一种风电叶片腹板组装装置及其组装方法与流程

1.本发明涉及风力发电技术领域，具体是涉及一种风电叶片腹板组装装置，还涉及一种风电叶片腹板组装方法。


背景技术：

2.风电叶片作为风力发电机组捕捉风能的部件，在风电机组中起到极为重要的作用，其根部通过螺栓与轮毂相连，直接受力于机组。腹板是叶片中从内部提供支撑的重要组成部分，腹板可以包括前缘腹板和与其对称设置的后缘腹板，也可以是位于主梁及辅梁上的单腹板。腹板在安装至叶片壳体之前需进行组装，在此生产过程中使用的支架被称为腹板组装工装，用于对待组装腹板进行支撑及定位。待组装腹板首先在腹板组装支架上进行组装固定，然后通过吊运工装吊运至壳体上进行定位及粘接，由此，腹板组装支架的组装精度会对最终风电叶片产品的精度造成影响。
3.中国专利申请cn113232314a公开了一种腹板组装工装及使用该工装的腹板组装方法。腹板组装工装包括：支架组件，多个所述支架组件沿第一方向相互间隔分布，各所述支架组件包括成对使用且相对设置的前缘支架与后缘支架；抗形变支架，沿所述第一方向延伸且在各所述支架组件的所述前缘支架与后缘支架之间穿设，所述抗形变支架包括支撑面，所述支撑面与待组装腹板的所述翻边的外侧表面相匹配，能够与待组装腹板的所述翻边的外侧表面相互耦合连接。
4.该设备通过底部的抗形变支架的支撑面与待组装腹板的所述翻边的外侧表面相匹配从而使待组装腹板的所述翻边的外侧表面相互耦合连接，但对不同型号不同尺寸的风电叶片的腹板无法通过同一个抗形变支架进行加工，且在腹板组装过程中，腹板的移动导致耦合连接关系失效，影响腹板安装时的稳定性。


技术实现要素：

5.针对上述问题，提供一种风电叶片腹板组装装置及其组装方法，通过第一组装支架和第二组装支架上支撑底座的底部支撑组件对腹板的底部弧形面进行支撑，底部支撑组件上设置的多个顶杆有效贴合不同型号腹板底部的弧形面，有效的避免腹板各部位受力不均匀导致的变形。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种风电叶片腹板组装装置，包括底座支架、第一组装支架和第二组装支架，第一组装支架和第二组装支架具有多个，第一组装支架和第二组装支架滑动安装在底座支架上，第一组装支架和第二组装支架交错设置在底座支架上，第一组装支架和第二组装支架上均安装有一个支撑底座，支撑底座能够在第一组装支架和第二组装支架上沿竖直方向移动；支撑底座呈“l”型，第一组装支架和第二组装支架的支撑底座相对设置，支撑底座上设置有侧支撑组件和底部支撑组件；侧支撑组件设置在支撑底座的竖直段，侧支撑组件对腹板的侧壁进行支撑；底部支撑组件设置在支撑底座底部的水平段，底部支撑组件对腹板的
底部进行支撑；底部支撑组件包括水平安装在支撑底座上的安装座，安装座上插装有若干个顶杆，顶杆排列呈两排，顶杆顶部套设有支撑套，每个顶杆单独带动支撑套上移贴合腹板的底部弧形面。
7.优选的，顶杆底部设置有第一斜滑块，第一斜滑块底部设置有斜面，第一斜滑块的斜面一侧贴合第二斜滑块的斜面一侧；第二斜滑块固定安装在电动推杆的工作端上，电动推杆固定安装在支撑底座上，电动推杆带动第二斜滑块在水平方向上移动将第一斜滑块沿顶杆轴线方向顶起。
8.优选的，支撑底座的底部设置有第一滑轨，第一滑轨的数量与顶杆的数量相吻合，第二斜滑块通过底部的第一滑槽滑动安装在第一滑轨上，第一滑轨沿电动推杆工作端移动方向延伸；底部支撑组件两侧的电动推杆工作端相对设置，相对的两个电动推杆上的第二斜滑块分别滑动安装在相邻的两个第一滑轨上，相邻两个第一滑轨上的第二斜滑块斜面相对设置。
9.优选的，所述支撑底座的水平段底部设置有加强筋，加强筋具有多个。
10.优选的，所述侧支撑组件包括设置在支撑底座竖直段的支撑杆，支撑杆的轴线垂直于支撑底座表面水平设置，支撑杆至少具有两个，第一组装支架和第二组装支架上的支撑杆相对设置；支撑杆的顶端设置有吸盘，吸盘吸附腹板的侧壁。
