一种多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组制造技术

本发明专利技术提供一种多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组，属于风力发电叶片制造技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组


[0001]本专利技术涉及风力发电叶片制造
，尤其涉及一种多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组
。

技术介绍

[0002]风电制造业，是一个绿色产业与传统工业相结合的
、
年轻的新能源行业
。
过去十年，我国风电市场应用规模不断扩大，无论是新增市场，还是累计应用量均位居全球第一
。
快速的发展带来的竞争也异常激烈，目前风电行业遇到最大问题是风场减少
、
新增装机量开始下降，产能过剩导致“价格战”不断
。
当前降低风电价格的主要方法有两个，一是增加叶型尺寸提高装机容量以拉低单位装机发电的制造成本，即设备大型化，在新增风机数量降低时，每年装机容量反而增加；另一种是倒逼产业链的制造企业提高自动化水平，整合资源，降低成本，提高竞争力
。
[0003]叶片在整个风电产业链中成本占比最高，达到了
22
％，但制造水平却还处于人工或半机械化程度
。
随着叶型尺寸的不断增大，加上降本带来的压力，提升叶片制造机械化
、
自动化水平迫在眉睫，只有实现了机械替人
、
自动化生产，才能提升叶片制造效率，提高模具利用率，降低叶片制造成本，增加行业竞争力
。
[0004]风电叶片在后处理过程中切边
、
打磨
、
修补
、
喷漆等需要根据工艺要求，频繁调整叶片水平
、
垂直姿态
。
对于叶片节圆直径
、
长度及重量的不断增大，在使用行车吊装翻转及传统翻转设备时，易导致叶片旋转过程前后摆动较大，扭转力矩不稳定，增加翻转难度，安全性无法保证
。

