本發明涉及一種工裝，具體的說是一種自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁工裝及打磨方法。

背景技術：

隨著大規模風能資源的開發，風力發電機組的裝機量逐年加大。玻璃纖維復合材料風電葉片作為風電機組的關鍵部件之一，通過一定的根部連接方式連接到輪轂上。其中最常見的葉根連接方式是“T螺栓連接”，此種設計需要在葉片脫模后用專用打孔設備在葉片根部對葉根進行切割，螺母孔及螺栓孔鉆孔。為了保證葉片根部的安全余量，圓螺母和螺母孔間為緊密配合，裝配間隙通常為0.2-0.4mm。目前常用的打孔設備具有切割單元、銑磨單元、螺栓孔鉆孔單元、螺母孔鉆孔單元，使用一個設備即可實現葉片端面切割、銑磨，并且同時實現螺栓孔及螺母孔鉆孔。

此類打孔設備的螺母孔鉆孔單元中包含螺母孔鉆孔刀桿，但缺少螺母孔內壁打磨機構，因而鉆出的螺母孔的主要問題是：螺母孔內壁不光滑，具有玻璃纖維毛刺或臺階，裝配螺母時會阻礙圓螺母進入螺母孔，且容易破壞圓螺母表面達克羅。因此，在裝配圓螺母前，一般采用如下兩種方式打磨：1.使用擴孔設備，此種方法常用于螺母孔直徑達不到標準下限的情況，且此類方法容易造成螺母孔變大超出標準上限，降低葉根緊固件連接的安全余量，對風機后續運轉形成安全隱患。2.現場操作工人用砂紙手動打磨螺母孔內壁，此種消除螺母孔內壁毛刺和臺階的打磨方式效率極低，一個工人打磨一個螺母孔內壁需要10min，風電葉片根部螺母孔個數少則60個，多則80個，此種打磨方式對葉片的生產進度造成嚴重影響。

技術實現要素：

本發明目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁工裝及打磨方法，所述工裝可隨螺母孔鉆孔系統一起轉動，并且在保證不擴大螺母孔內徑基礎上去除內壁毛刺和臺階，從而實現自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種可自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁工裝，安裝在葉片打孔設備的螺母孔鉆孔單元基座上；所述工裝包括打磨棒、打磨棒支撐桿、打磨棒鎖緊套件、基座支架和角度調節套件；所述打磨棒為軸向帶有比打磨棒支撐桿直徑大的通孔的圓柱體，其直徑與風電葉片根部螺母孔的下限相同，長度大于風電葉片根部螺母孔深度，表面為粗糙面；所述打磨棒支撐桿為一表面帶螺紋的金屬桿；所述打磨棒通過打磨棒鎖緊套件固定在打磨棒支撐桿上，打磨棒支撐桿通過角度調節套件與基座支架連接。

作為本發明的優選方案，所述工裝與螺母孔鉆孔刀桿7同步繞風電葉片根部做圓周運動，可在葉片新螺母孔成型的同時對前一個螺母孔進行自動打磨。

作為本發明的優選方案，所述打磨棒的長度為風電葉片根部螺母孔深度的1.05-1.5倍。

作為本發明的優選方案，所述打磨棒軸向所帶通孔直徑比打磨棒支撐桿直徑大0.5-0.8mm。

作為本發明的優選方案，所述打磨棒鎖緊套件包括兩個分區隔板和鎖緊螺母A；打磨棒、分區隔板和鎖緊螺母A套在打磨棒支撐桿上，兩個分區隔板分別緊貼打磨棒上下表面，鎖緊螺母A與分區隔板相鄰。

作為本發明的優選方案，所述基座支架包括支架主體部和支架鎖緊部，支架主體部由U型框架A和U型框架B組成，支架鎖緊部由固定銷B和鎖緊螺母B組成；U型框架A的U型邊兩端分別設有對應的末端長條孔，U型框架B的U型邊兩端分別設有對應的圓孔，通過固定銷B依次穿過U型框架A的末端長條孔、U型框架B的圓孔和鎖緊螺母B，基座支架的形狀通過長條孔可調。

