CN114654674B - 一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，属于风力发电技术领域，本方案包括机架，机架的顶部固定安装定模座，定模座的顶部设有动模座，定模座和动模座相靠近的一面通过螺钉内嵌安装模芯，定模座的两端底部分别固定套接进水管和出水管，进水管和出水管间安装换热机构，换热机构紧密贴合模芯的底部，进水管和出水管的一端均贯穿定模座的外壁并连接水循环机构。叶片在模芯间注塑成型时，水循环机构内的冷水通过进水管进入换热机构，从而对模芯底部进行冷却，提高冷却成型速度，且换热机构形状贴合叶片形状，使得叶片均匀冷却，然后换热机构内吸热的水通过出水管流入水循环机构内，进行冷却循环使用。

Description

一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，在风力发电机中叶片的设计直接影响风能的转换效率，直接影响其年发电量，是风能利用的重要一环，目前的叶片通常采用注塑成型的工艺方法进行制造，注塑成型时通过模具成型，熔融的注塑料在模具型腔内进行冷却成型，目前的冷却方式都是自然冷却，速度慢，且叶片通常为一头大，一头小的三角状结构，则冷却时，大头端冷却慢小头端冷却块，从而导致叶片成型时应力分布均匀，容易产生集中应力，影响叶片寿命，为此我们提出一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，包括机架，所述机架的顶部固定安装定模座，所述定模座的顶部设有动模座，所述定模座和动模座相靠近的一面通过螺钉内嵌安装模芯，所述定模座的两端底部分别固定套接进水管和出水管，所述进水管和出水管间安装换热机构，所述换热机构紧密贴合模芯的底部，所述进水管和出水管的一端均贯穿定模座的外壁并连接水循环机构。

优选的一种实施案例，所述模芯上开有风力发电机叶片型腔，所述机架的顶面两端均固定安装导向柱，所述动模座的两侧外壁均固定安装导向板，所述导向板滑动卡接在导向柱上，所述导向柱的顶部贯穿导向板并固定安装顶板，所述顶板上安装有液压缸和注料嘴。

优选的一种实施案例，所述换热机构包括接头，所述进水管和出水管相靠近的一面均固定安装多个接头，所述模芯的型腔底部的接头处均设有转动管，所述转动管靠近接头的一端滑动套接连接管，所述连接管通过螺纹结构连接接头，所述转动管的端面固定安装密封环，所述密封环紧密贴合连接管的内壁，所述转动管外侧的接头上通过螺纹结构安装堵头，所述转动管远离接头的一端转动安装换热管的端面，所述换热管上安装多个翅片组件。

优选的一种实施案例，所述连接管的内腔和两端通孔成“中”字型结构，所述密封环机密贴合“中”字型结构的中部内壁，所述换热管为U型结构，所述转动管为L型结构。

优选的一种实施案例，所述翅片组件包括固定环，所述换热管上固定安装多个固定环，所述固定环上活动设有安装环，所述安装环的内壁开有插槽，所述插槽卡接固定环，所述安装环的顶部固定安装固定翅片，所述固定翅片的顶部两端通过沉头螺钉安装有活动翅片。

优选的一种实施案例，所述固定环的两端均一体成型设有托板，且固定环和托板形成Ω状结构，所述安装环的两端底部紧密压在固定环两端的托板上，所述安装环的内径等于换热管的外径，所述固定翅片顶部到换热管的距离等于换热管到定模座的内腔顶部的距离。

优选的一种实施案例，所述水循环机构包括水箱，所述水箱固定安装机架的底部，所述进水管和出水管分别固定贯穿水箱的两端顶部，所述水箱内固定安装多个隔热板，所述隔热板的底部开有流通槽，所述隔热板和水箱的内壁间形成多个储水腔，所述出水管底部以及出水管和进水管间的储水腔内壁间均转动套接从动轴，所述从动轴顶部的水箱侧板上转动贯穿设有主动轴，所述主动轴上固定安装扇叶，所述主动轴和从动轴上安装相啮合的齿轮，所述从动轴上固定安装水轮，所述水箱远离主动轴的一侧外壁开有多个通风孔。

优选的一种实施案例，所述储水腔底部均为倾斜结构，且出水管到进水管间的储水腔底部高度逐渐降低，所述进水管的顶部固定安装有抽水泵，所述水箱的外壁上固定安装有电机，所述主动轴远离扇叶的一端贯穿水箱并与电机的输出轴间安装相配合的链轮和传动链。

