CN107298363A - 一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，包括爬梯(1)，所述的免爬装置还包括单导轨(2)、升降平台(6)和曳引单元，所述的单导轨(2)沿爬梯(1)高度方向固定在爬梯(1)中部，所述的升降平台(6)滑动设置在单导轨(2)上，所述的曳引单元连接所述的升降平台(6)。与现有技术相比，本发明设计简便、合理，使用范围广，对风电场的定期运营维护起了重要作用，同时本发明的单导轨导向免爬装置避免了双导轨可能出现的脱轨现象，稳定性高，不易发生故障。

Description

一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置

技术领域

本发明涉及一种用于风机塔筒的免爬装置，尤其是涉及一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置。

背景技术

随着我国风电建设的规模化和大型化，MW级塔筒高度往往达80m甚至更高，而由于当前风电行业的爬塔设备水平的限制，使得传统的人力攀爬费时费力，风场的运行维护达不到规定要求。目前国内部分风场使用助爬器，但由于没有升降平台，使得攀爬强度高，物资运输困难的劣势仍未解决；少部分使用塔筒升降机，但其投入成本之高、改造困难等缺点，未能广泛推广使用。因此，设计一个结构紧凑、安全稳定、操作简单的创新型攀爬系统显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，包括爬梯，所述的免爬装置还包括单导轨、升降平台和曳引单元，所述的单导轨沿爬梯高度方向固定在爬梯中部，所述的升降平台滑动设置在单导轨上，所述的曳引单元连接所述的升降平台。

所述的曳引单元包括2组滑轮曳引组件和曳引机，2组转轮曳引组件分别对称设置在单导轨两侧并分别连接升降平台两侧，所述的滑轮曳引组件均连接曳引机。

每组滑轮曳引组件均包括钢丝绳、顶部支撑滑轮和导向轮副，所述的顶部支撑滑轮固定在爬梯顶部并位于单导轨侧面，所述的导向轮副设置在顶部支撑滑轮下方并固定连接所述的爬梯，所述的钢丝绳一端固定升降平台上端，另一端依次通过顶部支撑滑轮和导向轮副返回至曳引机。

所述的顶部支撑滑轮包括水平固定支座、滑轮支架和定滑轮，所述的水平固定支座设置两个并对称分布在爬梯顶部相邻两个踏棍上，所述的滑轮支架设置在两个水平固定支座之间并与水平固定支座固定连接，所述的定滑轮固定在滑轮支架上，所述的钢丝绳绕过所述的定滑轮并延伸至导向轮副。

所述的导向轮副包括第一导向轮和滑轮支架，所述的滑轮支架设置在顶部支撑滑轮下方并固定在爬梯的踏棍上，所述的第一导向轮设置两个并沿水平方向并排固定在滑轮支架上，所述的钢丝绳设置在两个第一导向轮之间。

所述的升降平台包括升降车和踏板，所述的升降车滑动设置在单导轨上，所述的升降车上设有控制组件，所述的踏板为折叠式踏板并活动设置在升降车下部。

所述的升降车与单导轨接触一面设有矩形凹槽，所述的矩形凹槽内侧壁均匀分布多个导向轮模块，所述的导向轮模块包括导向轮安装板和第二导向轮，所述的导向轮安装板设置两个并对称固定于矩形凹槽内侧壁，每个导向轮安装板的两端分别对称安装所述的第二导向轮。

所述的控制组件包括上升控制开关、下降控制开关、启动按钮和急停按钮，所述的上升控制开关和下降控制开关分别安装在升降车两侧的手柄上，所述的启动按钮和急停按钮设置在升降车上端车体上。

所述的踏板包括对称分布在升降车中轴线两侧的左踏板和右踏板，所述的左踏板和右踏板通过折叠组件连接升降车，所述的折叠组件包括制动杆、固定轴和轴承座，所述的制动杆设置四个，左踏板和右踏板底部中心位置分别对称分布两个所述的制动杆，所述的轴承座设置两个并分别安装在升降车底部对应于制动杆的位置处，所述的固定轴两端分别连接两个轴承座，左踏板和右踏板下部的制动杆分别安装在对应的轴承座上。