作為本發明的優選方案，所述角度調節套件包括角度旋轉部和角度鎖定部，所述角度旋轉部由雙側U型部件，單孔半圓部件，旋轉軸，鎖緊螺母C和鎖緊螺母D組成，所述角度鎖定部包括鎖定桿、固定銷E和鎖緊螺母E；雙側U型部件一側為無孔凹槽，另一側設有上下對應的上圓孔和下圓孔，單孔半圓部件設有對應的圓孔，所述單孔半圓部件與所述U型框架A的底邊相焊接；所述打磨棒支撐桿依次穿過第一個鎖緊螺母C、所述雙側U型部件無孔側面凹槽、第二個鎖緊螺母C；通過所述旋轉軸依次穿過第一個鎖緊螺母D，雙側U型部件的上圓孔，單孔半圓部件的圓孔，雙側U型部件的下圓孔和第二個鎖緊螺母D，雙側U型部件與單孔半圓部件間的角度可調節，從而實現打磨棒支撐桿與基座支架間的角度調節。

作為本發明的優選方案，所述U型框架A的一個U型邊設有頂端長條孔，所述打磨棒支撐桿中間段為設有長條孔的平面，鎖定桿兩端分別設有圓孔；鎖定桿圓孔分別與U型框架A的頂端長條孔和打磨棒支撐桿長條孔相對應，并使得兩個固定銷E鎖緊分別通過對應孔及螺母E。

所述的可自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁工裝是在風電葉片根部端面鉆出第一組螺栓孔和螺母孔后進行安裝使用，其打磨風電葉片根部螺母孔的方法，包括如下步驟：

步驟一、將打磨棒套在打磨棒支撐桿上，并靠近打磨棒支撐桿的一端；兩個分區隔板分別從打磨棒支撐桿兩端套在打磨棒支撐桿上，并夾緊打磨棒；兩個鎖緊螺母A分別穿過打磨棒支撐桿兩端，并夾緊分區隔板；

步驟二、打磨棒支撐桿的預留桿端插入第一個鎖緊螺母C、雙側U型部件無孔側面凹槽和第二個鎖緊螺母C，并且兩個鎖緊螺母C夾緊雙側U型部件；

步驟三、基座支架的U型框架A和U型框架B嵌套在螺母孔鉆孔單元基座上，并用固定銷B和鎖緊螺母B將基座支架固定牢固；

步驟四、旋轉軸依次通過雙側U型部件的上圓孔、單孔半圓部件、雙側U型部件的下圓孔；旋轉軸兩側分別安裝鎖緊螺母D；

步驟五、調整雙側U型部件與單孔半圓部件間的角度與兩螺母孔間夾角度數一致；擰緊兩端鎖緊螺母D；

步驟六、將鎖定桿與U型框架A和打磨棒支撐桿相接觸；將第一個固定銷E穿過鎖定桿的圓孔和U型框架A的頂端長孔，且固定銷兩端各擰緊一個鎖緊螺母E；將第二個固定銷E過鎖定桿的圓孔和打磨棒支撐桿的長孔，且固定銷兩端各擰緊一個鎖緊螺母E；

步驟七、啟動打孔設備的自動打孔程序，直至葉片所有螺母孔打孔完畢關閉打孔設備；

步驟八、將螺母孔內壁打磨工裝從螺母孔鉆孔單元基座上拆除，并人工打磨風電葉片上最后一個成型的螺母孔內壁。

有益效果是：

1、本發明通用性強，安裝方法簡單，在目前常用的風電葉片打孔設備上均可安裝此工裝；制作成本低，無需增加額外的動力系統，螺母孔內壁打磨工裝與螺母孔鉆孔系統共用同一行程控制系統和行程電機。

2、本發明通過調節角度調節套件可對打磨棒與螺母孔鉆孔刀桿間的夾角進行調節，使此夾角度數滿足兩個相鄰螺母孔間夾角的度數，從而實現在螺母孔鉆孔刀桿打孔的同時，打磨棒對相鄰已成型螺母孔內壁進行自動打磨；角度調節套件可調整出任何度數的角度，且打磨棒可更換為不同直徑，因而本發明適用于各種根部連接方式的風電葉片螺母孔的自動打磨；本發明可大大提高螺母孔內壁的平整度和風電葉片根部緊固件的裝配效率。

附圖說明

圖1是本發明在打孔設備中的安裝示意圖；

圖2是本發明與螺母孔鉆孔刀桿相對位置示意圖；

圖3是本發明整體結構示意圖；

圖4是本發明打磨棒示意圖；

圖5是本發明打磨棒鎖緊套件局部示意圖；

圖6是本發明角度調節套件連接示意圖；

圖7是本發明基座支架的連接示意圖；

圖8是本發明中U型框架A和U型框架B組合狀態示意圖；

圖9是本發明U型框架A的結構示意圖；

圖10是本發明中U型框架B的結構示意圖；

圖中標記為，1-打孔設備支架；2-打孔設備旋轉大臂；3-打孔設備切割單元；4-打孔設備根部銑磨單元；5-螺栓孔鉆孔單元；6-螺母孔鉆孔單元基座；7-螺母孔鉆孔刀桿；8-螺母孔內壁打磨工裝；9-打磨棒；10-打磨棒支撐桿；11-打磨棒鎖緊套件；12-基座支架；13-角度調節套件；111-分區隔板；112-鎖緊螺母A；121-U型框架A；122-U型框架B；123-固定銷B；124-鎖緊螺母B；131-雙側U型部件；132-單孔半圓部件；133-旋轉軸；134-鎖緊螺母C；135-鎖緊螺母D；136-鎖定桿；137-固定銷E；138-鎖緊螺母E。

