加工塔架弧形門框的筒形夾具、直角靠模和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加工塔架弧形門框的筒形夾具、直角靠模和方法。該筒形夾具包括與該塔架弧形門框的半徑適配且通過(guò)支撐桿固定的法蘭，以及用于將弧形門框固定在筒形夾具上的第一固定件。該直角靠模包括一底座與底座垂直且用于支撐弧形門框的靠板，以及用于固定弧形門框的坯料的第二固定件。該方法包括根據(jù)弧形門框展開尺寸落下的坯料，卷圓弧形門框的坯料后通過(guò)筒形夾具和車床加工弧形門框的坯料的上下邊緣，再通過(guò)直角靠模和銑床加工門框坯料的左右邊緣。該筒形夾具、直角靠模結(jié)構(gòu)緊湊使用便捷，加工方法的步驟簡(jiǎn)單實(shí)用，且能夠確保加工精度。
【專利說(shuō)明】加工塔架弧形門框的筒形夾具、直角靠模和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加工塔架弧形門框的筒形夾具、直角靠模和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地球上風(fēng)力資源十分豐富，而風(fēng)力發(fā)電又是風(fēng)力資源的主要利用形式，利用風(fēng)力資源產(chǎn)生電能已經(jīng)成為高速發(fā)展的再生清潔能源之一。風(fēng)能作為一種清潔、無(wú)污染的可再生能源，越來(lái)越受到人們的重視，因而風(fēng)力發(fā)電成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的可再生能源開發(fā)項(xiàng)目之一。
[0003]風(fēng)力機(jī)塔架設(shè)計(jì)中門框強(qiáng)度是十分重要的，尤其大型兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)塔架中的門框的強(qiáng)度更是直接關(guān)系塔架能否安全運(yùn)行的關(guān)鍵，它是影響塔架安全的重要零部件之一。
[0004]如圖1所示，通常風(fēng)力機(jī)塔架門框200采用厚鋼板切割或壓制成橢圓形平面式門框，然后將它焊接在已經(jīng)在塔架上預(yù)先切割好與門框200的外形相同的塔筒100上。而對(duì)弧型門框尺寸和精度要求很高，在實(shí)際的生產(chǎn)和加工方面有較大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的加工方法難以滿足塔架弧型門框的尺寸和精度要求的缺陷，提供了一種加工塔架弧形門框的筒形夾具、直角靠模和方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0007]本發(fā)明提供了一種用于加工塔架弧形門框的筒形夾具，其特點(diǎn)在于，其包括若干平行設(shè)置且外徑與該塔架弧形門框適配的法蘭，上、下相鄰的所述法蘭通過(guò)若干縱向延伸的支撐桿連接；該筒形夾具還包括若干用于固定該塔架弧形門框的第一固定件，所述弧形門框貼合于所述法蘭后通過(guò)該第一固定件固定，以便對(duì)該塔架弧形門框的上、下邊緣的焊接坡口和削薄面進(jìn)行加工。
[0008]其中，該第一固定件均包括一第一壓板，該法蘭的側(cè)面設(shè)有若干螺孔，所述第一壓板壓住該塔架弧形門框后通過(guò)一螺釘與該法蘭連接。
[0009]其中，所述第一固定件位于該塔架弧形門框的左、右邊緣。
[0010]本發(fā)明還提供了一種用于加工塔架弧形門框的直角靠模，其特點(diǎn)在于，其包括一底座，在該底座上設(shè)有一與該底座垂直的靠板；該直角靠模還包括若干用于將該塔架弧形門框固定于該靠板上的第二固定件，以便對(duì)該塔架弧形門框的左、右邊緣的焊接坡口和削薄面進(jìn)行加工。
[0011]其中，該第二固定件包括若干設(shè)置在該靠板側(cè)面且橫向延伸的滑槽；在所述滑槽中均設(shè)有一螺栓，所述螺栓成水平設(shè)置且與該滑槽垂直；該第二固定件還包括一個(gè)用于將該塔架弧形門框抵壓于該靠板上的第二壓板，該第二壓板橫跨該塔架弧形門框中間的人孔。
[0012]本發(fā)明還提供了一種用于加工塔架弧形門框的方法，其特點(diǎn)在于，其包括如下步驟:[0013]S1、根據(jù)弧形門框的預(yù)設(shè)尺寸形成弧形門框的展開坯料；
