專利名稱：一種組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爬升裝置，特別是用于發(fā)電機(jī)塔筒維護(hù)的組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)カ發(fā)電是ー種極具發(fā)展前景的緑色能源，在能源日益緊張的當(dāng)今，風(fēng)カ發(fā)電技術(shù)得到越來越普遍的應(yīng)用。2010年我國風(fēng)電總裝機(jī)容量4182.7萬千瓦，其中3100萬千瓦裝機(jī)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，按平均每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量IMW計(jì)算，我國總共裝有41827臺(tái)風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，并網(wǎng)發(fā)電的約30000臺(tái)。預(yù)計(jì)到2020年這ー數(shù)字將到達(dá)100000臺(tái)，到2050年將至少再翻一番。如此龐大數(shù)目的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)運(yùn)行，伴隨而來的就是風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒和葉片的日常維護(hù)保養(yǎng)，如果只靠人工操作，將耗費(fèi)巨大的人力和物力，維修時(shí)間也將成為影響風(fēng)カ發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的嚴(yán)重問題。目前大型風(fēng)電塔筒的高度從幾十米到上百米，對(duì)塔筒表面的維護(hù)作業(yè)包括對(duì)風(fēng)電機(jī)組塔筒的防腐維護(hù)、對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片的維護(hù)等，基本上是利用大型起重機(jī)提升吊籠來操作完成的，這種作業(yè)方式成本高，效率低，操作不方便，而且起重機(jī)對(duì)工作場(chǎng)地的要求嚴(yán)格?，F(xiàn)有技術(shù)中，有一種爬升機(jī)是采用在塔筒外套上上下兩層環(huán)形支架，設(shè)有監(jiān)視器和吊裝作業(yè)部件，然后再裝上沿塔筒軸向和徑向布置的液壓油缸，依靠液壓油缸提供的推拉カ和夾緊カ來實(shí)現(xiàn)兩環(huán)支架逐步地在塔筒外面上下升降以達(dá)到上升。這種的設(shè)備體積巨大，笨重，實(shí)施起來成本高、操作繁瑣。還有ー種自動(dòng)爬升機(jī)，其工作時(shí)所要爬升的機(jī)構(gòu)表面為工作面，兩個(gè)電磁鐵抓緊機(jī)構(gòu)依靠磁力與工作面自由切換為吸附與松開的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)爬升。這個(gè)裝置利用了塔筒的鐵質(zhì)特性進(jìn)行吸附固定與爬升，但是對(duì)于非鐵質(zhì)工作面則無法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供ー種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、適用范圍寬泛的組合小車式風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置。本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，特別之處是，它包括一組沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒外周均勻分布的爬升小車和收緊鋼絲繩，各爬升小車下部設(shè)有由爬升電機(jī)驅(qū)動(dòng)的摩擦爬升輪，各爬升小車上部設(shè)有收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架，收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架上設(shè)有導(dǎo)輪，所述收緊鋼絲繩觸壓在各爬升小車的導(dǎo)輪上；ー組爬升小車中兩個(gè)位置相互對(duì)應(yīng)的收緊小車上分別設(shè)有收緊結(jié)構(gòu)，所述收緊結(jié)構(gòu)包括收緊電機(jī)和收緊輪，收緊輪由收緊電機(jī)驅(qū)動(dòng)，收緊鋼絲繩纏繞在收緊輪上。上述組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，所述各爬升小車下部設(shè)置兩個(gè)爬升輪，每個(gè)爬升輪分別與ー個(gè)爬升電機(jī)傳動(dòng)連接，各爬升電機(jī)由ー個(gè)總爬升控制開關(guān)控制動(dòng)作；所述兩收緊電機(jī)由ー個(gè)收緊控制開關(guān)控制動(dòng)作。
