CN106006369B - 风叶吊具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风叶吊具，包括主横梁、卷扬机、发电机、空压机、偏摆机构、支架组件和夹钳机构，主横梁的四个角上设有起重吊耳，所述卷扬机为两个，分别设于主横梁的左右两端，卷扬机与地面缆风绳连接；所述发电机固定于主横梁上，发电机分别与卷扬机、空压机和偏摆机构电路连接；空压机的输气端与夹钳机构相连；偏摆机构为两个，分别设于主横梁的两端端头处；支架组件吊装于偏摆机构上，支架组件与偏摆机构配合；夹钳机构设于支架组件上，夹钳机构固定风叶。本发明所述风叶吊具，主要应用于风叶的高空安装和拆卸；具备起吊风叶、风叶空中姿态调整、空中装夹风叶和空中释放风叶的功能；并且通过更换风叶夹具可以适用于多种规格的风叶。

Description

风叶吊具

技术领域

本发明涉及一种风叶吊具，尤其涉及一种在风力发电机组中，用于风叶安装、拆卸的专用工具，属于风叶吊具技术领域。

背景技术

风叶的起吊主要有两种方式，一种是适用于小型风电机组风叶吊装的整体式起吊，一种是适用于大型风电机组风叶吊装的分体式逐步起吊。

由于风电机组安装地点多位于风力资源丰富的陆地或海洋地区，对于较为大型的风叶多用于海上，起吊或是拆卸风叶都极为不便。随着风电机组的逐步增加，装机容量的进一步加大，对起吊风叶的吊装工艺与吊具也有着不同的技术需求。

目前，在国内使用的风叶吊具多是购买国外产品，在使用过程中都存在着或多或少的不便。风电机组的安装需要适应自然环境、使用可靠的吊装设备与吊具，对每一项要求都非常严格，其中风叶吊具则是其必不可少的关键装备，无论是起吊或拆卸风叶还是风叶的空中姿态调整等均需要风叶吊具来完成，所以其在风叶的安全起吊过程中的作用非常重要。风叶吊具的国产化能够降低成本、扩大其适用性。

如申请号为：CN201410143354.1，发明名称为一种海上风机分体式安装工艺的中国发明专利，其公开了一种海上风机分体式安装的工艺步骤：首先海上风电安装平台定位抬升到风机安装场地；在海上风电安装平台上将风叶与轮毂进行组装；风轮组装完毕后安装塔筒的内部附件；内部附件安装之后在导管架上依次吊安装三节塔筒；将机舱吊装到顶端塔筒的上部；叶轮整体翻身吊装；叶轮整体吊装到位。本发明具有解决了近海及深海风电现场分体安装的问题，取消了需要在码头上将海上风电设备整体先安装好，再整机运输至安装场地进行二次安装；大大减低了施工成本，减少了施工环节，极大的降低了安全风险，加快了海上风机安装的效率的优点。

但是，在该风机分体式安装工艺过程中，并没有提及风叶吊具的具体结构。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种风叶吊具，提供偏摆机构、支架组件和夹钳机构的相互配合来实现对风叶的吊取和拆卸；从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种风叶吊具，包括主横梁、卷扬机、发电机、空压机、偏摆机构、支架组件和夹钳机构，主横梁的四个角上设有起重吊耳，所述卷扬机为两个，分别设于主横梁的左右两端，卷扬机与地面缆风绳连接；所述发电机固定于主横梁上，发电机分别与卷扬机、空压机和偏摆机构电路连接；空压机的输气端与夹钳机构相连；偏摆机构为两个，分别设于主横梁的两端端头处；支架组件吊装于偏摆机构上，支架组件与偏摆机构配合；夹钳机构设于支架组件上，夹钳机构固定风叶。

作为进一步优选，还包括接地电缆，所述接地电缆的一端分别与卷扬机、空压机和偏摆机构电路连接，接地电缆的另一端与地面电源相连。

作为进一步优选，所述偏摆机构包括驱动小车、圆弧形的弧形轨道和与之对应的弧形齿条；所述驱动小车包括电机、减速机、车轴、轴承座和齿形滚轮，所述电机的输出端与减速机相连，车轴横向穿过减速机的输出孔，车轴与减速机的输出轴成90度，减速机带动车轴转动；齿形滚轮固定于车轴两端的端部；齿形滚轮包括齿形滚轮上圆柱面和齿形滚轮上齿轮，齿形滚轮上圆柱面与弧形轨道啮合，齿形滚轮上齿轮与弧形齿条啮合。

