方框式铣面机的制作方法

    专利2025-11-08  2


    本技术涉及风电叶片铣面机,具体涉及一种方框式铣面机。


    背景技术:

    1、风力发电机通常由塔架、位于塔架上的风力发电机叶片、轮毂、机舱、机舱内的传动系统、控制系统和发电机等组成。风力发电机叶片和轮毂之间一般通过螺纹连接为一体,因而在叶片制作过程中就会在叶片根端设置预埋件即螺栓。在叶片和轮毂连接之前,叶片根端即叶片根部端面需要保证一定的精度,即整个端面和预埋件要达到统一的精度,一般通过铣削的加工处理方式来使其平面度达到规定要求。

    2、然而,由于叶片根端直径较大,尤其是大功率的风力发电机,叶片根部和轮毂进行螺纹连接的结合面直径达到两米多(甚至两层楼的高度),这更加大了叶片根端的端面定位和加工的难度。由于叶片外形的限制,无法采用常规的端面铣床来完成加工。

    3、已有方框式端面铣削机即方框式铣面机问世,通过方框式端面铣削机的方框即主体框架的每个角部上安装的固定夹紧装置,来从外部固定夹紧叶片外周面,并通过方框上安装的三轴联动装置来带动铣削头(即通过铣面执行机构)完成对叶片叶根端面上螺柱的铣削。

    4、然而,现有这种方框式铣面机多以固定形式使用,风电叶片的工件架也是固定形式,这样就带来铣面机和叶片端面对准不精准的问题,因此很多时候需要移动叶片以适合铣削。而在实际生产中,叶片的移动是相当费时费力且有危险性的。

    5、另外,现有的方框式铣面机中,由于其三轴联动装置即铣面执行机构都安装于在铣削过程中需要沿着主体框架上下运动的横梁组件上,它们向上运动时存在的重力和向下运动时的向下惯力对其运动都存在严重影响,从而还需要专门为三轴联动装置配备一个保证其上下平稳运动的运动平衡系统,这使得整个方框式铣面机体积比较庞大且只能固定位置使用。

    6、还有,现有的方框式铣面机为了能够进行高度方向上的调整,在底部安装有四台独立的升降机,当需要对铣面机的高度进行调节时,单独手动将每台升降机的升降高度单独调节到所需要的状态。


    技术实现思路

    1、为克服现有技术的上述不足,本实用新型提供一种在加工叶片随意摆放的情况下也不影响铣面作业、方便移动位置使用和自动化调节高度的方框式铣面机将是有利的。

    2、为此,本实用新型一种方框式铣面机,其包括具有一对支架的托架、方框形的主体框架、用于固定风电叶片的固定压紧装置、用于铣削风电叶片端面的铣面执行机构、用于支撑并调节主体框架以使其对准风电叶片端面的调平机构,其中,该固定压紧装置和铣面执行机构安装于主体框架上,该调平机构安装于主体框架和托架之间并包括安装于托架上并驱动连接主体框架底部一侧的俯仰调整机构和对应安装于该一对支架上的一对航向调整机构,其中,每个航向调整机构包括航向驱动机构和可滑动支撑座,主体框架在其左右两侧各通过一中心转轴沿航向方向可转动地安装于可滑动支撑座上从而使其航向位置能够通过航向驱动机构对可滑动支撑座的驱动而得以调整。

    3、在本实用新型中,通过上述结构设置,使得主体框架能够以一对中心转轴为转轴在俯仰调整机构的驱动下进行俯仰位置调整,同时也能够以一侧的中心转轴为基准点在另一侧航向驱动机构的驱动下进行航向位置调整,或两侧航向驱动机构同时向相同或相反方向驱动以快速实现主体框架的航向位置调整。

    4、进一步,所述俯仰调整机构包括俯仰驱动机构和鱼眼轴承装置,其中,俯仰驱动机构为俯仰伺服电缸,鱼眼轴承装置包括与该俯仰伺服电缸驱动连接的鱼眼轴承和固定安装于所述主体框架的所述底部一侧上的固定支撑座,该鱼眼轴承通过电缸销轴可转动地安装于该固定支撑座上。

    5、通过上述结构设置,使得当主体框架的俯仰位置即俯仰角度需要调整时,主体框架的底部能够在俯仰伺服电缸对鱼眼轴承的驱动下以中心转轴为中心逆时针或顺时针转动来实现所需要的俯仰角度调整。