上述組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，所述收緊結(jié)構(gòu)還設(shè)有拉カ傳感器和單片機(jī)，所述拉カ傳感器與收緊鋼絲繩觸接，所述拉カ傳感器與單片機(jī)電連接，所述單片機(jī)與兩收緊電機(jī)電連接。上述組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，所述各爬升小車下部還設(shè)有兩個(gè)支撐輪，支撐輪和摩擦爬升輪外包覆橡膠層。上述組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，所述構(gòu)成一組爬升小車的數(shù)目N為偶
數(shù)，N≥4。上述組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，所述收緊輪由收緊輪主體和收緊輪蓋板構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)，收緊輪主體上與收緊輪蓋板接觸面處設(shè)有收緊鋼絲繩卡槽，收緊輪主體和收緊輪蓋板經(jīng)螺釘緊固連接。本發(fā)明針對(duì)解決風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒維護(hù)作業(yè)時(shí)的爬升問題而設(shè)計(jì)了ー種動(dòng)カ爬升裝置。所述裝置由ー組爬升小車組合而成，各爬升小車設(shè)有摩擦爬升輪，由收緊電機(jī)、收緊輪、收緊鋼絲繩產(chǎn)生的收緊カ將爬升小車壓緊在塔筒上，摩擦爬升輪和塔筒之間產(chǎn)生摩擦力可以使爬升小車達(dá)到靜態(tài)自鎖；在爬升過程中由爬升電機(jī)為摩擦爬升輪提供動(dòng)力，將摩擦爬升輪與塔筒之間的靜摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，帶動(dòng)爬升小車向上或向下運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明巧妙的運(yùn)用收緊鋼絲繩將爬升小車連接為一體，組成ー個(gè)向上爬升的整體裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、裝置整體重量輕、便于拆裝、作業(yè)成本低、工作效率高、對(duì)作業(yè)場(chǎng)地及爬升エ作面無特殊要求、適用范圍寬泛等特點(diǎn)，可用于風(fēng)電塔筒維護(hù)作業(yè)時(shí)輸送儀器、物料的載體或作為其它圓柱體、錐柱體爬升作業(yè)的得力助手。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。圖1是本發(fā)明示意 圖2是圖1俯視 圖3是設(shè)置收緊結(jié)構(gòu)的爬升小車主視 圖4是圖3的俯視 圖5是圖3的左視 圖6是收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架示意 圖7是收緊輪示意 圖8是圖7的俯視 圖9為爬升小車底部和收緊鋼絲繩與風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒表面產(chǎn)生接觸狀態(tài)的示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒，2、爬升小車，3、收緊鋼絲繩，4、摩擦爬升輪，5、爬升電機(jī)，6、收緊電機(jī)，7、收緊輪，7-1、收緊輪蓋板，7-2、收緊輪主體，7-3、收緊鋼絲繩凹槽，8、收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架，8-1、導(dǎo)輪，9、支撐輪，10、拉カ傳感器。
具體實(shí)施例方式參看圖1、圖2，本發(fā)明包括一組數(shù)個(gè)沿風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒I外周均勻分布的爬升小車2和環(huán)形的收緊鋼絲繩3，各爬升小車下部設(shè)有由爬升電機(jī)驅(qū)動(dòng)的摩擦爬升輪。本發(fā)明的工作原理為:收緊鋼絲繩在收緊電機(jī)的作用下將爬升小車壓緊在風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒外周，使摩擦爬升輪和風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒之間產(chǎn)生的摩擦力足以保證爬升小車達(dá)到靜態(tài)自鎖，爬升小車的爬升過程中由動(dòng)カ電機(jī)為摩擦爬升輪提供動(dòng)カ，將摩擦爬升輪與塔筒之間的靜摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，帶動(dòng)爬升小車向上或向下運(yùn)動(dòng)。參看圖3、圖4和圖5，爬升小車采用框架結(jié)構(gòu)，為保證爬升小車強(qiáng)度且減小爬升小車自重，爬升小車主體采用鋁合金型材制作。每個(gè)爬升小車2下部設(shè)有兩個(gè)摩擦爬升輪4，每個(gè)摩擦爬升輪分別與ー個(gè)爬升電機(jī)5傳動(dòng)連接，為保證ー組數(shù)個(gè)爬升小車同步運(yùn)動(dòng)，所有的爬升電機(jī)由一個(gè)總爬升控制開關(guān)控制同步動(dòng)作。在各爬升小車上部設(shè)有收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架8，收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架上設(shè)有導(dǎo)輪8-1，收緊鋼絲繩3觸壓在各導(dǎo)輪上，收緊鋼絲繩收緊后通過導(dǎo)輪對(duì)爬升小車施加壓力。ー組爬升小車中兩個(gè)位置相互對(duì)應(yīng)(即位于風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒一條直徑兩端)的收緊小車上分別設(shè)有收緊結(jié)構(gòu)，所述收緊結(jié)構(gòu)包括收緊電機(jī)6和收緊輪7，收緊電機(jī)固定在爬升小車上部，收緊輪與收緊電機(jī)傳動(dòng)連接，收緊鋼絲繩纏繞在收緊輪上。兩收緊電機(jī)6由一個(gè)收緊控制開關(guān)控制同步動(dòng)作。

