一种风力发电塔制造用法兰安装辅助装置的制作方法

1.本发明涉及塔筒制造技术领域，尤其涉及一种风力发电塔制造用法兰安装辅助装置。


背景技术：

2.风力发电的塔筒内径具有几米甚至十几米，长度能够达到几十米甚至上百米，塔筒制备时是将多个较短的筒体依次焊接拼装而成，然后在每一节筒体端部焊接一个圆形法兰，该法兰是用于组装发电塔筒时相邻塔筒之间的连接部件，由于法兰尺寸比较大，而且整体为圆环形，法兰焊接时，需要通过提升机将法兰竖立，通过仪器设备或者工人工作经验手动使法兰与塔筒同心设置，然后再进行点焊，最后进行内外全焊，该种操作方式比较复杂，危险性比较高，对工人经验要求比较高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决背景技术中指出的问题，而提出的一种风力发电塔制造用法兰安装辅助装置。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种风力发电塔制造用法兰安装辅助装置，包括中心线与塔筒轴线重合设置的支架、用于将所述支架固定在塔筒内的固定支撑件，所述支架为可调节伸缩支架，所述支架的活动伸缩端转动连接有能在竖直面转动的导向筒，所述导向筒内滑动连接有第二拉杆，所述第二拉杆底端固定安装有用于固定法兰的法兰支撑架，安装时所述第二拉杆的中心线与所述法兰的轴线重合设置，所述导向筒上安装有用于带动第二拉杆在其内部滑动的动力升降组件，所述第二拉杆顶端转动连接有第一拉杆，所述第一拉杆远离第二拉杆的一端转动连接有滑块，所述支架沿其长度方向开设有滑道，所述滑块滑动连接在滑道内、且所述滑块的中心线与塔筒轴线重合设置，所述支架安装有用于带动滑块滑动的滑块动力组件，所述法兰运动至竖直状态时，所述第二拉杆的中心线、所述第一拉杆的中心线、所述滑块的中心线均与塔筒轴线重合。
6.所述动力升降组件包括与所述导向筒转动连接的齿轮、与所述导向筒固定安装的第一旋转电机，所述第一旋转电机动力输出轴与所述齿轮传动连接，所述第二拉杆一侧面设有与所述齿轮啮合的齿条。
7.所述动力升降组件包括第一动力伸缩缸，所述第一动力伸缩缸缸筒与所述导向筒固定安装，所述第一动力伸缩缸活塞杆与所述第二拉杆固定安装。
8.所述滑块动力组件包括转动连接在支架末端的收线轮、固定在支架上的第二旋转电机，所述第二旋转电机的动力输出轴与所述收线轮传动连接，所述收线轮与所述滑块之间连接有绳子或者锁链。
9.所述滑块动力组件包括第二动力伸缩缸，所述第二动力伸缩缸缸筒与所述支架固定，所述第二动力伸缩缸活塞杆与所述滑块固定。
10.所述支架包括两个对称设置的伸缩杆组件，所述伸缩杆组件包括外支撑筒杆，所述外支撑筒杆前端插设有能够在其内伸缩的内支撑滑杆，两个所述外支撑筒杆相邻侧开设所述滑道，所述滑块滑动连接在两个外支撑筒杆之间，所述导向筒转动连接在两个内支撑滑杆前端之间，所述外支撑筒杆与所述内支撑滑杆之间设有用于使二者相对位置固定的锁紧组件。
11.所述支架中部固定安装有水平限位部，所述水平限位部具有限位通道，所述第二拉杆的中心线、所述第一拉杆的中心线、所述滑块的中心线与塔筒轴线重合时，所述第一拉杆、所述第二拉杆才可以穿过所述限位通道。
12.所述锁紧组件包括插设在外支撑筒杆与所述内支撑滑杆之间的销钉。