    6、再进一步,所述俯仰伺服电缸在其两侧设置有安装轴,每个安装轴经由带座轴承安装于俯仰固定架上。

    7、还进一步,所述托架包括托架底座和上述一对支架,上述一对航向调整机构沿航向方向左右对称布置;所述航向驱动机构固定安装于所述支架上,所述可滑动支撑座可滑动地安装于所述支架上;所述俯仰固定架固定安装于该托架底座上或构成为该托架底座的一部分。

    8、通过该结构设置,使得主体框架在其底部和安装两个中心转轴的位置活动支撑在托架上。

    9、又进一步,所述可滑动支撑座包括可滑动安装板和固定于该可滑动安装板上的带球座立式轴承座,其中,该可滑动安装板借助于相互配合的滑块和滑轨结构滑动安装于所述支架上;该带球座立式轴承座与所述中心转轴间隙配合。

    10、通过上述结构设置,使得带球座立式轴承座能够借助于滑块和滑轨结构相对支架前后移动,从而能够在航向方向移动主体框架。

    11、再进一步,所述中心转轴经由轴承套间隙配合地安装于所述带球座立式轴承座内,所述带球座立式轴承座包括球面轴承。

    12、通过上述结构设置,当一侧的俯仰调整机构工作从而借助于该一侧的中心转轴将主体框架的该一侧沿着航向方向向前或向后推动时,另一侧的中心转轴能够在其对应的带球座立式轴承座的球面轴承内的该间隙内作微动,从而能够避免应力集中。

    13、更进一步,所述航向驱动机构为航向伺服电缸,该航向伺服电缸借助于固定支座安装于所述支架上并驱动连接所述可滑动安装板;该航向伺服电缸通过其两侧的安装轴和与安装轴配合的带座轴承安装于该固定支座上。

    14、通过上述结构设置,航向伺服电缸在工作时能够经由可滑动安装板驱动带球座立式轴承座相对支架沿着航向方向前后移动。

    15、另进一步,铣面执行机构包括:

    16、x轴横移组件,其包括竖梁组件和x轴驱动机构,竖梁组件在其上端和下端可移动地对应连接于所述主体框架的上横梁和下横梁上,x轴驱动机构安装于竖梁组件上并设置成能够驱动竖梁组件在上横梁和下横梁上沿x轴方向横向移动;

    17、z轴移动机构,其安装于竖梁组件上并设置成能够沿着z轴方向上下移动;

    18、y轴进给机构,其固定安装于z轴移动机构上并在其上安装有铣削头,该y轴进给机构设置成能够驱动铣削头沿着y轴方向进给。

    19、在本实用新型中,通过设置竖梁组件,并通过x轴横移组件带动竖梁组件横向移动,避免了整套铣面执行机构负重上下移动带来的向上阻力和向下惯力引起的不稳定性,更省去了需要增加一套运动平衡系统的麻烦,使得整个方框式铣面机不必固定机位使用,大大节省了成本以及方便了生产。

    20、更进一步,所述竖梁组件包括上安装板、下安装板、以及连接上安装板和下安装板的竖梁,上安装板和下安装板分别经由滑块和滑轨结构对应连接于所述上横梁和所述下横梁上。

    21、通过竖梁组件的上述结构设置,使得竖梁能够稳定地安装于上横梁和下横梁上并能够顺畅地进行横向移动。

    22、再进一步,所述x轴驱动机构安装于所述竖梁的一侧上,并包括x轴伺服电机和x轴传动机构,其中, x轴传动机构包括上传动杆和下传动杆、上转向器和下转向器、上齿轮和下齿轮、以及上齿条和下齿条,其中,x轴伺服电机在其输出轴的上下两端经由纵向联轴器分别驱动连接上传动杆和下传动杆的内端,上传动杆和下传动杆的外端经由纵向联轴器分别连接上转向器和下转向器的一端,上转向器和下转向器的另一端经由横向联轴器分别驱动连接上齿轮和下齿轮,上齿条和下齿条分别安装于所述上横梁和所述下横梁上并适于分别与上齿轮和下齿轮啮合从而使得x轴伺服电机经由x轴传动机构驱动所述竖梁组件沿x轴方向横向移动。

