一种叶片姿态调整装置的制作方法

1.本实用新型涉及风电机组叶片安装技术领域，尤其涉及一种叶片姿态调整装置。


背景技术：

2.风电机组由于整体体积庞大、安装时占用空间较大等因素，常在山地等环境进行装机，且山地环境风量充足，更利于风电机组发挥性能。叶片整体尺寸较大，长度约为几十米甚至百米，将叶片起吊至高空后，为保证叶片的安装端与连接法兰对正，需要对叶片的姿态进行调整。具体地，使用起吊设备将叶片横向吊起至一定高度后，需使叶片绕竖直方向转动一定角度，以使叶片与连接法兰初步对位。
3.然而，由于山地位置偏僻且自然环境恶劣，在调整叶片的姿态时极为不便。现有技术中，通常采用人工拖拽缆绳结合汽车起重机大臂整体旋转的方式来调整叶片的安装姿态，人工拖拽缆绳时，施工人员分布在叶片的头部和尾部两侧进行拖拽，以实现叶片姿态调整，且需要8-10人配合作业，耗时较长，作业效率低，同时存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种叶片姿态调整装置，能够方便且高效地调整叶片在高空中的安装姿态，提高叶片的安装效率，有效减少人力物力的使用，降低安全风险。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.提供一种叶片姿态调整装置，包括：
7.壳体组件，所述壳体组件的上端被配置为连接于起吊设备，所述壳体组件的下端设置有开口；
8.转盘组件，绕竖向可转动地设置于所述壳体组件内，并通过所述开口显露出，所述转盘组件的底面被配置为连接于叶片吊具；
9.驱动组件，设置于所述壳体组件内，所述驱动组件用于驱动所述转盘组件转动；
10.控制单元，与所述驱动组件通讯连接。
11.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，还包括传动组件，所述驱动组件设置于所述转盘组件的上方，所述驱动组件的输出端通过所述传动组件驱使所述转盘组件相对所述壳体组件转动。
12.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，所述传动组件包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮连接于所述驱动组件的输出端，所述转盘组件的中心设置有容纳腔，所述容纳腔的腔壁上沿周向设置有多个与所述第二齿轮相啮合的轮齿，所述驱动组件通过驱动所述第一齿轮旋转，以使所述转盘组件能够绕所述第一齿轮的轴线转动。
13.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，所述第二齿轮设置有多个，多个所述第二齿轮沿所述第一齿轮的周向均匀分布。
14.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，还包括固设于所述壳体组
件内部的支撑组件，所述支撑组件上开设有限位槽，所述第二齿轮同轴连接有转轴，所述转轴远离所述第二齿轮的一端设置有限位件，所述限位件受限于所述限位槽内。
15.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，所述支撑组件包括相连的限位部和支撑板，所述限位槽设置于所述限位部上，所述支撑板背向所述限位部的一侧连接有安装组件，所述安装组件上设置有安装腔，所述驱动组件设置于所述安装腔内。
16.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，还包括转盘轴承和连接组件，所述转盘轴承间隔设置于所述转盘组件的上方，所述转盘轴承的内圈固定连接于所述支撑组件，所述转盘轴承的外圈通过所述连接组件与所述转盘组件连接。
17.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，所述连接组件沿所述转盘组件的周向间隔设置有多个，每个所述连接组件均包括连接轴、以及套设于所述连接轴上的第一固定件和第二固定件，所述第一固定件与所述转盘组件连接，所述第二固定件与所述转盘轴承的外圈连接。
18.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，还包括检测单元，所述检测单元设置于所述转盘组件的底面，并与所述控制单元连接，用于检测所述转盘组件的平衡度、以及测量所述转盘组件与所述叶片吊具的间距。
