本發(fā)明涉及風力發(fā)電機技術領域,尤其涉及一種葉輪組裝裝置以及葉輪組裝方法。
背景技術:
隨著風力發(fā)電技術的迅速發(fā)展,風電場已經(jīng)由東部沿海地區(qū)逐步擴建至各個地區(qū),例如,目前南方山地項目越來越多,但是從風電場建設成本考慮,風電場建造的場地作業(yè)面積一般較小。
在建設風電場時,需要將風力發(fā)電機的輪轂和三只葉片先在地面組裝后再整體吊裝至塔架頂端與發(fā)電機連接。葉片長度為十余米,當一只葉片與輪轂組裝后,為防止葉片拖地造成葉片變形,需用一臺吊裝機構將葉片吊持住,再用另一臺吊裝機構進行第二只葉片的組裝,當三只葉片組裝完成后還需要進行葉片變槳作業(yè)。而吊裝機構在進行吊裝作業(yè)時需要一定的占位面積,同時吊裝機構的吊臂也需要一定的回轉(zhuǎn)半徑。
但在對山地、森林等小作業(yè)面積機位的葉輪進行組裝時,由于施工場地狹小,輔吊無法站位,這造成葉輪組裝困難。而且對葉輪進行組裝時易發(fā)生失衡,而造成風電設備傾覆,甚至損壞。
因此,亟需一種新的葉輪組裝裝置以及葉輪組裝方法。
技術實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供了一種葉輪組裝裝置以及葉輪組裝方法,能夠防止葉片在組裝過程中出現(xiàn)傾覆問題,同時減少風電機位場地面積。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種葉輪組裝裝置,包括支承底座和多個支腿,支承底座設置有能夠支承葉輪的輪轂的連接端面,和與連接端面平行并能夠支撐于外部支撐平臺上的固定端面,連接端面和固定端面之間延伸形成壁部;多個支腿中的每一個支腿包括第一端部和第二端部,第一端部與支承底座的壁部連接,第二端部朝向遠離支承底座的方向延伸并支撐于外部支撐平臺上,并且多個支腿中相鄰的兩個支腿以預設角度彼此隔開。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,多個支腿的數(shù)量為兩個。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,預設角度的范圍為90°至120°。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,預設角度為90°。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,多個支腿中的至少一個支腿的第一端部與支承底座的壁部可拆卸地連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,至少一個支腿的第一端部與支承底座的壁部鉸接,并且第一端部與支承底座之間對應設置有止動部件,以限制至少一個支腿相對于支承底座旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,支承底座設置有與至少一個支腿的第一端部相對應的連接部,連接部沿支承底座的的壁部徑向向外凸出,以連接至少一個支腿的第一端部。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,葉輪組裝裝置還包括銷軸,銷軸穿過設置在至少一個支腿的第一端部和相對應的連接部處的連接孔,以使至少一個支腿的第一端部與支承底座的壁部鉸接連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,銷軸的端部設置有限位部,限位部能夠抵靠至少一個支腿的第一端部和連接部中位于外部的一者上的連接孔的端面。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,葉輪組裝裝置還包括銷軸托架,銷軸托架包括彼此連接的引導滑道和連接部,連接部固定連接于連接孔處,使引導滑道朝向遠離連接孔的方向支撐于連接孔的周緣,以引導銷軸插入連接孔。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,葉輪組裝裝置還包括支腳,支腳連接于多個支腿中的至少一個支腿的第二端部。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,支腳可移動地連接到至少一個支腿的第二端部上,以調(diào)節(jié)至少一個支腿的支撐高度。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,至少一個支腿的第二端部和支腳中的一者上設置有絲杠,并且該至少一個支腿的第二端部和支腳中的另一者上設置有螺母。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,支腳可轉(zhuǎn)動地連接到至少一個支腿的第二端部上,以調(diào)節(jié)支腳的支撐角度。