作为进一步优选，所述偏摆机构还包括车架，减速机固定于车架上；车轴的两端分别设有一轴承座，轴承座嵌套于车架上；车架与支架组件通过销轴铰接。

作为进一步优选，所述支架组件包括设于风叶左右两侧的支架、风叶夹具和快锁机构，风叶夹具的形状与左右两支架围成的内腔相对应，风叶夹具的内腔与风叶相对应；支架的内侧设有夹板，风叶夹具通过快锁机构与夹板固定。

作为进一步优选，所述支架包括上支架和下支架，上支架和下支架通过螺栓固定连接为一整体；偏摆机构带动上支架摆动。

作为进一步优选，所述夹钳机构包括左钳脚、右钳脚、胶囊和双向锁销机构，左钳脚和右钳脚的首端分别与左右支架的底部铰接，左钳脚和右钳脚的末端通过双向锁销机构固定相连；所述左钳脚和右钳脚分别为半U形结构，左钳脚和右钳脚合拢时形成U形槽，胶囊设于该U形槽内，且胶囊通过U形槽的开口面与风叶接触。

作为进一步优选，双向锁销机构包括电机减速机、丝杆和插销螺母，所述丝杆穿过电机减速机的输出轴，且丝杆与电机减速机的输出轴成90度，插销螺母套设于丝杆上，电机减速机带动丝杆转动，丝杆带动插销螺母做伸缩运动。

作为进一步优选，左钳脚上设有双向锁销机构安装孔，右钳脚上设有双向锁销，插销螺母在电机减速机带动下伸入双向锁销机构安装孔，双向锁销插入双向锁销机构安装孔，插销螺母套于双向锁销上，将右钳脚和左钳脚固定。

作为进一步优选，左钳脚和右钳脚分别与支架底端设置的左、右夹耳铰接，左钳脚和右钳脚分别能够绕左、右夹耳处的夹耳铰接孔转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明所述风叶吊具，主要应用于风叶的高空安装和拆卸；具备起吊风叶、风叶空中姿态调整、空中装夹风叶和空中释放风叶的功能；并且通过更换风叶夹具可以适用于多种规格的风叶；应用范围广泛。

附图说明

图1是本发明的正面结构示意图。

图2是本发明的侧面结构示意图。

图3是摆动机构的示意图。

图4是图3中的A-A剖面示意图。

图5是夹钳机构和支架组件的结构示意图。

图6是气囊的位置示意图。

图7是双向锁销机构的结构示意图。

其中：主横梁-1，卷扬机-2，发电机-3，接地电缆-4，空压机-5，偏摆机构-6，支架组件-7，夹钳机构-8；

车架-60，驱动小车-61，弧形轨道-62，弧形齿条-63，电机-64，减速机-65，车轴-66，轴承座-67，齿形滚轮-68，齿形滚轮上圆柱面-681，齿形滚轮上齿轮-682；

风叶夹具-72，快锁机构-73，夹板-74，上支架-711，下支架-712；

夹耳-80，左钳脚-81，右钳脚-82，胶囊-83，双向锁销机构-84，电机减速机-85，丝杆-86，插销螺母-87，双向锁销机构安装孔-88，双向锁销-89。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

实施例：

如图1-7所示，一种风叶吊具，包括主横梁1、卷扬机2、发电机3、接地电缆4、空压机5、偏摆机构6、支架组件7和夹钳机构8。主横梁1的四个角上设有起重吊耳，所述卷扬机2为两个，分别设于主横梁1的左右两端，卷扬机2与地面缆风绳连接；卷扬机安装于主横梁左右两边相距一定距离，与地面缆风绳联接，通过卷扬机收紧和放松钢丝绳起到稳定吊具的作用。空压机5的输气端与夹钳机构8相连；空压机为夹钳机构提供气源。偏摆机构6为两个，分别设于主横梁1的两端端头处；作为风叶姿态调整的驱动力。支架组件7吊装于偏摆机构6上，支架组件7与偏摆机构6配合，以实现风叶的姿态调整。夹钳机构8设于支架组件7上，夹钳机构8固定风叶。

所述发电机3固定于主横梁1上，发电机3分别与卷扬机2、空压机5和偏摆机构6电路连接。发电机为吊具上所有电动元件提供电力与吊具一起移动。所述接地电缆4的一端分别与卷扬机2、空压机5和偏摆机构6电路连接，接地电缆4的另一端与地面电源相连，接地电缆是当发电机出现故障时可以通过接地线缆接通地面电源。

