CN106241676B - 爬升机构及爬升系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爬升机构及爬升系统，以解决现有技术采用抱箍式爬升机构对风电设备进行拆装或维护易导致塔筒筒壁凹陷或损坏的技术问题。所述爬升机构包括至少两个横向伸缩机构及至少一个纵向伸缩机构；所述横向伸缩机构通过所述纵向伸缩机构连接，所述纵向伸缩机构用于驱动所述横向伸缩机构沿竖直方向运动；各个所述横向伸缩机构均能够在水平方向上朝向被爬物运动以插接至被爬物中，且所述横向伸缩机构能够在水平方向上远离被爬物以与被爬物分离。所述爬升机构用于攀爬被爬物。
Description
技术领域
本发明涉及升降技术领域，特别涉及一种爬升机构及爬升系统。
背景技术
近年来，风力发电技术产业快速发展，风电设备不断向大功率、高轮毂的设计方向转变，其中的塔筒的尺寸也需同步向大直径、大厚度的设计方向转变，因此风电设备的拆装作业一般由大型起重机的协助来完成，然而由于风力发电场所处于高山、荒野、海滩及海岛等偏远地区，大型起重机难以到达，风电设备的拆装及维护周期势必延长。基于上述状况，为提高风电设备拆装过程的便捷性，领域内技术人员研发出多种可直接应用于塔筒上的爬升机构，此类爬升机构包括抱箍式爬升机构，该抱箍式爬升机构包括上下抱箍，上下抱箍均采用沿圆周方向间隔设置的多个伸缩机构对塔筒筒壁进行抱紧，多个伸缩机构以回转平台为安装基体，上下抱箍可在塔筒上交替移动，操作人员通过该回转平台对风电设备进行拆装或维修工作。
上述现有技术存在以下技术问题：抱箍式爬升机构利用伸缩机构的伸缩操作保证爬升机构与塔筒筒壁的接触或分离，伸缩机构伸出时与塔筒筒壁紧密接触，爬升机构定位在塔筒的设定高度上，由于该种爬升机构的直径比塔筒的最大直径更大，回转平台的重量大，加之其上有其他控制回转平台开合或拼接的结构，使爬升结构的整体重量偏大，当爬升机构通过伸缩机构与塔筒筒壁紧密接触时，塔筒筒壁需要载荷较大的外力，此种情况下，塔筒的筒壁表面很容易凹陷甚至损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爬升机构，以解决现有技术采用抱箍式爬升机构对风电设备进行拆装或维护易导致塔筒筒壁凹陷或损坏的技术问题。
为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
一种爬升机构，包括至少两个横向伸缩机构及至少一个纵向伸缩机构；所述横向伸缩机构通过所述纵向伸缩机构连接，所述纵向伸缩机构用于驱动所述横向伸缩机构沿竖直方向运动；各个所述横向伸缩机构均能够在水平方向上朝向被爬物运动以插接至被爬物中，且所述横向伸缩机构能够在水平方向上远离被爬物以与被爬物分离。
进一步地，所述纵向伸缩机构为一个，所述横向伸缩机构为两个；所述纵向伸缩机构包括可相对滑动的第一伸缩部和第二伸缩部，所述第一伸缩部、所述第二伸缩部与两个所述横向伸缩机构一一对应连接。
进一步地，还包括支撑平台，所述横向伸缩机构包括固定部和与该固定部连接且能够相对于该固定部伸缩的伸缩部，所述固定部固定装设在所述支撑平台上，所述伸缩部能够在水平方向上朝向被爬物运动，所述支撑平台能够带动所述横向伸缩机构沿被爬物的高度方向运动。
