一种叶片腔体可调式撑杆装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及风电叶片制作技术领域，尤其涉及一种叶片腔体可调式撑杆装置及其使用方法。


背景技术：

2.随着新能源理念的不断普及，人们对风力发电技术也愈加重视，风电叶片是风力发电装置的核心部件，风电叶片中的腹板起到承受剪切载荷的作用，通过粘接工装可将前后缘壳体与腹板粘合，但是由于前后缘壳体的壁厚较薄，在加工时其位于粘接部位会产生一定变形，导致前缘壳体和后缘壳体拼接过程中容易产生错位现象，影响叶片成型的质量。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种叶片腔体可调式撑杆装置及其使用方法，有效解决背景技术中的问题。
4.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种叶片腔体可调式撑杆装置及其使用方法，包括：安装架及设置在所述安装架一侧的顶撑装置，所述顶撑装置包括：导轨，设置在所述安装架的侧壁上；若干顶撑组件，沿叶片长度方向滑动设置在所述导轨上，其包括垂直设置的固定杆、及设置在所述固定杆两端部的两个顶杆、及设置在所述固定杆上用于驱动两个所述顶杆朝向叶片内壁移动的第一驱动组件；x型交叉连杆，设置于相邻的两个所述顶撑组件之间，包括围绕第一转轴转动的第一连杆和第二连杆，且在所述第一连杆和所述第二连杆的两端部均连接有滑动块，所述固定杆面向所述导轨的一侧设有供所述滑动块移动的滑槽；第二驱动组件，设置在所述安装架的一端，用于驱动所述滑动块在所述滑槽内滑动，以调节相邻两个所述顶撑组件之间的距离。
5.进一步地，相邻两个所述x型交叉连杆在所述固定杆上形成第二转轴和第三转轴，且所述第一转轴和所述第二转轴均平行于所述第一转轴；位于所述第二转轴和所述第三转轴上的两个所述第一连杆在同一垂直平面内且相互平行设置，位于所述第二转轴和所述第三转轴上的两个所述第二连杆在同一垂直平面内且相互平行设置。
6.进一步地，所述第一连杆和所述第二连杆位于所述第一转轴位置设有限位滑块，所述限位滑块滑动设置在所述导轨上。
7.进一步地，所述安装架包括沿叶片长度方向间隔设置的多个移动架，及设置在相邻两个所述移动架之间设置增强结构；所述第二驱动组件设置在一端部的所述移动架上。
8.所述移动架包括框架本体，及设置在所述框架本体底部的脚轮组，所述导轨设置在多个所述框架本体的同一侧面。
9.进一步地，所述第一驱动组件包括第一电机、锥齿轮传动模块、第一丝杆组和第二丝杆组；位于所述固定杆两端的两个所述顶杆分别设置在所述第一丝杆组和所述第二丝杆组上，所述第一电机通过所述锥齿轮传动模块带动所述第一丝杆组和所述第二丝杆组同步动作，以调节两个所述顶杆之间的顶撑距离。
10.进一步地，在所述顶杆朝向叶片内侧壁的一端设有角度摆动支架，包括基座，及铰接在所述基座上的转动支撑板；所述基座与所述顶杆的相对面设有滑槽连接结构，且在所述顶杆位于所述滑槽连接结构的位置设有限位销。
11.进一步地，所述顶撑组件还包括连接导向结构；所述连接导向结构包括u型连接板，及设置在所述u型连接板的两相对侧板上导向组件；所述顶杆设置在所述u型连接板的中间板上，所述导向组件设置在所述固定杆上，且所述u型连接板的中间板与所述第一丝杆组或第二丝杆组连接。
12.进一步地，所述第二驱动组件包括三角支架、第二电机、立柱、第三丝杆组和距离感应模块；所述三角支架固定在所述安装架上，所述第二电机固定在所述三角支架上，所述立柱平行于所述顶杆固定在所述三角支架上，所述第三丝杆组平行于所述顶杆设置在所述立柱上，所述第二电机与所述第三丝杆通过联轴器连接；在所述第三丝杆组的螺母面向所述固定杆的一侧设有伸缩臂，所述伸缩臂靠近所述固定杆的一端设有推动块，所述推动块置于所述滑槽内，并与所述滑动块连接；所述距离感应模块包括设置在所述螺母上设有感应片，及设置在所述三角支架上与所述感应片对应的距离传感器。