优选的一种实施案例，所述进水管处的水箱侧壁顶部开有补水孔，所述补水孔处的水箱内壁滑动卡接密封板，所述补水孔顶部的水箱内壁固定安装磁铁块，所述密封板的顶部磁力吸附磁铁块，所述密封板的外壁开有滑槽，所述滑槽内滑动卡接滑杆，所述滑杆的底部固定安装浮球。

优选的一种实施案例，所述补水孔的高度小于通风孔和主动轴的高度，所述滑杆和滑槽卡接处为T型结构，所述密封板的外壁底部固定安装有限位块，且水箱的内壁开有卡接限位块的限位槽。

本发明的有益效果在于：

1、叶片在模芯间注塑成型时，水循环机构内的冷水通过进水管进入换热机构，从而对模芯底部进行冷却，提高冷却成型速度，转动管一端通过连接管与接头连接，换热管能够沿转动管转动，从而改变倾角，则多根换热管靠近进水管的一端排布稀疏，靠近出水管的一端排布紧密，安装环卡接在固定环上，通过活动翅片在固定翅片内的安装位置，调节翅片整体宽度，则叶片大头端的模芯底部翅片宽，小头端的翅片窄，结合换热管的倾斜安装，从而形成三角状结构，与叶片形状匹配，调节便捷，贴合不同大小的叶片进行均匀冷却，从而使得叶片大头端换热速度快，小头端换热速度慢，实现叶片整体均匀冷却的目的，避免大头端快速冷却成型而大头端还为液态注塑料的情况，达到均匀、快速冷却的目的，使得避免叶片产生集中应力，提高叶片使用寿命；

2、出水管流出的热水落入水箱内，此时主动轴同步转动，通过齿轮带动从动轴同步转动，则从动轴带动水轮转动，水轮翻动储水腔内的水，同时扇叶转动，使得储水腔内的水快速冷却，满足换热机构水冷使用，通过隔热板的布置，使得每个储水腔内的水分离，保证进水管处的水温度最低，避免出水管流出的热水直接被进水管抽走，从而提高冷却效率；

3、热水在水箱内冷却时，扇叶吹风加速水冷却，则水蒸发铰块，流通槽的设置使得各个储水腔内的水流通，且高度平齐，补水孔与外界水源管连接，当液面整体降低时，浮球带动滑杆下降，此时滑杆还未接触到滑槽底部，则密封板仍被磁铁块吸附，补水孔密封，当液面继续降低，滑杆滑到滑槽底部，从而浮球和滑杆的重量下拉密封板，使得密封板与磁铁块分离，则密封板下滑，补水孔露出，开始补水，液面逐渐升高，浮球上升，当滑杆接触滑槽顶部时推动密封板上移，使得密封板逐渐封堵补水孔，停止补水，并且磁铁块再次吸附密封板，达到自动补水的目的，且液面低于通风孔和主动轴的高度，避免水渗出到水箱外部。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具的结构示意图。

图2为本发明定模座处剖面结构示意图。

图3为本发明换热机构处局部结构示意图。

图4为本发明图3中A处放大结构示意图。

图5为本发明图3中B处放大结构示意图。

图6为本发明水箱处剖面结构示意图。

图7为本发明图6中C处放大结构示意图。

图8为本发明主动轴传动结构结构示意图。

图中：1、机架；2、定模座；3、动模座；4、模芯；5、进水管；6、出水管；7、水循环机构；71、水箱；72、隔热板；73、流通槽；74、主动轴；75、从动轴；76、扇叶；77、齿轮；78、水轮；79、通风孔；8、换热机构；81、接头；82、堵头；83、转动管；84、换热管；85、翅片组件；851、固定环；852、安装环；853、插槽；854、固定翅片；855、活动翅片；86、连接管；87、密封环；9、导向柱；10、顶板；11、导向板；12、补水孔；13、密封板；14、磁铁块；15、滑槽；16、滑杆；17、浮球。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1至图8所示，本发明提供了一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，包括机架1，机架1的顶部固定安装定模座2，定模座2的顶部设有动模座3，定模座2和动模座3相靠近的一面通过螺钉内嵌安装模芯4，定模座2的两端底部分别固定套接进水管5和出水管6，进水管5和出水管6间安装换热机构8，换热机构8紧密贴合模芯4的底部，进水管5和出水管6的一端均贯穿定模座2的外壁并连接水循环机构7。叶片在模芯4间注塑成型时，水循环机构7内的冷水通过进水管5进入换热机构8，从而对模芯4底部进行冷却，提高冷却成型速度，且换热机构8形状贴合叶片形状，使得叶片均匀冷却，然后换热机构8内吸热的水通过出水管6流入水循环机构7内，进行冷却循环使用。

