一种风电叶片螺栓套气密性检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及风力发电机叶片生产检测设备技术领域,具体涉及一种风电叶片螺栓套气密性检测装置及检测方法。


背景技术：

2.风力发电设备正朝着大机组方向发展，与风力发电机组相匹配的风机叶片长度不断增长，叶片重量也不断增加。叶片与风机通过叶片根部螺栓进行连接固定，随着叶片的不断增长，对根部螺栓的力学性能及螺栓与叶片的匹配要求也不断增高。
3.目前，在风电叶片制作行业内，叶片与螺栓通常有两种连接方式，一种方式是在叶片根部打孔，然后在孔内安装螺栓组件。这种方式优点是叶片结构简单，但是需要对叶片根部打孔，这样会大大消弱叶片根部强度。另一种方式是在叶片制作过程中，将叶片玻纤材料与螺栓套一起铺设，通过工装螺栓将螺栓套与叶片根部法兰定位固定，螺栓套与叶片一体灌注成型。这种方式的优点是螺栓套与叶片结构层为一体结构，连接更加牢固，螺栓套定位更加准确，由于不需要在叶片根部打孔，对叶片根部强度影响也较小。但是这种方式操作过程复杂，在放置螺栓套的同时，还要在螺栓套周围布置其他相关部件，同时也对螺栓套气密性要求非常高。在叶片灌注过程中，叶片内部为负压，树脂浸润玻纤和螺栓套。如果螺栓套尾部密封堵头气密性不良，存在漏气现象，就会导致树脂从密封堵头进入螺栓套内部，在叶片成型后会导致螺栓套与工装螺栓固化在一起，工装螺栓无法拆卸。如果出现这种情况往往都是采用磁力钻将工装螺栓破碎取出，这种处理方式效率非常低，且极易损伤螺栓套，如果处理不当，可能导致整支叶片报废的风险。


技术实现要素：

4.本发明的第一目的是提供一种设计合理的风电叶片螺栓套气密性检测装置，在螺栓套使用前，对螺栓套密封堵头的气密性进行检测，保证螺栓套良好气密性，以使得螺栓套在使用过程中不会浸入树脂胶液。
5.本发明第一目的是通过以下技术方案实现的：一种风电叶片螺栓套气密性检测装置，包括机体、设置于机体上的螺栓套压紧密封机构、上固定架、水箱及设置于水箱中的下固定夹紧机构，所述螺栓套压紧密封机构位于所述上固定架的上方，所述上固定架位于所述水箱的上方，所述下固定夹紧机构与所述上固定架相互正对，所述螺栓套压紧密封机构包括油缸、导轨及位于油缸下方的并与油缸的活塞杆连接的压紧架体，所述压紧架体设置于导轨上，所述压紧架体的下端部设置有圆管状的压头，所述压头的进气口通过充气开关与充气管路连接，充气管路的始端设置有进气接口，该压头的下端口设置有密封圈。
6.所述下固定夹紧机构包括下支座、均匀固定设置于下支座边缘的多个下支臂、位于每个下支臂上方的夹爪、位于下支座正上方的上支块及设置于上支块与下支座之间的复位弹簧，所述夹爪的下端部通过铰接轴与所述上支块侧面底部铰接，每个所述夹爪的下端均一体成型有连接杆，连接杆的下端与所述下支臂通过铰接轴铰接。
7.所述上固定架包括上下两个螺栓套支座及设置于螺栓套支座上的螺栓套卡件，所述螺栓套卡件与所述螺栓套支座通过螺栓连接，上下两个螺栓套支座通过双头螺柱连接，位于上方的螺栓套支座与所述机体固定连接。
8.所述压紧架体的下端部设置有三个以上压头，所述上固定架对应于这些压头设置有三个以上的螺栓套固定工位，所述水箱中对应设置有三个以上的下固定夹紧机构。
9.所述水箱内设置有刻度线。
10.所述水箱的底部排水口设置有排水阀，排水阀与排水管连接。
11.所述机体的侧面通过固定螺栓固定设置有前段支架和后段支架，所述机体的侧面对应于所述后段支架设置有螺栓套快速烘干器。
12.所述后段支架设置有锁紧把手。
13.所述螺栓套快速烘干器包括机身、设置于机身的前端出风口处的出风口罩、设置于机身的后端进风口处的进风口罩、设置于机身内的由电机驱动的风扇、设置于机身内的电热元件固定架及设置于电热元件固定架上的电热元件，所述电热元件固定架、所述电热元件均位于所述风扇的前侧。
14.本发明的第二目的是提供一种风电叶片螺栓套气密性检测方法，在螺栓套使用前，对螺栓套密封堵头的气密性进行检测，保证螺栓套良好气密性，以使得螺栓套在使用过程中不会浸入树脂胶液。