所述的左踏板和右踏板边缘高于踏板平面，所述的升降车上两侧分别设有用于将左踏板和右踏板钩住的倒钩，所述的左踏板和右踏板上设备对应设有钩孔。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明在不改变风机塔筒内部结构的前提下实现方便、安全运输人员和检修物资，极大降低了攀爬强度和改造成本，对风电场的定期运营维护起了重要作用，装置设计简便、合理，使用范围；

(2)本发明采用单导轨导向，安装方便，同时避免了市面上双导轨可能出现的脱轨；

(3)本发明设置滑轮曳引组件，利用钢丝绳的摩擦驱动原理沿单导轨上升或下降，稳定性强，不易发生故障；

(4)本发明滑轮曳引组件设置了导向轮副，限制钢丝绳运行过程中发生摇晃，避免绳索弯折、扭结等现象出现，保证运行的稳定；

(5)本发明升降车设置导向轮模块，利用第二导向轮与单导轨啮合，防止升降车运行的摆动和倾覆，进一步提高了本装置运行的稳定性和安全性；

(6)本发明踏板采用折叠踏板设计成可收起固定式，增加了逃生空间，同时升降车上的倒钩和踏板上钩孔的对应设计能避免踏板折叠后再次打开，保证安全性同时又腾出一定空间方便撤离。

附图说明

图1为本发明单导轨导向免爬装置的主视图；

图2为本发明单导轨导向免爬装置的右视图；

图3为顶部支撑滑轮的立体结构示意图；

图4为导向轮副的立体结构示意图；

图5为升降平台正面立体结构示意图；

图6是升降平台反面立体结构示意图；

图7是踏板底部连接部件立体结构示意图。

图中，1为爬梯，2为单导轨，3为顶部支撑滑轮，4为钢丝绳，5为导向轮副，6为升降平台，7为曳引机，8为踏板，9为水平固定支座，10为滑轮支架，11为定滑轮，12为导轨固定支座，13为踏棍，14为第一内六角圆柱头螺钉，15为第一导向轮，16为滑轮支架，17为第一定位销，18为水平固定座，19为第一销轴，20为上升控制开关，21为下降控制开关，22为升降车，23为倒钩，24为左踏板，25为右踏板，26为启动按钮，27为急停按钮，28为手柄，29为遥控器收纳盒，30为第二内六角圆柱头螺钉，31为导向轮模块，32为导向轮安装板，33为第三内六角圆柱头螺钉，34为第四内六角圆柱头螺钉，35为制动杆，36为第五内六角圆柱头螺钉，37为固定轴，38为轴承座，39为第二导向轮，40为为第二定位销，41为第二销轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1～2所示，一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，包括爬梯1，免爬装置还包括单导轨2、升降平台6和曳引单元，单导轨2沿爬梯1高度方向固定在爬梯1中部，升降平台6滑动设置在单导轨2上，曳引单元连接升降平台6。单导轨2由导轨固定支座12与爬梯1相连，导轨固定支座12上下端设有螺钉接口，由M6*10mm的第一内六角圆柱头螺钉14连接。

曳引单元包括2组滑轮曳引组件和曳引机7，2组转轮曳引组件分别对称设置在单导轨2两侧并分别连接升降平台两侧，滑轮曳引组件均连接曳引机7。每组滑轮曳引组件均包括钢丝绳4、顶部支撑滑轮3和导向轮副5，顶部支撑滑轮3固定在爬梯1顶部并位于单导轨2侧面，导向轮副5设置在顶部支撑滑轮3下方并固定连接爬梯1，钢丝绳4一端固定升降平台6上端，另一端依次通过顶部支撑滑轮3和导向轮副5返回至曳引机7。

如图3所示，顶部支撑滑轮3设有一对，布置在爬梯1顶部的相邻踏棍13间。顶部支撑滑轮3包括水平固定支座9、滑轮支架10和定滑轮11，水平固定支座9设置两个并对称分布在爬梯1顶部相邻两个踏棍13上，滑轮支架10设置在两个水平固定支座9之间并通过M6*10mm的第一内六角圆柱头螺钉14与水平固定支座9固定连接，定滑轮11固定在滑轮支架10上，钢丝绳4绕过定滑轮11并延伸至导向轮副5。顶部支撑滑轮利用杠杆原理改变钢丝绳4上作用力的方向。

