CN102821817B - 绕绳下降装置 - Google Patents

Abstract

绕绳下降装置具有可沿绳索(18)移动的套管(12)，并且在所述套管中，以可旋转的方式支撑滑轮(16)和导辊(14)，从而在绕绳下降期间，使所述绳索与滑轮(16)外围保持摩擦接触；所述装置具有用于滑轮(16)的制动装置(36)和用于悬挂要用绕绳下降的负载(74)的连接装置(28)；所述装置特征在于套管(12)形成在导辊(14)和滑轮(16)之间延伸并且绳索(18)可在扩展状态放置在内的绳索通道(26)，以及特征在于所述连接装置(28)以从绳索通道(26)向着滑轮(16)侧面偏移的位置安排在套管(12)上。

Description

绕绳下降装置

技术领域

本发明涉及具有可沿绳索移动的套管的绕绳下降装置，并且在所述套管中，以可旋转的方式支撑滑轮和导辊，从而在绕绳下降期间，使绳索与滑轮的外围保持摩擦接触；所述装置具有用于滑轮的制动装置和用于悬挂要用绕绳下降的负载的连接装置。

背景技术

举例而言，风力发电厂的服务人员需要此类绕绳下降装置。目前，具有几兆瓦输出的现代风力发电厂可达到160米的凸台高度(bossheight)，并且建在岸上和离岸位置，用于发电。在塔楼的顶端，这些工厂有一个相对较大面积的发动机房，所述发动机房可容纳多达30人用于维护工作。安排高效人员来进行维护和修理将最小化工厂的停歇时间。

通常依靠配备有保护系统的梯子或依靠塔楼内的升降机吊笼来进入风力发电厂的发动机房。在紧急情况下，例如在发动机房或电源基地失火时，必须确保工厂内所有在场人员可经由另一条逃生通道立即疏散。

已知的绕绳下降设备可允许一个人从塔楼外的发动机房内的站台上绕绳下降。这些设备具有尼龙芯销绳索等绕绳下降绳索，所述绕绳下降绳索具有附接到其两端的弹簧钩，以及将绕绳下降的最大速度限制在2m/s的制动单元。要绕绳下降的人员扣上安全带或安全环，所述安全带或安全环在绕绳下降绳索顶端的弹簧钩处扣紧。在绕绳下降期间，绳索在滑轮上移动，其速度由制动单元决定。

也已经有可供两人同时使用并且在来回穿梭模式下运行的绕绳下降设备。

然而，这些设备不够用于大量人员的及时疏散。随着电能高度的上升，甚至同时使用多个绕绳下降设备都变得困难，因为被绕绳下降的人员和绳索经风力引起的运动难以控制，使得绳索可能容易缠绕，结果使营救工作拖延或无法开展。

发明内容

DE102006009332A1揭示如上所述类型的绕绳下降装置，其中绳索以蜿蜒的构造穿过绳索滑轮处的多个导辊，使得各个滚轮以大于180度的角扣紧，结果在绳索与导辊以及滑轮之间产生较大的摩擦。DE102006009332A1还揭示了一种用于这种绕绳下降装置的离心制动器，其包括一可制动的轴，绕绳通过一轧辊被挤压在该可制动轴上，并可通过施加在轧辊上的弹簧来设置所需的挤压力，此外，在该可制动轴上还设置在带离心力开关的制动元件，当可制动轴由于外力而增大转速时，可通过挤压类似于刹车片的制动元件来对该可制动轴加以制动，从而控制绕绳下降的速度。

本发明的目的在于提供允许在同一绳索上同时绕绳下降多个负载，尤其是人员的绕绳下降装置。

为达到此目的，套管形成在导辊与滑轮之间延伸并且绳索可在扩展状态插入的绳索通道，并且连接装置相对于绳索通道向滑轮侧面偏移的位置安排在套管上。

即使在绳索处于张应力下时，由于一个或多个人员已在绕绳下降，此类绕绳下降装置也可附接到所述绳索，使得所述绳索穿过绳索通道。接着，当负载重量作用于连接装置时，导致套管倾斜，使得导辊和滑轮从对面施压于绳索，结果所述绳索在某一外围段扣紧所述滑轮，从而在所述绳索与所述滑轮之间产生必要的摩擦接触。

本发明的有用细节在从属权利要求中说明。

优选地，滑轮在其外围具有V型凹槽，在所述凹槽中当绳索偏离滑轮时，绳索被紧紧地固持住。这样，即使出于消防安全方面的原因而将钢绳用作绕绳下降绳索时，也可实现绳索与滑轮之间高效的摩擦接触。

