专利名称：用于对用于风能系统的转子叶片进行基于机器的磨削的磨削装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于对用于风能系统的转子叶片进行基于机器的磨削的磨削装置。通过使用磨削装置，磨削任务能在制造过程中和在转子叶片的维护过程中自动地进行。
背景技术：
为了产生能量而使用风力被认为是产生能量最环境兼容的形式之一。因而，使用包括转子的风能系统，该转子驱动发电机，并可旋转地支撑在塔架上。然而，影响部件(尤其是风能系统的转子叶片)的载荷非常高。例如风、水、冰雹、UV辐射、腐蚀载荷和弯曲载荷的大气影响对转子叶片的材料有最高的要求。正确的操作和表面质量与风能系统的有效性和经济效益相关。因而，转子叶片包括特定的涂层，其中，其涂覆是非常费时的，因而，通常，必须磨削每一层涂层。转子叶片的完全加载的聚合物表面涂有多层。用于保护表面的层系统由所谓的凝胶、填充混合物、边缘保护和覆盖漆组成。因而所使用的产品基本上由无溶剂、两个成分的聚酯混合物组成。在涂覆单层之后，必须磨削每层。磨削任务是非常人力资源密集的过程，因为它们使用手持磨削机手动地执行。要被磨削的转子叶片例如包括长至约80m的长度和达约300m2的要被磨削的表面。因而，必须手动磨削的表面非常大。转子叶片的磨削任务仍然借助于手持磨削机(例如，借助于具有吸附装置的偏心磨削机)而手动执行的另一原因在于要被磨削的转子叶片的涂层设计成非常粘塑性，因而，磨削盘非常快地堵塞的事实。用一个磨削盘仅仅能磨削很小的表面，然后该磨削盘必须用新的磨削盘更换。对于手持磨削机，这能通过手很快地完成。由于高的更换率，直到现在，磨削机械手不能经济地使用。利用磨削盘-尽管它包括吸附装置-仅仅能磨削转子叶片的约0. 5m2-l. 5m2的粘塑性涂层。但是具有约60m至约80m的翼长度的风能翼的表面是160m2至300m2，使得每个转向叶片和磨削循环必须使用约300-600磨削盘。通常，每个转子叶片有3-4磨削循环。使用转子叶片的粘塑性涂层，因为转子叶片以高达300km/h的速度移动，并且在例如雹块猛撞它们时不允许它们受损。在文件DE29805833U1、DE19929386A和DE29709342U1中，描述了用于转子叶片的涂层系统。转子叶片的巨大尺寸和在磨削粘塑性涂层过程中出现的问题直到现在都不允许磨削任务的自动化。用于磨削任务的成本可以是转子叶片的制造成本的30%以上。因而，本发明的问题是解决以上提及的缺陷，并优化风能系统的转子叶片的磨削过程，并更性价比地设计转子叶片。
发明内容
以上提及的问题由根据权利要求1所述的用于对用于风能系统的转子叶片进行基于机器的磨削的磨削装置来解决。具体地，以上提及的问题由一种用于对用于风能系统的转子叶片进行基于机器的磨削的磨削装置来解决，该磨削装置包括具有循环磨削带的带磨削单元。通过使用用于对转子叶片进行基于机器磨削的磨削装置，磨削加工能自动化，使得不再需要手动磨削。当前借助于手持磨削机执行的磨削任务能省略，并借助于根据本发明的磨削装置执行。这通过使用具有循环磨削带的带磨削单元而变得可行，该带磨削单元允许以基于机器的方式磨削用于风能系统的转子叶片的几百平方米的粘塑性涂层。使用循环磨削带具有以下优点总是仅仅磨削带的一部分与转子叶片配合，而磨削带的另一部分可自由地接触，并能清洁在此区域的粘塑性磨削粉尘。这防止了具有粘塑性磨削粉尘的磨削带的快速堵塞。此外，磨削带的有效使用表面显著地大于手引导的磨削机的磨削盘。因而，磨削带的磨削表面能根据转子叶片的表面的尺寸来设计，使得磨削带的更换在磨削转子叶片的至少一个面或整个转子叶片之前不是必要的。此外，磨削带具有以下优点磨削速度能连续地被控制，并能精确地适于涂覆转子叶片。