CN220839137U - 方框式铣面机用铣面执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种方框式铣面机用铣面执行机构，其包括X轴横移组件、Z轴移动机构和Y轴进给机构，X轴横移组件包括竖梁组件和X轴驱动机构，竖梁组件在其上端和下端可移动地对应连接于方框式铣面机的主体框架的上横梁和下横梁上，X轴驱动机构安装于竖梁组件上并设置成能够驱动竖梁组件在上横梁和下横梁上沿X轴方向横向移动；Y轴进给机构固定安装于Z轴移动机构上并在其上安装有铣削头。本实用新型通过竖梁组件横向移动避免了整套铣面执行机构负重上下移动带来的向上阻力和向下惯力引起的不稳定性，更省去了需要增加一套运动平衡系统的麻烦，使得整个方框式铣面机不必固定机位使用，大大节省了成本以及方便了生产。

Description

方框式铣面机用铣面执行机构

技术领域

本实用新型涉及风电叶片铣面机技术领域，具体涉及一种方框式铣面机用铣面执行机构。

背景技术

风力发电机通常由塔架、位于塔架上的风力发电机叶片、轮毂、机舱、机舱内的传动系统、控制系统和发电机等组成。风力发电机叶片和轮毂之间一般通过螺纹连接为一体，因而在叶片制作过程中就会在叶片根端设置预埋件即螺栓。在叶片和轮毂连接之前，叶片根端即叶片根部端面需要保证一定的精度，即整个端面和预埋件要达到统一的精度，一般通过铣削的加工处理方式来使其平面度达到规定要求。

然而，由于叶片根端直径较大，尤其是大功率的风力发电机，叶片根部和轮毂进行螺纹连接的结合面直径达到两米多（甚至两层楼的高度），这更加大了叶片根端的端面定位和加工的难度。由于叶片外形的限制，无法采用常规的端面铣床来完成加工。

本申请人为此设计了一款方框式端面铣削机即方框式铣面机，通过方框式端面铣削机的方框的每个角部上安装的固定夹紧装置，来从外部固定夹紧叶片外周面，并通过方框上安装的三轴联动装置来带动铣削头（即通过铣面执行机构）完成对叶片叶根端面上螺柱的铣削。

然而，由于其三轴联动装置都安装于在铣削过程中需要沿着方框形主体框架上下运动的横梁组件上，而它们向上运动时存在的重力和向下运动时的向下惯力对其运动都存在严重影响，从而还需要专门为三轴联动装置配备一个保证其上下平稳运动的运动平衡系统，这使得整个方框式铣面机体积比较庞大且只能固定位置使用。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种负重小且移动安全方便的方框式铣面机用铣面执行机构将是有利的，这使得整个方框式铣面机能够移动位置使用。

为实现上述目的，本实用新型提供一种方框式铣面机用铣面执行机构，其包括：

X轴横移组件，其包括竖梁组件和X轴驱动机构，竖梁组件在其上端和下端可移动地对应连接于方框式铣面机的主体框架的上横梁和下横梁上，X轴驱动机构安装于竖梁组件上并设置成能够驱动竖梁组件在上横梁和下横梁上沿X轴方向横向移动；

Z轴移动机构，其安装于竖梁组件上并设置成能够沿着Z轴方向上下移动；

Y轴进给机构，其固定安装于Z轴移动机构上并在其上安装有铣削头，该Y轴进给机构设置成能够驱动铣削头沿着Y轴方向进给。

在本实用新型中，通过设置竖梁组件，并通过X轴横移组件带动竖梁组件横向移动，避免了整套铣面执行机构负重上下移动带来的向上阻力和向下惯力引起的不稳定性，更省去了需要增加一套运动平衡系统的麻烦，使得整个方框式铣面机不必固定机位使用，大大节省了成本以及方便了生产。

进一步，竖梁组件包括上安装板、下安装板、以及连接上安装板和下安装板的竖梁，上安装板和下安装板分别经由滑块和滑轨结构对应连接于上横梁和下横梁上。

通过竖梁组件的上述结构设置，使得竖梁能够稳定地安装于上横梁和下横梁上并能够顺畅地进行横向移动。

再进一步，X轴驱动机构安装于竖梁的一侧上，并包括X轴伺服电机和X轴传动机构，其中, X轴传动机构包括上传动杆和下传动杆、上转向器和下转向器、上齿轮和下齿轮、以及上齿条和下齿条，其中，X轴伺服电机在其输出轴的上下两端经由纵向联轴器分别驱动连接上传动杆和下传动杆的内端，上传动杆和下传动杆的外端经由纵向联轴器分别连接上转向器和下转向器的一端，上转向器和下转向器的另一端经由横向联轴器分别驱动连接上齿轮和下齿轮，上齿条和下齿条分别安装于上横梁和下横梁上并适于分别与上齿轮和下齿轮啮合从而使得X轴伺服电机经由X轴传动机构驱动竖梁组件沿X轴方向横向移动。