11.优选的，支撑底座远离侧支撑组件和底部支撑组件的背侧设置有第一导向套和螺纹套，第一导向套和螺纹套的轴线竖直设置；第一导向套具有两个，第一导向套位于螺纹套的两侧；第一组装支架和第二组装支架均通过底板、竖板和顶板组成，竖板竖直连接上下分布的水平的底板和顶板；底板和顶板之间设置有第一导向杆和螺纹杆，第一导向杆插装在支撑底座的第一导向套中，螺纹杆螺旋安装在螺纹套中；螺纹杆同轴连接第一伺服电机的工作端，第一伺服电机固定安装在底板顶部；第一伺服电机驱动螺纹杆旋转带动支撑底座在竖直方向上移动。
12.优选的，第一组装支架和第二组装支架的竖板朝向支撑底座的一侧设置有限位卡条，限位卡条至少具有两个，限位卡条沿竖板长度方向竖直延伸；支撑底座上设置有限位槽，限位槽的数量与限位卡条相吻合，限位槽与限位卡条限位连接。
13.优选的，底座支架底部设置有第二滑轨，第二滑轨的数量与第一组装支架和第二组装支架的数量相吻合，第一组装支架和第二组装支架沿第二滑轨长度方向移动，每个第二组装支架位于相邻的两个第一组装支架之间；第二滑轨的两端固定安装有第一直线驱动装置，第一直线驱动装置的工作端沿第二滑轨的长度方向水平移动，第一直线驱动装置的工作端固定安装有连接板；连接板水平设置，位于底座支架两侧的连接板分别连接全部的第一组装支架和全部的第二组装支架；连接板的两端设置有向外侧水平延伸的第二导向杆，第二导向杆限位插装在底座支架两端设置的第二导向套中。
14.优选的，第一组装支架和第二组装支架的底板底部设置有滑座，第一组装支架和第二组装支架的底板通过滑座滑动安装在第二滑轨上。
15.一种风电叶片腹板组装方法，采用风电叶片腹板组装装置实现，包括以下步骤；s1、将腹板分别通过起吊机分别放置在底座支架两侧第一组装支架和第二组装支架的支撑底座上，支撑底座的侧支撑组件对腹板的侧壁贴合；s2、调节位于腹板各部位的第一组装支架和第二组装支架上的支撑底座的高度位
置；s3、启动支撑底座的底部支撑组件，底部支撑组件的顶杆带动支撑套上移至贴合腹板底部，对腹板的弧形面进行全面的支撑；s4、底座支架两端的第一直线驱动装置启动带动底座支架两侧的第一组装支架和第二组装支架相互靠近，直至第一组装支架和第二组装支架上放置的腹板对接；s5、工作人员由前向后对腹板进行组装，处于安装位置的第一组装支架和第二组装支架上的支撑底座下移释放操作空间。
16.本技术相比较于现有技术的有益效果是：1.本发明通过支撑底座的底部支撑组件位于腹板的底部弧形面进行支撑，底部支撑组件上设置的多个顶杆沿竖直方向移动带动支撑套贴合腹板底部的弧形面，使得支撑底座可以针对不同形状的腹板进行稳定的固定，在对腹板进行组装时可以有效的避免腹板各部位受力不均匀导致的变形。
17.2.本发明通过每个第一组装支架和第二组装支架上的支撑底座可以根据腹板的尺寸数据单独移动至合适的高度实现针对不同尺寸的腹板进行支撑，保证底部支撑组件与腹板底部的贴合，同时每个第一组装支架和第二组装支架上的支撑底座可以在工作人员对拼接后的腹板进行组装时向下移动，保证腹板稳定的同时释放工作空间。
18.3.本发明通过第一组装支架和第二组装支架在底座支架上的交错设置从而使第一组装支架和第二组装支架在相对移动时可以使不同尺寸的腹板紧密的贴合，完成对腹板和腹板连接板的拼接组装。
附图说明
19.图1是一种风电叶片腹板组装装置在工作状态下的立体图；图2是一种风电叶片腹板组装装置在工作状态下的侧视图；图3是一种风电叶片腹板组装装置在工作状态下去除第二组装支架的主视图；图4是图3的a处局部放大图；图5是一种风电叶片腹板组装装置的立体图；图6是图5的b处局部放大图；图7是一种风电叶片腹板组装装置的第一组装支架和支撑底座的立体图；图8是一种风电叶片腹板组装装置的支撑底座的立体图；图9是一种风电叶片腹板组装装置的支撑底座的立体结构分解图一；图10是图9的c处局部放大图；图11是一种风电叶片腹板组装装置的支撑底座的立体结构分解图二；图12是图11的d处局部放大图；图13是一种风电叶片腹板组装装置及其组装方法的流程图；图中标号为：1-底座支架；11-第二滑轨；12-第一直线驱动装置；13-连接板；131-第二导向杆；14-第二导向套；