其中：

所述偏摆机构6：包括驱动小车61、圆弧形的弧形轨道62和与之对应的弧形齿条63；所述驱动小车61包括电机64、减速机65、车轴66、轴承座67和齿形滚轮68，所述电机64的输出端与减速机65相连，车轴66横向穿过减速机65的输出孔，车轴66与减速机的输出轴成90度，减速机65带动车轴66转动；齿形滚轮68固定于车轴66两端的端部；齿形滚轮68包括齿形滚轮上圆柱面681和齿形滚轮上齿轮682，齿形滚轮上圆柱面681与弧形轨道62啮合，齿形滚轮上齿轮682与弧形齿条63啮合。所述偏摆机构6还包括车架60，减速机65固定于车架60上；车轴66的两端分别设有一轴承座67，轴承座67嵌套于车架60上；车架60与支架组件7通过销轴铰接。

所述支架组件7：包括设于风叶左右两侧的支架、风叶夹具72和快锁机构73，风叶夹具72的形状与左右两支架围成的内腔相对应，风叶夹具72的内腔与风叶相对应；支架的内侧设有夹板74，风叶夹具72通过快锁机构73与夹板74固定。所述支架包括上支架711和下支架712，上支架711和下支架712通过螺栓固定连接为一整体；偏摆机构6带动上支架711摆动。上支架带动支架组件随偏摆机构一起旋转辅助完成风叶的姿态调整。

所述夹钳机构8包括左钳脚81、右钳脚82、胶囊83和双向锁销机构84，左钳脚81和右钳脚82的首端分别与左右支架的底部铰接，左钳脚81和右钳脚82的末端通过双向锁销机构84固定相连；所述左钳脚81和右钳脚82分别为半U形结构，左钳脚81和右钳脚82合拢时形成U形槽，胶囊83设于该U形槽内，且胶囊83通过U形槽的开口面与风叶接触。当胶囊充入一定压力的气体后会从风叶下部涨紧风叶使风叶与风叶夹具紧贴，使风叶姿态调整时风叶摆动更稳定。同时可以控制胶囊内气体压力大小，达到保护风叶不受破坏的目的。当需要释放风叶时，左钳脚和右钳脚旋转开。

双向锁销机构84包括电机减速机85、丝杆86和插销螺母87，所述丝杆86穿过电机减速机85的输出轴，且丝杆86与电机减速机85的输出轴成90度，插销螺母87套设于丝杆86上，电机减速机85带动丝杆86转动，丝杆86带动插销螺母87做伸缩运动。

左钳脚81上设有双向锁销机构安装孔88，右钳脚82上设有双向锁销89，插销螺母87在电机减速机85带动下伸入双向锁销机构安装孔88，双向锁销89插入双向锁销机构安装孔88，插销螺母87套于双向锁销89上，将右钳脚82和左钳脚81固定。左钳脚81和右钳脚82分别与支架底端设置的左、右夹耳80铰接，左钳脚81和右钳脚82分别能够绕左、右夹耳80处的夹耳铰接孔转动。

其中：发电机3为偏摆机构中的电机64、减速机65，双向锁销机构84中的电机减速机85提供电力。

偏摆机构的使用过程和原理如下：

启动电机，由电机减速机带动车轴、齿形滚轮做旋转运动，通过齿形滚轮上的齿轮与弧形齿条之间的啮合以驱动驱动小车运动，做为偏摆的驱动力矩，由齿形滚轮上的圆柱面沿弧形轨道走出弧形轨迹，完成驱动小车的偏摆运动。

支架组件的使用过程和原理如下：

需要装夹风叶之前，先将风叶置于地面的吊装平台之上，保证其基本平衡。然后，起吊风叶吊具，此时左钳脚、右钳脚处于开启状态；将风叶吊具移动至风叶之上，缓慢下降风叶吊具至两端支架组件上的风叶夹具与风叶接触后停止。分别转动左钳脚和右钳脚，使得右钳脚上的双向锁销与左钳脚上的双向锁销机构安装孔对接，并将双向锁销插入双向锁销机构安装孔内固定。风叶的胶囊开始充气，当达到一定压力值后停止并保压；此时支架组件、夹钳机构与风叶一直保持夹持状态。需要释放风叶时，胶囊先卸压；再释放双向锁销机构，插销螺母退回；左钳脚、右钳脚旋转复位后；方可移开风叶吊具。

风叶安装过程如下：

先将风叶置于地面的吊装平台之上，保证其基本平衡；起吊风叶吊具，此时左钳脚、右钳脚处于开启状态；将风叶吊具移动至风叶之上，缓慢下降风叶吊具至两端支架组件上的风叶夹具与风叶接触后停止；左钳脚、右钳脚旋转至钳脚上安装的双向锁销机构安装孔对接上后锁销螺母插入安装定位孔内；胶囊开始充气，当达到一定压力值后停止并保压；再次起吊风叶吊具将风叶移动至转毂安装位置后，启动偏摆机构调整风叶与转毂安装孔对齐；人工紧固好转毂与风叶的安装螺栓后，胶囊卸压；释放双向锁销机构；左钳脚、右钳脚旋转复位后；最后移开风叶吊具完成一次风叶的安装。