这对于旋转或者振动磨削盘始终是个问题，原则上，在磨削盘的内区域存在比外区域更低的速度，这导致更差的磨削结果，并导致使用过的磨削盘更快地堵塞。优选地，磨削装置还包括用于在转子叶片的纵向轴线的方向上移动带磨削单元的驱动单元。带磨削单元通过驱动单元在转子叶片的纵向轴线的方向上与磨削带一起移动，该磨削带优选地横向循环转子叶片。因而，可以在一个磨削循环中连续地磨削转子叶片的一个面。连续的磨削加工还造成比手动的不连续磨削更均匀的磨削结果。通过转子叶片在其他循环中围绕其纵向轴线的旋转，能以基于机器的方式磨削转子叶片的整个表面。在可选的实施例中，磨削装置还包括用于在转子叶片的纵向轴线的方向上相对于带磨削单元而移动转子叶片的驱动单元。在此实施例中，转子叶片能借助于另一或者第二驱动单元相对于带磨削单元而移动。由此，带磨削单元能局部固定地布置。还可以将两个实施例彼此进行组合，使得带磨削单元和转子叶片两者能抵靠彼此而在转子叶片的纵向轴线上移动。仅仅决定性的是，转子叶片和带磨削单元可以在纵向轴线的方向上相对移动，使得转子叶片能在一个连续的磨削循环中磨削。当然，还在可选的实施例中，转子叶片能围绕其纵向轴线旋转，因而，能以基于机器的方式磨削转子叶片的整个表面。优选地，磨削装置还包括具有循环粉尘带的粉尘带单元，循环粉尘带被沿着转子叶片的至少一个表面(110)引导，以将粉尘从转子叶片的表面移除。借助于粉尘带，能在磨削之后将粉尘从转子叶片的表面清洁，使得它能适合于进行直接的新涂覆。通过使用粉尘带单元来实现转子叶片的几乎无粉尘的表面。优选地，磨削装置还包括至少一个带清洁装置。借助于带清洁装置，在各个使用带的过程中连续地清洁磨削带和/或粉尘带。由此，尤其是磨削带的寿命超过没有吸附装置的磨削带的寿命或者甚至粉尘被吸附掉的磨削带的寿命的许多倍。优选地，带清洁装置借助于用于吹送加压空气的喷嘴和/或借助于用于吸附磨削粉尘的装置和/或用于刷磨削带和/或粉尘带的刷子来清洁磨削带和/或粉尘带。通过这些能独立或者组合使用的措施，能执行磨削带和粉尘带的几乎完全的清洁，使得这两个带的寿命仅仅受到机械磨损的限制。因而，有效地降低了带的堵塞，并且磨削粉尘在没有进入环境的情况下有效地被去除。优选地，带磨削单元包括压力构件，其将磨削带和/或粉尘带按压抵靠到转子叶片的表面，并被支撑在驱动单元处。借助于压力构件，磨削带的磨削压力或者粉尘带的清洁压力能精确地限定，并能改变，并因而，能精确地限定转子叶片的表面处的磨削和清洁状况。优选地，压力构件在转子叶片的横向轴线的方向上在驱动单元处包括可移动元件压力杆或者压力辊。元件压力杆或者压力辊能使它们自身适配于转子叶片的弯曲表面。因而，这造成磨削带或者粉尘带的均匀的接触压力。通过压力构件的移动，确保利用各个期望的接触压力磨削或者清洁每个表面达足够长的时间。优选地，压力构件能抵靠转子叶片的表面气动移动，以限定磨削带向表面的磨削压力和/或粉尘带向表面的清洁压力。由于气动控制，磨削带的磨削压力能被使用过的空气压力而精确地限定。由此，在不需要复杂控制的情况下，压力构件将它们自身自动地适配于转子叶片的弯曲表面。元件压力杆或者压力辊的单个元件各充有相同的空气压力，使得即使转子叶片的表面的几何尺寸变化，到表面的压力总是恒定。当然，相同原理还能通过液压控制来实现。优选地，压力元件包括吸附罩，以为了将磨削粉尘吸附通过磨削带和/或粉尘带并通过压力构件。由此，磨削粉尘部分地在其产生或者拾取的地方吸附掉，使得避免磨削带和粉尘带的堵塞。优选地，粉尘带单元安装到驱动单元，并因而还在纵向方向上沿着转子叶片而移动。优选地，驱动单元包括驱动小车，驱动小车能在与方向(Z)垂直的纵向方向上移动，带磨削单元和/或粉尘带单元通过驱动小车可移动地支撑。驱动单元用来在各个加工过程中沿着转子叶片并朝着转子叶片和远离转子叶片而引导带磨削单元和/或粉尘带单