參看圖4、圖5，為提高爬升小車運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，各爬升小車2下部還設(shè)有兩個(gè)支撐輪9。為提高摩擦力，所述支撐輪9和摩擦爬升輪4外包覆橡膠層。參看圖7、圖8，所述收緊輪7由收緊輪主體7-2和收緊輪蓋板7-1構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)，為固定收緊鋼絲繩，在收緊輪主體是與收緊輪蓋板連接面處設(shè)有收緊鋼絲繩凹槽7-3，收緊鋼絲繩嵌裝在收緊鋼絲繩凹槽內(nèi)，再將收緊輪主體和收緊輪蓋板經(jīng)螺釘緊固連接，收緊輪旋轉(zhuǎn)吋，收緊鋼絲繩即被纏繞在收緊輪上。參看圖4，為控制收緊鋼絲繩的收緊力，使其既能保證爬升小車具有足夠的摩擦力，又不會(huì)因收緊カ過大而使收緊鋼絲繩斷裂，收緊結(jié)構(gòu)還設(shè)有拉カ傳感器10和單片機(jī)(附圖中未顯示)，拉カ傳感器與收緊鋼絲繩觸接，拉カ傳感器與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與兩收緊電機(jī)電連接。拉カ傳感器將收緊鋼絲繩的收緊カ傳遞到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)測(cè)算的所需收緊カ控制兩收緊電機(jī)啟閉和轉(zhuǎn)向，以保證裝置正常工作。本發(fā)明構(gòu)成一組爬升小車的數(shù)目N為偶數(shù)，N彡4，圖1、圖2所示裝置由四個(gè)爬升小車構(gòu)成。 爬升小車底部高度尺寸、整體高度尺寸和一組爬升小車所選用的數(shù)目應(yīng)根據(jù)風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒的直徑尺寸確定，以避免裝置工作時(shí)，如圖9所示，爬升小車底部或收緊鋼絲繩與風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒表面接觸摩擦，劃傷風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒表面。本發(fā)明裝置的使用過程如下:
1、清理風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒下面的場(chǎng)地，檢查現(xiàn)場(chǎng)電源，為設(shè)備實(shí)施做基本準(zhǔn)備工作。2、將裝置搬運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)量風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒周長(zhǎng)，確定各爬升小車的位置，并在風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒上標(biāo)出爬升小車中心點(diǎn)位置和高度位置，以保證各爬升小車所處的初始高度相同、并沿風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒圓周均布。3、將爬升電機(jī)和收緊電機(jī)的供電導(dǎo)線連接好，試驗(yàn)爬升電機(jī)和收緊電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，保證同一組爬升電機(jī)轉(zhuǎn)向一致，并確認(rèn)線路接頭無誤；同樣確定收緊電機(jī)上的正負(fù)極接頭，保證兩個(gè)收緊電機(jī)在收緊和放松時(shí)同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并確認(rèn)線路連接線路、控制線路接頭無誤。4、將各爬升小車置放到風(fēng)カ發(fā)電機(jī)塔筒上的標(biāo)志位置，使各爬升小車的摩擦爬升輪和支撐輪都接觸到塔筒；將收緊鋼絲繩套裝到各爬升小車的導(dǎo)輪上和收緊輪上，環(huán)形收緊鋼絲繩的接頭處位于相鄰兩個(gè)爬升小車的中間，將收緊輪蓋板與收緊輪主體由螺釘緊固連接。5、啟動(dòng)收緊電機(jī)，使收緊鋼絲繩觸壓各爬升小車的導(dǎo)輪，直到爬升小車壓緊在風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒上達(dá)到靜態(tài)自鎖。6、啟動(dòng)動(dòng)力電機(jī)的上升開關(guān)，四個(gè)小車便可以同步爬升，爬升過程中收緊鋼絲繩的收緊カ可由拉カ傳感器、單片機(jī)控制，自動(dòng)調(diào)整兩收緊電機(jī)轉(zhuǎn)向與啟閉。7、當(dāng)小車爬升作業(yè)完成后，將動(dòng)カ電機(jī)的上升開關(guān)調(diào)整到斷開狀態(tài)，然后再將動(dòng)力電機(jī)的下降開關(guān)打開，爬升小車下降。8、當(dāng)爬升小車下降到安裝位時(shí)，關(guān)閉爬升電機(jī)，將爬升小車支撐住，將收緊鋼絲繩卸下，爬升小車即可分別卸下。9、將各爬升小車的爬升電機(jī)和收緊電機(jī)的電源接線拆下來，將現(xiàn)場(chǎng)整理好。