2-第一组装支架；21-底板；211-第一导向杆；212-螺纹杆；213-滑座；22-竖板；221-限位卡条；23-顶板；231-第一伺服电机；3-第二组装支架；4-支撑底座；41-侧支撑组件；411-支撑杆；412-吸盘；42-底部支撑组件；421-安装座；422-顶杆；423-支撑套；424-第一斜滑块；425-第二斜滑块；426-电动推杆；427-第一滑槽；43-第一滑轨；44-加强筋；45-第一导向套；46-螺纹套；47-限位槽。
具体实施方式
20.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
21.参照图1至图12：一种风电叶片腹板组装装置，包括底座支架1、第一组装支架2和第二组装支架3，第一组装支架2和第二组装支架3具有多个，第一组装支架2和第二组装支架3滑动安装在底座支架1上，第一组装支架2和第二组装支架3交错设置在底座支架1上，第一组装支架2和第二组装支架3上均安装有一个支撑底座4，支撑底座4能够在第一组装支架2和第二组装支架3上沿竖直方向移动；支撑底座4呈“l”型，第一组装支架2和第二组装支架3的支撑底座4相对设置，支撑底座4上设置有侧支撑组件41和底部支撑组件42；侧支撑组件41设置在支撑底座4的竖直段，侧支撑组件41对腹板的侧壁进行支撑；底部支撑组件42设置在支撑底座4底部的水平段，底部支撑组件42对腹板的底部进行支撑；底部支撑组件42包括水平安装在支撑底座4上的安装座421，安装座421上插装有若干个顶杆422，顶杆422排列呈两排，顶杆422顶部套设有支撑套423，每个顶杆422单独带动支撑套423上移贴合腹板的底部弧形面。
22.工作人员对腹板进行组装时，通过起吊装置将两侧的腹板分别移动至底座支架1两侧的第一组装支架2和第二组装支架3上，在放下腹板前，每个第一组装支架2和第二组装支架3上的支撑底座4可以根据腹板的尺寸数据移动至合适的高度，使得支撑底座4的侧支撑组件41位于腹板一侧，且支撑底座4的底部支撑组件42位于腹板的底部弧形面下方，底部支撑组件42上设置的顶杆422沿竖直方向移动带动支撑套423贴合腹板底部的弧形面，使得支撑底座4可以针对不同形状的腹板进行稳定的固定，在对腹板进行组装时可以有效的避免腹板各部位受力不均匀导致的变形，本实施例的每个底部支撑组件42上设置有两排的顶杆422，顶杆422的数量可以相应的增加，使得不同宽度的腹板放置在底部支撑组件42上时支撑套423均可以和腹板底部进行有效的支撑，位于腹板一侧的顶杆422抬升时还可以配合侧支撑组件41对腹板底部进行限位，本实施例中的支撑套423采用橡胶材质制成，对腹板表
面进行保护的同时可以增大与腹板之间的摩擦力，当两侧的腹板固定好后，第一组装支架2和第二组装支架3在底座支架1上相对的滑动带动两个腹板进行拼接，腹板连接板从第一组装支架2和第二组装支架3之间的开口放置在腹板内部，由于第一组装支架2和第二组装支架3交错设置从而可以使不同尺寸的腹板紧密的贴合，将腹板和腹板连接板进行拼接成型，工作人员在对固定好的腹板进行组装即可，由于每个第一组装支架2和第二组装支架3上的支撑底座4可以单独的控制，工作人员自前向后对腹板进行组装时，可以依次控制一组第一组装支架2和第二组装支架3上的支撑底座4下移，此时腹板受其余的第一组装支架2和第二组装支架3的夹持以及支撑底座4对腹板的支撑依旧保持稳定，同时也释放了工作人员进行组装的工作环境，方便工作人员进行腹板的组装操作。
