风力涡轮叶片模具的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种包括打开和关闭机构的风力涡轮叶片模具。


背景技术：

[0002]
申请人的早期cn207772205u公开了一种风电叶片模具，该风电叶片模具包括由液压驱动的打开和关闭机构。风电叶片模具包括下模具和上模具，下模具具有装配到下模具的下结构框架，上模具具有装配到上模具的上结构框架。打开和关闭机构装配在下结构框架与上结构框架之间，用于围绕铰接轴线在打开构造与关闭构造之间移动上模具，在打开构造，上模具相对于下模具处于横向位置，在关闭构造，上模具位于下模具上方。打开和关闭机构包括液压致动器，该液压致动器包括装配在下结构框架与连杆机构之间的缸和活塞组件，该连杆机构包括装配至下结构框架和上结构框架的多个连接臂。缸和活塞组件的延伸导致连杆机构相对于下结构框架旋转上结构框架，从而导致上模具围绕铰接轴线从打开构造移动到关闭构造。
[0003]
cn207772205u中公开的包括打开和关闭机构的风电叶片模具能够有效地起到旋转上模具的作用。
[0004]
然而，在制造风力涡轮叶片模具的领域中，需要一种改进的打开和关闭机构，该机构被构造成通过对上模具施加高扭矩来可靠且快速地在打开构造与关闭构造之间移动上模具，而在上模具围绕铰接轴线旋转期间不会遇到不希望的机械振动或机械死点。
[0005]
此外，在制造风力涡轮叶片模具的领域中，需要一种改进的打开和关闭机构，该机构能够有效地施加高扭矩，以在打开构造与关闭构造之间平稳且连续地移动上模具。
[0006]
此外，在制造风力涡轮叶片模具的领域中，需要一种改进的打开和关闭机构，该打开和关闭机构能够在将上模具联接到线性致动器的连杆机构中实现高机械效益，使得线性致动器的动力输出被最佳地转换成高扭矩，用于在打开构造与关闭构造之间旋转上模具。
[0007]
在制造风力涡轮叶片模具的技术中，还需要一种改进的打开和关闭机构，该机构可以采用较低动力的致动器，该较低动力的致动器也与较低的资本成本相关联，然而，该较低动力的致动器在上模具围绕铰接轴线旋转的过程中向上模具施加高扭矩，而不会遇到不希望的机械振动或机械死点。
[0008]
本实用新型旨在至少部分地满足风力涡轮叶片模具制造领域中的上述一个或多个需求。


技术实现要素：

[0009]
因此，本实用新型提供了一种风力涡轮叶片模具，该风力涡轮叶片模具包括下模具、上模具以及打开和关闭机构，下模具具有装配到下模具的下结构框架，上模具具有装配到上模具的上结构框架，打开和关闭机构装配在下结构框架与上结构框架之间，用于围绕铰接轴线在打开构造与关闭构造之间移动上模具，在打开构造，上模具相对于下模具处于横向位置，在关闭构造，上模具位于下模具上方，其中打开和关闭机构包括：
[0010]
线性致动器，该线性致动器具有相对的第一端和第二端，第一端和第二端可由线性致动器在收缩构造与延伸构造之间驱动，其中线性致动器的第一端通过致动器枢轴而能够枢转地安装到下结构框架；
[0011]
摇臂，其中摇臂具有相对的第一端和第二端以及其间的中央部分，其中中央部分通过摇杆枢轴而能够枢转地安装在下结构框架上，并且摇臂的第一端通过第一枢转连接部能够枢转地连接到线性致动器的第二端；和
[0012]
连杆臂，其中连杆臂具有第一端和第二端，该第一端通过第二枢转连接部能够枢转地连接到摇臂的第二端，连杆臂的第二端通过第三枢转连接部直接或间接地能够枢转地连接到上结构框架；
[0013]
