CN108892020A - 一种塔筒升降机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塔筒升降机。包括升降箱体，在升降箱体的顶部安装有上限位装置、底部安装有下限位装置，在升降箱体内还安装有安全限速器；上限位装置包括上X型支架和升降顶板，上X型支架由中部铰接连接的两个矩形框架构成，在升降顶板的底部设有支撑板，支撑板的中部位于上固定板的缺口内，在支撑板的下端与上固定板之间设有复位弹簧；在上固定板上安装有检测升降顶板位置的上接近开关；下限位装置包括安装在升降箱体底部的底盘，在底盘的下方设有下X型支架和升降底板，在底盘的底部设有多个导柱，在升降底板上的对应位置设有多个导孔；在底盘上安装有检测升降底板位置的下接近开关。本发明结构紧凑、安全性高、便于维护。

Description

一种塔筒升降机

技术领域

本发明属于风电设施技术领域，尤其涉及一种塔筒升降机。

背景技术

塔筒升降机是用于风电塔筒的升降机，风电塔筒起到支撑作用，也具有在运行过程中吸收机组震动的作用。在安装以及后期的维护过程中，相关人员需要从塔筒内部沿塔筒筒壁爬升至顶部的风电机组，再进行常规的维修维护操作。通常情况下，风电塔筒的高度较大，传统徒手攀爬的方式不仅费时费力，而且容易导致危险情况，徒手攀爬也无法携带过多的检修设施，导致风电机组的维修维护效率低下，塔筒升降机良好地解决了上述诸多问题。

塔筒升降机类似于电梯，都是采用驱动机和钢缆驱动轿厢升降移动，配以导向机构以保证轿厢升降时的平稳性，配以安全机构以在危险情况下进行紧急制动从而保证安全。

现有的塔筒升降机在安全性方面仍然难以满足日益苛刻的要求，随着全球风电规模的日益扩大，塔筒升降机日益发挥着更加重要的辅助作用，人们对其安全性、维护的便捷性等性能提出了日益严苛的要求。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构紧凑、安全性高、便于维护的塔筒升降机。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种塔筒升降机包括升降箱体，在升降箱体的顶部安装有上限位装置、底部安装有下限位装置，在升降箱体内还安装有安全限速器；上限位装置包括上X型支架和升降顶板，上X型支架由中部铰接连接的两个矩形框架构成，其中一个矩形框架的顶部与升降顶板铰接连接、底部与升降箱体顶部的耳板铰接连接，另一个矩形框架的顶部两侧设有销钉且销钉位于升降顶板上的条形孔内、底部两侧设有销钉且销钉位于升降箱体顶部的耳板上的条形孔内；在升降箱体的顶部边缘还设有中部带有缺口的上固定板，在升降顶板的底部设有支撑板，支撑板的中部位于上固定板的缺口内，在支撑板的下端与上固定板之间设有复位弹簧；在上固定板上安装有检测升降顶板位置的上接近开关；下限位装置包括安装在升降箱体底部的底盘，在底盘的下方设有下X型支架和升降底板，下X型支架由中部铰接连接的两个矩形框架构成，其中一个矩形框架的顶部与底盘上的耳板铰接连接、底部与升降底板铰接连接，另一个矩形框架的顶部两侧设有销钉且销钉位于底盘的耳板的条形孔内、底部两侧设有销钉且销钉位于升降底板上的条形孔内；在底盘的底部设有多个导柱，在升降底板上的对应位置设有多个导孔；在底盘上安装有检测升降底板位置的下接近开关；安全限速器包括基座，在基座的正面设有外筒体、背面安装有减速电机，在外筒体的中心位置设有中心轴；还包括鼓刹机构，鼓刹机构包括带有轴孔的上部支臂和下部支臂，两者均安装在中心轴上，还包括采用两个轴座安装的正反螺旋丝杠，在其正螺旋和反螺旋部分分别安装有上部丝母和下部丝母，上部丝母与上部支臂的后端铰接连接、下部丝母与下部支臂的后端铰接连接，减速电机的输出轴经由基座上的轴孔穿入并与正反螺旋丝杠的一端采用锥齿轮组传动；还包括上部鼓刹片、下部鼓刹片以及连接块，上部鼓刹片、下部鼓刹片两者的后端均与连接块铰接连接，在基座上还设有安装轴，安装轴位于开设在连接块上的轴孔内；在上部鼓刹片的内侧设有上部加强内筋板并在上部加强内筋板的前部设有条形孔，在上部支臂的前端设有销钉且该销钉位于上部加强内筋板的条形孔内，在下部鼓刹片的内侧设有下部加强内筋板并在下部加强内筋板的前部设有条形孔，在下部支臂的前端设有销钉且该销钉位于下部加强内筋板的条形孔内，在上部鼓刹片前部的外侧设有上部摩擦片，在下部鼓刹片前部的外侧设有下部摩擦片；还包括背面带有内筒体的钢缆导轮，钢缆导轮的中部设有轴孔并安装有轴承，轴承的内圈套设在中心轴上并采用锁母锁定。

