一种风电叶片叶根蒙皮切割装置的制作方法

本发明涉及风电叶片加工设备领域，尤其涉及一种风电叶片叶根蒙皮切割装置。

背景技术：

风电叶片，特别是兆瓦级风电叶片通常是由两个真空灌注成型的半蒙皮粘接而成。风电叶片生产过程中，在将两半蒙皮边缘粘接前需要对叶根合模缝端面进行切割打磨，以达到叶片合模的要求且保证合模后叶片的质量。

目前，风电叶片蒙皮生产过程中，叶根切割多为人工使用角磨机切割，角磨机在切割打磨时，由于无定位装置并且锯片较小，切割完之后还需人工打磨到工艺要求程度(遵循少切多磨原则)，切割打磨的好坏程度完全取决于打磨人员的技术熟练度和经验，这就导致切割效率低下，端面平整度无法保证，叶根切割一致性较差，常需返工进行二次打磨，既浪费时间又消耗体力，且存在切伤蒙皮及模具的风险。

现有技术中也提出了采用自动切割机全自动切割叶根蒙皮的技术。叶根蒙皮切割机在使用中主要存在两大缺陷：

1)搬运动作复杂：重量都超过1t，必须用行车吊装，也有提出将设备分成几部分，人工搬运到现场后，再组装成一体，虽减少了行车使用率，但增加了设备组装时间，耗时长，操作复杂；

2)只能切割直线，现有的蒙皮切割机都无法切割曲线，无法完全的随形切割。而随着风电行业不断发展，风电叶片外形不断更新，很多叶片叶根合模缝都为曲线，造成自动蒙皮切割无法适用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动仿形切割的风电叶片叶根蒙皮切割装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种风电叶片叶根蒙皮切割装置，其特征在于，切割装置包括：

导轨，固定于叶片模具的根部，并具有与叶片模具根部形状相同的行进轨迹；

滑座，可滑动的设于导轨上，所述滑座的顶部具有沿叶片径向设置的滑轨一；

安装架，可滑动的设于滑轨一上，并能够与滑座锁定；

安装臂，其一端可升降的固定于安装架上，另一端水平伸出导轨外；及

切割机构，可拆卸的固定于安装臂的自由端，具有用于对风电叶片叶根蒙皮切割的切割部。

进一步的技术方案在于，切割装置还包括：吸尘机构，固定于安装臂上，其吸尘口朝向切割部设置。

进一步的技术方案在于，切割装置还包括：

冷却机构，包括固定于安装臂上、并朝向切割部的喷淋头，所述喷淋头通过快接头连接有管，所述管的另一端连接有潜水泵，所述潜水泵置于盛有冷却液的桶内。

进一步的技术方案在于，所述安装架与滑座通过稳态组件一实现锁定，所述稳态组件一包括：

滑块一，固定于安装架的底部，并滑接于滑轨一上，所述滑块一由电磁铁制得，通电后能够与由铁制得的滑轨一依靠电磁力吸附固定。

进一步的技术方案在于，所述滑座的顶部于滑轨一的两端固定有向上伸出的限位挡块一。

进一步的技术方案在于，所述安装臂于安装架间通过升降机构连接，实现对安装臂的升降驱动，所述升降机构包括：

滑轨二，竖直固定于安装架上，所述安装臂可滑动的设于滑轨二上；

滑轨三，固定于安装臂上并沿叶片径向设置；

压杆，其一端具有与其呈夹角的拐段，所述压杆的拐点处借助轴承座一可转动的固定于安装架上，所述拐段的末端可转动的连接有轴承座二，所述轴承座二可滑动的设于滑轨三上，所述压杆的自由端向远离叶片模具的一端伸出；及

稳态组件二，用于保持压杆状态的稳定。

进一步的技术方案在于，所述稳态组件二包括：

滑块二，固定于安装臂上并与滑轨二滑接配合；及

滑块三，固定于轴承座二上并与滑轨三滑接配合；

所述滑块二和/或滑块三由电磁铁制得，通电后能够与由铁制得的滑轨依靠电磁力吸附固定。

进一步的技术方案在于，所述安装架上于滑轨二的上端固定有限位挡块二，和/或，所述安装臂上于滑轨三的两端固定有限位挡块三。

进一步的技术方案在于，所述滑座上固定有能够在导轨上走行的导行轮组，所述导行轮组包括：

上导行轮，能够于导轨的上表面走行；

下导行轮，能够于导轨的下表面走行；及

侧导行轮，分设于导轨的两侧，能够于导轨的侧面走行。

进一步的技术方案在于，所述于导轨的两端具有向上伸出的限位挡块四。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

该装置沿着导轨的设定轨迹进行切割，导轨采用玻璃钢随模具外形制作而成，可进行曲线切割，使切割量保持一致。另外，切割机构在导轨上可进行弦向移动和高度移动，以为切割位置和切割量进行调节，从而保证了切割轨迹的准确性。使用该装置进行仿形自动切割，不仅保证了切割质量，而且还大大提高了切割效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中升降机构的结构示意图；