其中打开和关闭机构构造成使得当线性致动器被从延伸构造驱动到收缩构造时，上模具围绕铰接轴线沿第一旋转方向从打开构造旋转到关闭构造。
[0014]
在本实用新型的一个实施例中，风力涡轮叶片模具包括下模具、上模具以及打开和关闭机构，所述下模具具有装配到所述下模具的下结构框架，所述上模具具有装配到所述上模具的上结构框架，所述打开和关闭机构装配在所述下结构框架与所述上结构框架之间，用于围绕铰接轴线在打开构造与关闭构造之间移动所述上模具，在所述打开构造，所述上模具相对于所述下模具处于横向位置，在所述关闭构造，所述上模具位于所述下模具上方，其中所述打开和关闭机构包括：线性致动器，所述线性致动器具有相对的第一端和第二端，所述第一端和第二端可由所述线性致动器在收缩构造与延伸构造之间驱动，其中所述线性致动器的第一端通过致动器枢轴能够枢转地安装到下结构框架；摇臂，其中所述摇臂具有相对的第一端和第二端以及其间的中央部分，其中所述中央部分通过摇杆枢轴能够枢转地安装在所述下结构框架上，并且所述摇臂的第一端通过第一枢转连接部能够枢转地连接到所述线性致动器的所述第二端；和连杆臂，其中所述连杆臂的第一端通过第二枢转连接部能够枢转地连接到所述摇臂的所述第二端并且所述连杆臂的第二端通过第三枢转连接部直接或间接地能够枢转地连接到所述上结构框架；其中所述打开和关闭机构构造成使得当所述线性致动器被从所述延伸构造驱动到所述收缩构造时，所述上模具围绕所述铰接轴线沿第一旋转方向从所述打开构造旋转到所述关闭构造。
[0015]
在本实用新型的优选实施例中，在摇臂中，第一枢转连接部与摇杆枢轴之间的第一距离比第二枢转连接部与摇杆枢轴之间的第二距离更短。
[0016]
连杆臂可选地比第二距离更短。
[0017]
优选地，摇臂构造成当上模具被致动器从打开构造驱动到关闭构造时围绕摇杆枢转臂枢转，其旋转方向与上模具围绕铰接轴线的第一旋转方向具有相同旋转指向。
[0018]
典型地，铰接轴线延伸穿过下结构框架和上结构框架的互连部分。
[0019]
下结构框架优选地包括下横向梁和向上的梁，下横向梁从下结构框架的主体横向延伸，该主体位于下模具下方，向上的梁在与下模具横向隔开的位置从下横向梁的自由端向上延伸，铰接轴线延伸穿过向上的梁。
[0020]
典型地，线性致动器的第一端能够枢转地安装到下横向梁。
[0021]
典型地，摇臂中央部分的枢转安装的摇杆枢轴位于向上的梁上。优选地，向上的梁包括位于向上的梁的上端的第一横向臂，第一横向臂在远离下模具的横向方向上延伸，并且铰接轴线延伸穿过第一横向臂。优选地，第一横向臂上的铰接轴线在远离下模具延伸的
横向方向上与摇杆枢轴横向间隔开，并且典型地第一横向臂上的铰接轴线与摇杆枢轴向上间隔开。
[0022]
在本实用新型的优选实施例中，连杆臂的第二端通过第三枢转连接部能够枢转地安装在上结构框架上。
[0023]
在本实用新型的优选实施例中，连杆臂构造成当上模具被致动器从打开构造驱动到关闭构造时，沿与上模具围绕铰接轴线的第一旋转方向具有相同旋转指向的旋转方向旋转。
[0024]
优选地，当上模具被致动器从打开构造驱动到关闭构造时，从连杆臂到上结构框架的第三枢转连接部相对于摇臂的中央部分的枢转安装的摇杆枢轴和铰接轴线沿第一旋转方向旋转。
[0025]
优选地，上结构框架包括上横向梁和向下的梁，上横向梁从上结构框架的主体横向延伸，当上模具处于关闭构造时，该主体位于上模具上方，当上模具处于关闭构造时，向下的梁在与上模具横向间隔的位置从上横向梁的自由端向下延伸，铰接轴线延伸穿过向下的梁。
[0026]
典型地，连杆臂的第二端通过第三枢转连接部能够枢转地安装至向下的梁。