使用本发明提供的爬升机构时，纵向伸缩机构的伸缩可驱动横向伸缩机构沿竖直方向运动，横向伸缩机构的伸缩可插接至被爬物中或远离被爬物，纵向伸缩机构驱动横向伸缩机构沿竖直方向运动至被爬物的第一设定高度时，该横向伸缩机构沿水平方向朝向被爬物运动以插接至被爬物中，此时，纵向伸缩机构驱动另一横向伸缩机构沿竖直方向运动至被爬物的第二设定高度上，该另一横向伸缩机构沿水平方向朝向被爬物运动以插接至被爬物中，并且，第一设定高度高于第二设定高度，当至少一个横向伸缩机构插接至被爬物中时，上述爬升机构通过横向伸缩机构被定位在被爬物的设定高度上，操作人员可处于该设定高度上对被爬物进行拆装或维修工作。
使用过程中需使上述爬升机构继续沿被爬升的高度方向上升，可使纵向伸缩机构再次驱动处于第一设定高度上的横向伸缩机构沿竖直方向继续上升，且使该横向伸缩机构再次沿水平方向朝向被爬物运动以插接至上升后的高度上，同样，使纵向伸缩机构再次驱动处于第二设定高度上的横向伸缩机构沿竖直方向继续上升，且使该横向伸缩机构再次沿水平方向朝向被爬物运动以插接至上升后的高度上，如此，纵向伸缩机构先后驱动至少两个横向伸缩机构交替运行并插接至被爬物中，爬升机构被定位在被爬物的不同高度上，操作人员可处于被爬物的不同高度上对被爬物进行拆装或维修。
相比于现有技术，本发明提供的爬升机构与被爬物之间通过插接的方式连接，该插接方式可通过在被爬物上设置与上述爬升机构对应的插接孔来实现，爬升机构的横向伸缩机构与被爬物的插接孔连接，爬升机构对被爬物的表面不产生挤压力，其表面不会凹陷或损坏。并且，本发明提供的爬升机构的结构简单，整个机构的体积小、重量小，其本身拆装方便、易于使用。
本发明的另一目的还在于提供一种爬升系统，该爬升系统包括被爬物及如上所述的爬升机构，爬升机构的各个所述横向伸缩机构均能够在水平方向上朝向所述被爬物运动以插接至所述被爬物中，且所述横向伸缩机构能够在水平方向上远离所述被爬物以与所述被爬物分离。
进一步地，所述被爬物包括本体和装设在所述本体上的引导机构，沿所述引导机构的高度方向间隔设置有多个第一插接孔；所述爬升机构用于与所述引导机构插接；所述横向伸缩机构均能够在水平方向上朝向所述引导机构运动以插接至所述第一插接孔中，且所述横向伸缩机构能够在水平方向上远离所述第一插接孔以与所述引导机构分离。
进一步地，所述引导机构包括纵向导轨，所述第一插接孔设置在所述纵向导轨上；所述爬升机构包括支撑平台，所述横向伸缩机构包括固定部和与该固定部连接且能够相对于该固定部伸缩的伸缩部，所述固定部固定装设在所述支撑平台上；所述支撑平台上装设有纵向滚轮组，所述纵向滚轮组与所述纵向导轨的导向槽滑动连接，所述纵向滚轮组能够驱动所述支撑平台沿所述纵向导轨的长度方向移动。
进一步地，所述引导机构还包括横向导轨，所述横向导轨与所述纵向导轨垂直交叉连接；所述支撑平台上装设有横向滚轮组，所述横向滚轮组用于与所述横向导轨的导向槽滑动连接，所述横向滚轮组用于驱动所述支撑平台沿所述横向导轨的长度方向移动。
进一步地，所述横向伸缩机构的伸缩部上开设有定位孔，当所述伸缩部插接至所述第一插接孔中且所述定位孔与所述固定部位于所述引导机构的两侧时，所述定位孔中穿接有销轴以固定所述伸缩部。
进一步地，所述本体上沿其高度方向间隔设置有多个第二插接孔，多个所述第二插接孔与多个所述第一插接孔一一对应设置；各个所述横向伸缩机构均能够在水平方向上朝向所述本体运动以依次插接至所述第一插接孔和所述第二插接孔中，且所述横向伸缩机构能够在水平方向上依次远离所述第二插接孔和所述第一插接孔以与所述本体分离。