23.参照图8至图12：顶杆422底部设置有第一斜滑块424，第一斜滑块424底部设置有斜面，第一斜滑块424的斜面一侧贴合第二斜滑块425的斜面一侧；第二斜滑块425固定安装在电动推杆426的工作端上，电动推杆426固定安装在支撑底座4上，电动推杆426带动第二斜滑块425在水平方向上移动将第一斜滑块424沿顶杆422轴线方向顶起。
24.支撑底座4的底部设置有第一滑轨43，第一滑轨43的数量与顶杆422的数量相吻合，第二斜滑块425通过底部的第一滑槽427滑动安装在第一滑轨43上，第一滑轨43沿电动推杆426工作端移动方向延伸；底部支撑组件42两侧的电动推杆426工作端相对设置，相对的两个电动推杆426上的第二斜滑块425分别滑动安装在相邻的两个第一滑轨43上，相邻两个第一滑轨43上的第二斜滑块425斜面相对设置。
25.底部支撑组件42的每个顶杆422均通过单独的电动推杆426控制顶起的高度，电动推杆426的工作端水平移动可以带动第二斜滑块425沿第一滑轨43，第二斜滑块425移动时，顶杆422底部的第一斜滑块424贴合第二斜滑块425表面移动从而带动顶杆422顶端的支撑套423的高度，本实施例中相对的两个电动推杆426上的第二斜滑块425分别滑动安装在相邻的两个第一滑轨43上，从而使每个第一滑轨43上的第二斜滑块425具有最大的行程，不会对顶杆422的调节造成干扰，且使得顶杆422位于另一排两个顶杆422之间的位置，在支撑套423贴合时可以沿腹板的宽度方向进行全面的支撑，保证底部支撑组件42的支撑效果。
26.参照图11：所述支撑底座4的水平段底部设置有加强筋44，加强筋44具有多个。
27.支撑底座4的水平段设置的底部支撑组件42对腹板进行支撑，为防止支撑底座4的水平段受力变形，本实施例的支撑底座4底部设置有多个加强筋44对支撑底座4的结构进行强化，防止支撑底座4的形变对后续腹板的组装造成影响。
28.参照图2、图8和图9：所述侧支撑组件41包括设置在支撑底座4竖直段的支撑杆411，支撑杆411的轴线垂直于支撑底座4表面水平设置，支撑杆411至少具有两个，第一组装支架2和第二组装支架3上的支撑杆411相对设置；支撑杆411的顶端设置有吸盘412，吸盘412吸附腹板的侧壁。
29.腹板放置在底部支撑组件42上时，腹板的一侧通过侧支撑组件41支撑保持水平，腹板贴合在侧支撑组件41上时挤压吸盘412，使吸盘412形成一定的负压对腹板进行吸附，防止腹板在对接时出现偏移，支撑杆411对腹板进行支撑保证腹板竖直的放置在底部支撑组件42上进行底部的支撑，当第一组装支架2和第二组装支架3相对移动进行腹板的组装时，支撑杆411对腹板提供推力保证两侧的腹板拼接在一起保持稳定。
30.参照图7、图8和图11：支撑底座4远离侧支撑组件41和底部支撑组件42的背侧设置
有第一导向套45和螺纹套46，第一导向套45和螺纹套46的轴线竖直设置；第一导向套45具有两个，第一导向套45位于螺纹套46的两侧；第一组装支架2和第二组装支架3均通过底板21、竖板22和顶板23组成，竖板22竖直连接上下分布的水平的底板21和顶板23；底板21和顶板23之间设置有第一导向杆211和螺纹杆212，第一导向杆211插装在支撑底座4的第一导向套45中，螺纹杆212螺旋安装在螺纹套46中；螺纹杆212同轴连接第一伺服电机231的工作端，第一伺服电机231固定安装在顶板23顶部；第一伺服电机231驱动螺纹杆212旋转带动支撑底座4在竖直方向上移动。
31.第一组装支架2和第二组装支架3的竖板22朝向支撑底座4的一侧设置有限位卡条221，限位卡条221至少具有两个，限位卡条221沿竖板22长度方向竖直延伸；支撑底座4上设置有限位槽47，限位槽47的数量与限位卡条221相吻合，限位槽47与限位卡条221限位连接。