[0027]
优选地，当上模具处于关闭构造时，向下的梁包括位于向下的梁下端的第二横向臂，第二横向臂在远离上模具的横向方向上延伸，并且铰接轴线延伸穿过第二横向臂。优选地，第二横向臂上的铰接轴线在当上模具处于关闭构造时在远离上模具延伸的横向方向上与向下的梁上的第三枢转连接部横向间隔开，并且典型地当上模具处于关闭构造时，第二横向臂上的铰接轴线与第三枢转连接部处于大致相同的高度。
[0028]
在本实用新型的一个优选实施例中，摇臂包括位于摇臂的中央部分与摇臂的第二端之间的中间部分，并且其中风力涡轮叶片模具还包括具有相对的第一端和第二端的第二线性致动器，第一端和第二端可以由第二线性致动器在收缩构造与延伸构造之间驱动，其中第二线性致动器的第一端通过第二致动器枢轴而能够枢转地安装到下结构框架，第二线性致动器的第二端通过第四枢转连接部能够枢转地连接到摇臂的中间部分。
[0029]
优选地，打开和关闭机构构造成使得当第二线性致动器从收缩构造驱动到延伸构造时，上模具围绕铰接轴线沿第一旋转方向从打开构造旋转到关闭构造。
[0030]
在本实用新型的优选实施例中，所述线性致动器或每个线性致动器包括液压致动的缸和活塞组件。典型地，缸和活塞组件的缸装配至下结构框架，而缸和活塞组件的活塞装配至摇臂。
[0031]
在本实用新型的优选实施例中，下模具和下结构框架相对于地面处于固定位置。
[0032]
在本实用新型的优选实施例中，在打开构造中，上模具和下模具围绕与第一旋转方向相反的第二旋转方向以大约180度的分离角定向。
[0033]
在本实用新型的优选实施例中，风力涡轮叶片模具包括沿着风力涡轮叶片模具的长度以间隔构造布置的多个打开和关闭机构。
[0034]
在本实用新型的优选实施例中，打开和关闭机构构造成通过对上模具施加高扭矩而可靠且快速地在打开构造与关闭构造之间移动上模具，在上模具围绕铰接轴线旋转期间不会遇到不希望的机械振动或机械死点。打开和关闭机构可以高效地施加高扭矩，以在打开构造与关闭构造之间平稳且连续地移动上模具。打开和关闭机构可以在将上模具联接到
线性致动器的连杆机构中实现高机械效益，使得线性致动器的动力输出被最佳地转换成用于在打开构造与关闭构造之间旋转上模具的高扭矩。打开和关闭机构可以采用较低动力的致动器，较低动力的致动器也与较低的资本成本相关联，然而，该致动器对上模具施加高扭矩，而在上模具绕铰接轴线旋转期间不会遇到不希望的机械振动或机械死点。
附图说明
[0035]
现在将参照附图仅以举例说明的方式描述本实用新型的实施例，其中：
[0036]
图1是根据本实用新型优选实施例的风力涡轮叶片模具的示意性侧视图，风力涡轮叶片模具处于打开构造，其中可移动的上模具相对于固定的下模具以180
°
的角度横向定位；
[0037]
图2是图1的风力涡轮叶片模具的示意性侧视图，风力涡轮叶片模具处于部分打开的构造，其中上模具已经通过打开和关闭机构移动到相对于固定的下模具成90
°
角度的直立位置；和
[0038]
图3是图1的风力涡轮叶片模具的示意性侧视图，风力涡轮叶片模具处于关闭构造，其中上模具位于下模具正上方，并且已经通过打开和关闭机构移动到相对于固定的下模具成0
°
角度的模制位置。
[0039]
图4是根据本实用新型另一实施例的风力涡轮叶片模具的示意性侧视图，风力涡轮叶片模具处于打开构造，其中可移动的上模具相对于固定的下模具以180
°
的角度横向定位；
[0040]
图5是图4的风力涡轮叶片模具的示意性侧视图，风力涡轮叶片模具处于部分打开的构造，其中上模具已经通过打开和关闭机构移动到相对于固定的下模具成90