进一步地，所述本体上设置有位于所述第二插接孔外围的插销；所述横向伸缩机构包括固定部和与该固定部连接且能够相对于该固定部伸缩的伸缩部，所述伸缩部能够在水平方向上朝向所述引导机构运动，并且所述横向伸缩机构的伸缩部上开设有定位孔；当所述伸缩部依次插接至所述第一插接孔、所述第二插接孔中且所述定位孔与所述固定部位于所述本体及所述引导机构的两侧时，所述插销及所述定位孔中穿接有销轴以固定所述伸缩部。
进一步地，所述本体为塔筒。
上述爬升系统相比于现有技术的有益效果，同于上述爬升机构相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明实施例提供的爬升机构装设在被爬物上的正视图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明实施例提供的被爬物的示意图；
图4为本发明实施例提供的纵向导轨的示意图。
图中：
1－本体，2－横向伸缩机构，3－纵向伸缩机构，4－引导机构，5－支撑平台，6－横向滚轮组，7－纵向滚轮组，8－插销，9－销轴；
21－固定部，22－伸缩部；
31－第一伸缩部，32－第二伸缩部；
41－纵向导轨，42－横向导轨；
221－定位孔；411－第一插接孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1和图2中均示出了本具体实施例提供的爬升机构，图1和图2中的爬升机构均装设在被爬物上。
具体地，请参阅图1和图2，本实施例提供的爬升机构包括至少两个横向伸缩机构2及至少一个纵向伸缩机构3；横向伸缩机构2通过纵向伸缩机构3连接，纵向伸缩机构3用于驱动横向伸缩机构2沿竖直方向运动；各个横向伸缩机构2均能够在水平方向上朝向被爬物运动以插接至被爬物中，且横向伸缩机构2能够在水平方向上远离被爬物以与被爬物分离。
使用本发明提供的爬升机构时，纵向伸缩机构的伸缩可驱动横向伸缩机构沿竖直方向运动，横向伸缩机构的伸缩可插接至被爬物中或远离被爬物，纵向伸缩机构驱动横向伸缩机构沿竖直方向运动至被爬物的第一设定高度时，该横向伸缩机构沿水平方向朝向被爬物运动以插接至被爬物中，此时，纵向伸缩机构驱动另一横向伸缩机构沿竖直方向运动至被爬物的第二设定高度上，该另一横向伸缩机构沿水平方向朝向被爬物运动以插接至被爬物中，且第一设定高度高于第二设定高度，当至少一个横向伸缩机构插接至被爬物中时，上述爬升机构通过横向伸缩机构被定位在被爬物的设定高度上，操作人员可处于该设定高度上对被爬物进行拆装或维修工作。
使用过程中需使上述爬升机构继续沿被爬升的高度方向上升，可使纵向伸缩机构再次驱动处于第一设定高度上的横向伸缩机构沿竖直方向继续上升，且使该横向伸缩机构再次沿水平方向朝向被爬物运动以插接至上升后的高度上，同样，使纵向伸缩机构再次驱动处于第二设定高度上的横向伸缩机构沿竖直方向继续上升，且使该横向伸缩机构再次沿水平方向朝向被爬物运动以插接至上升后的高度上，如此，纵向伸缩机构先后驱动至少两个横向伸缩机构交替运行并插接至被爬物中，爬升机构被定位在被爬物的不同高度上，操作人员可处于被爬物的不同高度上对被爬物进行拆装或维修。
相比于现有技术，本发明提供的爬升机构与被爬物之间通过插接的方式连接，该插接方式可通过在被爬物上设置与上述爬升机构对应的插接孔来实现，爬升机构的横向伸缩机构与被爬物的插接孔连接，爬升机构对被爬物的表面不产生挤压力，其表面不会凹陷或损坏。并且，本发明提供的爬升机构的结构简单，整个机构的体积小、重量小，其本身拆装方便、易于使用。