    23、通过上述结构设置,使得x轴伺服电机的驱动力能够有效传输至竖梁的上下两端,从而稳定地驱动竖梁组件横向移动。

    24、还进一步,所述x轴伺服电机、所述上转向器和所述下转向器都在一侧固定安装于所述竖梁的左侧上;所述滑块和滑轨结构包括设置于所述上安装板和所述下安装板上的导向滑块、以及设置于所述上横梁和所述下横梁上的导向滑轨;所述上横梁和所述下横梁上还分别设置有沿着x轴方向延伸并呈上下颠倒的l型的上防尘罩和下防尘罩,所述滑块和滑轨结构位于该上防尘罩和下防尘罩的内侧。

    25、通过上述结构设置,x轴驱动机构能够稳定地安装于竖梁上;通过防尘罩的设置,使得滑块和滑轨结构都被保护在内侧,避免尘屑等污染滑块和滑轨结构而影响其顺畅配合。

    26、再另进一步,所述z轴移动机构包括呈左右颠倒的l型的z轴安装座、z轴伺服电机、以及齿轮和齿条结构,其中,z轴安装座在其右侧部经由滑块和滑轨结构可移动地安装于所述竖梁的右侧上, z轴安装座在其前侧部上安装有该z轴伺服电机,齿轮和齿条结构包括驱动连接在z轴伺服电机的输出轴上的z轴齿轮和固定安装于所述竖梁的前侧上的z轴齿条,该z轴齿条沿着z轴方向延伸并适于啮合该z轴齿轮从而在z轴伺服电机的驱动下所述z轴移动机构能够在所述竖梁上沿着z轴方向上下移动。

    27、通过上述结构设置,使得z轴移动机构可上下移动地安装于竖梁上。

    28、更进一步,所述y轴进给机构包括y轴固定座、y轴伺服电机、丝杆螺母结构、滑块和滑轨结构,其中,y轴固定座固定安装于所述z轴安装座的所述右侧部的远离所述竖梁的一侧上,y轴伺服电机安装于该y轴固定座上,丝杆螺母结构包括与y轴伺服电机驱动连接的y轴丝杆和与y轴丝杆啮合的y轴螺母,该滑块和滑轨结构包括设置于该y轴固定座上的y轴滑轨和与y轴滑轨滑动配合的y轴滑块,其中,y轴螺母和y轴滑块都固定安装于所述铣削头上从而在y轴伺服电机的驱动下所述铣削头能够沿着y轴方向进给。

    29、通过上述结构设置,使得一方面整个y轴进给机构被z轴移动机构带动着沿z轴上下移动,另一方面能够经由丝杆螺母结构驱动铣削头沿着y轴方向进给来完成铣削,结构安全稳定。

    30、又另进一步,本实用新型的方框式铣面机还包括安装于所述托架的底部上的同步顶升装置,该同步顶升装置包括驱动机构、传动机构和两对涡轮升降机,其中,驱动机构包括电动机和减速机,传动机构包括一个纵向传动轴、一对t型转角器和两对横向传动轴,该一对t型转角器在减速机前后两侧对称布置,减速机经由该纵向传动轴在两端分别与该一对t型转角器驱动连接,每个t型转角器经由一对该横向传动轴连接有一对该涡轮升降机,该一对涡轮升降机对称布置在t型转角器的左右两侧,从而使得电动机能够经由减速机、纵向传动轴、t型转角器以及横向传动轴驱动涡轮升降机以实现方框式铣面机的升降。

    31、通过上述结构设置,使得四台涡轮升降机经由传动机构连成一体并统一由驱动机构驱动,从而四台涡轮升降机能够实现自动化同步升降,省时省力。

    32、又再进一步,所述纵向传动轴在其两端都经由纵向联轴器与所述t型转角器连接,每个所述横向传动轴都一端经由横向联轴器与所述t型转角器连接、另一端经由横向联轴器与所述涡轮升降机连接。

    33、通过上述结构设置,使得各个涡轮升降机经由多个传动轴和联轴器和减速机连接,从而能够同步被电动机驱动。

    34、又还进一步,上述方框式铣面机还包括控制器,该控制器至少与所述铣面执行机构、所述调平机构以及所述同步顶升装置电连接,以实现所述方框式铣面机的两对涡轮升降机的同步升降、调平和铣面。