13.进一步地，所述固定杆的两端部均设置距离传感器，且所述距离传感器的发射面与所述固定杆的端面齐平。
14.本发明还提供了一种叶片腔体可调式撑杆装置的使用方法，包括以下步骤：将安装有顶撑装置的安装架沿叶片长度方向放置在叶片腔体内，并使顶撑装置对应腔体的待支撑位置；启动第二驱动组件，若干顶撑组件在多个x型交叉连杆的作用下朝着叶片的另一端同步移动，当若干顶撑组件移动至设定距离位置后，第二驱动组件停止动作；启动第一驱动组件，根据固定杆所处位置对应的叶片轮廓的顶撑距离，第一驱动组件同步控制两个顶杆朝着叶片腔体内壁移动，当两个顶杆移动至设定顶撑高度时，第一驱动组件停止动作；最后将支撑后的腔体与另一半腔体进行粘接固定，以完成叶片的前后缘可以粘接。
15.本发明的有益效果为：本发明中通过第二驱动组件、若干顶撑组件和x型交叉连杆的设置，能够对叶片腔体的粘接部位进行支撑校正，从而保证前后缘壳体粘接精度，进一步保证了叶片的成型质量。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例中可调式撑杆装置设置在叶片腔体的结构示意图；图2为本发明实施例中可调式撑杆装置的结构示意图；图3为本发明实施例中可调式撑杆装置的侧面视图图；图4为图2的a处局部放大图；图5为本发明实施例中第一转轴、第二转轴和第三转轴的位置示意图；图6为本发明实施例中安装架的结构示意图；图7为本发明实施例中顶撑组件的结构示意图；图8为图2的b处局部放大图；图9为本发明实施例中第二驱动组件的结构示意图；图10为本发明实施例中伸缩杆的结构示意图。
18.附图标记：1、安装架；11、移动架；12、增强结构；4a、第一转轴；4b、第二转轴；4c、第三转轴；2、导轨；3、顶撑组件；31、固定杆；311、滑槽；32、顶杆；34、角度摆动支架；341、基座；342、转动支撑板；343、限位销；33、第一驱动组件；331、第一电机；332、锥齿轮传动模块；333、第一丝杆组；334、第二丝杆组；35、连接导向结构；4、x型交叉连杆；41、第一连杆；42、第二连杆；43、滑动块；44、限位滑块；5、第二驱动组件；51、三角支架；52、第二电机；53、立柱；54、第三丝杆组；55、感应片；56、距离传感器；57、伸缩臂；571、推动块。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.如图1至图10所示的叶片腔体可调式撑杆装置，包括：安装架1及设置在安装架1一侧的顶撑装置，顶撑装置包括：导轨2，设置在安装架1的侧壁上；导轨2面向固定杆31的一侧面上设有导向槽，固定杆31与导轨2的相对面上设有与导向槽配合的t型导向块；若干顶撑组件3，沿叶片长度方向滑动设置在导轨2上，其包括垂直设置的固定杆31、及设置在固定杆31两端部的两个顶杆32、及设置在固定杆31上用于驱动两个顶杆32朝
向叶片内壁移动的第一驱动组件33；x型交叉连杆4，设置于相邻的两个顶撑组件3之间，包括围绕第一转轴4a转动的第一连杆41和第二连杆42，且在第一连杆41和第二连杆42的两端部均连接有滑动块43，固定杆31面向导轨2的一侧设有供滑动块43移动的滑槽311；且第二驱动组件5在驱动一个x型交叉连杆4动作时，其余的x型交叉连杆4会同步进行动作；第二驱动组件5，设置在安装架1的一端，用于驱动滑动块43在滑槽311内滑动，以调节相邻两个顶撑组件3之间的距离。
