[实用新型]风电叶片制造的翻转合模系统

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及风力发电设备叶片的制造技术领域，是一种风电叶片制造的翻转合模系统。

背景技术

目前，国内风力发电设备大体上停留在KW级小功率风电的设备上，叶片长度不超过20米，而MW级的大功率的风电设备，叶片长度达40米，才刚刚起步。叶片模的翻转主要靠吊车进行，即固定模与旋转模之间仅由旋转轴相连，无驱动系统，依靠车间的天车吊起、转动、下放实现翻转合模动作。

如附图1和2所示的国外叶片模的翻转系统的特点是：液压翻转、变频同步，其主要结构为安装有液压缸及旋转轴的机架。为了使两个机架协同实现翻转，国外采用的方法是电机变频同步：两个机架上的油缸，各由一套电机泵组供油，通过变频电机的转速控制泵的排量，实现两机架的同步。

但国外翻转合模系统存在一些问题。如为了实现旋转模既旋转180度又要垂直运动的要求，采用了旋转半模和旋转机架通过销轴进行连接，在旋转机架带着旋转半模转动180度后，人工将销轴拔出，使半模处于自由状态后向下运动实现合模。由于销轴与机架和模具之间均有配合关系，拔出、装入并非易事，何况销轴既长又重，操作过程效率低下，非常不安全。且每制作一片叶片均要将销轴拔出、装入如此循环一次，成为操作过程中最薄弱的环节。此外，在旋转过程中，当旋转模的重心通过最高点后，旋转模会突然向前窜动一个角度。出现此现象的原因是：通过最高点时，翻转油缸也处于自身的上死点附近，油缸的行程对旋转角的反应迟钝，油缸内建立不起油压，导致平衡力矩很小。第三，尽管叶片模机构庞大，但动作过程相当缓慢，动力系统并不需要太大的功率，液压泵的排量仅数十升/分，一台泵即可满足整个系统的要求，但变频调速同步系统却需要两套独立的动力系统，再加上两台变频器的使用，不仅导致设备成本上升，而且由于电机调速比液压调速反应灵敏度低得多，使得同步的动态性能较差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种新的风电叶片制造的翻转合模系统，解决旋转模完成180度旋转后再垂直上下运动的工艺要求；解决当旋转模的重心通过最高点后，会突然向前窜动一个角度的问题；解决使用两台电机、两台变频器导致成本上升且同步的动态性能较差的问题。

本实用新型解决问题所采用的技术方案是：使翻转合模系统中的旋转机架具有既旋转180度又能作垂直运动的两种功能；增设阻尼油缸防止模具通过上死点后的窜动；设计控制翻转架动作和同步运动的专用液压系统。

所述的翻转合模系统具有旋转中心轴、固定机架、旋转机架、支撑油缸、翻转油缸和阻尼油缸，两个翻转油缸布置在固定机架的两侧，阻尼油缸可使用一个或两个，与翻转油缸呈大角度交叉布置，上述油缸的一端设置在旋转机架上，另一端设置在固定机架上，支撑油缸设置在旋转中心轴的下方，一端连接在固定机架上，另一端支撑旋转中心轴。

旋转机架可绕旋转中心轴转动，由于在固定机架上开有导向槽，使旋转中心轴可以在固定机架上上下滑动，旋转中心轴下方的支撑油缸控制旋转中心轴的上下位置，因此可以使旋转模和旋转机架在翻转180度以后再做垂直上下运动，从而完成叶片的粘合过程。

阻尼油缸的存在解决了模具重心通过上死点后的模具向前窜动问题，原因是当模具重心通过上死点时阻尼油缸处于对旋转角度最敏感的位置，微小的角度突变会在阻尼油缸中产生很大的油压升高，从而起到平衡重力的效果。

由于旋转模和旋转机架刚性连接，且作为一个整体可完成180度后再垂直上下运动的工艺要求，彻底省去了人工拔销轴、装销轴的工序，提高了生产效率，保证了操作人员的安全。

由于模具和机架是刚性连接，固定模与旋转模的相对位置完全决定于机架，而机架是经精密机械加工而成，因此合模时具有极高的定位精度，不需要另加合模时的两模具定位机构。而在国外技术中，当销轴拔出后旋转模和旋转机架分离，机架不能对模具对中起定位作用，必须另加合模时的两模具定位机构。

翻转机架的液压控制同步系统与国外同步系统相比，省去了一套动力泵系统，省去了变频电机及相应的变频器，仅增加了几个比例阀，降低了设备成本。

此外国外的同步系统是通过控制进入翻转机架油缸不同的流量来控制同步的，因此它仅能在油缸推动旋转机架时发挥作用，而当旋转机架通过上死点后油缸处于排油状况时，同步系统无能为力，它只能称为半程的同步系统。本实用新型中翻转机架中的油缸无论是进油还是排油均受液压阀的控制，是全程控制系统。

由于液压同步与电动同步相比，具有更高的频率特性，使系统的动态精度大为提高。