32.第一组装支架2和第二组装支架3的第一导向杆211插装在支撑底座4一侧的第一导向套45中，通过第一导向杆211对支撑底座4的导向作用使得支撑底座4仅能在竖直方向上沿第一导向杆211的轴线移动，第一组装支架2和第二组装支架3上分别安装有螺纹杆212，螺纹杆212螺旋安装在支撑底座4的螺纹套46中，当第一伺服电机231驱动螺纹杆212旋转时，由于第一导向杆211对支撑底座4的导向作用使得支撑底座4在螺纹杆212轴线方向上下移动，针对不同的腹板调节不同部位的第一组装支架2和第二组装支架3上支撑底座4的位置，保证对腹板的支撑点更加的均匀，支撑底座4受到腹板的压力易转移到第一导向杆211处导致第一导向杆211弯曲，为此，本实施例中支撑底座4通过限位槽47与第一组装支架2和第二组装支架3的竖板22上设置的限位卡条221限位连接，支撑底座4所受的压力通过限位槽47和限位卡条221进行平衡，减轻了对第一导向杆211的影响，提高了设备的使用寿命。
33.参照图5至图7：底座支架1底部设置有第二滑轨11，第二滑轨11的数量与第一组装支架2和第二组装支架3的数量相吻合，第一组装支架2和第二组装支架3沿第二滑轨11长度方向移动，每个第二组装支架3位于相邻的两个第一组装支架2之间；第二滑轨11的两端固定安装有第一直线驱动装置12，第一直线驱动装置12的工作端沿第二滑轨11的长度方向水平移动，第一直线驱动装置12的工作端固定安装有连接板13；连接板13水平设置，位于底座支架1两侧的连接板13分别连接全部的第一组装支架2和全部的第二组装支架3；连接板13的两端设置有向外侧水平延伸的第二导向杆131，第二导向杆131限位插装在底座支架1两端设置的第二导向套14中。
34.第一组装支架2和第二组装支架3的底板21底部设置有滑座213，第一组装支架2和第二组装支架3的底板21通过滑座213滑动安装在第二滑轨11上。
35.本技术中的第一组装支架2位于底座支架1的一侧，第二组装支架3位于底座支架1的另一侧，第一组装支架2和第二组装支架3分别通过连接板13连接，从而使全部的第一组装支架2和第二组装支架3分别保持在同一直线上，当底座支架1两侧的第一直线驱动装置12同步启动时，第一直线驱动装置12带动第一组装支架2和第二组装支架3同步相对进行移动使分别放置在第一组装支架2和第二组装支架3上的两个腹板组件进行对接，本实施例中的第一直线驱动装置12可以是液压缸或电动推杆等，连接板13两端的第二导向杆131插装在底座支架1两端设置的第二导向套14中对连接板13的移动进行导向，配合第一组装支架2和第二组装支架3的底板21底部的滑座213与底座支架1上第二滑轨11的限位保证第一组装支架2和第二组装支架3在移动的路径稳定，保证腹板对接的精准度。
36.参照图1至图13：一种风电叶片腹板组装方法，采用风电叶片腹板组装装置实现，包括以下步骤；s1、将腹板分别通过起吊机分别放置在底座支架1两侧第一组装支架2和第二组装支架3的支撑底座4上，支撑底座4的侧支撑组件41对腹板的侧壁贴合；s2、调节位于腹板各部位的第一组装支架2和第二组装支架3上的支撑底座4的高度位置；s3、启动支撑底座4的底部支撑组件42，底部支撑组件42的顶杆422带动支撑套423上移至贴合腹板底部，对腹板的弧形面进行全面的支撑；s4、底座支架1两端的第一直线驱动装置12启动带动底座支架1两侧的第一组装支架2和第二组装支架3相互靠近，直至第一组装支架2和第二组装支架3上放置的腹板对接；s5、工作人员由前向后对腹板进行组装，处于安装位置的第一组装支架2和第二组装支架3上的支撑底座4下移释放操作空间。
37.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。