23.本发明优选实施例的实施过程为，顶撑装置在初始状态下，若干顶撑组件3位于第二驱动组件5的一端，将安装架1和顶撑装置整体放置在叶片腔体内，第二驱动组件5通过多个x型交叉连杆4同步控制若干顶撑组件3朝向远离第二驱动组件5的一端移动，并保证两两顶撑组件3之间的距离相等，在达到图纸设定的支撑位置后，第一驱动组件33驱动两个顶杆32朝着相互远离方向运动，使两个顶杆32之间的顶撑距离满足图纸上叶片轮廓要求，以实现对腔体位于粘接位置的叶片轮廓整形，本发明中通过第二驱动组件5、若干顶撑组件3和x型交叉连杆4的设置，能够对叶片腔体的粘接部位进行支撑校正，从而保证前后缘壳体粘接精度，进一步保证了叶片的成型质量。
24.本发明优选实施例中，如图5所示，相邻两个x型交叉连杆4在固定杆31上形成第二转轴4b和第三转轴4c，且第一转轴4a和第二转轴4b均平行于第一转轴4a；位于第二转轴4b和第三转轴4c上的两个第一连杆41在同一垂直平面内且相互平行设置，位于第二转轴4b和第三转轴4c上的两个第二连杆42在同一垂直平面内且相互平行设置。
25.具体地，相邻的一个x型交叉连杆4上第一连杆41或第二连杆42与另一x型交叉连杆4上第二连杆42或第一连杆41的连接，在固定杆31处形成封闭菱形连杆结构，且菱形连杆结构在第二驱动组件5的作用下，沿叶片长度方向进行拉长，以推动若干顶撑组件3均布间隔设置在叶片腔体内，便于控制各支撑点的支撑位置，从而能够精准调整叶片轮廓，保证了风电叶片整体成型质量，提高了叶片外表面承受气动载荷的能力。
26.本发明优选实施例中，第一连杆41和第二连杆42位于第一转轴4a位置设有限位滑块44，限位滑块44滑动设置在导轨2上，能够使多个x型交叉连杆4在推动顶撑组件3移动时，控制第一连杆41和第二连杆42沿同一直线上拉长，保证了顶撑组件3位移的准确性。
27.为了便于将顶撑装置移动至叶片腔体内，优选地，如图6所示，安装架1包括沿叶片长度方向间隔设置的多个移动架11，及设置在相邻两个移动架11之间设置增强结构12；其中增强结构12采用多根方管在安装导轨2的侧面将相邻两个移动架11进行加强，保证导轨2的位置精度；第二驱动组件5设置在一端部的移动架11上。移动架11包括框架本体，及设置在框架本体底部的脚轮组，导轨2设置在多个框架本体的同一侧面。
28.结合图7所示，本发明中第一驱动组件33包括第一电机331、锥齿轮传动模块332、第一丝杆组333和第二丝杆组334；位于固定杆31两端的两个顶杆32分别设置在第一丝杆组333和第二丝杆组334上，第一电机331通锥齿轮传动模块332带动第一丝杆组333和第二丝杆组334同步动作，以调节两个顶杆32之间的顶撑距离。
29.由于顶杆32在对叶片腔体进行整形时，其腔体内壁为不规则弧面，因此为了更好地保证叶片腔体轮廓度，优选地，如图2和图4所示，在顶杆32朝向叶片内侧壁的一端设有角度摆动支架34，包括基座341，及铰接在基座341上的转动支撑板342；基座341与顶杆32的相
对面设有滑槽311连接结构，且在顶杆32位于滑槽311连接结构的位置设有限位销343，当基座341在滑入顶杆32后，通过限位销343插入，以限制基座341的滑出，有效保证了连接的可靠性，且便于拆卸。
30.为了保证顶杆32在整形时第一丝杆组333和第二丝杆组334的传动精度，如图2和图8所示，顶撑组件3还包括连接导向结构35；连接导向结构35包括u型连接板，及设置在u型连接板的两相对侧板上导向组件；顶杆32设置在u型连接板的中间板上，导向组件设置在固定杆31上，且u型连接板的中间板与第一丝杆组333或第二丝杆组334连接。
31.具体地，第一丝杆组333和第二丝杆组334通过u型连接板带动两个顶杆32运动，且在顶杆32的支撑段对叶片腔体支撑过程中，u型连接板的两相对侧板上导向组件能够对顶杆32的驱动端提供水平方向的拉力，以保证丝杆组的正常运行，提高了传动的可实施性。