°
角度的直立位置；和
[0041]
图6是图4的风力涡轮叶片模具的示意性侧视图，风力涡轮叶片模具处于关闭构造，其中上模具位于下模具正上方，并且已经通过打开和关闭机构移动到相对于固定的下模具成0
°
角度的模制位置。
具体实施方式
[0042]
参照图1至图3，示出了根据本实用新型优选实施例的风力涡轮叶片模具2。在附图中，为了说明清楚，一些部件被显示为透明的，尽管在实际实施例中，这些部件将是不透明的。风力涡轮叶片模具2包括下模具4和上模具8，下模具4具有装配到下模具4的下结构框架6，上模具8具有装配到上模具8的上结构框架10。
[0043]
打开和关闭机构12装配在下结构框架6与上结构框架10之间，用于围绕铰接轴线14在图1所示的打开构造与图3所示的关闭构造之间移动上模具8，在打开构造，上模具8相对于下模具4处于横向位置，在关闭构造，上模具8位于下模具4上方。下模具4和下结构框架6相对于地面处于固定位置。典型地，风力涡轮叶片模具2包括沿着风力涡轮叶片模具2的长度以间隔构造布置的多个打开和关闭机构12。
[0044]
图1示出了处于打开构造的风力涡轮叶片模具2，其中可移动的上模具8相对于固定的下模具4以180
°
的角度横向定位。图3示出了处于关闭构造的风力涡轮叶片模具2，其中上模具8位于下模具4正上方，并且已经被打开和关闭机构12移动到相对于固定的下模具4
成0
°
角度的模制位置。风力涡轮叶片模具2以关闭运动或打开运动在图1所示的打开构造与图3所示的关闭构造之间移动，经过图2所示的中间的部分打开构造。图2示出了处于部分打开构造的风力涡轮叶片模具2，其中上模具8已经被打开和关闭机构12移动到相对于固定的下模具4成90
°
角的直立位置。
[0045]
下结构框架6包括下横向梁22和向上的梁26，下横向梁22从下结构框架6的主体24横向延伸，主体24位于下模具4下方，向上的梁26在与下模具4横向间隔的位置从下横向梁22的自由端28向上延伸。向上的梁26包括位于向上的梁26上端25的第一横向臂30，第一横向臂30在远离下模具4的横向方向上延伸。
[0046]
上结构框架10包括上横向梁32和向下的梁36，上横向梁32从上结构框架10的主体34横向延伸，当上模具8处于关闭构造时，主体34位于上模具8上方，当上模具8处于关闭构造时，向下的梁36在与上模具8横向间隔的位置从上横向梁32的自由端38向下延伸。向下的梁36包括位于向下的梁36下端72的第二横向臂70，第二横向臂70在远离上模具8的横向方向上延伸。
[0047]
铰接轴线14延伸穿过下结构框架6的向上的梁26并穿过上结构框架10的向下的梁36，因此铰接轴线14延伸穿过下结构框架6和上结构框架10的互连部分。在所示实施例中，铰接轴线14分别延伸穿过下结构框架6和上结构框架10的第一横向臂30和第二横向臂70。
[0048]
打开和关闭机构12包括线性致动器16。线性致动器16包括缸和活塞组件，典型地是液压缸和活塞组件，但是可以替代地采用其他线性致动器16，例如包括由电动马达驱动的丝杠的电致动器。
[0049]
线性致动器16具有相对的第一端18和第二端20，第一端18和第二端20可以由线性致动器16在收缩构造与延伸构造之间驱动。打开和关闭机构12构造成使得当线性致动器16从延伸构造驱动到收缩构造时，上模具8围绕铰接轴线14沿第一旋转方向从打开构造旋转到关闭构造。
[0050]
线性致动器16的第一端18通过致动器枢轴40能够枢转地安装到下结构框架6，例如安装到下横向梁22。