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,支腳和至少一個支腿的第二端部之間通過球鉸鏈結(jié)構連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,支腳和少一個支腿的第二端部中的一者上設置有球頭銷,該至少一個支腳和支腿的第二端部中的另一者上設置有球頭座。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,葉輪組裝裝置還包括墊板,墊板設置于多個支腿中的至少一個支腿的第二端部與外部支撐平臺之間和/或支承底座與外部支撐平臺之間,并且墊板采用高分子彈性材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,還提供了一種葉輪組裝方法,包括:將上述的葉輪組裝裝置放置于外部支撐平臺上,并使連接端面與水平面保持平行;將葉輪的輪轂安置于連接端面上,并使輪轂上的多個變槳軸承中的一者與多個支腿中的一者對正;和將葉輪的多只葉片對應地與輪轂上的多個變槳軸承連接。
綜上,本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置通過在用于支撐輪轂的支承底座的壁部連接多個支腿,并使多個支腿中的相鄰支腿之間按照預設角度彼此隔開設置。使得葉輪組裝裝置的多個支腿不需要沿支承底座周向均勻布置。因此,能夠減少支腿向外伸出時的占地面積,從而減少葉輪組裝裝置整體的占地面積。當葉輪組裝裝置在山地、森林等小作業(yè)面積機位對葉輪進行組裝時,具有較好的場地適應性,便于合理安排吊裝機構的站位。
附圖說明
從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發(fā)明,其中:
通過閱讀以下參照附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯,其中,相同或相似的附圖標記表示相同或相似的特征。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的葉輪組裝裝置的整體結(jié)構示意圖;
圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的支承底座的一個軸測方向的整體結(jié)構示意圖;
圖2B是根據(jù)本發(fā)明實施例的支承底座的另一個軸測方向的整體結(jié)構示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的支腿的結(jié)構示意圖;
圖4是圖1中的A部分的局部結(jié)構放大示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置的銷軸總成的整體結(jié)構示意圖;
圖6是圖5中的銷軸總成的銷軸的結(jié)構示意圖;
圖7是圖6中的銷軸的剖面結(jié)構示意圖;
圖8是圖5中的銷軸總成的銷軸托架的結(jié)構示意圖;
圖9是圖1中的B部分的局部結(jié)構放大示意圖;
圖10是圖3的支腿的第二端部另一個軸測方向的局部結(jié)構放大示意圖;
圖11是圖9中的支腳的整體結(jié)構示意圖;
圖12是圖11中的支腳的剖面結(jié)構示意圖;
圖13是葉輪組裝的受力圖;
圖14是圖1的葉輪組裝裝置的俯視結(jié)構示意圖;
圖15是使用本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置對葉輪進行組裝時的受力分析圖;
圖16是第一階段的葉輪組裝狀態(tài)示意圖;
圖17是第二階段的葉輪組裝狀態(tài)示意圖。
其中:
1-葉輪組裝裝置;10-支承底座;11-連接端面;12-固定端面;13-壁部;131-操作入口;14-吊耳;15-連接部;151-凸耳部;152-止動軸;151a-連接孔;151b-加強板;
20-支腿;21-第一端部;22-第二端部;23-連接部;231-凸耳部;231a-連接孔;232-止動槽;24-頂板;25-底板;251-加強板;252-安裝孔;253-輔助連接板;26-吊耳;27-矩形孔;
30-支腿;
40-銷軸總成;41-銷軸;411-本體部;412-引導部;413-限位部;413a-拉環(huán);414-固定部;42-銷軸托架;421-連接部;421a-導入口;421b-連接孔;421c-螺栓;422-引導滑道;
50-支腳;51-球頭座;52-球頭銷;521-球形部件;522-銷體部;53-蓋體;531-螺栓;54-轉(zhuǎn)動桿;
61-螺栓;62-螺栓;
70-墊板;
2-葉輪;201-輪轂;202-第一葉片;203-第二葉片;
301-塔架;302-機位平臺。
具體實施方式