13.所述水平限位部前侧固定安装有弹性压板，所述弹性压板底面为弧形面；所述销钉端部固定安装有延伸杆，所述延伸杆固定安装有顶杆，所述销钉、延伸杆、顶杆呈u形结构，所述顶杆端部上下均具有楔形面，所述第二拉杆逐渐转动至水平状态时或者所述第二拉杆转动至水平状态的瞬间，所述第二拉杆挤压所述顶杆的楔形面使所述销钉脱离所述内支撑滑杆。
14.所述法兰支撑架包括至少三个等角度分布且固定在一起的第二固定筒，所述第二拉杆底端固定在多个第二固定筒的交汇处，所述第二固定筒端部插设有可以伸缩的第二内筒，所述第二固定筒与所述第二内筒通过锁紧螺栓固定，所述第二内筒端部固定有l形支架。
15.本发明提出的一种风力发电塔制造用法兰安装辅助装置，有益效果在于：本装置能够快速完成法兰与塔筒的对心，操作简单，一人即可完成对心操作，降低人工成本。
附图说明
16.图1为本发明的初始状态法兰固定在法兰支撑架上状态结构示意图；
17.图2为图1中局部组件立体结构示意图；
18.图3为本发明的法兰被吊起、第二拉杆由费力杠杆变为省力杠杆状态结构示意图；
19.图4为图3中局部组件立体结构示意图；
20.图5为本发明的第一拉杆拉动第二拉杆旋转一定角度时结构示意图；
21.图6为图5中局部组件立体结构示意图；
22.图7为图5中局部组件剖视结构示意图；
23.图8为本发明第二拉杆中心线、所述第一拉杆中心线、所述滑块的中心线重合结构示意图；
24.图9为图8中局部组件立体结构示意图；
25.图10为本发明的内支撑滑杆收缩后结构示意图；
26.图11为本发明的法兰与法兰支撑架俯视结构示意图。
27.图中：滑块动力组件1、支架2、环形固定块3、第一固定筒4、第一内筒5、固定支撑件6、锁紧组件7、第一拉杆8、第二拉杆9、动力升降组件10、内支撑滑杆11、法兰支撑架12、第二固定筒13、外支撑筒杆14、第二内筒15、l形支架16、法兰17、滑道18、条形通道19、水平限位部20、弹性压板21、顶杆22、滑块23、导向筒24、销钉25、拉力弹簧26、延伸杆27。
具体实施方式
28.下面将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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.参照图1-11，一种风力发电塔制造用法兰安装辅助装置，包括中心线与塔筒轴线重合设置的支架2、用于将支架2固定在塔筒内的固定支撑件6，通过固定支撑件6将支架固定在塔筒内部，使支架的中心线与塔筒的轴线重合，其中固定支撑件6可以采用以下结构，固定支撑件6包括环形固定块3，支架2贯穿环形固定块3且二者固定设置，环形固定块3周侧固定安装有至少三个等角度设置的第一固定筒4，每个第一固定筒4端部均滑动插设有一个第一内筒5，第一内筒与第一固定筒4通过锁紧螺栓固定，并且第一内筒5的长度方向设有刻度线，通过调节第一内筒5的伸出长度，使支架2的中心线与塔筒的轴线重合，当然也可以在多个第一内筒5之间设置联动同步组件，通过联动同步组件使多个第一内筒5同步伸缩运动，可以加快支架2的中心线与塔筒的轴线重合安装的速度，其中联动同步组件不作具体结构的限制，采用现有结构并达到上述本装置所需要的功能即可，支架2为可调节伸缩支架，初始状态时支架为伸长的状态，如图2所示，支架2的活动伸缩端转动连接有能在竖直面转动的导向筒24，例如导