进一步的，模芯4上开有风力发电机叶片型腔，机架1的顶面两端均固定安装导向柱9，动模座3的两侧外壁均固定安装导向板11，导向板11滑动卡接在导向柱9上，导向柱9的顶部贯穿导向板11并固定安装顶板10，顶板10上安装有液压缸和注料嘴，从而便于动模座3上下移动，进行开合模。

进一步的，换热机构8包括接头81，进水管5和出水管6相靠近的一面均固定安装多个接头81，模芯4的型腔底部的接头81处均设有转动管83，转动管83靠近接头81的一端滑动套接连接管86，连接管86通过螺纹结构连接接头81，转动管83的端面固定安装密封环87，密封环87紧密贴合连接管86的内壁，转动管83外侧的接头81上通过螺纹结构安装堵头82，转动管83远离接头81的一端转动安装换热管84的端面，换热管84上安装多个翅片组件85，连接管86的内腔和两端通孔成“中”字型结构，密封环87机密贴合“中”字型结构的中部内壁，换热管84为U型结构，转动管83为L型结构，则转动管83一端通过连接管86与接头81连接，换热管84能够沿转动管83转动，从而改变倾角，则多根换热管84靠近进水管5的一端排布稀疏，靠近出水管6的一端排布紧密，通过调节翅片组件85的宽度，从而使得叶片大头端换热速度快，小头端换热速度慢，实现叶片整体均匀冷却的目的，避免大头端快速冷却成型而大头端还为液态注塑料的情况。

进一步的，翅片组件85包括固定环851，换热管84上固定安装多个固定环851，固定环851上活动设有安装环852，安装环852的内壁开有插槽853，插槽853卡接固定环851，安装环852的顶部固定安装固定翅片854，固定翅片854的顶部两端通过沉头螺钉安装有活动翅片855，固定环851的两端均一体成型设有托板，且固定环851和托板形成Ω状结构，安装环852的两端底部紧密压在固定环851两端的托板上，安装环852的内径等于换热管84的外径，固定翅片854顶部到换热管84的距离等于换热管84到定模座2的内腔顶部的距离，则换热管84安装前，将安装环852卡接在固定环851上，通过活动翅片855在固定翅片854内的安装位置，调节翅片整体宽度，则叶片大头端的模芯底部翅片宽，小头端的翅片窄，结合换热管84的倾斜安装，从而形成三角状结构，与叶片形状匹配，调节便捷，贴合不同大小的叶片进行均匀冷却。

进一步的，水循环机构7包括水箱71，水箱71固定安装机架1的底部，进水管5和出水管6分别固定贯穿水箱71的两端顶部，水箱71内固定安装多个隔热板72，隔热板72的底部开有流通槽73，隔热板72和水箱71的内壁间形成多个储水腔，出水管6底部以及出水管6和进水管5间的储水腔内壁间均转动套接从动轴75，从动轴75顶部的水箱71侧板上转动贯穿设有主动轴74，主动轴74上固定安装扇叶76，主动轴74和从动轴75上安装相啮合的齿轮77，从动轴75上固定安装水轮78，水箱71远离主动轴74的一侧外壁开有多个通风孔79，储水腔底部均为倾斜结构，且出水管6到进水管5间的储水腔底部高度逐渐降低，进水管5的顶部固定安装有抽水泵，水箱71的外壁上固定安装有电机，主动轴74远离扇叶76的一端贯穿水箱71并与电机的输出轴间安装相配合的链轮和传动链，则出水管6流出的热水落入水箱71内，此时主动轴74同步转动，通过齿轮77带动从动轴75同步转动，则从动轴75带动水轮78转动，水轮78翻动储水腔内的水，同时扇叶76转动，使得储水腔内的水快速冷却，通过隔热板72的布置，使得每个储水腔内的水分离，保证进水管5处的水温度最低，避免出水管6流出的热水直接被进水管5抽走，从而提高冷却效率。