具體實施方式

如圖所示，一種可自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁工裝，安裝在葉片打孔設備的螺母孔鉆孔單元基座上；所述工裝與螺母孔鉆孔刀桿有相同的行程控制系統，包括打磨棒9、打磨棒支撐桿10、打磨棒鎖緊套件11、基座支架12和角度調節套件13；所述打磨棒為軸向帶有比打磨棒支撐桿直徑大的通孔的圓柱體，其直徑與風電葉片根部螺母孔的下限相同，長度大于風電葉片根部螺母孔深度，表面為粗糙面；所述打磨棒支撐桿為一表面帶螺紋的金屬桿；所述打磨棒通過打磨棒鎖緊套件固定在打磨棒支撐桿上，打磨棒支撐桿通過角度調節套件與基座支架連接。

作為本發明的優選方案，所述打磨棒的長度為風電葉片根部螺母孔深度的1.05-1.5倍。

作為本發明的優選方案，所述打磨棒軸向所帶通孔直徑比打磨棒支撐桿直徑大0.5-0.8mm。

作為本發明的優選方案，所述打磨棒鎖緊套件包括兩個分區隔板111和鎖緊螺母A112；打磨棒、分區隔板和鎖緊螺母A套在打磨棒支撐桿上，兩個分區隔板分別緊貼打磨棒上下表面，鎖緊螺母A與分區隔板相鄰。

作為本發明的優選方案，所述基座支架包括支架主體部和支架鎖緊部，支架主體部由U型框架A121和U型框架B122組成，支架鎖緊部由固定銷B123和鎖緊螺母B124組成；U型框架A的U型邊兩端分別設有對應的末端長條孔，U型框架B的U型邊兩端分別設有對應的圓孔，通過固定銷B123依次穿過U型框架A的末端長條孔、U型框架B的圓孔和鎖緊螺母B124，基座支架的形狀通過長條孔可調。

作為本發明的優選方案，所述角度調節套件13包括角度旋轉部和角度鎖定部，所述角度旋轉部由雙側U型部件131，單孔半圓部件132，旋轉軸133，鎖緊螺母C134和鎖緊螺母D135組成，所述角度鎖定部包括鎖定桿136，固定銷E137和鎖緊螺母E138；雙側U型部件一側為無孔凹槽，另一側設有上下對應的圓孔，單孔半圓部件設有對應的圓孔，所述單孔半圓部件與所述U型框架A的底邊相焊接；所述打磨棒支撐桿依次穿過第一個鎖緊螺母C134、所述雙側U型部件無孔側面凹槽、第二個鎖緊螺母C134；通過所述旋轉軸依次穿過第一個鎖緊螺母D135，雙側U型部件的上圓孔，單孔半圓部件的圓孔，雙側U型部件的下圓孔和第二個鎖緊螺母D135，雙側U型部件與單孔半圓部件間的角度可調節，從而實現打磨棒支撐桿與基座支架間的角度可調節。

作為本發明的優選方案，所述U型框架A的一個U型邊設有頂端長條孔，所述打磨棒支撐桿中間段為設有長條孔的平面，鎖定桿兩端分別設有圓孔；鎖定桿圓孔分別與U型框架A的頂端長條孔和打磨棒支撐桿長條孔相對應，并使得兩個固定銷E鎖緊分別通過對應孔及螺母E。

本發明可自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁工裝的使用步驟：

首先，在打孔設備上不安裝螺母孔內壁打磨工裝8，對風電葉片進行根部切割，根部端面銑磨，以及在風電葉片根部鉆出第一組螺栓孔和螺母孔。

然后，在打孔設備的螺母孔鉆孔單元基座6上安裝螺母孔內壁打磨工裝8，具體步驟如下；

步驟一. 將打磨棒9套在打磨棒支撐桿10上，并靠近打磨棒支撐桿的一端；兩個分區隔板111分別從打磨棒支撐桿10兩端套在打磨棒支撐桿10上，并夾緊打磨棒9；兩個鎖緊螺母A112分別穿過打磨棒支撐桿兩端，并夾緊分區隔板111；