[0051]
如图1和图2所示，摇臂42具有相对的第一端44和第二端46以及它们之间的中央部分48。中央部分48通过摇杆枢轴50能够枢转地安装在下结构框架6上，例如安装在向上的梁26上。
[0052]
第一横向臂30上的铰接轴线14在远离下模具4延伸的横向方向上与向上的梁26上的摇杆枢轴50横向间隔开。第一横向臂30上的铰接轴线与摇杆枢轴50向上间隔开。
[0053]
摇臂42的第一端44通过第一枢转连接部52能够枢转地连接到线性致动器16的第二端20。连杆臂54的第一端56通过第二枢转连接部58能够枢转地连接到摇臂42的第二端46。连杆臂54的第二端60通过第三枢转连接部62直接或间接地能够枢转地连接到上结构框架10。例如，连杆臂54的第二端60能够枢转地安装至上结构框架10的向下的梁36。在所示实施例中，连杆臂54的第二端60通过第三枢转连接部62能够枢转地直接连接到上结构框架10。
[0054]
第二横向臂70上的铰接轴线14在当上模具8处于关闭构造时在远离上模具8延伸的横向方向上与向下的梁36上的第三枢转连接部62横向间隔开。当上模具8处于关闭构造时，第二横向臂70上的铰接轴线14与第三枢转连接部62处于大致相同的高度。
[0055]
然而，在替代实施例中，连杆臂54的第二端60可以间接地能够枢转地连接到上结构框架10，例如通过装配在连杆臂54与上结构框架10之间的中间静态臂或中间可移动臂。
[0056]
在摇臂42中，摇臂42的第一端44处的第一枢转连接部52与摇臂42的中央部分48的枢转安装的摇杆枢轴50之间的第一距离d1比摇臂42的第二端46处的第二枢转连接部58与摇臂42的中央部分48的枢转安装的摇杆枢轴50之间的第二距离d2更短。典型地，连杆臂54比第二距离d2更短。
[0057]
摇臂42构造成，当上模具8被线性致动器16从打开构造驱动到关闭构造时，在摇臂42的中央部分48的枢转安装处，围绕摇杆枢轴50沿与上模具8围绕铰接轴线14的第一旋转方向具有相同旋转指向的旋转方向枢转。
[0058]
连杆臂54构造成当上模具8被线性致动器16从打开构造驱动到关闭构造时沿与上模具8围绕铰接轴线14的第一旋转方向具有相同旋转指向的旋转方向旋转。当上模具8被线性致动器16从打开构造驱动到关闭构造时，从连杆臂54到上结构框架10的第三枢转连接部62相对于在摇臂44的中央部分48的枢转安装处的摇杆枢轴50、并且相对于铰接轴线14沿第一旋转方向旋转。
[0059]
如图1所示，在打开构造中，上模具8横向邻近下模具4，并且上模具8和下模具4围绕与第一旋转方向相反的第二旋转方向以大约180度的分离角定向。线性致动器16处于延伸构造。为了将上模具8移动到图3所示的关闭构造，线性致动器16收缩。线性致动器16的第二端20向下移动，这使摇臂42围绕摇杆枢轴50沿第一旋转方向(第一旋转方向在图1至图3中是逆时针的)旋转，使得摇臂42的第二端46升高。如下文所描述，当上模具8被线性致动器16从打开构造驱动到关闭构造时，第一旋转方向与上模具8围绕铰接轴线14的第一旋转方向具有相同的旋转指向。
[0060]
摇臂42的运动导致连杆臂54既沿第一旋转方向旋转，又相对于下模具4升高，这转而导致上模具8升高到图2所示的中间的部分打开的90
°
位置。摇臂42和连杆臂54分别将尺寸设定成能够枢转地装配到下模具4和上模具8，使得连杆臂54围绕第二枢转连接部58和第三枢转连接部62两者旋转，以使得上模具8通过线性致动器16的收缩动作而升高，并且在打开和关闭机构12中具有高的机械效益。线性致动器16的进一步收缩使得上模具8通过摇臂42和连杆臂54两者沿第一旋转方向的继续旋转而从图2所示的中间的部分打开的90