进一步的，进水管5处的水箱71侧壁顶部开有补水孔12，补水孔12处的水箱71内壁滑动卡接密封板13，补水孔12顶部的水箱71内壁固定安装磁铁块14，密封板13的顶部磁力吸附磁铁块14，密封板13的外壁开有滑槽15，滑槽15内滑动卡接滑杆16，滑杆16的底部固定安装浮球17，补水孔12的高度小于通风孔和主动轴74的高度，滑杆16和滑槽15卡接处为T型结构，密封板13的外壁底部固定安装有限位块，且水箱71的内壁开有卡接限位块的限位槽，则热水在水箱71内冷却时，扇叶76吹风加速水冷却，则水蒸发铰块，流通槽73的设置使得各个储水腔内的水流通，且高度平齐，补水孔12与外界水源管连接，当液面整体降低时，浮球17带动滑杆16下降，此时滑杆16还未接触到滑槽15底部，则密封板13仍被磁铁块14吸附，补水孔12密封，当液面继续降低，滑杆16滑到滑槽15底部，从而浮球17和滑杆16的重量下拉密封板13，使得密封板13与磁铁块14分离，则密封板13下滑，补水孔12露出，开始补水，液面逐渐升高，浮球17上升，当滑杆16接触滑槽15顶部时推动密封板13上移，使得密封板13逐渐封堵补水孔12，停止补水，并且磁铁块14再次吸附密封板13，达到自动补水的目的，且液面低于通风孔79和主动轴74的高度，避免水渗出到水箱71外部。

使用时，叶片在模芯4间注塑成型时，水循环机构7内的冷水通过进水管5进入换热机构8，从而对模芯4底部进行冷却，提高冷却成型速度，转动管83一端通过连接管86与接头81连接，换热管84能够沿转动管83转动，从而改变倾角，则多根换热管84靠近进水管5的一端排布稀疏，靠近出水管6的一端排布紧密，安装环852卡接在固定环851上，通过活动翅片855在固定翅片854内的安装位置，调节翅片整体宽度，则叶片大头端的模芯底部翅片宽，小头端的翅片窄，结合换热管84的倾斜安装，从而形成三角状结构，与叶片形状匹配，调节便捷，贴合不同大小的叶片进行均匀冷却，从而使得叶片大头端换热速度快，小头端换热速度慢，实现叶片整体均匀冷却的目的，避免大头端快速冷却成型而大头端还为液态注塑料的情况，达到均匀、快速冷却的目的，使得避免叶片产生集中应力，提高叶片使用寿命，出水管6流出的热水落入水箱71内，此时主动轴74同步转动，通过齿轮77带动从动轴75同步转动，则从动轴75带动水轮78转动，水轮78翻动储水腔内的水，同时扇叶76转动，使得储水腔内的水快速冷却，通过隔热板72的布置，使得每个储水腔内的水分离，保证进水管5处的水温度最低，避免出水管6流出的热水直接被进水管5抽走，从而提高冷却效率，热水在水箱71内冷却时，扇叶76吹风加速水冷却，则水蒸发铰块，流通槽73的设置使得各个储水腔内的水流通，且高度平齐，补水孔12与外界水源管连接，当液面整体降低时，浮球17带动滑杆16下降，此时滑杆16还未接触到滑槽15底部，则密封板13仍被磁铁块14吸附，补水孔12密封，当液面继续降低，滑杆16滑到滑槽15底部，从而浮球17和滑杆16的重量下拉密封板13，使得密封板13与磁铁块14分离，则密封板13下滑，补水孔12露出，开始补水，液面逐渐升高，浮球17上升，当滑杆16接触滑槽15顶部时推动密封板13上移，使得密封板13逐渐封堵补水孔12，停止补水，并且磁铁块14再次吸附密封板13，达到自动补水的目的，且液面低于通风孔79和主动轴74的高度，避免水渗出到水箱71外部。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）的顶部固定安装定模座（2），所述定模座（2）的顶部设有动模座（3），所述定模座（2）和动模座（3）相靠近的一面通过螺钉内嵌安装模芯（4），所述定模座（2）的两端底部分别固定套接进水管（5）和出水管（6），所述进水管（5）和出水管（6）间安装换热机构（8），所述换热机构（8）紧密贴合模芯（4）的底部，所述进水管（5）和出水管（6）的一端均贯穿定模座（2）的外壁并连接水循环机构（7）；