如图4所示，导向轮副5包括第一导向轮15和滑轮支架16，滑轮支架16设置在顶部支撑滑轮3下方并固定在爬梯1的踏棍13上，第一导向轮15设置两个并沿水平方向并排固定在滑轮支架16上，第一销轴19通过滑轮支架16上对应开设的轴孔将滑轮支架16与第一导向轮15相连，第一销轴19的末端由第一定位销17锁定，保证第一导向轮15运行的稳定，减少振动，钢丝绳4设置在两个第一导向轮15之间。上下两个M6*10mm第一内六角圆柱头螺钉14将滑轮支架16与踏棍13上的水平固定座18连接，防止导向轮副5结构发生偏移。导向轮副5主要是限制钢丝绳4运行过程中发生摇晃，避免弯折、扭结等现象出现。在传统的免爬器上，已有钢丝绳4出现了上述问题，对整个设备稳定性、人员安全都构成了威胁。因此，本发明涉及的导向轮副5的结构能较好地避免这些问题，进一步强化整个装置的安全性。

如图5、图6所示，升降平台6包括升降车22和踏板8，升降车22滑动设置在单导轨2上，升降车22上设有控制组件，踏板8为折叠式踏板并活动设置在升降车22下部。

控制组件包括上升控制开关20、下降控制开关21、启动按钮26和急停按钮27，上升控制开关20和下降控制开关21分别安装在升降车22两侧的手柄28上，启动按钮26和急停按钮27设置在升降车22上端车体上。只有按住控制开关20或21时，升降平台6才开始运作，一旦松开控制开关，升降平台6立即停止，避免维护人员的误操作；同时手柄28可前后小幅度转动，用于调节升降平台6的速度，保障操作的安全性。启动按钮26用于启动和关闭设备，急停按钮27能在设备出现故障或者其他突发情况下紧急停止，保证人员的安全。升降车22右侧附带遥控器收纳盒29，由两个M6*10mm内六角圆柱头螺钉固定在车身上，便于遥控器的放置，减少操作失误。

升降车22与单导轨2接触一面设有矩形凹槽，矩形凹槽内侧壁均匀分布多个导向轮模块31，本实施例中设置2个导向轮模块31。导向轮模块31包括导向轮安装板32和第二导向轮39，导向轮安装板32设置两个并对称固定于矩形凹槽内侧壁，每个导向轮安装板32通过四个M8*20mm的内六角圆柱头螺钉33固定到升降车22的矩形凹槽上，每个导向轮安装板32的两端分别对称安装第二导向轮39。第二导向轮39中心与导向轮安装板32固定部分的开口中心相对应，第二销轴41将两者连接起来，第二销轴41的末端由第二定位销40锁定，防止运行过程中第二导向轮39滑移。升降平台6运行时，升降车22背部的八个第二导向轮39与单导轨2啮合，防止升降车22运行的摆动和倾覆。

如图7所示，踏板8包括对称分布在升降车22中轴线两侧的左踏板24和右踏板25，左踏板24和右踏板25边缘高于踏板平面，避免人员踏空和物资的滑落，升降车22上两侧分别设有用于将左踏板24和右踏板25钩住的倒钩23，倒钩23由螺纹规格为M4*6mm的第二内六角圆柱头螺钉30固定在升降车22侧壁上，同时左踏板24和右踏板25上设备对应设有钩孔。倒钩23主要作用是防止折叠后踏板8的意外打开。

左踏板24和右踏板25通过折叠组件连接升降车22，折叠组件包括制动杆35、固定轴37和轴承座38，制动杆35设置四个，左踏板24和右踏板25底部中心位置分别对称分布两个制动杆35，每个制动杆35分别由四个M6*20mm的第四内六角圆柱头螺钉34固定，轴承座38设置两个并分别安装在升降车22底部对应于制动杆35的位置处，每个轴承座38由四个M10*20mm的第五内六角圆柱头螺钉36固定，固定轴37两端分别连接两个轴承座38，左踏板24和右踏板25下部的制动杆35分别安装在对应的轴承座38上。在突发情况下，操作人员可依次将踏板8折叠，并将避免折叠后踏板8再次打开，保证安全性同时又腾出一定空间方便撤离。

免爬器工作时，首先打开启动开关26，然后将踏板8与倒钩23脱离，利用手柄28上的上升控制开关20和下降控制开关21选择上升或者下降，此时曳引机7运行提供动力，钢丝绳4通过摩擦驱动原理实现升降平台6的上升或下降；当需要停止时，松开上升控制开关20或下降控制开关21，曳引机7断电，内部制动器抱死传动轴，停止免爬器运行。