下面將詳細描述本發(fā)明的各個方面的特征和示例性實施例。在下面的詳細描述中,提出了許多具體細節(jié),以便提供對本發(fā)明的全面理解。但是,對于本領域技術人員來說很明顯的是,本發(fā)明可以在不需要這些具體細節(jié)中的一些細節(jié)的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對本發(fā)明的更好的理解。在附圖和下面的描述中,至少部分的公知結(jié)構和技術沒有被示出,以便避免對本發(fā)明造成不必要的模糊;并且,為了清晰,可能夸大了部分結(jié)構的尺寸。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結(jié)構,因而將省略它們的詳細描述。此外,下文中所描述的特征、結(jié)構或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施例中。
下述描述中出現(xiàn)的方位詞均為圖中示出的方向,并不是對本發(fā)明的葉輪組裝裝置的具體結(jié)構進行限定。在本發(fā)明的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言,可視具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
本發(fā)明實施例提供的葉輪組裝裝置能夠應用于風力發(fā)電技術領域中,對風力發(fā)電機的葉輪進行組裝,相比較現(xiàn)有的葉輪組裝裝置能夠減小組裝葉輪的過程中所需要的占地面積,因而在具有較少平地面積的山地區(qū)域,能夠節(jié)省風力發(fā)電機施工現(xiàn)場所占面積,具有較好的場地適應性。
為了更好地理解本發(fā)明,下面結(jié)合圖1至17根據(jù)本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置進行詳細描述。
請參見圖1示出的本發(fā)明一個實施例的葉輪組裝裝置1的整體結(jié)構圖,如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,葉輪組裝裝置1包括支承底座10和多個支腿(即:支腿20和支腿30)。支承底座10設置有能夠支承葉輪2的輪轂201(如圖16所示)的連接端面11,和與連接端面11平行并能夠支撐于外部支撐平臺上的固定端面12,連接端面11和固定端面12之間延伸形成壁部13。多個支腿中的每一個支腿包括第一端部和第二端部,第一端部與支承底座10的壁部13連接,第二端部朝向遠離支承底座10的方向延伸并支撐于外部支撐平臺上,并且多個支腿中相鄰的兩個支腿以預設角度彼此隔開。
由此,本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1通過在用于支撐輪轂201的支承底座10的壁部13連接多個支腿,并使多個支腿中的相鄰支腿之間按照預設角度地彼此隔開設置。使得葉輪組裝裝置1的多個支腿不需要沿支承底座10周向均勻布置,因此,能夠減少支腿向外伸出時的占地面積,從而減少葉輪組裝裝置1整體的占地面積。當風電現(xiàn)場位于山地、森林等作業(yè)面積較小的場地時,具有較好的場地適應性,便于合理安排吊裝機構的站位,從而提高風力發(fā)電機的組裝效率。
以下實施例以通過葉輪組裝裝置1對如圖16和圖17所示的葉輪2進行組裝為例進行說明,圖16所示的處于組裝狀態(tài)的葉輪2為具有三只葉片的葉輪,但是本發(fā)明實施例中的葉輪組裝裝置1的應用并不限于此。在其他的實施例中,還可以應用葉輪組裝裝置1對具有兩只葉片的葉輪或者具有多于三只葉片的葉輪進行組裝。并且在以下的實施例中以葉輪組裝裝置1所放置的外部支撐平臺為風力發(fā)電機的機位平臺302為例進行說明,在其他的實施例中,還可以將葉輪組裝裝置1放置于其他的支撐平臺處對葉輪2進行組裝。請一并參見圖2A和圖2B,其中,圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的支承底座10的一個軸測方向的整體結(jié)構示意圖;圖2B是根據(jù)本發(fā)明實施例的支承底座10的另一個軸測方向的整體結(jié)構示意圖。如圖2A和圖2B所示,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,支承底座10大體為具有中空結(jié)構的圓柱形的筒體,包括:位于筒體頂部的連接端面11、位于筒體底部的固定端面12以及延伸形成于連接端面11和固定端面12之間的壁部13。
連接端面11為法蘭面,具有多個螺紋連接孔以及與支承底座10內(nèi)部聯(lián)通的開口,通過連接端面11能夠與輪轂201的法蘭連接面進行連接。連接端面11沿周向設置有多個吊耳14,便于對支承底座10進行吊裝操作。固定端面12與連接端面11彼此平行地設置,通過固定端面12能夠?qū)⒅С械鬃?0固定支撐于機位平臺302上,從而穩(wěn)固地對輪轂201進行支撐。壁部13為回轉(zhuǎn)面結(jié)構,壁部13沿周向設置有多個吊耳14,便于對支承底座10進行吊裝操作。為了便于操作人員進進入支承底座10內(nèi)部進行作業(yè),在壁部13上開設有操作入口131,當然操作入口131處可以設置門框并通過門打開和關閉。
