[发明专利]一种大型玻璃纤维风电叶片端部钻孔系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻孔装置，特别涉及一种大型玻璃纤维风电叶片端部钻孔系统。

背景技术

随着煤、石油、天然气等传统化石能源耗尽时间表的日益临近，风能的开发和利用越来越得到人们的重视，已成为能源领域最具商业推广前景的项目之一，目前在国内外发展迅速。中国2005年冬到2006年春的用电缺口达到了1500万kW，电力增长仍有极大的潜力。而与之对应的现阶段我国的电力构成中，风力发电仅占1%左右，风力的开发和利用仍有很大的空间，几乎每个省份都有在建或拟建的风电项目。

复合材料在风力发电中的应用主要是转子叶片、机舱罩和整流罩的制造。相对而言，机舱罩和整流罩的技术门槛较低，生产开发的难度不大。而风力发电机转子叶片则是风力发电机组的关键部件之一，其设计、材料和工艺决定风力发电装置的性能和功率。玻璃纤维风电叶片具有轻质、刚度好，且缺口敏感性低，内阻尼大，抗震性能好，疲劳强度高的优点；同时，玻璃纤维风电叶片耐候性好，风力机安装在户外，适用于受到酸、碱、水汽等各种影响的环境，且维护方便，因此玻璃纤维风电叶片在风里发电机组中具有很好的发展前景。

玻璃纤维风电叶片在组装时，其与转子通过螺栓连接固定，因此需要在叶片的端部钻连接孔，传统的方式采用人工进行划线定位打孔，其缺点是：操作人员劳动强度大，且孔之间的间距无法准确保证，需要在组装时进行重新修正、填补，大大降低了工作效率，也影响了产品质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大型玻璃纤维风电叶片端部钻孔系统，能够精确的对风电叶片端部打孔，确保顺利组装，提高生产效率高，且可在钻孔时锁住旋转臂提高风电叶片钻孔精度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大型玻璃纤维风电叶片端部钻孔系统，其创新点在于：包括基座、活动柱、轴向驱动机构、旋转臂、转轴体、旋转分度机构、侧面钻孔机构、端面钻孔机构、径向驱动机构和控制系统；基座为一矩形框架体，基座的上端具有一对活动柱安装座，基座上方设置有水平方向的活动柱，活动柱通过直线导轨组件A与活动柱安装座连接；具体的：直线导轨组件A的一对直线导轨固定在活动柱的下端面，并沿活动柱长轴方向延伸，数组与直线导轨滑动配合的滑块安装在活动柱安装座上；轴向驱动机构，用于驱动活动柱在基座上沿风电叶片轴向移动，包括丝杆A、活动柱连接座A、驱动电机A和减速器A，丝杆A水平设置在活动柱与基座之间，两直线导轨之间的活动柱下端面固定有与丝杆A螺纹配合的活动柱连接座A，驱动电机A和减速器A通过驱动支架A安装在基座的后端面，减速器A的输出轴通过皮带传动与丝杆A连接实现扭矩传递；丝杆A的一端设置旋转编码器A；转轴体通过轴承组件同轴设置在活动柱内，转轴体的前端伸出活动柱后与旋转臂中部连接，旋转臂的长轴与活动柱长轴垂直设置；转轴提的后端伸出活动柱后与制动盘连接；活动柱的末端安装有制动器，包括制动支架、钳体、导柱、导套、左摩擦片、右摩擦片、驱动器、供气管和电磁阀，制动支架安装在活动柱上，制动支架上设置有一个C形钳体，钳体和制动支架之间通过沿活动柱轴线设置的导柱、导套连接，钳体内置左、右摩擦片，左摩擦片与钳体的左内壁连接固定，钳体的右侧法兰连接一个与右摩擦片连接的驱动器，该驱动器具有一个气室，气室内置可沿活动柱轴线方向移动的活塞，活塞的端部与右摩擦片连接固定；气室的供气管上设置有电磁阀，该电磁阀接入控制系统；旋转分度机构，用于驱动旋转臂以转轴体为中心进行转动；其包括大齿轮、小齿轮、驱动电机C、减速器C、角度检测齿轮和旋转编码器C；大齿轮安装在旋转臂的中心，驱动电机C和减速器C安装在活动柱的上端面，减速器C的输出轴上安装与大齿轮啮合的小齿轮，角度检测轴通过轴承和轴承座组件安装在基座的侧面，角度检测轴上安装旋转编码器C以及与大齿轮啮合的角度检测齿轮；侧面钻孔机构，包括侧面钻孔安装座以及安装在侧面钻孔安装座上的侧面钻孔驱动电机、侧面钻孔机，侧面钻孔机由侧面钻孔驱动电机驱动转动，侧面钻孔机的钻头沿旋转臂长轴方向设置；端面钻孔机构，包括端面钻孔安装座以及安装在端面钻孔安装座上的端面钻孔驱动电机、端面钻孔机，端面钻孔机有端面钻孔驱动电机驱动转动，端面钻孔机的钻头沿活动柱长轴方向设置；上述侧面钻孔机构和端面钻孔机构通过直线导轨组件B安装在旋转臂上，且分别位于旋转臂转轴体的两侧；直线导轨组件B的一对直线导轨安装在旋转臂的侧面，并沿旋转臂长轴方向延伸，直线导轨组件B的滑块组分别与侧面钻孔机构的侧面钻孔安装座以及端面钻孔机构的端面钻孔安装座连接固定；径向驱动机构，用于同步驱动侧面钻孔机构、端面钻孔机构在旋转臂上沿旋转臂长轴方向移动；其包括丝杆B、侧面钻孔机构连接座B、端面钻孔机构连接座B、驱动电机B和减速器B，丝杆B水平设置在旋转臂内并沿旋转臂长轴方向延伸；丝杆B上螺纹连接侧面钻孔机构连接座B、端面钻孔机构连接座B，该侧面钻孔机构连接座B、端面钻孔机构连接座B分别与侧面钻孔安装座、端面钻孔安装座连接固定；驱动电机B和减速器B通过驱动支架B安装在旋转臂的端部，减速器B的输出轴与丝杆B连接实现扭矩传递；丝杆B的一端设置旋转编码器B；控制系统，旋转编码器A、旋转编码器B、旋转编码器C的输出信号均接入控制系统，控制系统根据各旋转编码器的信号控制驱动电机A、驱动电机C、驱动电机B以及侧面钻孔驱动电机、端面钻孔驱动电机的启闭以及供气管电磁阀的通断。