J Li o优选地，磨削装置还包括控制单元，其数字控制至少驱动单元的移动和/或压力构件在转子叶片的方向上的移动。驱动单元的移动和/或压力构件在转子叶片的方向上的移动优选地被数字控制(NC)，以为了在恒定的接触压力下将转子叶片的整个表面磨削到期望的角度。控制单元使得驱动单元跟随各个转子叶片的轮廓。优选地，磨削装置还包括带张紧器，其为磨削带提供磨削所需的张力。优选地，磨削带是穿孔磨削带，其基本上在整个表面上设置有穿孔开口。通过使用穿孔磨削带，该穿孔磨削带与普通磨削带相比包括许多布置成彼此靠近的小穿孔开口，磨削粉尘仅仅必须行进很短的距离以被吸附通过磨削带到背面。因而，磨削带的堵塞的风险通过使用穿孔磨削带而降低。在优选实施例中，磨削装置还包括用于转子叶片的安装到所述驱动单元的表面的自动化涂覆的涂覆单元。借助于涂覆单元，转子叶片能在磨削之后利用相同的装置分别重新涂覆或者涂漆。这具有以下优点转子叶片能保留在系统中，并且不必移动到涂漆系统中。此外，自动化涂覆比人工涂覆具有显著的均匀性，且对于涂漆工人没有危险。优选地，涂覆单元包括至少一个可自动移动的涂覆辊和/或至少一个可自动移动的喷涂单元和/或至少一个辐射加热器。转子叶片的涂覆能通过辊子涂覆或者通过喷涂而进行，由此，各个涂覆类型取决于涂覆所用的材料。在涂覆之后或者与此平行地，重新涂覆的表面能以加速的方式借助于辐射加热器而干燥。这样，转子叶片的整个加工时间降低。在本发明的另一实施例中，本发明涉及用于利用如上所述的磨削装置加工风能系统的转子叶片的船舶。这种具有用于基于机械的磨削风能系统的转子叶片的磨削装置的船舶能尤其地用于海上风能系统的转子叶片的修复。在海上直接磨削和重新涂覆转子叶片的可行性降低了在修复过程中转子叶片的运输时间，并且风能系统可以在最短的时间内再次工作。
以下，将参照附图描述本发明的优选实施例，在附图中示出图1是根据本发明的磨削装置的第一实施例的横截面视图，该磨削装置用于对风能系统的转子叶片进行基于机器的磨削；图2是根据图1的磨削装置的侧视图；图3是用于对风能系统的转子叶片进行基于机器的磨削的磨削装置的另一实施例的俯视图。图4是与转子叶片配合的带磨削单元的横截面视图；以及图5是在磨削带的清洁过程中带清洁装置的横截面视图。
具体实施例方式以下，参照附图描述本发明的优选实施例。此处描述的各个实施例的各个特征可以与本发明的其他实施例进行组合。图1示出了用于转子叶片100的基于机器磨削的磨削装置I的侧视图。在图1中，带磨削单元10布置在转子叶片100的右手侧，带磨削单元能以循环的磨削带12磨削风能系统的转子叶片100的表面110。如所示，循环的磨削带12借助于引导辊22而引导，引导辊22附着到带磨削单元10的基体21。磨削带12的驱动经由确定磨削速度的可控制的电动机20执行。为了总能向磨削带提供必要的张力，带磨削单元10配备有经由引导辊22作用在带12上的带张紧器18。带磨削单元10包括压力构件14、15，该压力构件能在基体21处在横向方向上以数字控制方式上下移动，并在方向Z上气动地压靠磨削带12的背面。压力构件14、15用于以必要的磨削压力将磨削带12压到转子叶片100的表面110上，并且具体地将此磨削压力施加到表面110上任何期望的位置。因而，通过压力构件14、15在基体21处的可移动性，能以期望的压力磨削表面110的每个表面区域达期望的时间段。压力构件14、15可以借助于一个或者多个气动活塞26在方向Z上靠着转子叶片的表面而气动地移动，以施加必要的磨削压力。然后，所要求的磨削压力能经由各个气动活塞26中的压力而很容易地被调节。这具有这样的优点对于表面110的变化的几何尺寸，针对磨削总是能调节相同的限定的磨削压力。这在不需要复杂控制装置的情况下以纯粹的机械方式发生。压力构件可以设计为可动元件压力杆14或者压力辊15，如图4详细所示。