通过上述结构设置，使得X轴伺服电机的驱动力能够有效传输至竖梁的上下两端，从而稳定地驱动竖梁组件横向移动。

还进一步，X轴伺服电机、上转向器和下转向器都在一侧固定安装于竖梁的左侧上。

通过该结构设置，使得X轴驱动机构能够稳定地安装于竖梁上。

另进一步，滑块和滑轨结构包括设置于上安装板和下安装板上的导向滑块、以及设置于上横梁和下横梁上的导向滑轨，并且，上横梁和下横梁上还分别设置有沿着X轴方向延伸并呈上下颠倒的L型的上防尘罩和下防尘罩，滑块和滑轨结构位于该上防尘罩和下防尘罩的内侧。

通过防尘罩的设置，使得滑块和滑轨结构都被保护在内侧，避免尘屑等污染滑块和滑轨结构而影响其顺畅配合。

再另进一步，Z轴移动机构包括呈左右颠倒的L型的Z轴安装座、Z轴伺服电机、以及齿轮和齿条结构，其中，Z轴安装座在其右侧部经由滑块和滑轨结构可移动地安装于竖梁的右侧上， Z轴安装座在其前侧部上安装有该Z轴伺服电机，齿轮和齿条结构包括驱动连接在Z轴伺服电机的输出轴上的Z轴齿轮和固定安装于竖梁的前侧上的Z轴齿条，该Z轴齿条沿着Z轴方向延伸并适于啮合该Z轴齿轮从而在Z轴伺服电机的驱动下Z轴移动机构能够在竖梁上沿着Z轴方向上下移动。

通过上述结构设置，使得Z轴移动机构能够可上下移动地安装于竖梁上。

更进一步，Y轴进给机构包括Y轴固定座、Y轴伺服电机、丝杆螺母结构、滑块和滑轨结构，其中，Y轴固定座固定安装于Z轴安装座的右侧部的远离竖梁的一侧上，Y轴伺服电机安装于该Y轴固定座上，丝杆螺母结构包括与Y轴伺服电机驱动连接的Y轴丝杆和与Y轴丝杆啮合的Y轴螺母，该滑块和滑轨结构包括设置于该Y轴固定座上的Y轴滑轨和与Y轴滑轨滑动配合的Y轴滑块，其中，Y轴螺母和Y轴滑块都固定安装于铣削头上从而在Y轴伺服电机的驱动下铣削头能够沿着Y轴方向进给。

通过上述结构设置，使得一方面整个Y轴进给机构被Z轴移动机构带动着沿Z轴上下移动，另一方面能够经由丝杆螺母结构驱动铣削头沿着Y轴方向进给来完成铣削，结构安全稳定。

还进一步，上述X轴驱动机构、Z轴移动机构、Y轴进给机构和铣削头都与方框式铣面机的控制器电连接，从而实现铣削头在X轴、Z轴、Y轴方向的自动化进给和铣削。

通过参考下面所描述的实施例，本实用新型的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。

附图说明

本实用新型的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本实用新型的一个具体实施方式的方框式铣面机用铣面执行机构安装于方框式铣面机上后的立体结构示意图；

图2是图1所示方框式铣面机用铣面执行机构从方框式铣面机上分解出来并从另一角度看过去的立体爆炸图；

图3是图1所示方框式铣面机的主视图；

图4是图3所示方框式铣面机沿A-A线的剖视图；

图5是图4中方框式铣面机用铣面执行机构的X轴传动机构的单独视图；

图6是图1所示方框式铣面机用铣面执行机构的X轴横移组件的俯视图；

图7是图3所示方框式铣面机的右侧视图；

图8是图7中圆圈I部分的局部放大视图；

图9是图3所示方框式铣面机沿B-B线的剖视图；

图10是图2所示方框式铣面机用铣面执行机构的Z轴移动机构、Y轴进给机构和铣削头结构的立体爆炸图；

图11是类似于图2的视图；

图12是图11的方框E部分的局部放大视图。

具体实施方式

下面将结合附图来描述本实用新型的具体实施方式。

在本文中，用于解释所揭露实施方式的各个部分的结构和/或动作的方向表示，例如“上”、“下”、“左”、“右”等，并不是绝对的，而是相对的。当所揭露实施方式的各个部分位于图中所示位置时，这些表示是合适的，而如果所揭露实施方式的位置或参照系改变，这些表示也要根据所揭露实施方式的位置或参照系的改变而发生改变。