32.结合图3和图9-10所示，本发明中第二驱动组件5通过控制第一连杆41和第二连杆42的交叉角度，以调节相邻两个顶撑组件3之间的距离，优选地，第二驱动组件5包括三角支架51、第二电机52、立柱53、第三丝杆组54和距离感应模块；三角支架51固定在安装架1上，第二电机52固定在三角支架51上，立柱53平行于顶杆32固定在三角支架51上，第三丝杆组54平行于顶杆32设置在立柱53上，第二电机52与第三丝杆通过联轴器连接；在第三丝杆组54的螺母面向固定杆31的一侧设有伸缩臂57，伸缩臂57靠近固定杆31的一端设有推动块571，推动块571置于滑槽311内，并与滑动块43连接；距离感应模块包括设置在螺母上设有感应片55，及设置在三角支架51上与感应片55对应的距离传感器56。
33.本发明优选实施例中，如图5所示，固定杆31的两端部均设置距离传感器56，且距离传感器56的发射面与固定杆31的端面齐平。在顶杆32对叶片腔体进行整形时，能够通过感应腔体内壁与固定杆31端部的距离来实现叶片轮廓精准控制，有效保证了叶片成型质量。
34.本发明还提供了一种叶片腔体可调式撑杆装置的使用方法，包括以下步骤：将安装有顶撑装置的安装架1沿叶片长度方向放置在叶片腔体内，并使顶撑装置对应腔体的待支撑位置；启动第二驱动组件5，若干顶撑组件3在多个x型交叉连杆4的作用下朝着叶片的另一端同步移动，当若干顶撑组件3移动至设定距离位置后，第二驱动组件5停止动作；启动第一驱动组件33，根据固定杆31所处位置对应的叶片轮廓的顶撑距离，第一驱动组件33同步控制两个顶杆32朝着叶片腔体内壁移动，当两个顶杆32移动至设定顶撑高度时，第一驱动组件33停止动作；最后将支撑后的腔体与另一半腔体进行粘接固定，以完成叶片的前后缘可以粘接。
35.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，包括：安装架及设置在所述安装架一侧的顶撑装置，所述顶撑装置包括：导轨，设置在所述安装架的侧壁上；若干顶撑组件，沿叶片长度方向滑动设置在所述导轨上，其包括垂直设置的固定杆、及设置在所述固定杆两端部的两个顶杆、及设置在所述固定杆上用于驱动两个所述顶杆朝向叶片内壁移动的第一驱动组件；x型交叉连杆，设置于相邻的两个所述顶撑组件之间，包括围绕第一转轴转动的第一连杆和第二连杆，且在所述第一连杆和所述第二连杆的两端部均连接有滑动块，所述固定杆面向所述导轨的一侧设有供所述滑动块移动的滑槽；第二驱动组件，设置在所述安装架的一端，用于驱动所述滑动块在所述滑槽内滑动，以调节相邻两个所述顶撑组件之间的距离。2.根据权利要求1所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，相邻两个所述x型交叉连杆在所述固定杆上形成第二转轴和第三转轴，且所述第一转轴和所述第二转轴均平行于所述第一转轴；位于所述第二转轴和所述第三转轴上的两个所述第一连杆在同一垂直平面内且相互平行设置，位于所述第二转轴和所述第三转轴上的两个所述第二连杆在同一垂直平面内且相互平行设置。3.根据权利要求1所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，所述第一连杆和所述第二连杆位于所述第一转轴位置设有限位滑块，所述限位滑块滑动设置在所述导轨上。4.根据权利要求1所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，所述安装架包括沿叶片长度方向间隔设置的多个移动架，及设置在相邻两个所述移动架之间设置增强结构；所述第二驱动组件设置在一端部的所述移动架上，所述移动架包括框架本体，及设置在所述框架本体底部的脚轮组，所述导轨设置在多个所述框架本体的同一侧面。5.