向筒两侧固定有圆柱凸起，圆柱凸起与支架端部转动连接，导向筒24内滑动连接有第二拉杆9，第二拉杆9底端固定安装有用于固定法兰17的法兰支撑架12，将法兰支撑架12与法兰固定在一起，安装时使第二拉杆9的中心线与法兰17的轴线重合设置，导向筒24上安装有用于带动第二拉杆9在其内部滑动的动力升降组件10，通过动力升降组件10带动第二拉杆9向上运动，使第二拉杆9拉动法兰脱离地面并向上运动，第二拉杆9顶端转动连接有第一拉杆8，第一拉杆8远离第二拉杆9的一端转动连接有滑块23，支架2沿其长度方向开设有滑道18，滑块23滑动连接在滑道18内、且滑块23的中心线与塔筒轴线重合设置，支架2安装有用于带动滑块23滑动的滑块动力组件1，法兰17运动至竖直状态时，第二拉杆9的中心线、第一拉杆8的中心线、滑块23的中心线均与塔筒轴线重合。
30.安装法兰的时候，通过平板车或者其他设备将法兰运输到塔筒附近，参考图1，将法兰固定在法兰支撑架12上，此时第二拉杆9底端距离导向筒24转轴的距离大于第二拉杆9顶端距离导向筒24转轴的距离，即第二拉杆9相对于导向筒24为费力杠杆，参考图3，通过动力升降组件10将第二拉杆9向上提升，使法兰17脱离地面，随着第二拉杆9向上运动，第二拉杆9相对于导向筒24逐渐转变为省力杠杆，参考图5-8，通过滑块动力组件1带动滑块23向后运动，通过第一拉杆8拉扯第二拉杆9，第二拉杆9的中心线、第一拉杆8的中心线、滑块23的中心线均运动至水平状态时，法兰也相应的运动至竖直状态，由于第二拉杆9的中心线、第一拉杆8的中心线、滑块23的中心线均与塔筒轴线重合，且第二拉杆9的中心线与法兰17的轴线重合设置，因此此时法兰轴线与塔筒轴线重合，完成二者对心步骤，参考图8-10，通过滑块动力组件1继续拉扯滑块向后运动，同时调节支架2的长度，使轴线与塔筒重合的法兰逐渐靠近塔筒，当法兰与塔筒对接后，进行点焊，点焊完成后将本装置拆卸下来，然后进行全焊即可，通过本装置能够快速完成法兰与塔筒的对心，操作简单，一人即可完成对心操作，降低人工成本。
31.作为一种实施方式：动力升降组件10包括与导向筒24转动连接的齿轮、与导向筒24固定安装的第一旋转电机，保证第一旋转电机和齿轮能够跟随导向筒24一起转动，第一旋转电机动力输出轴与齿轮传动连接，第二拉杆9一侧面设有与齿轮啮合的齿条，通过第一
旋转电机带动齿轮转动，通过齿轮带动第二拉杆9在导向筒24内滑动，该种方式有利于节省空间。
32.作为一种实施方式：动力升降组件10包括第一动力伸缩缸，第一动力伸缩缸缸筒与导向筒24固定安装，第一动力伸缩缸活塞杆与第二拉杆9固定安装，通过第一动力伸缩缸带动第二拉杆9在导向筒24内滑动。
33.作为一种实施方式：滑块动力组件1包括转动连接在支架2末端的收线轮、固定在支架2上的第二旋转电机，第二旋转电机的动力输出轴与收线轮传动连接，收线轮与滑块23之间连接有绳子或者锁链，通过第二旋转电机带动收线轮转动以收卷绳子或者锁链，以此带动滑块23在支架2上滑动，该种方式有利于节省空间。
34.作为一种实施方式：滑块动力组件1包括第二动力伸缩缸，第二动力伸缩缸缸筒与支架2固定，第二动力伸缩缸活塞杆与滑块固定，通过第二动力伸缩缸带动滑块23在支架2上滑动，该种结构可以使滑块的运动更加稳定，内支撑滑杆11与外支撑筒杆14之间的锁紧力消失的瞬间，避免内支撑滑杆11瞬间快速向内收缩，第二动力伸缩缸能够起到一定的支撑限位作用，即使锁紧力消失的瞬间，也能够保证内支撑滑杆11不会瞬间向外支撑筒杆14内部收缩。