在一個可選的實施例中,支承底座10還可以包括連接部15,而通過連接部15對多個支腿進行連接。對應圖1中的葉輪組裝裝置1包括兩個支腿的情況,支承底座10設置有兩個連接部15,連接部15為由壁部13處徑向向外凸出的延伸面形成的框型結(jié)構??蛐徒Y(jié)構通過其相對的兩側(cè)壁,在靠近固定端面12的位置處形成兩個彼此相對的凸耳部151,在兩個凸耳部151處分別對應地設置連接孔151a。為了增強凸耳部151的結(jié)構強度,在凸耳部151處還設置有加強板151b,示例性地,可以分別將加強板151b貼合設置于兩個凸耳部151的相向一側(cè)或者相背一側(cè)。
另外連接部15還可以不是框型結(jié)構,本發(fā)明對此不進行限制,連接部15只要能夠設置連接孔151a而通過銷軸總成40連接支腿20和支腿30即可。例如,在其他的實施例中,連接部15還可以只具有兩個沿支承底座10的徑向凸出的側(cè)面,而連接孔151a同樣設置于兩個側(cè)面處。并且連接端面11和固定端面12并非具體指完整的表面,并且還可以是通過支承底座10上設置的其他結(jié)構分別形成的連接面和固定面。
請一并參見圖3,圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的支腿20的結(jié)構示意圖。如圖1、圖3所示,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,葉輪組裝裝置1包括分別與支承底座10連接的兩個支腿,即:支腿20和支腿30。為了便于拆卸和運輸,而將葉輪組裝裝置1應用于多個風電現(xiàn)場對葉輪2進行組裝,支腿20和支腿30中的至少一者與支承底座10可拆卸地連接。由于支腿20和支腿30的結(jié)構相同,所以以下僅針對支腿20的結(jié)構進行具體說明,支腿30可以與支腿20相同或者不同地設置。支腿20為梁板式結(jié)構件,其采用鋼制材料焊接而成,包括頂板24、底板25和過渡連接于頂板24和底板25之間的兩個相對的腹板,在頂板24和腹板處設置有用于吊裝作業(yè)的吊耳26,并且腹板的靠近支腿20的重心位置處還設置有用于運輸支腿20的矩形孔27。
支腿20具有第一端部21和第二端部22,其中,支腿20通過第一端部21與支承底座10可拆卸地連接,而支腿20的第二端部22朝向遠離支承底座10的方向延伸并支撐于機位平臺302上。示例性地,支腿20與支承底座10的壁部13鉸接連接,并且,支腿20的第一端部21與支承底座10之間對應設置有止動部件,以限制支腿20相對于支承底座10旋轉(zhuǎn)。具體地,支腿20在第一端部21對應支承底座10的連接部15設置有連接部23,連接部23為由第一端部21的端面向遠離支腿20的方向凸出的延伸面形成的框型結(jié)構??蛐徒Y(jié)構通過其相對的兩側(cè)壁,在靠近底板25的位置處形成兩個彼此相對的凸耳部231,在兩個凸耳部231處相對地設置有連接孔231a。
請一并參見圖4、圖5,其中,圖4是圖1中的A部分的局部結(jié)構放大示意圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1的銷軸總成40的整體結(jié)構示意圖。如圖4和圖5所示,為了將支承底座10和支腿20鉸接連接,葉輪組裝裝置1還包括銷軸總成40。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,銷軸總成40包括銷軸41和銷軸托架42。由此,如圖4所示,即可由銷軸41通過連接部15上的連接孔151a和連接部23上的連接孔231a將支腿20鉸接連接于支承底座10的壁部13處。
請一并參見圖6和圖7,其中,圖6是圖5中的銷軸總成40的銷軸41的結(jié)構示意圖;圖7是圖6中的銷軸41的剖面結(jié)構示意圖。如圖6和圖7所示,具體地,銷軸41包括:本體部411、引導部412、限位部413以及固定部414。本體部411為圓柱體結(jié)構,在將支腿20鉸接連接至支承底座10處時,采用本體部411貫穿凸耳部151的連接孔151a和凸耳部231的連接孔231a。引導部412為直徑小于本體部411直徑的圓柱體結(jié)構,并且引導部412通過螺栓61與本體部411處設置的螺紋孔,連接于本體部411軸向一側(cè)端部。以在將本體部411穿入兩個連接孔中時,能夠在引導部412的導向作用下,使本體部411準確并快捷地穿入連接孔中。限位部413通過固定部414和螺栓62、以及本體部411處設置的連接孔,被連接于本體部411軸向另一側(cè)端部,以在銷軸41通過本體部411穿入凸耳部151的連接孔151a和凸耳部231的連接孔231a后,限位部413能夠抵靠于凸耳部151的連接孔151a的端面處。由此,即可通過限位部413對沿兩個連接孔軸向穿入的本體部411進行限位,避免銷軸41穿入兩個連接孔的長度過長,或者在支承底座10和支腿20鉸接后,銷軸41沿連接部15和連接部23的兩個連接孔的軸向發(fā)生不希望的移動。并且,在限位部413背離本體部411的一側(cè)端面上還設置有兩個拉環(huán)413a,通過拉環(huán)413a能夠?qū)︿N軸41進行牽拉,便于對支承底座10和支腿20的連接和拆卸操作。