请继续参阅图1，本实施例中，将上述纵向伸缩机构3优选为一个，将上述横向伸缩机构2优选为两个；并且，设置纵向伸缩机构3包括可相对滑动的第一伸缩部31和第二伸缩部32，第一伸缩部31、第二伸缩部32与两个横向伸缩机构2一一对应连接；进一步地，优选地，使两个横向伸缩机构2位于同一条竖直线的不同高度上，如图中所示，位于较高高度上的横向伸缩机构2与第一伸缩部31连接，位于较低高度上的横向伸缩机构2与第二伸缩部32连接，当需要处于较高高度上的横向伸缩机构2继续向上移动，则保持第二伸缩部32静止，通过外部控制装置控制第一伸缩部31，使第一伸缩部31运动驱使对应的横向伸缩机构2向上运动，待对应的横向伸缩机构运动到位后，停止第一伸缩部31的运动，继续通过控制装置控制与第一伸缩部31对应的横向伸缩机构2沿水平方向朝向被爬物运动并插接至被爬物，待横向伸缩机构2与被爬物完全插接后，使该横向伸缩机构保持静止；此时，可使处于较低高度上的横向伸缩机构2继续向上移动，具体地，保持第一伸缩部31静止，通过外部控制装置控制第二伸缩部32，使第二伸缩部32运动驱使对应的横向伸缩机构2向上运动，待对应的横向伸缩机构运动到位后，停止第二伸缩部32的运动，继续通过控制装置控制与第二伸缩部32对应的横向伸缩机构2沿水平方向朝向被爬物运动并插接至被爬物，待横向伸缩机构2与被爬物完全插接后，使该横向伸缩机构2保持静止；至此，处于同一竖直线上的两个横向伸缩机构均与被爬物实现插接，爬升机构整体被定位在被爬物的设定高度上，并可沿被爬物继续向更高处移动。
需要说明的是，上述用于驱动横向伸缩机构的纵向伸缩机构为共用体，两个横向伸缩机构共用一个纵向伸缩机构，实际设计中，单个横线伸缩机构也可对应连接单独的纵向伸缩机构，各纵向伸缩机构均由控制装置控制，有序驱动各横线伸缩机构沿高度方向移动。
本实施例中，将上述纵向伸缩机构优选为举升油缸，横线伸缩机构优选为液压油缸，以保证上述爬升机构的使用稳定性。
进一步地，请参阅图1和图2，上述爬升机构还包括支撑平台5，横向伸缩机构2包括固定部21和与该固定部21连接且能够相对于该固定部21伸缩的伸缩部22，固定部21固定装设在支撑平台5上，伸缩部22能够在水平方向上朝向被爬物运动，支撑平台5能够带动横向伸缩机构2沿被爬物的高度方向运动。具体地，如图1所示，处于较高高度上的横向伸缩机构所在的支撑平台的平台面积大，该支撑平台5即为操作人员的操作平台，处于较低高度上的横向伸缩机构2所在的支撑平台的平台面积小，该支撑平台仅用于装设横向伸缩机构2，进一步地，横向伸缩机构与纵向伸缩机构通过支撑平台连接，该支撑平台5用于与被爬物滑动连接并能够带动横向伸缩机构2沿被爬物的高度方向运动，即，纵向伸缩机构驱动横向伸缩机构和支撑平台沿被爬物的高度方向同步移动。
本发明的另一目的还在于提供一种爬升系统，请参阅图1和图2，该爬升系统包括被爬物及如上所述的爬升机构，爬升机构的各个横向伸缩机构2均能够在水平方向上朝向被爬物运动以插接至被爬物中，且横向伸缩机构2能够在水平方向上远离被爬物以与被爬物分离。
请参阅图1和图4，上述被爬物包括本体1和装设在本体1上的引导机构4，爬升机构用于与引导机构4插接。具体地，如图1所示，引导机构4装设在本体1的外壁上，如图4所示，沿引导机构4的高度方向间隔设置有多个第一插接孔411；横向伸缩机构2均能够在水平方向上朝向引导机构4运动以插接至第一插接孔411中，且横向伸缩机构2能够在水平方向上远离第一插接孔411以与引导机构4分离。如此设置，本体上可不开设用于与横向伸缩机构插接的插接孔，横向伸缩机构直接插接在引导机构的第一插接孔上，并可沿引导机构上升，即，达到沿本体上升的目的。