15.本发明第二目的是通过以下技术方案实现的：一种风电叶片螺栓套气密性检测方法，包括如下内容：采用一种风电叶片螺栓套气密性检测装置，将水箱内装入清水，将螺栓套的后端口装上螺栓套堵头，将该螺栓套堵头侧向下放置于下固定夹紧机构上，通过油缸驱动压紧架体及压头沿导轨向下移动，直至压头向下压紧螺栓套的前端口，并由密封圈密封密封该前端口，下固定夹紧机构固定螺栓套的后端部，上固定架固定螺栓套，水箱中的水没过螺栓套堵头，进气接口接入气源，打开充气开关，压缩空气依次通过充气管路、充气开关、压头进入螺栓套，当气压值达到要求时，开始计时，直至计时结束，若螺栓套堵头处无气泡产生，则说明该螺栓套气密性良好。
16.本发明的有益效果是：本发明可直接完成对螺栓套高准确性的气密性检测工作，保证螺栓套气密性良好，保证螺栓套在使用过程中不会浸入树脂胶液导致损毁。相较于传统检测装置，本发明的结构简单，工作效率高，满足多项功能要求，检测过程也方便快捷。
附图说明
17.图1是本发明的整体结构示意图；图2是螺栓套密封压紧结构的结构示意图；图3是水箱机构的结构示意图；图4是下固定夹紧机构的结构示意图；图5是工作台的结构示意图；图6是控制柜的结构示意图；图7是螺栓套快速烘干器的结构示意图；图8是支撑固定机构的结构示意图；图9是螺栓套的结构示意图。
18.在图中：1—螺栓套压紧密封机构；11—油缸；12—导轨；13—压紧架体；131—充气管路；132—充气开关；133—进气接口；14—密封圈；15—上固定架；151—螺栓套支座；152—螺栓套卡件；153—双头螺柱；154—螺栓套；1541—固定端面；155—螺栓套堵头；2—水箱；21—刻度线；22—排水阀；23—下固定夹紧机构；231—上支块；232—复位弹簧；233—下支座；234—连接杆；235—夹爪；236—下支臂；237—铰接轴；3—工作台；31—数字显示屏；321—液压显示表；322—气压显示表；331—正常运行指示灯；332—故障指示灯；341—液压调压阀；342—气压调压阀；351—总停开关；352—烘干器控制开关；353—气泵控制开关；354—液压泵启动开关；355—液压泵停止开关；4—控制柜；41—液压控制系统；42—气压控制系统；5—螺栓套快速烘干器；51—出风口罩；52—风扇；53—电热元件固定架；54—电热元件；55—机身；56—进风口罩；57—固定法兰盘；6—支撑固定机构；61—前段支架；62—后段支架；63—锁紧把手；64—固定螺栓；7—脚轮；8—进风口。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明作详细描述。
20.如图1-图4所示，一种风电叶片螺栓套154气密性检测装置，包括机体、设置于机体上的螺栓套压紧密封机构1、上固定架15、水箱2及设置于水箱2中的下固定夹紧机构23，螺栓套压紧密封机构1位于上固定架15的上方，上固定架15位于水箱2的上方，下固定夹紧机构23与上固定架15相互正对，螺栓套压紧密封机构1包括油缸11、导轨12及位于油缸11下方的并与油缸11的活塞杆连接的压紧架体13，压紧架体13设置于导轨12上，压紧架体13的下端部设置有圆管状的压头，压头的进气口通过充气开关132与充气管路131连接，充气管路131的始端设置有进气接口133，该压头的下端口设置有密封圈14。
21.本发明可检测螺栓套堵头155是否漏气，保证螺栓套154在使用过程中气密性良好。本发明利用螺栓套压紧密封机构1、上固定架15、下固定夹紧机构23将螺栓套154的前后端及螺栓套154本体固定，压头与螺栓套154的前端口密封配合，水箱2中注入清水，打开充气开关132，通过充气管路131向螺栓套154内充气，当气压值达到要求时，开始计时（20-30秒），直至计时结束，若螺栓套堵头155处无气泡产生，则说明该螺栓套154气密性良好。
22.本发明安装使用技术方案关键点：1）安装使用本发明时，应使螺栓套154与下固定夹紧机构23同轴心，保证在下压夹紧的过程中，能使螺栓套154在轴向完全固定；2）在检测螺栓套154气密性的过程中，应使压头的密封圈14与螺栓套154的前端口紧密贴合，防止漏气，进而保证防止对检测结果造成的影响。
23.如图3、4所示，下固定夹紧机构23包括下支座233、均匀固定设置于下支座233边缘的多个下支臂236、位于每个下支臂236上方的夹爪235、位于下支座233正上方的上支块231及设置于上支块231与下支座233之间的复位弹簧232，夹爪235的下端部通过铰接轴237与上支块231侧面底部铰接，每个夹爪235的下端均一体成型有连接杆234，连接杆234的下端与下支臂236通过铰接轴237铰接。工作时，将螺栓套154的后端口装上螺栓套堵头155，由于上支块231与夹爪235铰接，下支臂236与连接杆234铰接，当螺栓套堵头155下压上支块231