權(quán)利要求
1.一種組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，其特征在于，它包括一組沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒外周均勻分布的爬升小車(2)和收緊鋼絲繩(3)，各爬升小車下部設(shè)有由爬升電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)的摩擦爬升輪(4)，各爬升小車上部設(shè)有收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架(8)，收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架上設(shè)有導(dǎo)輪(8-1)，所述收緊鋼絲繩(3)觸壓在各爬升小車的導(dǎo)輪上；ー組爬升小車中兩個(gè)位置相互對(duì)應(yīng)的收緊小車上分別設(shè)有收緊結(jié)構(gòu)，所述收緊結(jié)構(gòu)包括收緊電機(jī)(6)和收緊輪(7),收緊輪由收緊電機(jī)驅(qū)動(dòng)，收緊鋼絲繩纏繞在收緊輪上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，其特征在于，所述各爬升小車(2)下部設(shè)置兩個(gè)爬升輪，每個(gè)爬升輪分別與ー個(gè)爬升電機(jī)(5)傳動(dòng)連接，各爬升電機(jī)由一個(gè)總爬升控制開關(guān)控制動(dòng)作；所述兩收緊電機(jī)(6)由ー個(gè)收緊控制開關(guān)控制動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，其特征在于，所述收緊結(jié)構(gòu)還設(shè)有拉カ傳感器(10)和單片機(jī)，所述拉カ傳感器與收緊鋼絲繩觸接，所述拉カ傳感器與單片機(jī)電連接，所述單片機(jī)與兩收緊電機(jī)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，其特征在于，所述各爬升小車(2)下部還設(shè)有兩個(gè)支撐輪(9)，支撐輪和摩擦爬升輪(4)外包覆橡膠層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，其特征在于，所述構(gòu)成一組爬升小車的數(shù)目N為偶數(shù)，N≥4。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，其特征在于，所述收緊輪(7)由收緊輪主體(7-2)和收緊輪蓋板(7-1)構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)，收緊輪主體上與收緊輪蓋板接觸面處設(shè)有收緊鋼絲繩卡槽(7-3)，收緊輪主體和收緊輪蓋板經(jīng)螺釘緊固連接。
全文摘要
一種組合小車式風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒爬升裝置，用于解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒利用機(jī)械裝置爬升問題。其技術(shù)方案是它包括一組沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒外周均勻分布的爬升小車和收緊鋼絲繩，各爬升小車下部設(shè)有由爬升電機(jī)驅(qū)動(dòng)的摩擦爬升輪，各爬升小車上部設(shè)有收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架，收緊鋼絲繩導(dǎo)輪架上設(shè)有導(dǎo)輪，收緊鋼絲繩觸壓在各爬升小車的導(dǎo)輪上；一組爬升小車中兩個(gè)位置相互對(duì)應(yīng)的收緊小車上分別設(shè)有收緊結(jié)構(gòu)，收緊結(jié)構(gòu)包括收緊電機(jī)和收緊輪，收緊輪由收緊電機(jī)驅(qū)動(dòng)，收緊鋼絲繩纏繞在收緊輪上。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝置整體重量輕、便于拆裝、作業(yè)成本低、工作效率高、對(duì)作業(yè)場(chǎng)地及爬升工作面無特殊要求等特點(diǎn)，適合用于風(fēng)電塔筒維護(hù)作業(yè)時(shí)輸送儀器、物料的載體。
文檔編號(hào)B66B9/00GK103086230SQ20131003033
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者田園沐雪, 王慶五, 朱存旭 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)