进一步地，请参阅图1－4，引导机构4包括纵向导轨41和横向导轨42，横向导轨42与纵向导轨41垂直交叉连接，第一插接孔411设置在纵向导轨41上，上述爬升机构的支撑平台5上装设有纵向滚轮组7和横向滚轮组6，纵向滚轮组7与纵向导轨41的导向槽滑动连接，具体地纵向滚轮组可镶嵌在纵向导轨的导向槽中，且纵向滚轮组7能够驱动支撑平台5沿纵向导轨41的长度方向移，横向滚轮组6与横向导轨42的导向槽滑动连接，具体地横向滚轮组可镶嵌在横向导轨的导向槽中，横向滚轮组6能够驱动支撑平台5沿横向导轨42的长度方向移动，通过滚轮组连接支撑平台与引导机构，使爬升机构的上升过程更加稳定，并且，爬升机构在本体的外围上可处于任意操作位置，便于操作人员的拆装或维修。
至于上述纵向滚轮组和横向滚轮组的排布方式，本发明中不做具体规定，依上述设置，纵向滚轮组和横向滚轮组有多种排布方式，不限制于其中一种，以能够实现上述目的为准。
进一步地，请参阅图2和图4，横向伸缩机构2的伸缩部22上开设有定位孔221，当横向伸缩机构2到达引导机构上的设定位置后，使伸缩部22插接至第一插接孔411中且定位孔221与固定部21位于引导机构4的两侧时，在定位孔221中穿接销轴以固定伸缩部22，防止横向伸缩机构2的伸缩部22与第一插接孔411脱离，提高爬升机构的使用安全性。
进一步地，请参阅图1和图2，上述本体1上沿其高度方向间隔设置有多个第二插接孔，多个第二插接孔与多个所述第一插接孔411一一对应设置；各个所述横向伸缩机构2均能够在水平方向上朝向所述本体1运动以依次插接至第一插接孔411和第二插接孔中，且横向伸缩机构2能够在水平方向上依次远离第二插接孔和第一插接孔411以与所述本体1分离。如此设置，爬升机构与被爬物之间插接，该插接方式通过设置第一插接孔和第二插接孔实现，爬升机构的横向伸缩机构可依次插接至两个插接孔以与被爬物插接，两个插接孔可进一步保证爬升机构与被爬物之间的插接强度，进而进一步保证上述爬升机构的使用安全性。
基于上述插接方式，请继续参阅图1、图2及图4，为保持横向伸缩机构在第一插接孔和第二插接孔中的稳固性，防止伸缩部在使用过程中脱离第二插接孔和第一插接孔，在本体1上上设置位于第二插接孔外围的插销8；横向伸缩机构2的伸缩部22上开设有定位孔221，当伸缩部22依次插接至第一插接孔411、第二插接孔中，且定位孔221与横向伸缩机构2的固定部21位于本体1及引导机构4的两侧时，在插销8及定位孔221中穿接有销轴9以固定伸缩部22，达到提高稳固性及安全性的目的。
优选地，上述本体为塔筒，上引导机构设置在塔筒的外壁上，上述第二插接孔开设在塔筒的筒壁上并贯穿塔筒的筒壁厚度，并且，插销设置在塔筒的内壁上。
以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种爬升系统，其特征在于，包括被爬物及爬升机构；
所述爬升机构包括至少两个横向伸缩机构(2)及至少一个纵向伸缩机构(3)；所述横向伸缩机构(2)通过所述纵向伸缩机构(3)连接，所述纵向伸缩机构(3)用于驱动所述横向伸缩机构(2)沿竖直方向运动；各个所述横向伸缩机构(2)均能够在水平方向上朝向所述被爬物运动以插接至所述被爬物中，且所述横向伸缩机构(2)能够在水平方向上远离所述被爬物以与所述被爬物分离；