圖8是圖5的銷軸總成40中的銷軸托架42的結(jié)構示意圖,如圖8所示,銷軸托架42包括彼此連接的連接部421和引導滑道422。連接部421為板狀體,其對應凸耳部151的連接孔151a和凸耳部231的連接孔231a開設有導入口421a,圍繞導入口421a還設置有連接孔421b。引導滑道422為與連接部421連接的角鋼,角鋼的彎折結(jié)構形成能夠供銷軸41滑動的引導滑道422。通過將連接部421貼合于連接部15的連接孔151a的外邊緣,使連接孔151a從導入口421a處露出,并采用螺栓421c(如圖5所示)通過連接孔421b能夠?qū)⑦B接部421固定于連接孔151a。由此,使得引導滑道422能夠朝向遠離連接孔151a的方向支撐于連接孔151a的周緣(如圖4所示),以引導銷軸41插入連接部15的連接孔151a和連接部23的連接孔231a,從而能夠便于銷軸41穿入兩個連接孔中或者被從兩個連接孔中拉出,從而可以簡化葉輪組裝裝置1自身的組裝過程。
當需要對葉輪組裝裝置1進行組裝時,如圖4和圖5所示,首先由螺栓421c穿過連接孔421b將銷軸托架42的連接部421固定于凸耳部151側(cè)面處,并使連接孔151a露出于導入口421a,使得引導滑道422支撐于連接孔151a的端面處。然后,將支承底座10和支腿20對應地擺放好相對位置,握持銷軸41的拉環(huán)413a將銷軸41放置于銷軸托架42的引導滑道422上,以將銷軸41順沿引導滑道422經(jīng)由導入口421a同時穿入連接部15處的連接孔151a以及連接部23的連接孔231a中。最終銷軸41的限位部413抵靠于銷軸托架42的連接部421處(即,間接抵靠于凸耳部151的連接孔151a的端面),將支腿20和支承底座10鉸接連接。連接后的支腿20在止動部件的止動作用下與支承底座10保持穩(wěn)定的抵觸狀態(tài)。通過采用銷軸總成40將支腿20的第一端部21可拆卸地與支承底座10連接,使得葉輪組裝裝置1能夠被快速地組裝或者拆卸,從而可以將葉輪組裝裝置1運送至不同的風電現(xiàn)場進行重復使用。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,支腿20的第一端部21與支承底座10之間對應設置的止動部件包括對應設置于支承底座10的連接部15處的止動軸152以及設置于支腿20的連接部23處的止動槽232。止動軸152設置于連接部15的相對兩側(cè)壁之間,止動槽232為對應止動軸152的位置在連接部23處形成的凹槽。當支腿20通過其第一端部21的連接部23與支承底座10的連接部15鉸接連接后,止動軸152能夠與止動槽232配合抵靠,以限制支腿20圍繞銷軸41形成的鉸接點相對支承底座10旋轉(zhuǎn)。當然上述的止動部件還可以是在連接部15處設置止動槽,而在連接部23處設置止動軸,同樣能夠限制支腿20相對支承底座10旋轉(zhuǎn)。
當然,支腿30可以按照支腿20的方式與支承底座10可拆卸地連接,或者與支承底座10固定地連接。為了使葉輪組裝裝置1的安裝、拆卸以及運輸更方便,優(yōu)選為將支腿20和支腿30同時與支承底座10可拆卸地連接。并且進一步地,將支腿20和支腿30鉸接連接于支承底座10的壁部13處。
請一并參見圖9、圖10、圖11以及圖12,其中,圖9是圖1中的B部分的局部結(jié)構放大示意圖;圖10是圖3中支腿20的第二端部22另一個軸測方向的局部結(jié)構放大示意圖;圖11是圖9中的支腳50的整體結(jié)構示意圖;圖12是圖11中的支腳50的剖面結(jié)構示意圖。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,葉輪組裝裝置1還包括支腳50,支腳50連接于支腿20的第二端部22處,以使支腿20的第二端部22能夠通過支腳50間接支撐于機位平臺302上。
支腳50包括:球頭座51、球頭銷52、蓋體53和轉(zhuǎn)動桿54,其中,球頭座51支撐于機位平臺302上。球頭座51的底板上設置有凸臺,在凸臺的端面朝向底板設置有半球形凹槽,球頭銷52包括彼此連接的球形端部521和銷體部522,球形端部521的外部輪廓與半球形凹槽的輪廓相適應,并且球形端部521的直徑大于銷體部522的直徑。蓋體53大體為碗狀,其一端形成類似碗口狀的開口,另一端形成類似碗底狀的端面,并且在該端面上設置有通孔,該通孔的直徑大于銷體部522的直徑并小于球形端部521的直徑,以在蓋體53的開口和銷體部522之間形成一定的間隙。因此,使得在將球頭銷52的球形端部521置入球頭座51的半球形凹槽中后,蓋體53可以將其開口朝向球頭銷52,并將球頭銷52的銷體部522穿過該開口,最終使蓋體53扣合于球頭座51的凸臺外周,采用螺栓531進一步將蓋體53與球頭座51的凸臺固定連接。