本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种结构设计简单合理的塔筒升降机，与现有的塔筒升降机相比，本技术方案中通过在升降箱体的上部设置上限位装置、下部设置下限位装置，实现了升降箱体在风电塔筒内高位和低位的位置限定，便于升降高度及位置的精细化控制，有效避免出现位置异常等现象，提升安全性。另外，本技术方案中的上限位装置和下限位装置还可以作为升降箱体顶部和底部的人孔，供紧急情况下的逃生使用，进一步提升了安全性。通过设置安全限速器，实现了对升降箱体升降速度的限定，避免出现升降过速的情况，在极端情况下可以将整个升降箱体刹停，避免出现严重伤害事故。整个塔筒升降机结构紧凑，便于在狭小的空间内进行安装，后期的维修维护也十分便捷。

优选地：升降箱体包括矩形的内框架，在内框架的背部、左侧、右侧和前部上方的位置设有面板，在内框架的前部下方位置安装有固定门和滑动门。

优选地：在升降箱体的背部面板、左侧面板、右侧面板三者的上部和下部均设有透气孔，在背部面板、左侧面板、右侧面板三者的中部均设有视窗。

优选地：在升降箱体的左侧面板和右侧面板上均设有导向机构，导向机构包括与安装在风电塔筒内壁上的轨道配合的上夹持导轮和下夹持导轮。

优选地：安全限速器安装在升降箱体的内框架上，在升降顶板上还开设有供止动钢缆穿入的钢缆孔。

优选地：在基座的正面还设有护罩，护罩覆盖住钢缆导轮的中下部。

优选地：在上部支臂和下部支臂两者的前端均安装有顶块，上部支臂和下部支臂两者的前端闭合后，两者的顶块抵靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中上限位装置的结构示意图；

图3是图1中上限位装置的结构示意图；

图4是图1中下限位装置的结构示意图；

图5是图1中安全限速器的主视结构示意图；

图6是图1中安全限速器的主视结构示意图，去掉护罩；

图7是图1中安全限速器的内部结构示意图；

图8是图1中安全限速器的基座部分的俯视结构示意图；

图9是图1中安全限速器的钢缆导轮的俯视结构示意图。

图中：

1、上限位装置；

1-1、上X型支架；1-2、升降顶板；1-3、钢缆孔；1-4、上固定板；1-5、复位弹簧；1-6、支撑板；

2、升降箱体；

3、下限位装置；

3-1、下X型支架；3-2、底盘；3-3、加强横梁；3-4、升降底板；3-5、导孔；3-6、导柱；

4、安全限速器；

4-1、钢缆导轮；4-2、护罩；4-3、基座；4-4、下部支臂；4-5、轴座；4-6、下部丝母；4-7、正反螺旋丝杠；4-8、连接块；4-9、上部丝母；4-10、安装轴；4-11、锥齿轮组；4-12、上部鼓刹片；4-13、上部加强内筋板；4-14、上部支臂；4-15、中心轴；4-16、上部摩擦片；4-17、外筒体；4-18、顶块；4-19、下部摩擦片；4-20、下部鼓刹片；4-21、下部加强内筋板；4-22、减速电机；4-23、内筒体；

5、止动钢缆。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本发明的塔筒升降机包括升降箱体2，在升降箱体2的顶部安装有上限位装置1、底部安装有下限位装置3，在升降箱体2内还安装有安全限速器4。升降箱体2用于载人和载物，上限位装置1和下限位装置3用于对升降箱体2的高位和低位进行限位，为控制器提供触发信号，安全限速器4用于在升降箱体2的升降速度超限时进行限速或者制动，防止出现事故。

请参见图2和图3，可以看出：上限位装置1包括上X型支架1-1和升降顶板1-2，上X型支架1-1由中部铰接连接的两个矩形框架构成，其中一个矩形框架的顶部与升降顶板1-2铰接连接、底部与升降箱体2顶部的耳板铰接连接，另一个矩形框架的顶部两侧设有销钉且销钉位于升降顶板1-2上的条形孔内、底部两侧设有销钉且销钉位于升降箱体2顶部的耳板上的条形孔内。因此，上X型支架1-1可以伸缩，带动升降顶板1-2上升或者下降。