技术实现思路

[0005]本专利技术未解决现有技术中叶片翻转调姿可靠性差
、
叶片易受损
、
扭转力矩不稳定等问题，提供了一种多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组，该圈车组降低了叶根叶尖同步设备安装定位精度要求，圈车装载叶片时可实现安全转运
、
到位调姿，无需将叶片转移到移载设备转运后再装载调姿
。
[0006]为解决上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]一种多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组，包括叶根圈车和叶尖圈车，所述叶根圈车用于夹持叶片的根部，所述叶尖圈车用于夹持叶片的叶根向叶尖的
1/2
～
1/3
处；叶根圈车可为叶片提供3个运动自由度，叶尖圈车可为叶片提供4个运动自由度，二者配合实现叶片翻转调姿，过程中叶根圈车和叶尖圈车自适应对中转动和定距，对两个圈车安装定位无同轴度要求
。
[0008]所述叶根圈车包括叶根底座
、
叶根环形轨道
、
叶根
U
型支架
、
耳轴
A、
链轮托架
、
叶根调姿机构和无动力链轮排，叶片的叶根部位吊装在叶根圈车的无动力链轮排上，使叶根在叶根圈车上具备3个自由度可自适应调节
。
[0009]所述叶根
U
型支架通过所述叶根环形轨道连接在所述叶根底座上，所述叶根
U
型支
架上部两侧面均开有通孔，用于安装耳轴
A
，所述链轮托架通过耳轴
A
连接在所述叶根
U
型支架上；所述无动力链轮排安装在链轮托架上，所述链轮托架上安装叶根调姿机构；
[0010]所述叶尖圈车包括叶尖底座
、
叶尖环形轨道
、
叶尖
U
型支架
、
可开合旋转托架机构
、
开盖机构和轴向移动轨道，叶尖固定在叶尖圈车上
。
[0011]所述叶尖
U
型支架安装在所述叶尖环形轨道上，所述叶尖环形轨道安装在所述轴向移动轨道上，所述轴向移动轨道安装在所述叶尖底座上，所述叶尖
U
型支架上部两侧面均开有通孔，用于安装耳轴
B
，所述耳轴
B
连接可开合旋转托架机构，其中一侧的耳轴
B
外端连接开盖机构，开盖机构另一端连接在可开合旋转托架机构上，所述可开合旋转托架机构内设置旋转托环
(
开盖机构为钩锁结构，可开合旋转托架机构转到特定位置钩锁上，此时开盖机构可动作开盖；旋转托环上盖闭合锁紧后，开盖机构可脱钩，可开合旋转托架机构此时可单方向旋转
。)。
[0012]所述叶根圈车具有3个运动自由度，分别为：
[0013]所述叶根
U
型支架通过叶根环形轨道在叶根底座上绕
z
轴的旋转自由度，
[0014]所述链轮托架通过耳轴
A
在叶根
U
型支架上绕
y
轴的旋转自由度，
[0015]通过所述无动力链轮排实现叶片绕
x
轴的旋转自由度；
[0016]其中，
x
轴为叶根指向叶尖方向，
y
轴为两个耳轴
A
连线方向，
z
轴为垂直于叶根底座方向
。
[0017]所述叶尖圈车具有4个运动自由度，分别为：
[0018]通过所述轴向移动轨道在叶尖底座上沿
x
轴的平移自由度，
[0019]所述叶尖
U
型支架通过叶尖环形轨道绕
z
轴的旋转自由度，
[0020]所述可开合旋转托架机构通过耳轴
B
在叶尖
U
型支架上绕
y
轴的旋转自由度，
[0021]所述可开合旋转托架机构中的旋转托环实现绕
x
轴的旋转自由度；
[0022]其中，
x
轴为叶根指向叶尖方向，
y
轴为两个耳轴
B
连线方向，
z
轴为垂直于叶尖底座方向
。
[0023]所述叶根调姿机构包括调姿驱动机构
A、
调姿驱动机构
B
和挂钩工装件，
[0024]所述调姿驱动机构
A
和调姿驱动机构
B
分别安装在链轮托架两端；所述挂钩工装件放置于无动力链轮排上的叶片叶根部位；
[0025]所述调姿驱动机构
A
和调姿驱动机构
B
分别通过钢丝绳连接挂钩工装件
。
通过控制两台调姿驱动机构对钢丝绳的收放，拖动叶片实现绕
x
轴旋转调姿
。
[0026]所述可开合旋转托架机构包括旋转托架
、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组，其特征在于，包括叶根圈车和叶尖圈车，所述叶根圈车用于夹持叶片的根部，所述叶尖圈车用于夹持叶片的叶根到叶尖的
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～
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处；所述叶根圈车包括叶根底座
、
叶根环形轨道
、
叶根
U
型支架
、
耳轴
A、
链轮托架
、
叶根调姿机构和无动力链轮排，所述叶根
U
型支架通过所述叶根环形轨道连接在所述叶根底座上，所述叶根
U
型支架上部两侧面均开有通孔，用于安装耳轴
A
，所述链轮托架通过耳轴
A
连接在所述叶根
U
型支架上；所述无动力链轮排安装在链轮托架上，所述链轮托架上安装叶根调姿机构；所述叶尖圈车包括叶尖底座
、
叶尖环形轨道
、
叶尖
U
型支架
、
可开合旋转托架机构
、
开盖机构和轴向移动轨道，所述叶尖
U
型支架安装在所述叶尖环形轨道上，所述叶尖环形轨道安装在所述轴向移动轨道上，所述轴向移动轨道安装在所述叶尖底座上，所述叶尖
U
型支架上部两侧面均开有通孔，用于安装耳轴
B
，所述耳轴
B
连接可开合旋转托架机构，其中一侧的耳轴
B
外端连接开盖机构，开盖机构另一端连接在可开合旋转托架机构上，所述可开合旋转托架机构内设置旋转托环
。2.
根据权利要求1所述的多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组，其特征在于，所述叶根圈车具有3个运动自由度，分别为：所述叶根
U
型支架通过叶根环形轨道在叶根底座上绕
z
轴的旋转自由度，所述链轮托架通过耳轴
A
在叶根
U
型支架上绕
y
轴的旋转自由度，通过所述无动力链轮排实现叶片绕
x
轴的旋转自由度；其中，
x
轴为叶根指向叶尖方向，
y
轴为两个耳轴
A
连线方向，
z
轴为垂直于叶根底座方向
。3.
根据权利要求1所述的多自由度同步自适应风力发电机叶片翻转圈车组，其特征在于，所述叶尖圈车具有4个运动自由度，分别为：通过所述轴向移动轨道在叶尖底座上沿
x
轴的平移自由度，所述叶尖
U
型支架通过叶尖环形轨道绕
z
轴的旋转自由度，所述可开合旋转托架机构通过耳轴
B
在叶尖
U
型支架上绕
y
轴的旋转自由度，所述可开合旋转托架机构中的旋转托环实现绕
x
轴的旋转自由度；其中，
x
轴为叶根指向叶尖方向，
y
轴为两个耳轴
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立，黄建，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：