19.作为本实用新型提供的叶片姿态调整装置的优选方案，所述壳体组件的上端设置有第一吊环，所述第一吊环被配置为用于与所述起吊设备的吊钩连接，所述转盘组件上设置有第二吊环，所述叶片吊具上设置有与所述第二吊环对应的第三吊环，所述第三吊环与所述第二吊环之间连接有吊杆。
20.本实用新型的有益效果：
21.本实用新型提供一种叶片姿态调整装置，包括壳体组件、转盘组件、驱动组件以及控制单元，壳体组件的上端被配置为连接于起吊设备，壳体组件的下端设置有开口，转盘组件绕竖向可转动地设置于壳体组件内，并通过开口显露出，转盘组件的底面被配置为连接于叶片吊具，叶片吊具用于夹持叶片。驱动组件设置于壳体组件内，其输出端与转盘组件传动连接，用于驱动转盘组件转动，控制单元与驱动组件通讯连接。安装叶片时，首先将壳体组件的上端与起吊设备的吊钩连接，起吊设备将整个姿态调整装置升高至一定高度后，将转盘组件的下端与叶片吊具进行连接，随后控制叶片吊具夹持叶片。之后，起吊设备将姿态调整装置、叶片吊具以及被夹持的叶片吊至安装位置附近，通过控制单元控制驱动组件启动，以使驱动组件驱使转盘组件相对壳体组件绕竖直轴线旋转，从而通过叶片吊具带动叶片同步转动，以实现叶片与连接法兰的初步定位，随后可进行后续的调整步骤，直至叶片安装完成。使用该姿态调整装置作业时，施工人员只需在地面上通过操作控制单元即可实现叶片的姿态调整，操作过程方便且高效，有效提高叶片的安装效率，减少人力物力的消耗，且不需要多人拖拽作业，降低了安全风险。
附图说明
22.图1是本实用新型具体实施方式提供的叶片姿态调整装置的轴测图；
23.图2是本实用新型具体实施方式提供的叶片姿态调整装置的截面视图；
24.图3是本实用新型具体实施方式提供的叶片姿态调整装置的内部示意图；
25.图4是本实用新型具体实施方式提供的转盘组件和传动组件的连接示意图；
26.图5是本实用新型具体实施方式提供的支撑组件的安装示意图；
27.图6是本实用新型具体实施方式提供的叶片姿态调整装置与叶片吊具的连接示意图。
28.图中：
29.1、壳体组件；2、转盘组件；3、驱动组件；4、传动组件；5、支撑组件；6、安装组件；7、转盘轴承；8、连接组件；9、检测单元；
30.11、第一吊环；
31.21、容纳腔；22、第二吊环；
32.41、第一齿轮；42、第二齿轮；43、转轴；431、限位件；
33.51、限位部；52、支撑板；511、限位槽；
34.81、连接轴；82、第一固定件；83、第二固定件；
35.100、叶片吊具；101、第三吊环；200、吊杆。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
40.如图1至图3所示，本实施例提供一种叶片姿态调整装置，包括壳体组件1、转盘组件2、驱动组件3以及控制单元。
41.参见图1和图2，壳体组件1的上端被配置为连接于起吊设备，壳体组件1的下端设置有开口。转盘组件2绕竖向可转动地设置于壳体组件1内，并通过开口显露出。转盘组件2的底面被配置为连接于叶片吊具100，叶片吊具100用于夹持叶片。驱动组件3设置于壳体组件1内，其输出端与转盘组件2传动连接，用于驱动转盘组件2转动。控制单元与驱动组件3通讯连接。
42.安装叶片时，首先将壳体组件1的上端与起吊设备的吊钩连接，起吊设备将整个姿态调整装置升高至一定高度后，将转盘组件2的下端与叶片吊具100进行连接，随后控制叶片吊具100夹持叶片。之后，起吊设备将姿态调整装置、叶片吊具100以及被夹持的叶片吊至安装位置附近，通过控制单元控制驱动组件3启动，以使驱动组件3驱使转盘组件2相对壳体组件1绕竖直轴线旋转，从而通过叶片吊具100带动叶片同步转动，以实现叶片与连接法兰的初步定位。随后可进行后续的调整步骤，直至叶片安装完成。使用该姿态调整装置作业时，施工人员只需在地面上通过操作控制单元即可实现叶片的姿态调整，操作过程方便且高效，有效提高叶片的安装效率，减少人力物力的消耗，且不需要多人拖拽作业，降低了安全风险。
43.参见图2，本实施例中，该叶片姿态调整装置还包括传动组件4。驱动组件3设置于转盘组件2的上方，驱动组件3的输出端通过传动组件4驱使转盘组件2相对壳体组件1转动。驱动组件3优选为电机，电机的输出轴的轴线与转盘组件2的轴线重合，电机的输出轴能够通过传动组件4带动转盘组件2绕自身轴线旋转。