另外，需要说明的时，本文中的X轴方向即图中左右方向，Y轴方向即图中前后方向，Z轴方向即图中上下方向。

如图1至图12所示，根据本实用新型一个具体实施方式的方框式铣面机100用铣面执行机构200包括X轴横移组件1、Z轴移动机构3和Y轴进给机构5，其中，X轴横移组件1包括竖梁组件2和X轴驱动机构10；竖梁组件2在其上端和下端可移动地对应连接于方框式铣面机100的主体框架101的上横梁102和下横梁104上；X轴驱动机构10安装于竖梁组件2上，并设置成能够驱动竖梁组件2在上横梁102和下横梁104上沿X轴方向横向移动；Z轴移动机构3安装于竖梁组件2上，并设置成能够沿着Z轴方向上下移动；Y轴进给机构5固定安装于Z轴移动机构3上并在其上安装有铣削头7，该Y轴进给机构5设置成能够驱动铣削头7沿着Y轴方向进给。

再如图2所示，并参考图1、图7、图8和图12，竖梁组件2包括竖梁21、上安装板22、下安装板24，竖梁21连接上安装板22和下安装板24，上安装板22和下安装板24分别经由滑块和滑轨结构20对应连接于上横梁102和下横梁104上。

如图4至图8所示，并参考图1至图3，在本实施方式中，X轴驱动机构10于竖梁21的一侧即左侧上，并包括X轴伺服电机12和X轴传动机构，其中, X轴传动机构包括上传动杆112和下传动杆114、上转向器132和下转向器134、上齿轮152和下齿轮154、以及上齿条172和下齿条174。具体地，X轴伺服电机12在其输出轴的上下两端经由纵向联轴器14分别驱动连接上传动杆112和下传动杆114的内端，上传动杆112和下传动杆114的外端经由纵向联轴器16分别连接上转向器132和下转向器134的一端，上转向器132和下转向器134的另一端经由横向联轴器18分别驱动连接上齿轮152和下齿轮154，上齿条172和下齿条174分别安装于上横梁102和下横梁104上、并适于分别与上齿轮152和下齿轮154啮合，从而使得X轴伺服电机12经由X轴传动机构驱动竖梁组件2沿X轴方向横向移动。

如图2所示，X轴伺服电机12、上转向器132和下转向器134都在一侧固定安装于竖梁21的左侧上。应当理解的是，如图5所示，上传动杆112和下传动杆114还经由轴承座19可转动地固定于竖梁21上。

如图7和图8所示，上安装板22和上横梁102之间的滑块和滑轨结构20包括设置于上安装板22上的导向滑块202、以及设置于上横梁102上的导向滑轨122，当然，下安装板24和下横梁104之间的滑块和滑轨结构20包括设置于下安装板24上的导向滑块（图未示）、以及设置于下横梁104上的导向滑轨（图未示）。如图8所示，上横梁102上还设置有沿着X轴方向延伸并呈上下颠倒的L型的上防尘罩132，导向滑块202和导向滑轨122位于该上防尘罩132的内侧。同理，如图7所示，下横梁104上还设置有沿着X轴方向延伸并呈上下颠倒的L型的下防尘罩134，滑块和滑轨结构20位于该下防尘罩134的内侧。

如图9至图12所示，Z轴移动机构3包括呈左右颠倒的L型的Z轴安装座30、Z轴伺服电机32、以及齿轮和齿条结构，其中，Z轴安装座30在其右侧部31经由滑块和滑轨结构可移动地安装于竖梁21的右侧上， Z轴安装座30在其前侧部33上安装有该Z轴伺服电机32，该齿轮和齿条结构包括驱动连接在Z轴伺服电机32的输出轴上的Z轴齿轮34和固定安装于竖梁21的前侧上的Z轴齿条36，该Z轴齿条36沿着Z轴方向延伸并适于啮合该Z轴齿轮34，从而在Z轴伺服电机32的驱动下Z轴移动机构3能够在竖梁21上沿着Z轴方向上下移动。如图9和图10所示，该滑块和滑轨结构包括位于Z轴安装座30的右侧部31上的纵向滑块313和位于竖梁21上的纵向滑轨213。

再如图9至图12所示，Y轴进给机构5包括Y轴固定座50、Y轴伺服电机52、丝杆螺母结构、滑块和滑轨结构，其中，Y轴固定座50固定安装于Z轴安装座30的右侧部31的远离竖梁21的一侧上，Y轴伺服电机52安装于该Y轴固定座50上，丝杆螺母结构包括与Y轴伺服电机52驱动连接的Y轴丝杆51和与Y轴丝杆51啮合的Y轴螺母53，该滑块和滑轨结构包括设置于该Y轴固定座50上的Y轴滑轨55和与Y轴滑轨55滑动配合的Y轴滑块57，其中，Y轴螺母53和Y轴滑块57都固定安装于铣削头7上从而在Y轴伺服电机52的驱动下铣削头7能够沿着Y轴方向进给。