图3是本发明中喷淋机构的结构示意图；

图4是本发明中滑座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1～图4所示，本公开的一种风电叶片叶根蒙皮切割装置，切割装置包括导轨110、滑座120、安装架130、安装臂140和切割机构150。

导轨110固定于叶片模具的根部，并具有与叶片模具根部形状相同的行进轨迹。在导轨110的底部至少对称固定有两个固定腿111，所述固定腿呈直角形，其下端水平伸出导轨110外，使装置于模具固定后留由弦向调节的空间。在固定腿111的自由端具有竖直的连接端板，连接端板可贴合模具，二者采用螺栓连接后可再采用点焊的方式进一步固定，一保证导轨110与模具连接的稳定性。

滑座120可滑动的设于导轨110上，所述滑座120的顶部具有沿叶片径向设置的滑轨一121。安装架130可滑动的设于滑轨一121上，并能够与滑座120锁定，安装架130包括可拆卸连接的水平板和直角形板，安装臂140的一端可升降的固定于安装架130上，另一端水平伸出导轨110外。切割机构150可拆卸的固定于安装臂140的自由端，具有用于对风电叶片叶根蒙皮切割的切割部，切割机构150与叶根预制件直接接触，根据实际需求可采用角磨机或盘铣刀。安装架130沿滑轨一121可调节切割机构150相对模具的弦向位置，且能够保证调节后位置的稳定。

该装置沿着导轨110的设定轨迹进行切割，导轨110采用玻璃钢随模具外形制作而成，可进行曲线切割，使切割量保持一致。另外，切割机构150在导轨110上可进行弦向移动和高度移动，以为切割位置和切割量进行调节，从而保证了切割轨迹的准确性。使用该装置进行仿形自动切割，不仅保证了切割质量，而且还大大提高了切割效率。

由于切割会产生粉尘，因此切割装置还包括吸尘机构160，吸尘机构160固定于安装臂140上，其吸尘口朝向切割部设置。吸尘口布置在设备切割切口位置，方向为粉尘甩出方向，从粉尘发生源头进行治理，提升粉尘处理效果。吸尘机构160的设置能够降低切割产生的粉尘对周围环境和产品的污染，且吸尘机构160于装置整体随动，保证切割时能够有效除尘。

另外，切割装置还包括冷却机构，用于冷却砂轮片。冷却机构包括固定于安装臂140上、并朝向切割部的喷淋头，喷淋头与装置主体随动，所述喷淋头通过快接头连接有管，管的长度足够长，所述管的另一端连接有潜水泵，所述潜水泵置于盛有冷却液的桶内。在装置进行切割工作时，启动潜水泵，冷却液顺着管被抽出，并由喷淋头喷到切割部上。

安装架130与滑座120通过稳态组件一实现锁定，所述稳态组件一包括滑块一131，固定于安装架130的底部，并滑接于滑轨一121上，所述滑块一131由电磁铁制得，通电后能够与由铁制得的滑轨一121依靠电磁力吸附固定。调节安装架130的弦向位置时，稳态组件一处于断电状态，滑块一131与滑轨一121间无磁力，当安装架130的位置调节好后，稳态组件一通电，滑块一131与滑轨一121依靠电磁力吸附固定，从而保证了调节后状态的稳定。

为了保证弦向调节时，滑块一131不会与滑轨一121脱离，在滑座120的顶部于滑轨一121的两端固定有向上伸出的限位挡块一。

安装臂140于安装架130间通过升降机构连接，实现对安装臂140的升降驱动，所述升降机构包括滑轨二181、滑轨三182、压杆183及稳态组件二。滑轨二181竖直固定于安装架130上，所述安装臂140可滑动的设于滑轨二181上。滑轨三182固定于安装臂140上并沿叶片径向设置，与滑轨一121平行设置。压杆183的一端具有与其呈夹角的拐段，所述压杆183的拐点处借助轴承座一184可转动的固定于安装架130上，所述拐段的末端可转动的连接有轴承座二185，所述轴承座二185可滑动的设于滑轨三182上，所述压杆183的自由端向远离叶片模具的一端伸出。稳态组件二用于保持压杆183状态的稳定。

当需要调节切割机构150的高度时，下压压杆183的自由端，压杆183沿拐点处逆时针旋转，拐段的末端上移，使得压杆183托举着安装臂140沿着滑轨二181向上移动，从而实现切割机构150的向上调节。反之，向上抬压杆183的自由端，压杆183沿拐点处顺时针旋转，拐段的末端下移，使得压杆183带动着安装臂140沿着滑轨二181向下移动，从而实现切割机构150的向下调节。