由于蓋體53的開口和銷體部522之間形成一定的間隙,使得蓋體53在將球頭銷52與球頭座51連接的同時,還能使球頭銷52與球頭座51之間具有一定的相對轉(zhuǎn)動范圍,從而能夠調(diào)節(jié)支腳50的支撐角度,即,進行相對轉(zhuǎn)動后的球頭座51與球頭銷52之間形成的角度。上述轉(zhuǎn)動范圍使得球頭銷52與球頭座51之間形成預定的角度調(diào)整范圍,示例性地,角度調(diào)整范圍例如可以是0°至5°。轉(zhuǎn)動桿54為直桿狀,其通過在銷體部522的遠離球形端部521一端設置的安裝孔以及卡簧與銷體部522固定連接。通過操作轉(zhuǎn)動桿54能夠在球形端部521與半球形凹槽的配合作用下控制球頭銷52沿自身軸線旋轉(zhuǎn)。
在一個可選的實施例中,支腳50可移動地連接到支腿20的第二端部22上,以調(diào)節(jié)支腿20的支撐高度,該支撐高度是指支腿20的底板25相對于支腳50的底面的高度。在本實施例中,銷體部522的外壁上設置有螺紋結(jié)構,此時銷體部522即作為設置于支腳50處的絲杠結(jié)構,對應地,在支腿20的第二端部22處設置有與銷體部522配合連接的螺紋連接孔,此時螺紋連接孔與第二端部22配合構成與絲杠對應的螺母。如圖9和圖10所示,在支腿20的第二端部22的底板25處依次疊置有加強板251和輔助連接板253,其中,同時貫穿底板25以及加強板251開設有安裝孔252,輔助連接板253上對應安裝孔252的位置設置有螺紋連接孔,從而可在不增加底板25的厚度的同時,使底板25具備螺紋連接功能。
由此,通過輔助連接板253上設置的螺紋連接孔能夠與銷體部522外部的螺紋結(jié)構配合連接,使得支腳50能夠可移動地連接到支腿20的第二端部22上。因此,可以通過轉(zhuǎn)動桿54控制球頭銷52旋轉(zhuǎn),并在球頭銷52的銷體部522與輔助連接板253處的螺紋孔相互配合作用下,使支腳50朝向靠近機位平臺302的方向運動,即調(diào)整支腿20的支撐高度,使支腿20能夠很好地與機位平臺302接觸,保證支承底座10的連接端面11處于水平,并且使整個葉輪組裝裝置1發(fā)揮最佳的支撐作用。因此在使用本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1對葉輪2進行組裝時,能夠根據(jù)風電現(xiàn)場的風力發(fā)電機的機位平臺302的場地情況進行適當?shù)卣{(diào)整,進而使機位平臺302提供的支反力能夠有效的通過支腿20和支腿30傳遞到支承底座10上,防止葉片安裝過程中傾覆。
由此,當用于放置葉輪組裝裝置1的外部支撐平臺的表面不平整時,可通過調(diào)整支腳50與支腿20的第二端部22相對移動,而改變支腿20的支撐高度,使支腿20通過支腳50的球頭座51與外部支撐平臺的表面緊密貼合。提高葉輪組裝裝置1的場地適應性,使葉輪組裝裝置1在山地、森林等不平整地域依然能夠保持良好的支撐性能,從而能夠在具有特殊地形的風電現(xiàn)場對葉輪進行組裝。并且,由于球頭座51和球頭銷52之間采用上述的球鉸鏈結(jié)構進行連接,使得在支腳50和支腿20的第二端部22連接后,球頭座51能夠通過其與球頭銷52之間的角度調(diào)整范圍,相對球頭銷52進行適當?shù)霓D(zhuǎn)動。由此,當支腳50支撐處的外部支撐平臺的表面不平整時,葉輪組裝裝置1可以通過球頭座51的適當轉(zhuǎn)動進一步適應不平整的表面,例如使支腳50相對于球頭銷52旋轉(zhuǎn)0°至5°,從而使球頭座51能夠與外部支撐平臺的表面緊密貼合,并使支承底座10的連接端面11能夠保持水平,提高支腿20的支撐穩(wěn)定性。因此在使用本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1對葉輪2進行組裝時,能夠根據(jù)風電現(xiàn)場的風力發(fā)電機的機位平臺302的場地情況進行適當?shù)卣{(diào)整,進而使機位平臺302的支反力能夠有效的通過支腿20和支腿30傳遞到支承底座10上防止葉片安裝過程中傾覆。