35.作为支架2的一种设置方式，参考图2，支架2包括两个对称设置的伸缩杆组件，伸缩杆组件包括外支撑筒杆14，外支撑筒杆14与固定支撑件6固定安装，外支撑筒杆14前端插设有能够在其内伸缩的内支撑滑杆11，两个外支撑筒杆14相邻侧开设滑道18，滑块23滑动连接在两个外支撑筒杆14之间，导向筒24转动连接在两个内支撑滑杆11前端之间，外支撑筒杆14与内支撑滑杆11之间设有用于使二者相对位置固定的锁紧组件7，通过锁紧组件7控制内支撑滑杆11是否能够相对于外支撑筒杆14发生移动，锁紧组件7打开时，固定支撑件6能够进行伸缩，锁紧组件7关闭时，内支撑滑杆11相对于外支撑筒杆14为固定状态，支架2采用对称设置的伸缩杆组件的结构形式，使第一拉杆8、第二拉杆9、导向筒24、滑块23能够设置在两个伸缩杆组件之间，有利于实现第二拉杆9的中心线、第一拉杆8的中心线、滑块23的中心线与塔筒轴线的重合，即组装的时候导向筒24的转轴以及滑块的中心线位于两个伸缩杆组件的中心线位置即可，降低本装置的制造难度，进一步的，外支撑筒杆14与内支撑滑杆11之间安装推力弹簧，当第一拉杆8、第二拉杆9转动至同一水平面时，推力弹簧可以对内支撑滑杆11起到一定的支撑及缓冲作用。
36.参考图2、图7，支架2中部固定安装有水平限位部20，水平限位部20具有限位通道28，第一拉杆8的厚度、第二拉杆9的厚度、滑块的厚度均与限位通道的高度相同，第二拉杆9的中心线、第一拉杆8的中心线、滑块23的中心线与塔筒轴线重合时，第一拉杆8、第二拉杆9才可以穿过限位通道，第二拉杆9、第一拉杆8以及滑块均处于同一平面时，第一拉杆8至少部分位于限位通道时，限位通道28将会对第一拉杆8、第二拉杆9的转动角度进行限位，使第一拉杆8、第二拉杆9只能处于水平状态，二者将不能进行相对转动，避免因法兰的重力导致第二拉杆9左端向下反转。
37.锁紧组件7包括插设在外支撑筒杆14与内支撑滑杆11之间的销钉25，销钉插入外支撑筒杆14与内支撑滑杆11之间时，外支撑筒杆14与内支撑滑杆11不能发生相对滑动，当销钉从内支撑滑杆11拔出之后，内支撑滑杆11才能够在外支撑筒杆14内滑动，当第一拉杆8、第二拉杆9转动至水平状态时，将销钉手动拔出，然后继续拉动滑块向后运动，内支撑滑
杆11进行收缩，法兰逐渐靠在塔筒端部。
38.参考图7，水平限位部20前侧固定安装有弹性压板21，弹性压板21可以采用一块具有弹性折弯恢复性能的金属板制造而成，金属板的一端与水平限位部20固定或者与支架固定，金属板自由端可以围绕其固定的一端弹性摆动，这样弹性压板21既能够对第一拉杆8产生一定的压力，又能够避免滑块带动第一拉杆8、第二拉杆9发生相对转动时出现机械卡死的问题的出现，弹性压板21底面为弧形面，第一拉杆8、第二拉杆9还处于钝角的时候，弹性压板21已经支撑在第一拉杆8的顶面上了，对第一拉杆8施加压力，避免销钉脱离内支撑滑杆11的时候，第二拉杆9发生反向转动的状况，其中弹性压板21与第一拉杆8、第二拉杆9转轴的距离越近越有利于推动第一拉杆8、第二拉杆9运动至水平平行状态；销钉25端部固定安装有延伸杆27，延伸杆27固定安装有顶杆22，销钉25、延伸杆27、顶杆22呈u形结构，顶杆22端部上下均具有楔形面，第二拉杆9逐渐转动至水平状态时或者所述第二拉杆9转动至水平状态的瞬间，第二拉杆9挤压顶杆22的楔形面使销钉25脱离内支撑滑杆11，顶杆22位置根据实际情况进行设置；