[0014]S2、通過(guò)卷板設(shè)備卷圓該塔架弧形門框的坯料；
[0015]S3、在該塔架弧形門框的坯料的中間部位切割人孔；
[0016]S4、加工S3中的弧形門框的坯料的上、下邊緣的焊接坡口和削薄面；
[0017]S5、加工S4中的弧形門框的坯料的左、右邊緣的焊接坡口和削薄面；
[0018]S6、形成弧形門框成品。
[0019]其中，在步驟S4中還包括如下步驟:
[0020]S41、將步驟S3中的弧形門框的坯料安裝至筒形夾具；
[0021]S42、將該筒形夾具固定到立式車床的工作平臺(tái)；
[0022]S43、加工該塔架弧形門框的坯料的上邊緣的焊接坡口和削薄面；
[0023]S44、拆下該塔架弧形門框的坯料并上、下對(duì)調(diào)后再固定于該筒形夾具；
[0024]S45、加工該塔架弧形門框的坯料的下邊緣的焊接坡口和削薄面。
[0025]其中，在步驟S5中還包括如下步驟:
[0026]S51、將加工完上、下邊緣的弧形門框的坯料安裝至直角靠模上；
[0027]S52、將直角靠模固定至銑床的工作平臺(tái)；
[0028]S53、加工該塔架弧形門框的坯料的左邊緣的焊接坡口和削薄面；
[0029]S54、加工該塔架弧形門框的坯料的右邊緣的焊接坡口和削薄面。
[0030]其中，在步驟S2中還包括對(duì)弧形門框的坯料進(jìn)行圓弧度校準(zhǔn)的步驟。
[0031]本發(fā)明中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)施例。
[0032]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明的筒形夾具和直角靠模結(jié)構(gòu)緊湊、使用便捷。本發(fā)明的加工塔架弧形門框的方法能確保加工效率和加工精度，從而提高生產(chǎn)效率和保證焊縫質(zhì)量，使得塔架弧形門框的受力狀況好，應(yīng)力集中程度小，提高了塔架的安全性能，且弧形的結(jié)構(gòu)降低了對(duì)門框材料厚度的要求，使得能夠采用相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中更薄的材料，降低了采購(gòu)難度和生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)力塔架的弧形門框的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明中的塔架弧形門框的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為本發(fā)明的塔架弧形門框邊緣設(shè)置的焊接坡口和削薄面的示意圖。
[0036]圖4為本發(fā)明中筒形夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖5為沿圖4中A-A剖切線剖切后的剖視圖。
[0038]圖6為本發(fā)明的弧形門框的坯料安裝至筒形夾具后開始加工上邊緣時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖7為圖6中B-B剖切線剖切后的剖視圖。
[0040]圖8為圖7中的A部放大圖。
[0041]圖9為本發(fā)明中的弧形門框固定于直角靠模上對(duì)弧形門框的坯料左、右邊緣進(jìn)行加工時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖2、對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0043]如圖2和3所示，本實(shí)施例中的塔架的弧形門框300的橫截面成弧形，且該弧形所在的圓與塔筒100的橫截面所在的圓為等圓。由于弧形門框300所用的板材會(huì)厚于塔筒100所用的材料，為了使得弧形門框300與塔筒100相鄰的位置能夠更為平滑地過(guò)渡，減小應(yīng)力集中，故在弧形門框300的上、下邊緣以及左、右邊緣均設(shè)有兩條削薄面301，使得弧形門框300邊緣的厚度與塔架100的厚度基本相等。此外，為了確?；⌒伍T框300與塔筒100焊接的要求，在弧形門框300的上、下邊緣以及左、右邊緣還設(shè)有兩條焊接坡口 302。如圖3僅以弧形門框300的下邊緣處的剖切為例，弧形門框其余邊緣的削薄面和焊接坡口可參考圖3。
[0044]其中，弧形門框的上、下邊緣作為塔筒的環(huán)焊縫，弧形門框的左、右邊緣為塔筒的
縱焊縫。
