[发明专利]一种机械手及利用机械手进行风机叶片安装的方法

说明书

本发明公开了一种机械手及利用机械手进行风机叶片安装的方法，机械手包括箱体、吊杆、俯仰液压缸和抱合机构，箱体与抱合机构通过旋转机构相连，旋转机构驱动抱合机构旋转，俯仰液压缸的缸体与箱体相连接，俯仰液压缸的活塞杆与吊杆相铰接，吊杆与箱体相铰接。利用机械手进行风机叶片安装的方法为：将机械手水平起吊至目标位置后，使机械手俯身，抱合机构打开；将叶片置于机械手内部后使抱合机构闭合，对叶片进行夹紧；再使机械手呈水平起吊；调整机械手的俯仰角度和旋转角度，使叶片达到安装姿态后，进行叶片安装；最后使机械手与叶片脱离。本发明操作简单，安全可靠，通过机械手的俯仰、旋转等动作能很好地实现大型风机叶片在空中的安装。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种机械手及利用机械手进行风机叶片安装的方法。

背景技术

随着环保问题的日益突出，能源供应的渐趋紧张，风能作为一种清洁的可再生能源，已越来越受到欢迎和重视。风电是世界上公认的除水能，核电外，市场竞争力最强的可再生能源技术，能较快实现规模化和产业化。特别是海上风电资源，开发潜力巨大，已成为我国开发清洁能源的一个重要新领域，但是，为了尽量节约海域使用面积，提高资源使用效率，并尽可能降低风机基础成本、安装成本和作业风险等，风电机组有向大型化发展趋势，海上风机单机容量越来越大，整机重量越来越重，轮毂重心越来越高，特别是叶片的重量及外型尺寸增加显著， 这给风机安装增加了很大难度。现有技术中通常采用夹具、起重机以及工装塔筒相配合的方式完成风机叶片的装拆，但是现有的夹具只能从一个方位（竖直）进行风机叶片安装，不能很好地满足安装需求，而且当风机安装高度较高时，工装塔筒高度也需要随之增高，造成整体造价增加，同时使得施工危险度增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种机械手及利用机械手进行风机叶片安装的方法，通过机械手的开合、夹持、俯仰、旋转等动作能很好地实现大型风机叶片在空中的安装。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种机械手，包括箱体、吊杆、俯仰液压缸和抱合机构，所述箱体与抱合机构通过旋转机构相连接，所述旋转机构驱动抱合机构旋转，所述俯仰液压缸的缸体与所述箱体相连接，所述俯仰液压缸的活塞杆与所述吊杆相铰接，所述吊杆与所述箱体相铰接。

所述抱合机构包括相铰接的固定臂和活动臂，所述活动臂在抱合液压缸驱动作用下相对所述固定臂转动，所述固定臂与活动臂闭合时由安全销锁紧，所述抱合机构还包括夹持机构，所述夹持机构包括多个夹持板，所述夹持板成对布置，每对夹持板中的一个夹持板与固定臂相连接，另一个夹持板与活动臂相连接，在夹持风机叶片时，每对夹持板间的间隙逐渐缩小直至夹紧风机叶片。

所述抱合液压缸的缸体与固定臂相固定，抱合液压缸的活塞杆与活动臂相连接，所述安全销与所述固定臂相连接，所述安全销在插拔销液压缸的驱动作用下移动，所述每对夹持板中的一个夹持板通过夹持液压缸与固定臂相连接，另一个夹持板通过夹持螺杆组件与活动臂相连接。

所述旋转机构包括旋转板、转盘轴承和液压马达，所述转盘轴承的内圈与所述旋转板相连接，所述转盘轴承的外圈与所述箱体相连接，所述液压马达驱动转盘轴承的内圈转动，所述旋转板与所述抱合机构相固定。

机械手还包括第一延伸杆和第二延伸杆，所述抱合机构有两个，第一延伸杆、一个抱合机构、旋转板、第二延伸杆以及另一个抱合机构依次固定连接，两个所述抱合机构在夹紧风机叶片时分别位于风机叶片重心两侧。

所述第一延伸杆上设置尾部配重。

所述箱体两侧设置揽风架。

利用上述任一机械手进行风机叶片安装的方法，包括以下步骤：

1)起吊所述机械手，使机械手在起吊过程中保持水平姿态，在机械手到达目标位置后，通过俯仰液压缸调整机械手的俯仰角度,使机械手俯身，同时使机械手的抱合机构打开；