Claims (10)

1.一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，包括爬梯(1)，其特征在于，所述的免爬装置还包括单导轨(2)、升降平台(6)和曳引单元，所述的单导轨(2)沿爬梯(1)高度方向固定在爬梯(1)中部，所述的升降平台(6)滑动设置在单导轨(2)上，所述的曳引单元连接所述的升降平台(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的曳引单元包括2组滑轮曳引组件和曳引机(7)，2组转轮曳引组件分别对称设置在单导轨(2)两侧并分别连接升降平台两侧，所述的滑轮曳引组件均连接曳引机(7)。

3.根据权利要求2所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，每组滑轮曳引组件均包括钢丝绳(4)、顶部支撑滑轮(3)和导向轮副(5)，所述的顶部支撑滑轮(3)固定在爬梯(1)顶部并位于单导轨(2)侧面，所述的导向轮副(5)设置在顶部支撑滑轮(3)下方并固定连接所述的爬梯(1)，所述的钢丝绳(4)一端固定升降平台(6)上端，另一端依次通过顶部支撑滑轮(3)和导向轮副(5)返回至曳引机(7)。

4.根据权利要求3所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的顶部支撑滑轮(3)包括水平固定支座(9)、滑轮支架(10)和定滑轮(11)，所述的水平固定支座(9)设置两个并对称分布在爬梯(1)顶部相邻两个踏棍(13)上，所述的滑轮支架(10)设置在两个水平固定支座(9)之间并与水平固定支座(9)固定连接，所述的定滑轮(11)固定在滑轮支架(10)上，所述的钢丝绳(4)绕过所述的定滑轮(11)并延伸至导向轮副(5)。

5.根据权利要求3所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的导向轮副(5)包括第一导向轮(15)和滑轮支架(16)，所述的滑轮支架(16)设置在顶部支撑滑轮(3)下方并固定在爬梯(1)的踏棍(13)上，所述的第一导向轮(15)设置两个并沿水平方向并排固定在滑轮支架(16)上，所述的钢丝绳(4)设置在两个第一导向轮(15)之间。

6.根据权利要求1所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的升降平台(6)包括升降车(22)和踏板(8)，所述的升降车(22)滑动设置在单导轨(2)上，所述的升降车(22)上设有控制组件，所述的踏板(8)为折叠式踏板并活动设置在升降车(22)下部。

7.根据权利要求6所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的升降车(22)与单导轨(2)接触一面设有矩形凹槽，所述的矩形凹槽内侧壁均匀分布多个导向轮模块(31)，所述的导向轮模块(31)包括导向轮安装板(32)和第二导向轮(39)，所述的导向轮安装板(32)设置两个并对称固定于矩形凹槽内侧壁，每个导向轮安装板(32)的两端分别对称安装所述的第二导向轮(39)。

8.根据权利要求6所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的控制组件包括上升控制开关(20)、下降控制开关(21)、启动按钮(26)和急停按钮(27)，所述的上升控制开关(20)和下降控制开关(21)分别安装在升降车(22)两侧的手柄(28)上，所述的启动按钮(26)和急停按钮(27)设置在升降车(22)上端车体上。

9.根据权利要求6所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的踏板(8)包括对称分布在升降车(22)中轴线两侧的左踏板(24)和右踏板(25)，所述的左踏板(24)和右踏板(25)通过折叠组件连接升降车(22)，所述的折叠组件包括制动杆(35)、固定轴(37)和轴承座(38)，所述的制动杆(35)设置四个，左踏板(24)和右踏板(25)底部中心位置分别对称分布两个所述的制动杆(35)，所述的轴承座(38)设置两个并分别安装在升降车(22)底部对应于制动杆(35)的位置处，所述的固定轴(37)两端分别连接两个轴承座(38)，左踏板(24)和右踏板(25)下部的制动杆(35)分别安装在对应的轴承座(38)上。

10.根据权利要求8所述的一种用于风机塔筒的单导轨导向免爬装置，其特征在于，所述的左踏板(24)和右踏板(25)边缘高于踏板平面，所述的升降车(22)上两侧分别设有用于将左踏板(24)和右踏板(25)钩住的倒钩(23)，所述的左踏板(24)和右踏板(25)上设备对应设有钩孔。