风机叶片模具液压翻转机构的设计_冯消冰

专利名称：一种兆瓦级风机叶片模具的翻转机构
专利类型：实用新型专利
发明人：王欣,孙永峰,张存义,黄再满,卜高乐,罗晓军,陈智刚,杨洪先
申请号：CN200820233753.7
申请日：20081222
公开号：CN201317068Y
公开日：
20090930
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种兆瓦级风机叶片模具的翻转机构，它包括液压系统与翻转装置；该翻转装置位于水平且并排放置的该叶片模具的上、下模支架之间，并分别与上、下模支架的内侧连接，上模支架以所述翻转装置为轴心翻转180°后与下模支架合模；其特点为：2个辅助液压翻转系统，分别设于模具的两端，且与上模支架的两侧壁固接；翻转装置至少设置3个，等间距布设于上下模具之间，翻转装置设有下部立管、下部横管、上部拉管与上部横管；下部立管、上部拉管与上部横管相接处构成翻转装置的轴心；合模时上模翻转到位，拆下定位销，上模能够上下竖直运动，保证上下模对正，合模。

启动液压辅助翻转系统；可保证上模平稳翻过临界点，安全可靠，易于实施。

申请人：中材科技风电叶片股份有限公司
地址：102101 北京市延庆县北京261信箱
国籍：CN
代理机构：北京诺孚尔知识产权代理有限责任公司
代理人：庞涛
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风电叶片翻转模具液压同步控制系统的设计韩幸;刘杰【摘要】液压同步回路在液压系统中的应用十分重要，液压同步的控制方案有多种。

通过对叶片翻转模具传统手控、泵控同步方案的分析，提出了基于阀控同步的风电叶片翻转模具液压系统的设计方案，说明了该系统在实际应用中的优点。

该系统有效地解决了臂架和模具钢变形、模具上下模错位等工程问题。

%Hydraulic synchronous circuit plays an important part in hydraulic system .There are many control methods in synchronous control system .Through the analysis of traditional manual control and synchronous pump control for blade turning mould ,this paper proposes the design of wind power blade turning mould hy-draulic system based on synchronous valve control .The advantages of the system in application are expoun-ded.The system can effectively solve such problems as deformation of the jib and mould steel ,and dislocation of the mould.【期刊名称】《湖北理工学院学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P9-12)【关键词】叶片翻转模具;液压系统;同步控制;阀控【作者】韩幸;刘杰【作者单位】湖北理工学院机电工程学院，湖北黄石 435003;三一电气有限责任公司研究院，广东珠海 519100【正文语种】中文【中图分类】TH137同步是指2个或2个以上的液压执行机构(液压缸或液压马达)，在相同时间内运动保持同位移(液压缸)或同转角(液压马达)。

今日制造与升级 45自动化技术与应用风力发电以基建周期短、装机规模灵活，以及清洁可再生能力在我国发展十分迅速。

风力发电叶片将风能转化为电能，以巨大蕴量保证发电系统的正常运行。

随着经济水平的增加，对风力发电装机功率和叶片尺寸的要求也越来越高，因此需要大型的风电叶片模具。

大型风力发电叶片机组模具长度在70m 以上，因此对翻转系统翻转同步稳定性和承载负荷能力的要求也更加严格。

目前传统行车机械式翻转系统对于大型风力发电叶片模具的要求已经难以满足。

当前以PLC 控制比例开口度对油泵输出油量进行调整，从而控制3个或以上的翻转臂液压翻转系统，这种方式为目前国内外普遍采用的方式。

这种方式因为模具长度较长以及模具自重较大，因此在翻转过程中以及模具开合过程中对翻转臂的同步性产生一定影响，严重影响模具的使用期限。

文章对基于变频电机实施闭环调速的多翻转臂液压自动开合模控制系统进行介绍，基于多翻转机构系统，对翻转机构的翻转油缸工作原理进行分析，对液压电气系统进行改进和设计，采用PID 闭环控制模式，对翻转过程中翻转角度同步性和平稳性等难题进行有效解决[1]。

1 液压翻转系统的工作原理和结构1.1 翻转系统结构翻转结构包括翻转油缸、支撑油缸、旋转机架、固定机架、旋转中心轴；风电叶片模具构成包括固定面和运动面，也就是背风ss 面和迎风ps 面，多个液压翻转机构架和模具分别实施刚性连接。

1.2 分析翻转系统工作原理由于多个翻转机架结构和模具翻转过程中有类似动作，因此对分析其中一个翻转机构。

图1中液压翻转油缸II 和I 下方的铰接点通过销轴连接与翻转机架底座固定，液压翻转油缸2和1上处的铰接点翻转机架可翻转，a1、b1、a2、b2分别为其对应位置。

o 表示液压翻转机翻转部位的中心轴，d1为液压翻转机固定部位铰接点与o 之间的距离，d2为翻转机架中心轴与o 之间的距离，r2、r1表示翻转机架可翻转部位与液压翻转油缸和中心轴的距离。