稳态组件二包括滑块二186和滑块三187，滑块二186固定于安装臂140上并与滑轨二181滑接配合，滑块三187固定于轴承座二185上并与滑轨三182滑接配合。所述滑块二186和/或滑块三187由电磁铁制得，通电后能够与由铁制得的滑轨依靠电磁力吸附固定。同样的，在高度调节时，稳态组件二为断电状态，当调节到位后，稳态组件二为通电状态，可使滑块二186和/或滑块三187吸附在对应的滑轨上。

在安装架130上于滑轨二181的上端固定有限位挡块二，和/或，所述安装臂140上于滑轨三182的两端固定有限位挡块三，以防止滑块与滑轨的脱离。

关于滑座120与导轨110滑接配合的具体形式，在滑座120上固定有能够在导轨110上走行的导行轮组，所述导行轮组包括能够于导轨110的上表面走行的上导行轮121、能够于导轨110的下表面走行的下导行轮122、以及分设于导轨110的两侧且能够于导轨110的侧面走行的侧导行轮123。优选的上导行轮121为主行走轮，承受主要的负载，轮径较大，设置两排两列；下导行轮122和侧导行轮123主要为定位轮，避免滑座120在切割时不发生偏转，轮径较小，均设置两列三排。滑座120沿导轨110移动，可由工作人员推动，也可使用电机驱动至少一个上导行轮121转动实现。

在导轨110的两端具有向上伸出的限位挡块四，以防止滑座120与导轨110的脱离。

使用叶根蒙皮切割设备主要有5个工作步骤：

(1)搬运设备并组装设备：

a.两名操作工将导向单元搬运到叶根瓦模具上，并将其放入定位销内，并用蝶形螺栓安装；

b.两名操作工将基座单元搬运到导向单元上，用蝶形螺栓安装；

c.两名操作工将加工单元搬运到滑台单元上，用蝶形螺栓安装。

(2)连接系统：由一名操作工使用喉箍将除尘管道拧紧到连接机构上，将潜水泵放入水桶中。

(3)上电：一名操作工打开除尘设备、潜水泵及加工单元的总开关。

(4)切割：一名操作工平推设备，完成蒙皮切割。切割过程中，操作工可根据需要在弦

向移动加工单元，以保证切割效果。

(5)工装归位：加工完成后，两名操作工逐步拆卸加工单元、滑台单元和导向单元上。

在叶根蒙皮切割设备拆装过程中，需要两名操作工参与，而实际拆装过程总时长在10分钟以内。

与现有叶根蒙皮切割工艺对比，有以下五点不同：

(1)人员：现有蒙皮切割工艺中，采用两名操作工，一名负责切割蒙皮，一名负责喷冷

却水和除尘等辅助工作。负责辅助工作的操作工不能同时进行喷冷却水和除尘工作。喷冷却水除可冷却砂轮片以外，也可起到除尘的作用；

本项目方案中，两名操作工完成蒙皮切割设备的拆装工作，切割时只由一人负责。另一名操作工可同时切割模具的另外一边。除尘设备和冷却水系统集成在加工单元上。虽然没有单独操作工负责除尘和水冷却，但是这两项工作可以同时由设备自动完成。

(2)机器：现有蒙皮切割工艺中需要使用的设备有：角磨机、吸尘设备、喷水壶和主成型模具。

本项目方案中需要使用的设备有：叶根蒙皮切割设备、吸尘器、叶根瓦模具。潜水泵喷嘴和吸尘器设备管道集成在叶根蒙皮切割设备加工单元上。

(3)物料：现有蒙皮切割是在主成型模具未粘接前的半成品叶片上进行，占用主成型工序时间。

本装置中叶根蒙皮切割是在叶根瓦模具的叶根瓦预制件上切割。不占用主成型工序时间。

(4)方法：现有蒙皮切割工艺：①搭建防尘棚→②穿防护服→③一名操作工反复切割叶根蒙皮，以保证余高，不伤模具；一名操作工做除尘冷却等辅助工作→④两名操作工整理角磨机及除尘系统回原位。

本装置蒙皮切割工艺：①两名操作工穿防护服→②两名操作工搬运组装切割设备→③一名操作工使用设备切割叶根瓦蒙皮→④两名操作工整理设备及除尘系统回原位。

(5)环境：现有蒙皮切割工艺需要设置防尘棚以保证除尘效率满足环保要求。本设备通过自动加水系统，大大提高了除尘效率。由于除尘效率的提高，试用本装置不需设置防尘棚。除尘设备配置也可做降低。

在原工艺中，由于叶根蒙皮在主成型模具上切割，为避免水分与粘接胶中的氨气反应，不允许使用水分降尘。而在本装置中，叶根蒙皮在叶根瓦模具上喷水切割，切割后，脱模，脱模后进过2小时左右才会进行灌注，2小时时间足以保证水分完全蒸发。

以上仅是本发明的较佳实施例，任何人根据本发明的内容对本发明作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本发明的保护范围。

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