时，连接杆234与下支臂236收缩，同时使得几个夹爪235向中心合拢，夹住螺栓套154。
24.如图2所示，上固定架15包括上下两个螺栓套支座151及设置于螺栓套支座151上的螺栓套卡件152，螺栓套卡件152与螺栓套支座151通过螺栓连接，上下两个螺栓套支座151通过双头螺柱153连接，位于上方的螺栓套支座151与机体固定连接。将螺栓套154放入螺栓套支座151后，再通过螺栓装上螺栓套卡件152，将螺栓套154限制至螺栓套支座151中。拧动双头螺柱153可调节上下两个螺栓套支座151的间距，以适应不同规格的螺栓套154。
25.压紧架体13的下端部设置有三个以上压头，上固定架15对应于这些压头设置有三个以上的螺栓套154固定工位，水箱2中对应设置有三个以上的下固定夹紧机构23。这样可以同时对多个螺栓套堵头155进行气密性检测，以提高工作效率，降低人工工时，提高经济效益。在工作过程中，使用某些工位检测时，应关闭未使用工位的充气开关132。
26.如图3所示，水箱2内设置有刻度线21。水箱2的底部排水口设置有排水阀22，排水阀22与排水管连接。
27.如图6-9所示，机体的侧面通过固定螺栓64固定设置有前段支架61和后段支架62，机体的侧面对应于后段支架62设置有螺栓套快速烘干器5。后段支架62设置有锁紧把手63，锁紧把手63的中心设置有锁紧螺栓，锁紧螺栓穿过后段支架62的螺孔抵顶螺栓套154的固定端面1541，将螺栓套154锁紧于后段支架62。螺栓套快速烘干器5包括机身55、设置于机身55的前端出风口处的出风口罩51、设置于机身55的后端进风口8处的进风口8罩56、设置于机身55内的由电机驱动的风扇52、设置于机身55内的电热元件54固定架53及设置于电热元件54固定架53上的电热元件54，电热元件54固定架53、电热元件54均位于风扇52的前侧。工作时，开启螺栓套快速烘干器5，通过热风烘干检测完毕后表面带有水的螺栓套154及螺栓套堵头155。在满足螺栓套堵头气密性检测的同时，通过螺栓套快速烘干器对粘有水分的堵头处进行烘干。机身55还设置有固定法兰盘57。
28.在本发明中，机体的底部设置有脚轮7，以使本装置便于移动，减少人力。机体设置有工作台3，工作台3上设置有数字显示屏31、液压显示表321、气压显示表322、正常运行指示灯331、故障指示灯332、液压调压阀341、气压调压阀342、总停开关351、烘干器控制开关352、气泵控制开关353、液压泵启动开关354及液压泵停止开关355。控制柜4设置有液压控制系统41及气压控制系统42。机体设置有进风口8。
29.参见图1-9 ，一种风电叶片螺栓套154气密性检测方法，包括如下内容：采用一种风电叶片螺栓套154气密性检测装置，将水箱2内装入清水，将螺栓套154的后端口装上螺栓套堵头155，将该螺栓套堵头155侧向下放置于下固定夹紧机构23上，通过油缸11驱动压紧架体13及压头沿导轨12向下移动，直至压头向下压紧螺栓套154的前端口，并由密封圈14密封密封该前端口，下固定夹紧机构23固定螺栓套154的后端部，上固定架15固定螺栓套154，水箱2中的水没过螺栓套堵头155，进气接口133接入气源，打开充气开关132，压缩空气依次通过充气管路131、充气开关132、压头进入螺栓套154，当气压值达到要求时，开始计时，直至计时结束，若螺栓套堵头155处无气泡产生，则说明该螺栓套154气密性良好。
30.之后，关闭气泵，螺栓套154内部停止充气。螺栓套压紧密封机构1向上移动，恢复初始状态。取出螺栓套154，将螺栓套154横向放入支撑固定机构6，螺栓套154密封堵头对准螺栓套快速烘干器5，螺栓套快速烘干器5的出风口快速吹出热风，将螺栓套154尾部的水分进行风干，螺栓套154风干后，关闭螺栓套快速烘干器5。工作过程中，可根据螺栓套154的结
构参数，调节液压调压阀341和气压调压阀342，使压力满足螺栓套154气密性检测的要求。
31.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。