    35、又再进一步,上述两对涡轮升降机分别安装于方框式铣面机的托架底座的底部的四个角部上。

    36、通过上述结构,使得方框式铣面机能够在其托架底座的底部的四个角部上得到平衡受力和支撑。

    37、又另进一步,每个涡轮升降机包括涡轮箱、涡轮轴、涡轮、涡轮杆、涡轮盖,其中,涡轮轴经由横向联轴器与横向传动轴的另一端连接,涡轮与涡轮轴齿轮啮合,涡轮杆与涡轮键连接。

    38、通过上述结构设置,使得传动轴能够驱动涡轮轴,涡轮轴接着驱动涡轮转动,涡轮杆被涡轮带动上下移动从而实现涡轮升降机的升降调节。

    39、又还进一步,涡轮杆底部具有顶脚板。

    40、通过顶脚板的设置,使得同步顶升装置通过四个顶脚板稳定地支撑在地面等支撑台上。

    41、通过参考下面所描述的实施例,本实用新型的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。


    技术特征:

    1.一种方框式铣面机,其特征在于包括具有一对支架的托架、方框形的主体框架、用于固定风电叶片的固定压紧装置、用于铣削风电叶片端面的铣面执行机构、用于调节主体框架以使其对准风电叶片端面的调平机构,其中,该固定压紧装置和铣面执行机构安装于主体框架上,并且,该调平机构安装于主体框架和托架之间,并包括安装于托架上并驱动连接主体框架底部一侧的俯仰调整机构和对应安装于该一对支架上的一对航向调整机构,其中,每个航向调整机构包括航向驱动机构和可滑动支撑座,主体框架在其左右两侧各通过一中心转轴沿航向方向可转动地安装于可滑动支撑座上从而使其航向位置能够通过航向驱动机构对可滑动支撑座的驱动而得以调整。

    2.如权利要求1所述的方框式铣面机,其特征在于,所述俯仰调整机构包括俯仰驱动机构和鱼眼轴承装置,其中,俯仰驱动机构为俯仰伺服电缸,鱼眼轴承装置包括与该俯仰伺服电缸驱动连接的鱼眼轴承和固定安装于所述主体框架的所述底部一侧上的固定支撑座,该鱼眼轴承通过电缸销轴可转动地安装于该固定支撑座上。

    3.如权利要求2所述的方框式铣面机,其特征在于,所述托架包括托架底座和所述一对支架;一对所述航向调整机构沿航向方向左右对称布置;所述航向驱动机构固定安装于所述支架上,所述可滑动支撑座可滑动地安装于所述支架上。

    4.如权利要求1所述的方框式铣面机,其特征在于,所述可滑动支撑座包括可滑动安装板和固定于该可滑动安装板上的带球座立式轴承座,其中,该可滑动安装板借助于相互配合的滑块和滑轨结构滑动安装于所述支架上;该带球座立式轴承座与所述中心转轴间隙配合。

    5.如权利要求4所述的方框式铣面机,其特征在于,所述中心转轴经由轴承套间隙配合地安装于所述带球座立式轴承座内,所述带球座立式轴承座包括球面轴承。

    6.如权利要求5所述的方框式铣面机,其特征在于,所述航向驱动机构为航向伺服电缸,该航向伺服电缸借助于固定支座安装于所述支架上并驱动连接所述可滑动安装板。

    7.如权利要求1所述的方框式铣面机,其特征在于,所述铣面执行机构包括:

    8.如权利要求7所述的方框式铣面机,其特征在于,所述竖梁组件包括上安装板、下安装板、以及连接上安装板和下安装板的竖梁,上安装板和下安装板分别经由滑块和滑轨结构对应连接于所述上横梁和所述下横梁上。

    9. 如权利要求8所述的方框式铣面机,其特征在于,所述x轴驱动机构安装于所述竖梁的一侧上,并包括x轴伺服电机和x轴传动机构,其中, x轴传动机构包括上传动杆和下传动杆、上转向器和下转向器、上齿轮和下齿轮、以及上齿条和下齿条,其中,x轴伺服电机在其输出轴的上下两端经由纵向联轴器分别驱动连接上传动杆和下传动杆的内端,上传动杆和下传动杆的外端经由纵向联轴器分别连接上转向器和下转向器的一端,上转向器和下转向器的另一端经由横向联轴器分别驱动连接上齿轮和下齿轮,上齿条和下齿条分别安装于所述上横梁和所述下横梁上并适于分别与上齿轮和下齿轮啮合从而使得x轴伺服电机经由x轴传动机构驱动所述竖梁组件沿x轴方向横向移动。