优选地，套管具有可打开以用于将绳索放置在绳索通道内的拍打盖(flaplid)，即铰链盖，并且所述拍打盖随后可锁在其关闭绳索通道的位置。

附图说明

现将结合图示对本发明的实施例实例进行更详细的说明，其中：

图1所示为根据本发明的绕绳下降装置的截面图；

图2所示为沿着图1中的II-II线的截面；

图3所示为沿着图1中的III-III线的截面；

图4所示为当绕绳下降装置附接到绳索时，处于开启状态的所述绕绳下降装置的截面图；以及

图5为根据本发明的依靠绕绳下降装置来营救风力发电厂人员的营救系统的粗略示意图。

具体实施方式

图1所示的绕绳下降装置10包含优选地由金属制成的套管12，在所述套管中，以可旋转的方式支撑用于绳索18的导辊14和滑轮16。图1中不可见的套管12的前侧由铰链盖20部分地关闭，所述铰链盖20只有横跨在套管左右较小侧面的壁部分22、24在图2中可见。当铰链盖20打开时，可自由进入绳索通道26，所述绳索通道在图1中用假想线表示，并且在导辊14与滑轮16之间笔直地延伸。在面对着滑轮16的绳索通道26的侧面，连接装置28安排在套管12的拐角中，并且要绕绳下降的负载可悬挂在此连接装置上。在所示实例中，连接装置由扣眼30和带环32形成，所述带环32仅显示一部分并且负载用弹簧钩或类似物附接到所述带环32。

图2和图3中可更清楚地看到，传动装置34将滑轮16连接到安装于套管12并且例如可由已知的离心制动器构成的制动装置36。滑轮16和传动装置34的较大齿轮38以不可旋转的方式安装在共同轴40上。所述较大齿轮38与较小齿轮42啮合，所述较小齿轮42支撑在制动装置36的输入轴上。这样，滑轮16的转动在速度增大的情况下传送到离心制动器上。

如图2进一步所示，滑轮16同V型凹槽44排列在外围表面，所述V型凹槽44的底部比绳索18的直径窄，因此在绳索偏离滑轮16时，所述绳索可紧紧地固持在凹槽44中。

形成用于绳索18的导向斜道的导绳器46，安装于铰链盖20中壁部分22的内侧，如图3中的横截面所示。此外，图3所示为将铰链盖20以枢轴方式连接到套管12，并且在图3所示的图中安排在导绳器46下面的铰链48。铰链盖20的对立壁部分24(图1所示)可用锁50锁在套管上。锁50在铰链盖关闭时，可弹性地偏置入锁定位置并自动咬合。解锁销52从套管伸出，并且允许解锁并打开铰链盖。铰链盖20自身可弹性地偏置到打开位置，从而使其在解锁时自动拍打打开。

图4所示为在铰链盖20打开情况下的绕绳下降装置10。负载已用更下方的另一绕绳下降装置所附接到的并且因此处于张应变下的绳索18，笔直并且垂直地延伸。此时，绕绳下降装置10可从图4所示姿势一侧的位置倚靠绳索18而放置，这样，绳索18可容纳于导辊14与滑轮16之间的绳索通道中。接着，如图4所示，以顺时针方向手工转动套管12，使导辊14和滑轮16从对侧靠近绳索18，直到最终绳索接纳在导辊14的外围凹槽和所述滑轮的V型凹槽44中为止。套管12的重心同滑轮16的旋转轴大致相同，即，如图4所示，所述套管重心位于绳索通道的右侧。因此，套管12的枢轴运动由此套管自身的重量协助进行。这样，所述套管可达到铰链盖20可关闭的位置。在此过程中，从铰链48偏移的导绳器46(图3)向着绳索18移动，并且下端施压于绳索18，使所述绳索略微偏斜。这样，套管12由导绳器46保持与绳索的摩擦接触，使绕绳下降装置10不会沿着绳索滑落，即使是在套管12松散时。

目前，当要绕绳下降的负载悬挂在连接装置28上时，套管12易遭受有进一步以顺时针方向转动所述套管的趋势的巨大扭矩，如图4所示。在此过程中，导绳器46趋于远离绳索18，而所述绳索在导辊14和滑轮16处略微偏斜，如图1所示。套管12转动所围绕的枢轴中心位于绳索通道26中连接导辊14和滑轮16的轴的直线上。因此，施加在连接装置上的负载经由长杠杆臂而作用于套管12，这样，它施加有使绳索18进一步偏斜的趋势的大扭矩。结果是，所述绳索将在更大的外围段扣紧滑轮，并且还将更深地被压入V型凹槽44内。这产生了绳索18和滑轮16之间可靠的摩擦接触。因此，当绕绳下降装置10在负载重量下沿着绳索18向下运动时，滑轮16旋转，并且所述旋转运动经由传动装置34传送到制动装置36。当绕绳下降速度达到某值时，例如，2m/s，制动装置36中的离心制动器启动，使滑轮16由于通过传送装置34而增大的力作用而制动，然而所述滑轮16与绳索18的摩擦接触得以保持。这样，可确保负载匀速绕绳下降。

为说明本发明的可能用途，图5示意性地显示了具有塔楼54、吊舱56、轮毂58和转子叶片60的离岸风力发电厂。吊舱56容纳一供较大量个人员62维护或修理工作的发动机房。

风力发电厂配备有营救系统，所述营救系统在紧急情况下，例如，当机房失火时，允许在最短的可能时间内经由独立的营救通道(所述营救通道不穿过塔楼54)而疏散维护人员。营救系统包含安装在吊舱56内，用于绳索18的展开装置64。为了以受控制的方式展开绳索，展开装置64应包括制动器，例如，离心制动器。此外，须有用于绕回绳索18的发动机。由于消防安全方面的原因，绳索18应优选为钢绳。容纳用于绳索18的拉紧装置68的重物66悬挂在绳索18的下端。如实例中所示，重物66由救生筏构成。