风叶拆卸过程如下：

检查风叶吊具左钳脚、右钳脚处于开启状态，起吊风叶吊具从风叶上方缓慢下放风叶吊具，至风叶吊具两端的风叶夹具与风叶接触后停止；如风叶夹具与风叶接触不好，可以启动偏摆机构调整风叶吊具姿态至接触面稳合后再启动下一步；左钳脚、右钳脚旋转至钳脚上安装的双向锁销机构安装孔对接上后锁销螺母插入安装定位孔内；胶囊开始充气，当达到一定压力值后停止并保压；人工松开风叶与转毂的联接螺栓后开始下放风叶吊具，直至将风叶安放到地面的风叶吊装平台上之后停止；胶囊卸压；释放双向锁销机构；左钳脚、右钳脚旋转复位后；移开风叶吊具完成一次风叶的拆卸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风叶吊具，包括主横梁、卷扬机、发电机、空压机、偏摆机构、支架组件和夹钳机构，其特征在于：主横梁的四个角上设有起重吊耳，所述卷扬机为两个，分别设于主横梁的左右两端，卷扬机与地面缆风绳连接；所述发电机固定于主横梁上，发电机分别与卷扬机、空压机和偏摆机构电路连接；空压机的输气端与夹钳机构相连；偏摆机构为两个，分别设于主横梁的两端端头处；支架组件吊装于偏摆机构上，支架组件与偏摆机构配合；夹钳机构设于支架组件上，夹钳机构固定风叶。

2.如权利要求1所述的风叶吊具，其特征在于：还包括接地电缆，所述接地电缆的一端分别与卷扬机、空压机和偏摆机构电路连接，接地电缆的另一端与地面电源相连。

3.如权利要求2所述的风叶吊具，其特征在于：所述偏摆机构包括驱动小车、圆弧形的弧形轨道和与之对应的弧形齿条；所述驱动小车包括电机、减速机、车轴、轴承座和齿形滚轮，所述电机的输出端与减速机相连，车轴横向穿过减速机的输出孔，车轴与减速机的输出轴成90度，减速机带动车轴转动；齿形滚轮固定于车轴两端的端部；齿形滚轮包括齿形滚轮上圆柱面和齿形滚轮上齿轮，齿形滚轮上圆柱面与弧形轨道啮合，齿形滚轮上齿轮与弧形齿条啮合。

4.如权利要求3所述的风叶吊具，其特征在于：所述偏摆机构还包括车架，减速机固定于车架上；车轴的两端分别设有一轴承座，轴承座嵌套于车架上；车架与支架组件通过销轴铰接。

5.如权利要求4所述的风叶吊具，其特征在于：所述支架组件包括设于风叶左右两侧的支架、风叶夹具和快锁机构，风叶夹具的形状与左右两支架围成的内腔相对应，风叶夹具的内腔与风叶相对应；支架的内侧设有夹板，风叶夹具通过快锁机构与夹板固定。

6.如权利要求5所述的风叶吊具，其特征在于：所述支架包括上支架和下支架，上支架和下支架通过螺栓固定连接为一整体；偏摆机构带动上支架摆动。

7.如权利要求6所述的风叶吊具，其特征在于：所述夹钳机构包括左钳脚、右钳脚、胶囊和双向锁销机构，左钳脚和右钳脚的首端分别与左右支架的底部铰接，左钳脚和右钳脚的末端通过双向锁销机构固定相连；所述左钳脚和右钳脚分别为半U形结构，左钳脚和右钳脚合拢时形成U形槽，胶囊设于该U形槽内，且胶囊通过U形槽的开口面与风叶接触。

8.如权利要求7所述的风叶吊具，其特征在于：双向锁销机构包括电机减速机、丝杆和插销螺母，所述丝杆穿过电机减速机的输出轴，且丝杆与电机减速机的输出轴成90度，插销螺母套设于丝杆上，电机减速机带动丝杆转动，丝杆带动插销螺母做伸缩运动。

9.如权利要求8所述的风叶吊具，其特征在于：左钳脚上设有双向锁销机构安装孔，右钳脚上设有双向锁销，插销螺母在电机减速机带动下伸入双向锁销机构安装孔，双向锁销插入双向锁销机构安装孔，插销螺母套于双向锁销上，将右钳脚和左钳脚固定。

10.如权利要求9所述的风叶吊具，其特征在于：左钳脚和右钳脚分别与支架底端设置的左、右夹耳铰接，左钳脚和右钳脚分别能够绕左、右夹耳处的夹耳铰接孔转动。