所述换热机构（8）包括接头（81），所述进水管（5）和出水管（6）相靠近的一面均固定安装多个接头（81），所述模芯（4）的型腔底部的接头（81）处均设有转动管（83），所述转动管（83）靠近接头（81）的一端滑动套接连接管（86），所述连接管（86）通过螺纹结构连接接头（81），所述转动管（83）的端面固定安装密封环（87），所述密封环（87）紧密贴合连接管（86）的内壁，所述转动管（83）外侧的接头（81）上通过螺纹结构安装堵头（82），所述转动管（83）远离接头（81）的一端转动安装换热管（84）的端面，所述换热管（84）上安装多个翅片组件（85）；

所述翅片组件（85）包括固定环（851），所述换热管（84）上固定安装多个固定环（851），所述固定环（851）上活动设有安装环（852），所述安装环（852）的内壁开有插槽（853），所述插槽（853）卡接固定环（851），所述安装环（852）的顶部固定安装固定翅片（854），所述固定翅片（854）的顶部两端通过沉头螺钉安装有活动翅片（855）；

多根换热管（84）靠近进水管（5）的一端排布稀疏，靠近出水管（6）的一端排布紧密，安装环（852）卡接在固定环（851）上，通过活动翅片（855）在固定翅片（854）内的安装位置，调节翅片整体宽度；

所述水循环机构（7）包括水箱（71），所述水箱（71）固定安装机架（1）的底部，所述进水管（5）和出水管（6）分别固定贯穿水箱（71）的两端顶部，所述水箱（71）内固定安装多个隔热板（72），所述隔热板（72）的底部开有流通槽（73），所述隔热板（72）和水箱（71）的内壁间形成多个储水腔，所述出水管（6）底部以及出水管（6）和进水管（5）间的储水腔内壁间均转动套接从动轴（75），所述从动轴（75）顶部的水箱（71）侧板上转动贯穿设有主动轴（74），所述主动轴（74）上固定安装扇叶（76），所述主动轴（74）和从动轴（75）上安装相啮合的齿轮（77），所述从动轴（75）上固定安装水轮（78），所述水箱（71）远离主动轴（74）的一侧外壁开有多个通风孔（79）。

2.如权利要求1所述的一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，其特征在于：所述模芯（4）上开有风力发电机叶片型腔，所述机架（1）的顶面两端均固定安装导向柱（9），所述动模座（3）的两侧外壁均固定安装导向板（11），所述导向板（11）滑动卡接在导向柱（9）上，所述导向柱（9）的顶部贯穿导向板（11）并固定安装顶板（10），所述顶板（10）上安装有液压缸和注料嘴。

3.如权利要求1所述的一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，其特征在于：所述连接管（86）的内腔和两端通孔成“中”字型结构，所述密封环（87）机密贴合“中”字型结构的中部内壁，所述换热管（84）为U型结构，所述转动管（83）为L型结构。

4.如权利要求1所述的一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，其特征在于：所述固定环（851）的两端均一体成型设有托板，且固定环（851）和托板形成Ω状结构，所述安装环（852）的两端底部紧密压在固定环（851）两端的托板上，所述安装环（852）的内径等于换热管（84）的外径，所述固定翅片（854）顶部到换热管（84）的距离等于换热管（84）到定模座（2）的内腔顶部的距离。

5.如权利要求1所述的一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，其特征在于：所述储水腔底部均为倾斜结构，且出水管（6）到进水管（5）间的储水腔底部高度逐渐降低，所述进水管（5）的顶部固定安装有抽水泵，所述水箱（71）的外壁上固定安装有电机，所述主动轴（74）远离扇叶（76）的一端贯穿水箱（71）并与电机的输出轴间安装相配合的链轮和传动链。

6.如权利要求5所述的一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，其特征在于：所述进水管（5）处的水箱（71）侧壁顶部开有补水孔（12），所述补水孔（12）处的水箱（71）内壁滑动卡接密封板（13），所述补水孔（12）顶部的水箱（71）内壁固定安装磁铁块（14），所述密封板（13）的顶部磁力吸附磁铁块（14），所述密封板（13）的外壁开有滑槽（15），所述滑槽（15）内滑动卡接滑杆（16），所述滑杆（16）的底部固定安装浮球（17）。

7.如权利要求6所述的一种内置快速降温机构的风力发电机叶片模具，其特征在于：所述补水孔（12）的高度小于通风孔和主动轴（74）的高度，所述滑杆（16）和滑槽（15）卡接处为T型结构，所述密封板（13）的外壁底部固定安装有限位块，且水箱（71）的内壁开有卡接限位块的限位槽。

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