作为示例，在图4的左手侧，示出具有三个压力辊23的压力构件15，压力辊压靠磨削带12的背面。作为整体的压力构件15和单个压力辊23配备有相应的独立受控制的气动活塞26。因而，可以表面110的特定点和独立调节的磨削是可行的。压力辊23由吸附罩17包围，负压施加到吸附罩17以吸附通过磨削带12的磨削粉尘。如图1和图4所示，压力构件14、15可以进一步设置有引导辊22，引导辊22确保磨削带12到压力构件14、15的低摩擦过渡。在图4的右手侧，示出元件压力杆14形式的压力构件14。元件压力杆14作为整体还被气动活塞26压靠磨削带12的背面，其中，元件压力杆14的元件25还由自己的气动缸26压靠，气动缸26能独立地受控制，此外，转子叶片100的表面110的独立可控制且特定磨削是可行的。元件压力杆14设置有吸附装置(未示出)，其在吸附罩16内产生效果。为了有效的吸附，元件压力杆14设置有开口，开口允许磨削粉尘吸附通过磨削带12。磨削带12优选地是穿孔磨削带，该穿孔磨削带设置有比较小的穿孔开口，该穿孔开口包括优选地为Imm至4mm的直径和彼此优选地为IOmm至20mm的穿孔开口的距离。通过此穿孔来从磨削表面在整个表面上移除磨削粉尘等，并将其吸附通过磨削带12。据此，通过这种吸附，降低磨削带的堵塞。磨削带普遍地由具有磨损颗粒的载体组织制成，磨损颗粒被涂覆在上面并能包括优选地100mm-300mm的宽度。但是由于在转子叶片的制造和维护过程中要被磨削的涂层(S卩，凝胶涂层、填泥料、填充物和覆盖层)设计成更粘塑性，不能仅仅通过吸附装置避免磨削盘12的堵塞。因而，带磨削单元10还配备有用于磨削带12的带清洁装置16。带清洁装置16优选地如图5所示包括用于间歇地分别将加压气体吹到磨削带12的磨削表面上的喷嘴28。这样，光滑的粘附粉尘颗粒能从磨削带12的磨削表面移除，然后由连接到吸附罩29的吸附单元(未示出)吸附掉。而且，带清洁装置16包括借助于压力活塞26压靠磨削带12的磨削表面的刷子27。刷子27还移除不能通过喷嘴吹送而移除掉的紧紧粘附的延性磨削粉尘。移除的磨削粉尘然后借助于吸附罩29和指向磨削带12的磨削面的附加吸附装置24吸附掉。可以利用带清洁装置16将转子叶片100的粘塑性涂层的粘附磨削粉尘从磨削带12等完全清洁掉。由此，利用以下实际情况:仅仅磨削带12的一部分与转子叶片100的表面110配合，而磨削带的大部分能容易地进行带清洁。如图1、2和3所示,带磨削单元10能通过驱动单元30沿着转子叶片100移动。这优选地通过电驱动的驱动小车32来执行，该驱动小车32在轨道33上沿着转子叶片的纵向轴L而数字控制地被引导。在具有电驱动的小车34的驱动小车32上，带磨削单元10能在方向Z上朝着转子叶片100或者远离转子叶片100数字控制(NC)地移动。对此所示的实施例可替换地，带磨削单元10还能刚性固定地布置在磨削装置I处，并且转子叶片100可以可动地支撑，并被另一驱动单元以数字控制(NC)方式在方向L上沿着带磨削单元10驱动。然后，转子叶片100沿着带磨削单元10引导以进行磨削。此处，带磨削单元I能与电驱动小车一起以数字控制(NC)的方式在方向Z上朝着转子叶片100或者远离转子叶片100移动。两种驱动的组合，即，带磨削单元10的移动和转子叶片100通过两个独立的驱动单元在转子叶片的纵向轴的方向上的移动，是可行的。通过压力构件14、15在带磨削单元10内在横向方向Q和方向Z上的独立移动和带磨削单元10在纵向方向上的移动，可以根据期望在转子叶片100的表面110的每个位置处进行局部的磨削。