另外，需要说明的是，在本实施方式中，上述X轴驱动机构10、Z轴移动机构3、Y轴进给机构5和铣削头7都与方框式铣面机100的控制器（图未示）电连接，从而实现铣削头在X轴、Z轴、Y轴方向的自动化进给和铣削。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于包括：

X轴横移组件，其包括竖梁组件和X轴驱动机构，竖梁组件在其上端和下端可移动地对应连接于方框式铣面机的主体框架的上横梁和下横梁上，X轴驱动机构安装于竖梁组件上并设置成能够驱动竖梁组件在上横梁和下横梁上沿X轴方向横向移动；

Z轴移动机构，其安装于竖梁组件上并设置成能够沿着Z轴方向上下移动；

Y轴进给机构，其固定安装于Z轴移动机构上并在其上安装有铣削头，该Y轴进给机构设置成能够驱动铣削头沿着Y轴方向进给。

2.如权利要求1所述的方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于，所述竖梁组件包括上安装板、下安装板、以及连接上安装板和下安装板的竖梁，上安装板和下安装板分别经由滑块和滑轨结构对应连接于所述上横梁和所述下横梁上。

3. 如权利要求2所述的方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于，所述X轴驱动机构安装于所述竖梁的一侧上，并包括X轴伺服电机和X轴传动机构，其中, X轴传动机构包括上传动杆和下传动杆、上转向器和下转向器、上齿轮和下齿轮、以及上齿条和下齿条，其中，X轴伺服电机在其输出轴的上下两端经由纵向联轴器分别驱动连接上传动杆和下传动杆的内端，上传动杆和下传动杆的外端经由纵向联轴器分别连接上转向器和下转向器的一端，上转向器和下转向器的另一端经由横向联轴器分别驱动连接上齿轮和下齿轮，上齿条和下齿条分别安装于所述上横梁和所述下横梁上并适于分别与上齿轮和下齿轮啮合从而使得X轴伺服电机经由X轴传动机构驱动所述竖梁组件沿X轴方向横向移动。

4.如权利要求3所述的方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于，所述X轴伺服电机、所述上转向器和所述下转向器都在一侧固定安装于所述竖梁的左侧上。

5.如权利要求3所述的方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于，所述滑块和滑轨结构包括设置于所述上安装板和所述下安装板上的导向滑块、以及设置于所述上横梁和所述下横梁上的导向滑轨，并且，所述上横梁和所述下横梁上还分别设置有沿着X轴方向延伸并呈上下颠倒的L型的上防尘罩和下防尘罩，所述滑块和滑轨结构位于该上防尘罩和下防尘罩的内侧。

6. 如权利要求2至5任一项所述的方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于，所述Z轴移动机构包括呈左右颠倒的L型的Z轴安装座、Z轴伺服电机、以及齿轮和齿条结构，其中，Z轴安装座在其右侧部经由滑块和滑轨结构可移动地安装于所述竖梁的右侧上， Z轴安装座在其前侧部上安装有该Z轴伺服电机，齿轮和齿条结构包括驱动连接在Z轴伺服电机的输出轴上的Z轴齿轮和固定安装于所述竖梁的前侧上的Z轴齿条，该Z轴齿条沿着Z轴方向延伸并适于啮合该Z轴齿轮从而在Z轴伺服电机的驱动下所述Z轴移动机构能够在所述竖梁上沿着Z轴方向上下移动。

7.如权利要求6所述的方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于，所述Y轴进给机构包括Y轴固定座、Y轴伺服电机、丝杆螺母结构、滑块和滑轨结构，其中，Y轴固定座固定安装于所述Z轴安装座的所述右侧部的远离所述竖梁的一侧上，Y轴伺服电机安装于该Y轴固定座上，丝杆螺母结构包括与Y轴伺服电机驱动连接的Y轴丝杆和与Y轴丝杆啮合的Y轴螺母，该滑块和滑轨结构包括设置于该Y轴固定座上的Y轴滑轨和与Y轴滑轨滑动配合的Y轴滑块，其中，Y轴螺母和Y轴滑块都固定安装于所述铣削头上从而在Y轴伺服电机的驱动下所述铣削头能够沿着Y轴方向进给。

8.如权利要求7所述的方框式铣面机用铣面执行机构，其特征在于，所述X轴驱动机构、所述Z轴移动机构、所述Y轴进给机构和所述铣削头都与方框式铣面机的控制器电连接。