    10.如权利要求9所述的方框式铣面机,其特征在于,所述x轴伺服电机、所述上转向器和所述下转向器都在一侧固定安装于所述竖梁的左侧上;所述滑块和滑轨结构包括设置于所述上安装板和所述下安装板上的导向滑块、以及设置于所述上横梁和所述下横梁上的导向滑轨;所述上横梁和所述下横梁上还分别设置有沿着x轴方向延伸并呈上下颠倒的l型的上防尘罩和下防尘罩,所述滑块和滑轨结构位于该上防尘罩和下防尘罩的内侧。

    11. 如权利要求8所述的方框式铣面机,其特征在于,所述z轴移动机构包括呈左右颠倒的l型的z轴安装座、z轴伺服电机、以及齿轮和齿条结构,其中,z轴安装座在其右侧部经由滑块和滑轨结构可移动地安装于所述竖梁的右侧上, z轴安装座在其前侧部上安装有该z轴伺服电机,齿轮和齿条结构包括驱动连接在z轴伺服电机的输出轴上的z轴齿轮和固定安装于所述竖梁的前侧上的z轴齿条,该z轴齿条沿着z轴方向延伸并适于啮合该z轴齿轮从而在z轴伺服电机的驱动下所述z轴移动机构能够在所述竖梁上沿着z轴方向上下移动。

    12.如权利要求11所述的方框式铣面机,其特征在于,所述y轴进给机构包括y轴固定座、y轴伺服电机、丝杆螺母结构、滑块和滑轨结构,其中,y轴固定座固定安装于所述z轴安装座的所述右侧部的远离所述竖梁的一侧上,y轴伺服电机安装于该y轴固定座上,丝杆螺母结构包括与y轴伺服电机驱动连接的y轴丝杆和与y轴丝杆啮合的y轴螺母,该滑块和滑轨结构包括设置于该y轴固定座上的y轴滑轨和与y轴滑轨滑动配合的y轴滑块,其中,y轴螺母和y轴滑块都固定安装于所述铣削头上从而在y轴伺服电机的驱动下所述铣削头能够沿着y轴方向进给。

    13.如权利要求1至12任一项所述的方框式铣面机,其特征在于还包括安装于所述托架的底部上的同步顶升装置,该同步顶升装置包括驱动机构、传动机构和两对涡轮升降机,其中,驱动机构包括电动机和减速机,传动机构包括一个纵向传动轴、一对t型转角器和两对横向传动轴,该一对t型转角器在减速机前后两侧对称布置,减速机经由该纵向传动轴在两端分别与该一对t型转角器驱动连接,每个t型转角器经由一对该横向传动轴连接有一对该涡轮升降机,该一对涡轮升降机对称布置在t型转角器的左右两侧,从而使得电动机能够经由减速机、纵向传动轴、t型转角器以及横向传动轴驱动涡轮升降机以实现方框式铣面机的升降。

    14.如权利要求13所述的方框式铣面机,其特征在于,所述纵向传动轴在其两端都经由纵向联轴器与所述t型转角器连接,每个所述横向传动轴都一端经由横向联轴器与所述t型转角器连接、另一端经由横向联轴器与所述涡轮升降机连接。

    15.如权利要求14所述的方框式铣面机,其特征在于,还包括控制器,该控制器至少与所述铣面执行机构、所述调平机构以及所述同步顶升装置电连接。


    技术总结
    本技术涉及一种方框式铣面机,包括托架、主体框架、固定压紧装置、铣面执行机构和调平机构,固定压紧装置和铣面执行机构安装于主体框架上,调平机构安装于俯仰调整机构和一对航向调整机构,每个航向调整机构包括航向驱动机构和可滑动支撑座,主体框架在其左右两侧各通过一中心转轴沿航向方向可转动地安装于可滑动支撑座上从而使其航向位置能够通过航向驱动机构对可滑动支撑座的驱动而得以调整。本技术使得主体框架能够以一对中心转轴为转轴在俯仰调整机构的驱动下进行俯仰位置调整,也能够以一侧的中心转轴为基准点在另一侧航向驱动机构的驱动下进行航向位置调整,或两侧航向驱动机构同时向相同或相反方向驱动以快速实现主体框架的航向位置调整。

    技术研发人员:李生庆
    受保护的技术使用者:苏州复玖机械科技有限公司
    技术研发日:20230907
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-91603.html

    最新回复(0)