44.可选地，参见图2和图4，传动组件4包括相啮合的第一齿轮41和第二齿轮42。第一齿轮41连接于驱动组件3的输出端，转盘组件2的中心设置有容纳腔21，容纳腔21的腔壁上沿周向设置有多个与第二齿轮42相啮合的轮齿，驱动组件3通过驱动第一齿轮41旋转，以使转盘组件2能够绕第一齿轮41的轴线转动。当驱动组件3的输出轴带动第一齿轮41旋转时，第二齿轮42在与第一齿轮41的啮合作用下绕自身轴线旋转，即自转，由于容纳腔21腔壁上的轮齿(相当于内齿圈)与第二齿轮42啮合，因此整个转盘组件2在第二齿轮42的带动下进行旋转，从而可以顺时针或者逆时针调整叶片的姿态，且调整角度在0
°‑
360
°
之间。
45.进一步地，参见图4，本实施例中，第二齿轮42设置有四个，四个第二齿轮42沿第一齿轮41的周向均匀分布，以使整个转盘组件2在转动时受力均匀，且能够提高传动平稳性。
46.当然，其他实施例中，可适当增加或者减少第二齿轮42的个数，这里对第二齿轮42的个数不做限定。
47.参见图2和图5，壳体组件1内固定设置有支撑组件5，用于保证第二齿轮42能够绕自身轴线旋转，而不是围绕第一齿轮41公转。具体地，支撑组件5上开设有限位槽511。第二齿轮42同轴连接有转轴43，第二齿轮42转动时，转轴43随之旋转。转轴43远离第二齿轮42的一端设置有限位件431，限位件431套设于转轴43上，并受限于限位槽511内，以使转轴43只能绕自身轴线转动而无法公转，从而使第二齿轮42能够通过容纳腔21腔壁上的轮齿带动转盘组件2旋转。
48.可选地，参见图5，支撑组件5包括相连的限位部51和支撑板52。限位槽511设置于限位部51上，由于本实施例中第二齿轮42设置有四个，转轴43以及转轴43上的限位件431相应地也设置有四个，因此，限位槽511在限位部51上设置有四个，四个限位槽511形成类似梅花槽的形状。
49.参见图2，支撑板52连接于限位部51背向转盘组件2的一侧。支撑板52背向限位部51的一侧连接有安装组件6，安装组件6上设置有安装腔，驱动组件3设置于安装腔内。本实施例中，采用螺栓依次穿过壳体组件1的上壳板、安装组件6以及支撑板52，以将三者固定连接。驱动组件3的输出轴贯穿支撑板52和限位部51，并伸至转盘组件2的容纳腔21，以与第一齿轮41同轴连接。
50.可选地，本实施例中，参见图3，该叶片姿态调整装置还包括转盘轴承7和连接组件8。转盘轴承7间隔设置于转盘组件2的上方，转盘轴承7的内圈固定连接于支撑组件5，转盘轴承7的外圈通过连接组件8与转盘组件2连接。当转盘组件2旋转时，转盘轴承7的外圈在转盘组件2的带动下随之同步转动。由于叶片重量巨大，通过设置转盘轴承7能够提高转盘组件2的承载能力，避免转盘组件2由于承受较大的叶片载荷而变形。
51.参见图3，连接组件8沿转盘组件2的周向间隔设置有多个，且多个连接组件8均匀分布，一方面能够提高转盘组件2和转盘轴承7之间的连接强度，另一方面能够保证二者受力均匀。
52.具体地，参见图2，每个连接组件8均包括连接轴81、以及套设于连接轴81上的第一固定件82和第二固定件83。第一固定件82与转盘组件2连接，第二固定件83与转盘轴承7的外圈连接，以实现转盘组件2和转盘轴承7外圈之间的固定，使得转盘单元旋转时能够带动转盘轴承7的外圈同步转动。
53.参见图1，转盘组件2的底面设置有检测单元9，检测单元9与控制单元通讯连接，用于检测转盘组件2的平衡度、以及测量转盘组件2与叶片吊具100的间距。通过检测平衡度能够保证吊装过程以及调整过程中整个装置保持平衡，防止危险事故发生。通过测量转盘组件2与叶片吊具100的间距，便于实现转盘组件2与叶片吊具100之间的连接。
54.参见图6，可选地，壳体组件1的上端设置有第一吊环11，第一吊环11被配置为用于与起吊设备的吊钩连接。转盘组件2上设置有第二吊环22，叶片吊具100上设置有与第二吊环22对应的第三吊环101，第三吊环101与第二吊环22之间连接有吊杆200。即，吊杆200的一端连接于第二吊环22，另一端连接于第三吊环101，以实现叶片吊具100和转盘组件2之间的连接。
55.本实施例中，第二吊环22和第三吊环101均对称设置有两个，每个第二吊环22均通过一个吊杆200与对应的第三吊环101连接。当然，其他实施例中，第二吊环22和第三吊环101数量可以设置三个、四个以及其他数量等，可根据具体施工情况进行设计。
56.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。