在上述實施例中,通過球頭銷52外壁設置的螺紋結(jié)構和支腿20的第二端部22處設置的螺紋連接孔配合使支腳50與支腿20的第二端部22之間可移動地連接,實現(xiàn)對支腿20的支撐高度的調(diào)整,但是本發(fā)明的實施例并不限于此。在其他的實施例中,還可以通過在支腿20的第二端部22處設置絲杠,而對應地在支腳50處設置能夠與絲杠配合的螺母部件,同樣可以使支腳50與支腿20的第二端部22之間可移動地連接,實現(xiàn)調(diào)整支腿20的支撐高度的目的。另外,支腳50和支腿20之間也可以不設置絲杠和螺母,而通過具有伸縮功能的結(jié)構件進行連接,例如液壓缸。另外,本發(fā)明對支腳50可移動地連接到支腿20的第二端部22上中的支腳50的移動方向不進行限制,在其他的實施例中,還可以將支腳50設置為能夠相對支腿20沿支腿20軸向(即縱長方向)做移動。因此,當葉輪組裝裝置1所放置的外部支撐平臺的平面不平整時,可以通過支腳50相對支腿20沿軸向做移動,調(diào)節(jié)支腿20的支撐高度,使支腿20能夠適應不平整地面,進而使支腿20能夠提供有效的支撐,從而使連接端面11保持水平,并且增加葉輪組裝裝置1整體的支撐穩(wěn)定性。
此外,在上述實施例中,球頭銷52通過球形端部521與球頭座51的半球形凹槽配合,使球頭座51能夠相對于支腿20連接的球頭銷52具有預定的角度調(diào)整范圍,實現(xiàn)對支腳50的支撐角度調(diào)整,但是本發(fā)明的實施例并不限于此,在其他的實施例中,還可以通過在支腿20的第二端部22處設置球頭座51,而將球頭座51的底板處替換設置球形端部521,使支腳50和支腿20的第二端部22之間通過球鉸鏈結(jié)構連接,進而實現(xiàn)調(diào)整支腳50的支撐角度的目的。另外,支腳50與支腿20的第二端部22之間還可以通過關節(jié)軸承進行連接。
在一個可選的實施例中,葉輪組裝裝置1還包括墊板70,墊板70設置于支腿20的第二端部22與機位平臺302之間和/或支承底座10與機位平臺302之間,并且墊板70采用高分子彈性材料制成。由于墊板70采用高分子彈性材料制成,因此墊板70能夠在支撐于其表面的支腿20和/或支承底座10的壓靠作用下產(chǎn)生一定的形變。以在機位平臺302的表面不平整時能夠通過墊板70產(chǎn)生一定的形變,使支撐于墊板70表面的支腿20和/或支承底座10能夠通過墊板70進行適應地調(diào)整,從而使支承底座10的連接端面11能夠保持水平,進一步提高葉輪組裝裝置1的場地適應性。
請一并參見圖13、圖14和圖15,其中,圖13是葉輪組裝的受力圖;圖14是圖1的葉輪組裝裝置1的俯視結(jié)構示意圖,圖15是使用本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1對葉輪進行組裝時的受力分析圖。如圖13、圖14和圖15所示,上述實施例中的支腿20和支腿30之間以預設角度A隔開的預設角度A的范圍為90°至120°,并且優(yōu)選為90°。
如圖13所示,葉輪組裝裝置1的受力理論分析如下(以葉輪2具有三只葉片為例)。
因為:∑F=0,所以:F支撐+F支反力=G輪轂+G葉片;
因為:∑M()=0,所以:F支反力×L支腿=G葉片×L葉片;
其中,∑F為支承底座10提供的總的支承力和葉輪2的總重力的合力;F支撐為支承底座10提供的支力;F支反力為支腿提供的支力;G輪轂為輪轂201的重力;G葉片為葉片的重力;∑M(O)為所有葉片的傾覆力矩;L支腿為支腿的支反力形成的力臂,L葉片為葉片的重力形成的力臂。由上述公式可知,F(xiàn)支反力可以有效防止葉輪組裝時葉片傾覆。
如圖吊耳14和圖15所示,葉輪組裝裝置1的相鄰支腿的預設角度A設置分析如下(以葉輪2具有三只葉片,葉輪組裝裝置1具有兩個支腿為例)。
葉輪組裝時分為三個時間歷程,分別是一只葉片組裝過程、兩只葉片組裝過程和三只葉片組裝過程。如圖15所示,葉輪2的第一葉片202組裝時,第一葉片202在支腿20的正上方,有效抵消第一葉片202的傾覆力矩。第三只葉片組裝時,三只葉片達到傾覆力矩的平衡,葉輪2重量全部作用在支承底座10上。因此對于葉輪組裝裝置1的兩個支腿之間預設角度A的范圍,指的是兩只葉片組裝時的葉輪組裝裝置1的作業(yè)狀態(tài)。
由于葉輪組裝裝置1的兩個支腿之間的預設角度A為90°至120°,在兩個支腿之間的預設角度A為其調(diào)整范圍的上限值的情況中,由于葉輪2的葉片夾角為120°,所以兩個支腿之間的預設角度A為葉片夾角,即120°。如圖15所示,支腿20在第一葉片202正下方,支腿30在第二葉片203正下方,因此兩個支腿分別抵消兩支葉片的傾覆力矩,機位平臺302提供的支反力大小方向都一樣,受力相同。
在兩個支腿之間的預設角度A為其調(diào)整范圍的下限值的情況中,兩個支腿之間預設角度A為90°。在兩個支腿之間的預設角度A為90°的情況下,預設角度A距離其上限值(即120°)的夾角α=30°。如圖14和圖15(假設在圖15中兩個支腿之間的角度為90°)所示,以圓筒中心O為中心,以支腿20中心線為y軸,以垂直y軸并過圓筒中心O為x軸,建立坐標系xoy。第二葉片203的傾覆力矩可以分解為沿x軸的Mx=G葉片2×L葉片2sinα和沿y軸的My=G葉片2×L葉片2cosα。Mx作用在支腿20的相對側(cè),因此能夠有效降低機位平臺302提供的支反力。而My作用在支腿30上,支腿30作用在機位平臺302的支反力可以將My全部抵消,因此能夠有效降低機位平臺302為支腿30提供的支反力。