2010年第7期液压与气动m odbus通信由1台主站(PLC)和最多31台从站构成。

主站和从站的通信通常以主站开始通信、从站响应的方式进行。

主站同时和1台从站进行信号通信。

因此,对各个从站预先设定地址编号,主站指定该编号进行信号通信。

接到主站指令的从站执行指定的功能,对主站作出响应。

本文论述的控制系统由1台PLC和3台变频器组成,其中1台控制龙门走行和天车走行,另2台分别控制前轮和后轮各2个转向电机。

连接示意图如图5所示。

图5 PLC与变频器连接示意图硬件为485通信接口,通信周期为25m s左右,即控制系统的采样频率在25m s左右。

经现场测试,通信效果良好。

5 结论(1)本文基于电液推杆在工业控制环境中的诸多优势,设计并制造了带有自动转向系统的3t龙门吊;(2)采用了双闭环控制策略,实现了3t龙门吊的自动转向功能;(3)系统采用PLC、接触器、超声传感器和lvdt位移传感器组成的控制系统,可靠性高;(4)现场调试过程中,通过对双闭环增益的合理取值和通信周期的设置,实现了系统的稳定运行以及保证了良好的通信效果。

参考文献:[1] 胡勇.电液推杆中插装式组合阀的设计[J].机械制造,2004,42(481):53-55.[2] 郭继平,陈洪文,冯亚军,张艳珍,马玉东.电液推杆在焦炉四大车的应用[J].燃料与化工,2004,35(5):20-21.[3] 李文宇,赵玉龙,李运华.运枕龙门吊计算机控制系统的设计与实现[J].液压与气动,2005,(8):47-49.风电叶片模具液压翻转机构的速度控制孙后环,徐海涵,杨谋存,殷晨波The speed contro l of hydraulic upt ur n i ng m ec han is mforw i nd po wer blade moldSUN H ou huan,XU H ai han,YANG M ou cun,Y I N Chen bo(南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京 210009)摘 要:分析了风电叶片模具液压翻转机构的工作原理,给出了保证液压翻转机构实现平稳性翻转的条件和算式,设计了翻转架同步控制系统和算法,实现了两个翻转支架的同步翻转。

大型风电叶片模具翻转系统设计研究石鹏飞【摘要】分析大型风电叶片模具翻转系统控制原理,计算翻转支撑点位置对载荷分布、上壳体模具变形的影响,合理分配翻转机构支撑点位置.理论推导翻转油缸及各连接轴载荷计算公式,为翻转机构结构设计提供理论依据,同时为各铰点进一步优化提供基础.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2018(031)005【总页数】4页(P37-40)【关键词】叶片模具;翻转系统;结构设计;优化【作者】石鹏飞【作者单位】三一重能有限公司,湖南长沙 410100【正文语种】中文【中图分类】TH132.3;TH60 引言大型风电叶片气动外形由叶片模具保证，而叶片模具的合模位置控制及平稳运动直接关系到叶片模具的操作安全与叶片制造精度。

作为大型风电叶片模具关键技术之一的翻转系统，设计定位的准确、翻转运动的平稳是叶片生产制造成功的保证。

王宗伟[1]对液压翻转机构进行动力学的分析和优化，乐韵斐等[2]通过MATLAB优化工具箱对风电叶片模具液压翻转机构进行优化，实现风电叶片模具液压翻转机构的参数化优化设计，为液压控制系统和电控部分的设计打下理论基础。

冯消冰等[3]从机械、液压、电气三个方面介绍一种全液压翻转机构的设计过程并进行运动优化控制，孙后环等[4]设计了翻转架同步控制系统和算法，刘冰等[5]通过设计改进液压、电气系统，应用PID控制策略，极大改善了多翻转机构的叶片模具翻转过程的平稳性和同步性。

主要从多翻转机构的位置分布对模具的形变影响、翻转机构的运动与载荷分析提供翻转机构的设计思想及优化布置，为大型风电叶片模具的平稳运行提供理论设计基础。

1 翻转系统控制原理风电叶片模具液压电气控制系统原理如图1所示。

翻转机构与拔销机构数量相同，且每一个翻转机构配备一个拔销机构，数量≥2。

锁紧机构及顶升机构数量根据风电叶片模具的长度、截面数量、带载顶升重量有关，一般情况下，顶升机构的数量≥4×翻转机构的数量，且前缘、后缘对称布置。

专利名称：风力发电机叶片重型模具翻转架及其旋转轴支撑结构
专利类型：实用新型专利
发明人：冯消冰
申请号：CN201220337881.2
申请日：20120706
公开号：CN202878551U
公开日：
20130417
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种风力发电机叶片重型模具翻转架的旋转轴支撑结构。

解决了风力发电机重型模具翻转架旋转轴不易抽出、翻转支架旋转轴接口易损坏等多方面的不足。

通过将固定支架头部3用于固定旋转轴2的轴孔由圆孔改为长圆孔，实现旋转轴2在长圆孔内可以上下垂直滑动。

然后在固定支架头部3加装了支撑固定块4和支撑滑动块5，支撑固定块4与固定支架头部3焊接连接，支撑滑动块5与固定支架头部3螺纹连接，在松开螺栓之后，可将支撑滑动块5从固定支架头部3取下，可以轻松地实现抽出旋转轴2进行叶片模具合模动作，大大提高了工作效率。

最后还考虑了叶片模具旋转轴及其支架接口在频繁的合模操作中易受破坏而不得不进行更换，大大地降低了维修成本。

申请人：内蒙古金岗重工有限公司
地址：010010 内蒙古自治区呼和浩特市新城区老缸房街12号航天公建办公楼7楼
国籍：CN
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