在风力发电厂的正常情况下，绳索18完全盘绕在展开装置64上，救生筏折叠并装在吊舱中。在有必要进行疏散时，人员62前进至形成于吊舱56中的站台70，展开装置64安装在所述吊舱中图中未详细显示的逃生出口上方。悬挂在绳索18上的救生筏穿过逃生出口绕绳下降，绳索由展开装置64展开，直到救生筏到达水面72为止。用本身已知的方式，图中未显示的触发机制用压缩空气触发救生筏膨胀，使救生筏漂浮在水面上。接着，因为绳索18不再由于救生筏重量拉紧，此时拉紧装置68确保所述绳索总是维持处于确定的、基本恒定的张应力下。这样防止绳索18摇摆，并且同时限制了救生筏可能的漂离运动。

一旦绳索以这种方式稳固，人员62的疏散就可开始。为此，各个人员62扣上附接到上述类型的绕绳下降装置10的连接装置28上的安全带或安全环74。人员以图4所示的方式将绕绳下降装置附接到绳索18，并且沿着绳索绕绳下降。这样，人员62可沿着绳索18一个接一个绕绳下降。在绕绳下降操作过程中，悬挂在绳索18上的人员数量增加时，所述绳索经历逐渐增强的纵向膨胀。然而，所述膨胀由拉紧装置68弥补，所述拉紧装置68将绳索保持在恒定张应力下。人员一旦绕绳下降到绳索下端并到达救生筏，就会将绕绳下降装置10从绳索分开(通过打开铰链盖20)，然后前进至救生筏内部，使“着陆地”立即为下个绕绳下降人员清空。这样，即使较大数量的人员也可在很短时间内疏散。

或者，绕绳下降装置10经配置使得可同时绕绳下降悬挂在相同绕绳下降装置的连接装置28上的两人。

为了可靠地防止绕绳下降装置10单独沿着绳索18向下运动，在负载悬挂在所述装置上之前，绕绳下降装置可通过可拆卸的锁销保护在静止位置，所述锁销锁住滑轮16或制动装置36或传动装置34的部件。为了使绕绳下降装置运作，锁销在要绕绳下降的人员附接到连接装置28上后，并且在他或她陷入逃生出口前撤回。

Claims (6)

1.一种绕绳下降装置，具有可沿绳索(18)移动的套管(12)，并且在所述套管(12)中，以可旋转的方式支撑滑轮(16)和导辊(14)，从而在绕绳下降期间，使所述绳索与所述滑轮(16)的外围保持摩擦接触；所述装置还具有用于所述滑轮(16)的制动装置(36)和用于悬挂绕绳待下降负载(74)的连接装置(28)，所述制动装置(36)包含离心制动器、连接至离心制动器上的输入轴以及安装在该输入轴上的较小齿轮(42)，所述滑轮(16)经由传动装置(34)与所述制动装置(36)相连接，其中，所述滑轮(16)和传动装置(34)的较大齿轮(38)以不可旋转的方式安装在共同轴(40)上，所述较大齿轮(38)与支撑在所述制动装置(36)的输入轴上的较小齿轮(42)啮合，所述装置的特征在于：所述滑轮(16)在其外围具有V型凹槽(44)，所述V型凹槽(44)在底部的宽度小于所述绳索(18)的直径，所述套管(12)形成在所述导辊(14)和所述滑轮(16)之间延伸并且所述绳索(18)可在扩展状态放置在内的绳索通道(26)；所述连接装置(28)以从所述绳索通道(26)向所述滑轮(16)的侧面偏移的位置安置所述套管(12)上。

2.根据权利要求1所述的绕绳下降装置，其特征在于所述套管(12)具有盖罩(20)，所述盖罩(20)适于锁定在关闭位置以用于关闭所述绳索通道(26)。

3.根据权利要求2所述的绕绳下降装置，其特征在于所述盖罩(20)为一种铰链盖。

4.根据权利要求3所述的绕绳下降装置，其特征在于所述铰链盖(20)同导绳器(46)形成于内侧上，当所述铰链盖关闭时，所述导绳器至少在所述套管(12)呈某一角度姿势的状态下施压于所述绳索(18)。

5.根据权利要求4所述的绕绳下降装置，其特征在于：安排所述导绳器(46)，使其从与所述滑轮(16)的所述侧面相对的侧面对定位在与所述导辊(14)相对的所述滑轮(16)的所述侧面上的所述绳索(18)的一部分进行施压。

6.根据上述任一权利要求所述的绕绳下降装置，其特征在于：从平行于所述滑轮(16)的轴和所述导辊(14)的轴的方向看所述套管(12)，其为矩形；所述滑轮(16)的所述轴和所述导辊(14)的所述轴安排在此矩形的主轴上，并且所述连接装置(28)安排在定位于与所述导辊(14)相对的所述滑轮(16)的侧面上的所述矩形的拐角中。