[0045]由于火焰切割難以保證弧形門框的坡口和削薄面的公差要求，并且若切割火焰不穩(wěn)定容易造成切割面的質(zhì)量及尺寸公差超標(biāo)。一片塔架的門板重量約為廣3噸，若公差不能達(dá)到要求，將會(huì)對(duì)生產(chǎn)商造成極大的損失。為此，本實(shí)施例還提供了用于加工塔架的弧形門框的上、下邊緣的筒形夾具和用于加工弧形門框的左、右邊緣的直角靠模。
[0046]如圖4和5所示，該筒形夾具包括了三個(gè)上下分布的法蘭I。法蘭I的半徑與弧形門框300的半徑適配。相鄰的法蘭I之間通過(guò)若干支撐桿2連接。
[0047]如圖61所示，該筒形夾具還包括用于將弧形門框的坯料300’固定在法蘭I上的第一固定件3。每個(gè)第一固定件3均包括一塊成“L”型的第一壓板32，該第一壓板32的一段與弧形門框的坯料300’的表面抵壓，另一段的自由端抵靠在法蘭I的邊緣。在與弧形門框的坯料300’抵壓的一段設(shè)有通孔，在法蘭I上設(shè)有若干螺孔，第一壓板32就位以后通過(guò)一螺釘31與法蘭I固定，從而達(dá)到將弧形門框的坯料300’固定到筒形夾具上的目的。
[0048]如圖9所不,本實(shí)施例中的直角靠模包括一底座41,在該底座41上設(shè)有一與該底座41垂直的靠板42 ;該直角靠模還包括若干用于將該塔架弧形門框的坯料300’固定于該靠板42上的第二固定件，以便對(duì)該塔架弧形門框的左、右邊緣的所述焊接坡口和削薄面進(jìn)行加工。所述第二固定件包括若干設(shè)置在該靠板42側(cè)面且橫向延伸的滑槽(圖中未示);在所述滑槽中均設(shè)有一螺栓44，所述螺栓44成水平設(shè)置且與該滑槽垂直。該第二固定件還包括一用于將該塔架弧形門框的坯料300’抵壓于該靠板42上的第二壓板43，該第二壓板43橫跨該塔架弧形門框的坯料300’中間的人孔。
[0049]下面結(jié)合附圖6和9對(duì)本實(shí)施例中加工弧形門框的方法做進(jìn)一步說(shuō)明，其包括如下步驟:
[0050]S1、根據(jù)弧形門框的展開尺寸形成弧形門框的坯料。
[0051]S2、通過(guò)卷板設(shè)備卷圓該塔架弧形門框的坯料；在卷圓的過(guò)程中還要對(duì)正在卷圓的弧形門框的坯料進(jìn)行圓弧度校準(zhǔn)。
[0052]S3、在該塔架弧形門框的坯料的中間部位切割人孔，該步驟可采用現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備和方式實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
[0053]S4、加工S3中的弧形門框的坯料的上、下邊緣的焊接坡口和削薄面。其中，包括如下步驟:[0054]S41、將步驟S3中的弧形門框的坯料安裝至筒形夾具；
[0055]S42、將該筒形夾具固定到立式車床的工作平臺(tái)402，其固定方式可以采用工作平臺(tái)402上固有的滑槽和滑塊403 (見(jiàn)圖7)實(shí)現(xiàn)，即將筒形夾具放置工作平臺(tái)402后沿筒形夾具的徑向移動(dòng)兩滑塊403直至其夾緊弧形門框的坯料的表面或者法蘭的外表面然后鎖緊。所述滑槽和滑塊403的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再展開說(shuō)明。在安裝筒形夾具的時(shí)候需要用千分表將筒形夾具的中心調(diào)整至與工作平臺(tái)402 —致。
[0056]S43、立式車床的車刀401抵靠于弧形門框的坯料300’朝向上方的上邊緣，加工該塔架弧形門框的坯料300’上邊緣的焊接坡口和削薄面；
[0057]S44、待上邊緣加工完畢后拆下該塔架弧形門框的坯料300’并將弧形門框的坯料300’上、下對(duì)調(diào)后再固定于該筒形夾具；
[0058]S45、立式車床的車刀抵靠于弧形門框的坯料300’朝向上方的下邊緣，加工該塔架弧形門框的坯料300’的下邊緣的焊接坡口和削薄面。
[0059]S5、加工弧形門框的坯料300’的左、右邊緣的焊接坡口和削薄面；其中包括如下步驟:
[0060]S51、將加工完上、下邊緣的弧形門框的坯料300’安裝至直角靠模上；
[0061]S52、將直角靠模固定至銑床500的工作平臺(tái)502，在工作平臺(tái)502上同樣設(shè)有滑槽和滑塊，底座41上開設(shè)有通孔，通過(guò)螺栓與工作平臺(tái)502的滑塊固定。在銑床刀具的主軸上安裝一個(gè)千分表，分別測(cè)量弧形門框的上、下邊緣和左、右邊緣，保證弧形門框?qū)⒁庸さ倪厓?nèi)外壁和厚度側(cè)的面垂直于工作平臺(tái)502。