如图1所示，磨削带12实际上与转子叶片100的上壳配合。为了还分别磨削转子叶片的前边缘和底壳，还可以围绕纵向轴线L旋转转子叶片100，并将转子叶片固定在期望的位置100处供处理。但是还可以提供具有多个带磨削单元10的磨削装置，使得可以在两侧或者在所有侧平行地处理转子叶片100。因而，还有利地，相对布置的带磨削单元10各在转子叶片100上施加背压，使得尽可能避免在磨削处理过程中转子叶片100的弯曲。以类似的方式，如同图1的左手侧的带磨削单元10，具有循环粉尘带42的粉尘带单元40附接到磨削装置I。基体41承载引导辊49，该引导辊49确保粉尘带42的循环。粉尘带42沿着转子叶片100的表面110引导，以为了拾取在那里产生的粉尘，并为了从表面110几乎完全地移除粉尘。这样，利用粉尘带单元40，能分别执行转子叶片的自动擦抹和去粉尘。粉尘带单元40包括带张紧器48，其张紧优选地由绒头织物材料组成的粉尘带40。优选地，粉尘带单元包括气动控制的压力构件44，压力构件44靠着表面110施压粉尘带42。压力构件44能在基体41处在横向方向Q上上下移动，以为了选择性地将粉尘带42施压到转子叶片100的表面110的期望位置。压力元件44在构造上类似于图4所示的用于磨削带12的压力元件14、15。压力构件44还包括吸附罩47，以为了从粉尘带42吸附由粉尘带42拾取的粉尘。此外，粉尘带单元40还设置有一般与图5所示的磨削带12的带清洁装置16对应的带清洁装置46。通过带清洁装置46，连续地清洁粉尘带42上拾取的磨削粉尘，使得避免粉尘带42的堵塞。粉尘带单元40作为整体类似于带磨削单元10，并借助于可在Z方向上移动和数字控制(NC)的另一电驱动小车35而支撑在可移动驱动小车32上，使得能清洁转子叶片100的整个表面110。如图2所示，磨削装置I还包括涂覆单元50，其用于对转子叶片100的表面110进行自动涂覆。涂覆单元50可以包括至少一个自动可移动涂覆棍52和/或至少一个自动可移动喷涂单元和/或者至少一个辐射式加热器54(参照图3)。借助于这种涂覆单元50，能在层系统的要被涂覆的下一个层中涂覆磨削和清洁的转子叶片100。根据要涂覆的涂覆层的粘塑性，使用喷涂单元(未示出)或者自动可移动涂覆辊52。为了更快地干燥最新涂覆的层并更快地加工转子叶片100，磨削装置I还能配备有至少一个电辐射加热器54，该加热器54还能定位在转子叶片100的表面110的每个点上。用于风能系统的转子叶片100必须定期维护，并且还在由于受损或者加载而需要再涂覆的时候进行再涂覆。为此，转子叶片100的表面110被磨削，然后设置有新的涂层。由于许多风能系统竖立在海上(所谓的海上风能系统)，可以预见提供船舶以加工风能系统的转子叶片，在转子叶片上安装如上所述的自动磨削装置I。由此，在现场进行转子叶片的维护是可行的，并且降低了运输的路径。由于磨削、清洁和再涂覆的完全的自动化，这些加工还能在连续移动的船舶上进行。参考标号的列表I磨削装置10带磨削单元12磨削带
14作为元件压力杆的压力构件15具有压力辊的压力构件16带清洁装置17吸附罩18带张紧器20驱动器21 基体22引导辊23压力辊24吸附装置25元件压力杆的元件26压力活塞27 刷子28 喷嘴29吸附罩30驱动单元32驱动小车33 轨道34 小车35 小车40粉尘带单元41 基体42粉尘带44压力构件46带清洁装置47吸附罩48带张紧器49引导辊50涂覆单元52涂覆辊54辐射加热器100转子叶片110转子叶片的表面
权利要求
1.一种用于对用于风能系统的转子叶片(100)进行基于机器的磨削的磨削装置(1)，其包括具有循环磨削带(12)的带磨削单元(10)。
2.根据权利要求1所述的磨削装置，还包括用于在转子叶片(100)的纵向轴线的方向(L)上移动所述带磨削单元(10)的驱动单元(30)。