在升降箱体2的顶部边缘还设有中部带有缺口的上固定板1-4，在升降顶板1-2的底部设有支撑板1-6，支撑板1-6的中部位于上固定板1-4的缺口内，在支撑板1-6的下端与上固定板1-4之间设有复位弹簧1-5。在复位弹簧1-5的复位弹力的作用下，上X型支架1-1维持在一定的展开状态，令升降顶板1-2具有一个上下浮动的空间。

在上固定板1-4上安装有检测升降顶板1-2位置的上接近开关。在升降箱体2升降移动的过程中，当到达预设的高度位置时，升降顶板1-2受到风电塔筒内预置设施的触发，升降箱体2继续上行时，上X型支架1-1收缩而扁平化，复位弹簧1-5受到拉伸，当升降顶板1-2距离上接近开关一定距离时，上接近开关产生触发信号并传送给控制器，控制器接收该信号后指令提升装置停机。

请参见图4，可以看出：下限位装置3包括安装在升降箱体2底部的底盘3-2，在底盘3-2的下方设有下X型支架3-1和升降底板3-4，下X型支架3-1由中部铰接连接的两个矩形框架构成，其中一个矩形框架的顶部与底盘3-2上的耳板铰接连接、底部与升降底板3-4铰接连接，另一个矩形框架的顶部两侧设有销钉且销钉位于底盘3-2的耳板的条形孔内、底部两侧设有销钉且销钉位于升降底板3-4上的条形孔内。因此，下X型支架3-1可以伸缩，带动升降底板3-4上升或者下降。本实施例中，为了提升底盘3-2的结构强度，在底盘3-2的下表面还设有加强横梁3-3。

在底盘3-2的底部设有多个导柱3-6，在升降底板3-4上的对应位置设有多个导孔3-5，当下X型支架3-1被压缩时，各导柱3-6分别插入相应的导孔3-5内。为了提供一定的缓冲效果，还可以在各导柱3-6上设置弹簧组件，导柱3-6插入导孔3-5内之后，弹簧组件受到压缩。在底盘3-2上安装有检测升降底板3-4位置的下接近开关。在升降箱体2升降移动的过程中，当到达预设的低位位置时，升降底板3-4受到风电塔筒内预置设施的触发(如地面)，升降箱体2继续下行时，下X型支架3-1收缩而扁平化，当升降底板3-4距离下接近开关一定距离时，下接近开关产生触发信号并传送给控制器，控制器接收该信号后指令提升装置停机。

值得注意的是，上限位装置1和下限位装置3两者还可以作为人孔使用，供检修人员进出。因此，升降箱体2的顶部是敞口状态，底盘3-2及其附属机构应能够从升降箱体2的底部进行快速拆卸，以将底部人孔打开。底盘3-2可以采用螺栓连接、销接等方式与升降箱体2的底部连接。

本实施例中，升降箱体2包括矩形的内框架，在内框架的背部、左侧、右侧和前部上方的位置设有面板，在内框架的前部下方位置安装有固定门和滑动门。进一步地，在升降箱体2的背部面板、左侧面板、右侧面板三者的上部和下部均设有透气孔，在背部面板、左侧面板、右侧面板三者的中部均设有视窗。更进一步地，在升降箱体2的左侧面板和右侧面板上均设有导向机构，导向机构包括与安装在风电塔筒内壁上的轨道配合的上夹持导轮和下夹持导轮，上夹持导轮和下夹持导轮均包括对置的两个导轮，将轨道夹持在中间，这样升降箱体2作升降移动时就会十分平稳。

请参见图5至图9，可以看出：安全限速器4包括基座4-3，在基座4-3的正面设有外筒体4-17、背面安装有减速电机4-22，在外筒体4-17的中心位置设有中心轴4-15，中心轴4-15的内端与基座4-3是固定连接的。

还包括鼓刹机构，鼓刹机构包括带有轴孔的上部支臂4-14和下部支臂4-4，两者均安装在中心轴4-15上，还包括采用两个轴座4-5安装的正反螺旋丝杠4-7，在其正螺旋和反螺旋部分分别安装有上部丝母4-9和下部丝母4-6，上部丝母4-9与上部支臂4-14的后端铰接连接、下部丝母4-6与下部支臂4-4的后端铰接连接，减速电机4-22的输出轴经由基座4-3上的轴孔穿入并与正反螺旋丝杠4-7的一端采用锥齿轮组4-11传动。