根据权利要求1所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机、锥齿轮传动模块、第一丝杆组和第二丝杆组；位于所述固定杆两端的两个所述顶杆分别设置在所述第一丝杆组和所述第二丝杆组上，所述第一电机通过所述锥齿轮传动模块带动所述第一丝杆组和所述第二丝杆组同步动作，以调节两个所述顶杆之间的顶撑距离。6.根据权利要求5所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，在所述顶杆朝向叶片内侧壁的一端设有角度摆动支架，包括基座，及铰接在所述基座上的转动支撑板；所述基座与所述顶杆的相对面设有滑槽连接结构，且在所述顶杆位于所述滑槽连接结构的位置设有限位销。7.根据权利要求5所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，所述顶撑组件还包括连接导向结构；所述连接导向结构包括u型连接板，及设置在所述u型连接板的两相对侧板上导向组件；所述顶杆设置在所述u型连接板的中间板上，所述导向组件设置在所述固定杆上，且所述u型连接板的中间板与所述第一丝杆组或第二丝杆组连接。8.根据权利要求1所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，所述第二驱动组件包
括三角支架、第二电机、立柱、第三丝杆组和距离感应模块；所述三角支架固定在所述安装架上，所述第二电机固定在所述三角支架上，所述立柱平行于所述顶杆固定在所述三角支架上，所述第三丝杆组平行于所述顶杆设置在所述立柱上，所述第二电机与所述第三丝杆通过联轴器连接；在所述第三丝杆组的螺母面向所述固定杆的一侧设有伸缩臂，所述伸缩臂靠近所述固定杆的一端设有推动块，所述推动块置于所述滑槽内，并与所述滑动块连接；所述距离感应模块包括设置在所述螺母上设有感应片，及设置在所述三角支架上与所述感应片对应的距离传感器。9.根据权利要求1所述的叶片腔体可调式撑杆装置，其特征在于，所述固定杆的两端部均设置距离传感器，且所述距离传感器的发射面与所述固定杆的端面齐平。10.一种如权利要求1-9任一项所述的叶片腔体可调式撑杆装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将安装有顶撑装置的安装架沿叶片长度方向放置在叶片腔体内，并使顶撑装置对应腔体的待支撑位置；启动第二驱动组件，若干顶撑组件在多个x型交叉连杆的作用下朝着叶片的另一端同步移动，当若干顶撑组件移动至设定距离位置后，第二驱动组件停止动作；启动第一驱动组件，根据固定杆所处位置对应的叶片轮廓的顶撑距离，第一驱动组件同步控制两个顶杆朝着叶片腔体内壁移动，当两个顶杆移动至设定顶撑高度时，第一驱动组件停止动作；最后将支撑后的腔体与另一半腔体进行粘接固定，以完成叶片的前后缘可以粘接。

技术总结
本发明涉及风电叶片制作技术领域，尤其涉及一种叶片腔体可调式撑杆装置及其使用方法，包括：安装架和顶撑装置，所述顶撑装置包括导轨设置在安装架的侧壁上；若干顶撑组件沿叶片长度方向滑动设置在导轨上，包括固定杆、两个顶杆、及设置在固定杆上用于驱动两个顶杆朝向叶片内壁移动的第一驱动组件；X型交叉连杆设置于相邻的两个顶撑组件之间，包括围绕第一转轴转动的第一连杆和第二连杆，且在第一连杆和第二连杆的两端部均连接有滑动块，固定杆上设有供滑动块移动的滑槽；第二驱动组件用于驱动滑动块在滑槽内滑动，以调节相邻两个顶撑组件之间的距离，以对叶片腔体的粘接部位进行支撑校正，保证了前后缘壳体粘接精度，有效保证了叶片的成型质量。叶片的成型质量。叶片的成型质量。


技术研发人员：谈源 顾杰宁 陈香伟 李春惠 陈亚飞
受保护的技术使用者：新创碳谷集团有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/7/22