由此,當兩個支腿之間預設角度A為90°時,能夠通過葉輪組裝裝置1對具有三只葉片的葉輪2進行組裝。因為兩個支腿之間的預設角度A在角度α的范圍內(nèi)調(diào)整時,支腿30受力與A=90°時的支腿30受力一樣,所以兩個支腿之間的預設角度A優(yōu)選為90°,即,不需要圍繞支承底座10周向均勻設置三個支腿。并且當兩個支腿之間預設角度A為90°時,能夠方便地將支承底座10的兩個連接部15設置成沿壁部13外周分隔90°,從而能夠簡化支承底座10的加工工藝,并對兩個支腿的支反力進行有效利用。而且葉輪組裝裝置1的兩個支腿之間的夾角A為90°有效減少葉輪組裝裝置1的占地面積,因此能夠進一步提升葉輪組裝裝置1的場地適應性。
當然,本發(fā)明實施的葉輪組裝裝置1還可以包括更多個支腿,多個支腿中的相鄰的支腿之間按照預設角度進行設置,例如,當葉輪組裝裝置1包括三個支腿時,三個支腿中至少有兩個彼此相鄰的支腿之間間隔90°設置,而對于其他的支腿之間間隔的角度不進行限制。這樣同樣可以避免現(xiàn)有技術中的葉輪組裝裝置的多個支腿中的相鄰兩個支腿之間均需要間隔120°的角度設置,而增加葉輪組裝裝置的占地面積的問題。優(yōu)選的,當葉輪組裝裝置1包括三個支腿時,三個支腿中的第一個支腿與第二個支腿之間間隔90°設置,第二個支腿與第三個支腿之間間隔90°設置,而第三個支腿與第一個支腿之間間隔180°設置。并且多個支腿中的每個支腿與支承底座10之間的連接方式都可以參照上述支腿20與支承底座10的連接方式。
在上述實施例中,支承底座10為圓柱形的筒體,但是本發(fā)明實施例并不限于此,支承底座10只要是能夠連接多個支腿,并分別形成用于連接輪轂201的連接端面11以及用于支撐于機位平臺302的固定端面12即可。在其他的實施例中,示例性地,當支腿20和支腿30之間按照90°分隔地設置時,支承底座10還可以為能夠滿足支腿20和支腿30呈90°地設置的筒體結(jié)構,例如:方形的筒體或者三角形的筒體等。
請一并參見圖16和圖17,其中,圖16是第一階段的葉輪組裝狀態(tài)示意圖;圖17是第二階段的葉輪組裝狀態(tài)示意圖。如圖16和圖17所示,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,葉輪組裝方法包括:首先,將上述的葉輪組裝裝置1放置于設置有塔架301的機位平臺302上,并使連接端面11與水平面保持平行。接著,將葉輪2的輪轂201安置于連接端面11上,并使輪轂201上的多個變槳軸承(圖中未標識出)中的一者與支腿20和支腿30中的一者對正。其次,將葉輪2的第一葉片202安裝于與支腿20和支腿30中的一者對正的變槳軸承處。再次,將第二葉片203安裝于靠近支腿20和支腿30中的另一者的變槳軸承處。最后,將第三葉片(圖中未示出)安裝至剩余的變槳軸承處,即完成葉輪的組裝。
由此,在使用本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1對葉輪2進行組裝時,通過合理調(diào)整多個支腿之間的角度,只需要使用一臺吊裝車輛進行吊裝,即:利用一臺吊裝車輛順序吊裝輪轂201、第一葉片202、第二葉片203以及第三葉片。原有的葉輪組裝裝置對葉輪2進行組裝時需要3臺吊裝車輛,而本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1能夠減少2臺吊裝車輛的使用,從而能夠有效降低機位平臺302的占地面積。在實際使用葉輪組裝裝置1對葉輪2進行組裝的過程中,示例性地,機位平臺302的占地面積可以從30×40=1200m2減少到22*30=660m2,甚至還可以減少到600m2以下,進而能夠大大減少風電現(xiàn)場安裝前期的土石開鑿量,縮短風電現(xiàn)場的建設周期。
綜上,本發(fā)明實施例的葉輪組裝裝置1通過在用于支撐輪轂201的支承底座10的壁部13連接多個支腿,并使多個支腿中的相鄰支腿之間按照預設角度彼此隔開設置。使得葉輪組裝裝置1的多個支腿不需要沿支承底座10周向均勻布置,因此,能夠減少支腿向外伸出時的占地面積,從而減少葉輪組裝裝置1整體的占地面積。當風電現(xiàn)場位于山地、森林等作業(yè)面積較小的場地時,具有較好的場地適應性,便于合理安排吊裝機構的站位,從而提高風力發(fā)電機的組裝效率。
本發(fā)明可以以其他的具體形式實現(xiàn),而不脫離其精神和本質(zhì)特征。因此,當前的實施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本發(fā)明的范圍由所附權利要求而非上述描述定義,并且,落入權利要求的含義和等同物的范圍內(nèi)的全部改變從而都被包括在本發(fā)明的范圍之中。并且,在不同實施例中出現(xiàn)的不同技術特征可以進行組合,以取得有益效果。本領域技術人員在研究附圖、說明書及權利要求書的基礎上,應能理解并實現(xiàn)所揭示的實施例的其他變化的實施例。