39.如果想要第二拉杆9转动至水平状态的瞬间，第二拉杆9挤压顶杆22的楔形面使销钉25脱离内支撑滑杆11，那么顶杆22优选设置在外支撑筒杆14底部，这样第二拉杆9转动至水平状态的瞬间，第二拉杆9挤压顶杆22的楔形面使销钉25脱离内支撑滑杆11，同时第一拉杆8部分进入限位通道28内，防止第二拉杆9反向转动，如果限位通道28不对第一拉杆8进行限位，则第二拉杆9在法兰重力拉动作用下将会反向转动，如果第二拉杆9发生反向转动，则第二拉杆9的导向筒24位置会推动内支撑滑杆11向外支撑筒杆14收缩，不能完成法兰对心操作；
40.如果想要第二拉杆9逐渐转动至水平状态时，第二拉杆9挤压顶杆22的楔形面使销钉25脱离内支撑滑杆11，参考图5-图7，将顶杆22优选设置在外支撑筒杆14上方，由于本装置是通过滑块带动第一拉杆8运动，以此实现第二拉杆9围绕导向筒24转轴转动的目的，第一拉杆8、第二拉杆9越是趋近于水平平行状态，则滑块所需要的的拉力越大，本装置设置弹性压板21，当滑块向后运动的同时弹性压板21对第一拉杆8施加一个向下的弹性压力，促使第一拉杆8、第二拉杆9向水平平行状态运动，当第二拉杆9处于倾斜状态并且将销钉推出脱离内支撑滑杆11的时候，法兰重力作用下，将会使第二拉杆9产生反向运动的趋势，导致内支撑滑杆11产生收缩的趋势，通过弹性压板21的对第一拉杆8的支撑作用，一方面便于第一拉杆8、第二拉杆9运动至水平平行状态，另一方面对第一拉杆8、第二拉杆9起到一个弹性限位作用，避免第二拉杆9反向运动。
41.上述两种结构，都能够实现随着滑块的向后拉扯，第一拉杆8、第二拉杆9逐步运动至与塔筒轴线重合的前提下，内支撑滑杆11自动向外支撑筒杆14收缩的目的。
42.作为结构的扩展，实际工作时，由于产品公差尺寸的原因，弹性压板21并不能对内支撑滑杆11起到绝对的限位作用，当销钉脱离内支撑滑杆11的瞬间，内支撑滑杆11仍然会向外支撑筒杆14收缩一小段距离，可以在延伸杆27与支架之间安装一个拉力弹簧26，这样工作完成后，只需要将内支撑滑杆11向外推出，或者通过内支撑滑杆11与外支撑筒杆14之间的支撑弹簧的推力作用下，通过拉力弹簧26使销钉自动插入内支撑滑杆11与外支撑筒杆14之间。
43.作为法兰支撑架12的一种实施方式：参考图1、图11，法兰支撑架12包括至少三个
等角度分布且固定在一起的第二固定筒13，第二拉杆9底端固定在多个第二固定筒13的交汇处，第二固定筒13端部插设有可以伸缩的第二内筒15，第二固定筒13与第二内筒15通过锁紧螺栓固定，第二内筒15端部固定有l形支架16，调节第二内筒15伸出的长度，将l形支架16的水平部支撑在法兰底部，通过锁紧螺栓将第二内筒15与第二固定筒13相对位置固定，完成法兰与法兰支撑架的固定安装，结构简单使用方便，优选在第二内筒15表面设置刻度，便于实现第二拉杆9中心线与法兰轴线重合。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变而得到的技术方案、构思、设计，都应涵盖在本发明的保护范围之内。