步驟二、打磨棒支撐桿10的預留桿端插入第一個鎖緊螺母C134、雙側U型部件131無孔側面凹槽和第二個鎖緊螺母C134，并且兩個鎖緊螺母C134夾緊雙側U型部件131，如圖6所示；

步驟三、基座支架12的U型框架A121和U型框架B122嵌套在螺母孔鉆孔單元基座6上，并用固定銷B123和鎖緊螺母B124將基座支架12固定牢固；

步驟四、旋轉軸133依次通過雙側U型部件131的上圓孔、單孔半圓部件132、雙側U型部件131的下圓孔；旋轉軸133兩側分別安裝鎖緊螺母D135；

步驟五、調整雙側U型部件131與單孔半圓部件132間的角度與兩螺母孔間夾角度數一致；擰緊兩端鎖緊螺母D135；

步驟六、 將鎖定桿136與U型框架A121和打磨棒支撐桿10相接觸；將第一個固定銷E137穿過鎖定桿136的圓孔和U型框架A121的頂端長孔，且固定銷兩端各擰緊一個鎖緊螺母E138；將第二個固定銷E137穿過鎖定桿136的圓孔和打磨棒支撐桿10的長孔，且固定銷137兩端各擰緊一個鎖緊螺母E138，如圖6所示；

步驟七、啟動打孔設備的自控打孔程序，直至葉片所有螺栓孔和螺母孔打孔完畢關閉打孔設備。

步驟八、將螺母孔內壁打磨工裝8從螺母孔鉆孔單元基座6上拆除，并人工打磨風電葉片上最后一個成型的螺母孔內壁。

下面結合附圖1至10，通過實施例對本發明的做詳細說明。

實施例1

如圖1所示，本發明所述的一種自動打磨風電葉片螺母孔內壁工裝安裝在葉片打孔設備的螺母孔鉆孔單元基座上6，與螺母孔鉆孔刀桿7共用同一個行程控制系統和行程電機。

如圖2所示，所述的螺母孔內壁打磨工裝與螺母孔鉆孔刀桿7同步繞風電葉片根部做圓周運動，可在葉片新螺母孔成型的同時對前一個螺母孔進行自動打磨。

如圖3所示，本發明實施例一種可自動打磨風電葉片根部螺母孔內壁工裝包括打磨棒9；打磨棒支撐桿10；打磨棒鎖緊套件11；基座支架12；角度調節套件13。

如圖4所示，打磨棒9為上下表面帶孔的圓柱體。

如圖5所示，打磨棒鎖緊套件11包括分區隔板111和鎖緊螺母A112；打磨棒鎖緊套件11安裝在打磨棒10上。

所述打磨棒9為軸向帶有比打磨棒支撐桿直徑大的通孔的圓柱體，其直徑與風電葉片根部螺母孔的下限相同，長度大于風電葉片根部螺母孔深度，表面為粗糙面；所述打磨棒支撐桿10為一表面帶螺紋的金屬桿；所述打磨棒9通過打磨棒鎖緊套件11固定在打磨棒支撐桿10上，打磨棒支撐桿10通過角度調節套件13與基座支架12連接。

實施例2

如圖6所示，其主體結構與實施例1相同，該實施例中所述角度調節套件13包括雙側U型部件131，單孔半圓部件132，旋轉軸133，鎖緊螺母C134，鎖緊螺母D135，鎖定桿136，固定銷E137，鎖緊螺母E138；雙側U型部件131一端與打磨棒支撐桿10相連接，另一端與單孔半圓部件132相連接；單孔半圓部件132與基座支架12相焊接；雙側U型部件131，單孔半圓部件132，旋轉軸133，鎖緊螺母C134和鎖緊螺母D135組成角度旋轉部，雙側U型部件131和單孔半圓部件132可繞旋轉軸133進行旋轉，從而調節打磨棒支撐桿10與基座支架12的角度；鎖定桿136，固定銷E137和鎖緊螺母E138組成角度鎖定部，通過固定銷E137使鎖定桿136與基座支架12和打磨棒支撐桿10呈三角形穩定連接，約束了打磨棒支撐桿10與基座支架12間的角度。

實施例3

如圖7-10所示，其主體結構與實施例1相同，該實施例中所述基座支架包括U型框架A121，U型框架B122，固定銷B123，和鎖緊螺母B124；通過固定銷B123和鎖緊螺母B124使得U型框架A121和U型框架B122固定在螺母孔鉆孔單元基座6上。