所述被爬物包括本体(1)和装设在所述本体(1)上的引导机构(4)，沿所述引导机构(4)的高度方向间隔设置有多个第一插接孔(411)；
所述横向伸缩机构(2)均能够在水平方向上朝向所述引导机构(4)运动以插接至所述第一插接孔(411)中，且所述横向伸缩机构(2)能够在水平方向上远离所述第一插接孔(411)以与所述引导机构(4)分离。
2.根据权利要求1所述的爬升系统，其特征在于，所述引导机构(4)包括纵向导轨(41)，所述第一插接孔(411)设置在所述纵向导轨(41)上；
所述爬升机构包括支撑平台(5)，所述横向伸缩机构(2)包括固定部(21)和与该固定部(21)连接且能够相对于该固定部(21)伸缩的伸缩部(22)，所述固定部(21)固定装设在所述支撑平台(5)上；所述支撑平台(5)上装设有纵向滚轮组(7)，所述纵向滚轮组(7)与所述纵向导轨(41)的导向槽滑动连接，所述纵向滚轮组(7)能够驱动所述支撑平台(5)沿所述纵向导轨(41)的长度方向移动。
3.根据权利要求2所述的爬升系统，其特征在于，所述引导机构(4)还包括横向导轨(42)，所述横向导轨(42)与所述纵向导轨(41)垂直交叉连接；
所述支撑平台(5)上装设有横向滚轮组(6)，所述横向滚轮组(6)与所述横向导轨(42)的导向槽滑动连接，所述横向滚轮组(6)能够驱动所述支撑平台(5)沿所述横向导轨(42)的长度方向移动。
4.根据权利要求2所述的爬升系统，其特征在于，所述横向伸缩机构(2)的伸缩部(22)上开设有定位孔(221)，当所述伸缩部(22)插接至所述第一插接孔(411)中且所述定位孔(221)与所述固定部(21)位于所述引导机构(4)的两侧时，所述定位孔(221)中穿接有销轴(9)以固定所述伸缩部(22)。
5.根据权利要求1所述的爬升系统，其特征在于，所述本体(1)上沿其高度方向间隔设置有多个第二插接孔，多个所述第二插接孔与多个所述第一插接孔一一对应设置；
各个所述横向伸缩机构(2)均能够在水平方向上朝向所述本体(1)运动以依次插接至所述第一插接孔和所述第二插接孔中，且所述横向伸缩机构(2)能够在水平方向上依次远离所述第二插接孔和所述第一插接孔以与所述本体(1)分离。
6.根据权利要求5所述的爬升系统，其特征在于，所述本体(1)上设置有位于所述第二插接孔外围的插销(8)；
所述横向伸缩机构(2)包括固定部(21)和与该固定部(21)连接且能够相对于该固定部(21)伸缩的伸缩部(22)，所述伸缩部(22)能够在水平方向上朝向所述引导机构(4)运动，并且所述横向伸缩机构(2)的伸缩部(22)上开设有定位孔(221)；当所述伸缩部(22)依次插接至所述第一插接孔(411)、所述第二插接孔中且所述定位孔(221)与所述固定部(21)位于所述本体(1)及所述引导机构(4)的两侧时，所述插销(8)及所述定位孔(221)中穿接有销轴(9)以固定所述伸缩部(22)。
7.根据权利要求1所述的爬升系统，其特征在于，所述本体(1)为塔筒。
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- 2016-09-14 CN CN201610827517.7A patent/CN106241676B/zh active Active
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