°
位置旋转到图3所示的完全关闭的0
°
位置。
[0061]
当向下的梁36与向上的梁26竖直对准时，这些元件的端部可以抵接以起到止动机构的作用，尽管止动机构可以附加地或替代地位于模具2中的其它地方或打开和关闭机构12中。
[0062]
在模具2中模制风力涡轮叶片之后，可以使用线性致动器16从收缩构造到延伸构造的反向运动来打开模具2。
[0063]
参照图4至图6，示出了根据本实用新型第二实施例的风力涡轮叶片模具102。与图1至图3所示的第一实施例相比，相同的部件用相同的附图标记表示。
[0064]
与图1至图3所示的第一实施例相比，根据本实用新型的第二实施例的风力涡轮叶片模具102被修改为在打开和关闭机构112中进一步包括第二线性致动器116。同样，典型地，风力涡轮叶片模具102包括沿着风力涡轮叶片模具102的长度以间隔构造布置的多个打开和关闭机构112。
[0065]
第二线性致动器116典型地还包括第二缸和活塞组件，该第二缸和活塞组件可以是液压致动的。第二线性致动器116具有相对的第一端118和第二端120，第一端118和第二端120可以由第二线性致动器116在收缩构造与延伸构造之间驱动。第二线性致动器116的第一端118通过第二致动器枢轴140能够枢转地安装到下结构框架6，并且第二线性致动器116的第二端120通过第四枢转连接部142能够枢转地连接到摇臂42的中间部分144，该中间部分位于摇臂42的中央部分48与摇臂42的第二端46之间。第一端118可以包括缸和活塞组件的缸，第二端120可以包括缸和活塞组件的活塞。
[0066]
在第二实施例中，打开和关闭机构112构造成使得当第二线性致动器116从收缩构造驱动到延伸构造时，同时线性致动器16被从延伸构造驱动到收缩构造，上模具8围绕铰接轴线14沿第一旋转方向从图1的打开构造经由图2的中间的部分打开的构造旋转到图3的关闭构造。
[0067]
在第二实施例中，两个线性致动器16、116同时且互补地用于打开和关闭模具2。摇臂42和连杆臂54的操作在第一实施例和第二实施例中是相同的。通过在第二实施例中提供第二线性致动器116，与第一实施例中的单个线性致动器16相比，两个线性致动器16、116功能的单个动力可以被降低，这可以降低资本成本，并且增加打开和关闭机构112的可靠性和耐用性。
[0068]
在本实用新型的优选实施例中，打开和关闭机构构造成通过对上模具施加高扭矩而可靠且快速地在打开构造与关闭构造之间移动上模具，在上模具围绕铰接轴线旋转期间不会遇到不希望的机械振动或机械死点。打开和关闭机构可以高效地施加高扭矩，以在打开构造与关闭构造之间平稳且连续地移动上模具。打开和关闭机构可以在将上模具联接到线性致动器的连杆机构中实现高机械效益，使得线性致动器的动力输出被最佳地转换成用于在打开构造与关闭构造之间旋转上模具的高扭矩。打开和关闭机构可以采用较低动力的致动器，较低动力的致动器也与较低的资本成本相关联，然而，该致动器对上模具施加高扭矩，而在上模具绕铰接轴线旋转期间不会遇到不希望的机械振动或机械死点。
[0069]
对本实用新型的所示实施例的各种改变、修改和优化对于制造风力涡轮叶片领域的技术人员来说是显而易见的，并且在权利要求所限定的本实用新型的范围内。

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