[发明专利]一种用于风力发电叶片曲面成形的方法

权利要求书

1.一种用于风力发电叶片曲面成形的方法，其特征是：所述曲面成形由带中央控制单元的矩阵式支撑结构系统(11)执行完成，所述矩阵式支撑结构系统由2～100个支撑模块(10)构成，能够自动组合成多种曲面形状；所述中央控制单元控制矩阵式支撑结构系统每个支撑模块，根据辅助设计的叶片参数形成叶片的曲率形状；中央控制单元对支撑模块的控制过程包括激光定位、自动升降、旋转、平移和智能自动调整支撑结构的支撑面曲率；所述阵列式支撑结构系统(11)在中央控制单元的控制下根据叶片曲面的参数智能调整支撑模块(10)的叶片曲率调整板(1)和叶片接触点处的曲率；所述支撑模块能够进行三维模式的移动和旋转，旋转、移动至中央控制单元指定的位置。

2.根据权利要求1所述的用于风力发电叶片曲面成形的方法，其特征是：所述支撑模块(10)由叶片曲率调整板(1)、叶片曲率调整轴(2)、叶片曲率支撑轴(3)、垂直移动支撑杆(4)、曲率支撑杆(5)、滑行传动件(6)和水平移动支撑杆(7)构成；所述叶片曲率调整板(1)通过叶片曲率支撑轴(3)活动连接在垂直移动支撑杆(4)上，所述曲率支撑杆(5)一头通过与叶片曲率调整轴(2)与叶片曲率调整板(1)活动连接，另一头连接在滑行传动件(6)上，所述滑行传动件(6)可在垂直移动支撑杆(4)的滑槽内滑动，所述垂直移动支撑杆(4)插接在水平移动支撑杆(7)；所述水平移动支撑杆(7)内设有涡轮(8)和蜗杆(9)。

3.根据权利要求2所述的用于风力发电叶片曲面成形的方法，其特征是：所述矩阵式支撑结构系统(11)设有激光定位器、伺服电机和可视化设备，所述蜗杆与伺服电机连接，所述支撑模块(10)与激光定位器通信联接，每一个支撑模块采用激光定位方式定位。

4.根据权利要求1所述的用于风力发电叶片曲面成形的方法，其特征是：所述曲面成形的过程为：

⑴通过中央控制单元输入叶片模型设计参数和支撑模块参数，形成叶片3D模型和支撑模块模型；

⑵中央控制单元自动扫描由叶片参数生成的叶片3D模型曲面和支撑块模型曲面，计算曲面的横向截面上的支撑模块个数n_i和在长度方向上支撑模块数n_j；

⑶根据叶片设计数据，编制叶片曲率调整数据，自动配对支撑模块的位置和并给支撑模块编号；

⑷对阵列式支撑结构系统(11)中支撑模块(10)的移动进行控制，使得支撑模块(10)能够自动、智能地移动至设计位置，升降至叶片曲面相接触的高度，并触发支撑模块曲率调整板机构；

⑸可视化检验支撑模块曲面与叶片曲面之间的接触点，使支撑模块(10)每一位置点的曲率都与叶片曲面的曲率相等；

⑹获得叶片模具所需要的叶片曲面形状，制造新叶片的曲面模具。

5.根据权利要求4所述的用于风力发电叶片曲面成形的方法，其特征是：所述在截面上支撑模块个数n_i的计算式为：

L_i＝n_il (1)

式中：L_i是叶片截面上的轮廓线长度，mm；l为支撑模块曲率调整板的长度，mm；n_i为在截面上支撑模块个数；

所述在长度方向上支撑模块数nj的计算式为：

L_j＝n_jw (2)

式中，L_j为叶片长度方向上的轮廓线长度，mm；w为支撑模块曲率调整板的宽度，mm；n_j为在长度方向上支撑模块数。

6.根据权利要求4所述的用于风力发电叶片曲面成形的方法，其特征是：所述叶片设计数据包括支撑模块叶片曲率调整板所需角度、支撑模块的数量及坐标点分配、叶片正交截面上的叶片轮廓弧长和叶片曲面离散点的曲率及坐标。

7.根据权利要求4所述的用于风力发电叶片曲面成形的方法，其特征是：所述对阵列式支撑结构系统(11)中支撑模块(10)的移动进行控制包括伺服电机的水平移动控制、伺服电机的升降控制和伺服电机的曲率旋转控制。