[0062]S53、銑刀501移至弧形門框的坯料300’的左側(cè)，調(diào)整工作平臺(tái)502與銑刀401的角度，該角度與待形成的焊接坡口的傾角相等，然后加工弧形門框的坯料300’左邊緣的焊接坡口 ；左邊緣的焊接坡口加工完畢后再次調(diào)整工作平臺(tái)502與銑刀401的角度，此時(shí)該角度與待形成的削薄面的傾角相等，然后加工弧形門框的坯料300’左邊緣的削薄面。
[0063]S54、銑刀501移至弧形門框的坯料300’的右側(cè)，調(diào)整工作平臺(tái)502與銑刀401的角度，該角度與待形成的焊接坡口的傾角相等，然后加工弧形門框的坯料300’右邊緣的焊接坡口 ；右邊緣的焊接坡口加工完畢后再次調(diào)整工作平臺(tái)502與銑刀401的角度，此時(shí)該角度與待形成的削薄面的傾角相等，然后加工弧形門框的坯料300’右邊緣的削薄面。
[0064]S6、形成弧形門框成品。
【權(quán)利要求】
1.一種用于加工塔架弧形門框的筒形夾具，其特征在于，其包括若干平行設(shè)置且外徑與該塔架弧形門框適配的法蘭，上、下相鄰的所述法蘭通過(guò)若干縱向延伸的支撐桿連接；該筒形夾具還包括若干用于固定該塔架弧形門框的第一固定件，所述弧形門框貼合于所述法蘭后通過(guò)該第一固定件固定，以便對(duì)該塔架弧形門框的上、下邊緣的焊接坡口和削薄面進(jìn)行加工。
2.如權(quán)利要求1所述的筒形夾具，其特征在于，該第一固定件均包括一第一壓板，該法蘭的側(cè)面設(shè)有若干螺孔，所述第一壓板壓住該塔架弧形門框后通過(guò)一螺釘與該法蘭連接。
3.如權(quán)利要求2所述的筒形夾具，其特征在于，所述第一固定件位于該塔架弧形門框的左、右邊緣。
4.一種用于加工塔架弧形門框的直角靠模，其特征在于，其包括一底座，在該底座上設(shè)有一與該底座垂直的靠板；該直角靠模還包括若干用于將該塔架弧形門框固定于該靠板上的第二固定件，以便對(duì)該塔架弧形門框的左、右邊緣的焊接坡口和削薄面進(jìn)行加工。
5.如權(quán)利要求4所述的直角靠模，其特征在于，該第二固定件包括若干設(shè)置在該靠板側(cè)面且橫向延伸的滑槽；在所述滑槽中均設(shè)有一個(gè)螺栓，所述螺栓成水平設(shè)置且與該滑槽垂直；該第二固定件還包括一個(gè)用于將該塔架弧形門框抵壓于該靠板上的第二壓板，該第二壓板橫跨該塔架弧形門框中間的人孔。
6.一種加工塔架弧形門框的方法，其特征在于，其包括如下步驟: 51、根據(jù)弧形門框的展開尺寸形成弧形門框的坯料； 52、通過(guò)卷板設(shè)備卷圓該塔架弧形門框的坯料； 53、在該塔架弧形門框的坯料的中間部位切割人孔； 54、加工S3中的弧形門框的坯料的上、下邊緣的焊接坡口和削薄面； 55、加工S4中的弧形門框的坯料的左、右邊緣的焊接坡口和削薄面； 56、形成弧形門框成品。
7.如權(quán)利要求6所述的加工塔架弧形門框的方法，其特征在于，在步驟S4中還包括如下步驟: 541、將步驟S3中的弧形門框的坯料安裝至筒形夾具； 542、將該筒形夾具固定到立式車床的工作平臺(tái)； 543、加工該塔架弧形門框的坯料的上邊緣的焊接坡口和削薄面； 544、拆下該塔架弧形門框的坯料并上、下對(duì)調(diào)后再固定于該筒形夾具； 545、加工該塔架弧形門框的坯料的下邊緣的焊接坡口和削薄面。
8.如權(quán)利要求7所述的加工塔架弧形門框的方法，其特征在于，在步驟S5中還包括如下步驟: 551、將加工完上、下邊緣的弧形門框的坯料安裝至直角靠模上； 552、將直角靠模固定至銑床的工作平臺(tái)； 553、加工該塔架弧形門框的坯料的左邊緣的焊接坡口和削薄面； 554、加工該塔架弧形門框的坯料的右邊緣的焊接坡口和削薄面。
9.如權(quán)利要求8所述的加工塔架弧形門框的方法，其特征在于，在步驟S2中還包括對(duì)該塔架弧形門框的坯料進(jìn)行圓弧度校準(zhǔn)的步驟。
【文檔編號(hào)】B23Q3/06GK103862303SQ201210541297
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】夏權(quán)光, 孔亮, 楊瑞興 申請(qǐng)人:上海泰勝風(fēng)能裝備股份有限公司