3.根据权利要求1或2所述的磨削装置，还包括用于在所述转子叶片(100)的纵向轴线的方向(L)上相对于所述带磨削单元(10)而移动转子叶片(100)的驱动单元。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的磨削装置，还包括具有循环粉尘带(42)的粉尘带单元(40)，所述循环粉尘带(42)被沿着转子叶片(100)的至少一个表面(110)引导，以将粉尘从所述转子叶片(100)的所述表面(110)移除。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的磨削装置，还包括至少一个带清洁装置(16、46)。
6.根据权利要求5所述的磨削装置，其中，所述带清洁装置(16、46)借助于以下各项清洁所述磨削带(12)和/或所述粉尘带(42): a)用于吹送加压空气的喷嘴(28);和/或 b)用于吸附磨削粉尘的装置(24);和/或 c)用于刷所述磨削带(12)和/或所述粉尘带(40)的刷子(27)。
7.根据权利要求2所述的磨削装置，其中，所述带磨削单元(10)包括压力构件(14、15、44)，其将所述磨削带(12)和/或所述粉尘带(42)按压抵靠到转子叶片(100)的表面(110)，并被支撑在所述驱动单元(30 )处。
8.根据权利要求7所述的磨削装置，其中，所述压力构件(14、15、44)在转子叶片(100)的横向轴线的方向(Q)上在所述驱动单元(30)处包括可移动元件压力杆(14)或者压力辊(15)，其能优选地抵靠转子叶片(100)的所述表面(110)气动移动，以限定所述磨削带(12)向所述表面(110)的磨削压力和/或所述粉尘带(42)向所述表面(110)的清洁压力。
9.根据权利要求7或8所述的磨削装置，其中，所述压力元件(14、15、44)包括吸附罩(17、47)，以将磨削粉尘吸附通过所述磨削带(12)和/或所述粉尘带(42)并通过所述压力构件(14、15、44)。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的磨削装置，其中，所述粉尘带单元(40)安装在所述驱动单元(30)处。
11.根据权利要求3-10中任一项所述的磨削装置，其中，所述驱动单元(30)包括驱动小车(32)，所述驱动小车能在与方向(Z)垂直的纵向方向(L)上移动，所述带磨削单元(10)和/或所述粉尘带单元(40)可移动地支撑在所述驱动小车上。
12.根据权利要求3-11中任一项所述的磨削装置，还包括控制单元，其至少数字控制所述驱动单元(30)的移动和/或压力构件(14、15)在所述转子叶片(100)的方向(Z)上的移动。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的磨削装置，还包括带张紧器(18)，其为所述磨削带(12)提供磨削所需的张力。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的磨削装置，其中，所述磨削带(12)是穿孔磨削带，其基本上在整个表面上设置有穿孔开口。
15.根据权利要求1-14 中任一项所述的磨削装置，还包括涂覆单元(50)，其用于转子叶片(100)的安装到所述驱动单元(30)的表面(I 10)的自动化涂覆。
16.根据权利要求15所述的磨削装置(I )，其中，所述涂覆单元(50)包括:a)至少一个可自动移动的涂覆辊(52);和/或b)至少一个可自动移动的喷涂单元；和/或c)至少一个辐射加热器 (54)。
全文摘要
本发明涉及用于机械地磨削风力工厂的转子叶片(100)的磨削装置(1)，包括具有旋转的磨带的带磨削单元(10)。
文档编号B24B55/08GK103079760SQ201180041625
公开日2013年5月1日 申请日期2011年8月25日 优先权日2010年8月27日
发明者彼得·约斯特 申请人:约斯特有限责任公司