还包括上部鼓刹片4-12、下部鼓刹片4-20以及连接块4-8，上部鼓刹片4-12、下部鼓刹片4-20两者的后端均与连接块4-8铰接连接，在基座4-3上还设有安装轴4-10，安装轴4-10位于开设在连接块4-8上的轴孔内。在上部鼓刹片4-12的内侧设有上部加强内筋板4-13并在上部加强内筋板4-13的前部设有条形孔，在上部支臂4-14的前端设有销钉且该销钉位于上部加强内筋板4-13的条形孔内；在下部鼓刹片4-20的内侧设有下部加强内筋板4-21并在下部加强内筋板4-21的前部设有条形孔，在下部支臂4-4的前端设有销钉且该销钉位于下部加强内筋板4-21的条形孔内。在上部鼓刹片4-12前部的外侧设有上部摩擦片4-16，在下部鼓刹片4-20前部的外侧设有下部摩擦片4-19。

在减速电机4-22的驱动下，正反螺旋丝杠4-7转动，上部丝母4-9和下部丝母4-6两者相向或者背向移动，则带动上部支臂4-14和下部支臂4-4两者打开或者闭合，进而带动上部鼓刹片4-12和下部鼓刹片4-20两者前部同步外移或者内移。本实施例中，可以在上部支臂4-14的中部与上部加强内筋板4-13的中部之间设置弹簧提供复位弹力、在下部支臂4-4的中部与下部加强内筋板4-21的中部之间设置弹簧提供复位弹力。

还包括背面带有内筒体4-23的钢缆导轮4-1，钢缆导轮4-1的中部设有轴孔并安装有轴承，轴承的内圈套设在中心轴4-15上并采用锁母锁定。钢缆导轮4-1安装后，内筒体4-23嵌入外筒体4-17与上部鼓刹片4-12、下部鼓刹片4-20之间，上部鼓刹片4-12和下部鼓刹片4-20外移时，上部摩擦片4-16和下部摩擦片4-19与内筒体4-23的内壁摩擦接触产生刹车的效果。止动钢缆5绕设在钢缆导轮4-1上，两者之间无相对移动，即钢缆导轮4-1外圆周的线速度等于止动钢缆5的移动速度。

本实施例中，在上部支臂4-14和下部支臂4-4两者的前端均安装有顶块4-18，上部支臂4-14和下部支臂4-4两者的前端闭合后，两者的顶块4-18抵靠。这样就限定了上部鼓刹片4-12与下部鼓刹片4-20两者的闭合位置，实际安装中，上部鼓刹片4-12与下部鼓刹片4-20两者的摩擦片与内筒体4-23之间的距离控制在2-5mm以内，当出现速度超限的情况时，能够通过快速反应实现刹车降速甚至紧急制动(此时上部鼓刹片4-12与下部鼓刹片4-20两者以较大压力保证摩擦片与内筒体4-23之间的可靠摩擦接触)。

本实施例中，安全限速器4安装在升降箱体2的内框架上，在升降顶板1-2上还开设有供止动钢缆5穿入的钢缆孔1-3。

本实施例中，在基座4-3的正面还设有护罩4-2，护罩4-2覆盖住钢缆导轮4-1的中下部，有效避免异物进入安全限速器4的内部，提升工作的可靠性。

上接近开关、下接近开关、减速电机4-22接入一个控制器，升降驱动装置通过驱动钢缆(与止动钢缆5是不同的一条钢缆，驱动钢缆可以通过开设在升降顶板1-2上的其中一个钢缆孔1-3穿入并连接至升降箱体2的内框架上)带动升降箱体2升降移动，上接近开关和下接近开关产生触发信号实现对升降箱体2高位和低位的位置控制。当出现失速情况时，外置的传感器向控制器发送信号，控制器指令减速电机4-22动作，令鼓刹机构动作以产生刹车作用，特殊情况下产生制动作用。刹车后钢缆导轮4-1减速转动甚至停转，与止动钢缆5之间发生相对滑动，产生的综合效果是减缓升降箱体2的移动速度。

需要设置失速信号检测组件用于获取升降箱体2移动的瞬时速度，检测组件可以是安装在升降驱动装置上的用于检测驱动钢缆移动线速度的传感器，也可以是检测安全限速器4的钢缆导轮4-1转速的传感器如旋转编码器、光栅传感器等，上述传感器向控制器发送检测到的失速信号(即线速度超过安全值)，控制器做出响应对钢缆导轮4-1进行减速或者刹停。

Claims (7)

1.一种塔筒升降机，其特征是：包括升降箱体(2)，在升降箱体(2)的顶部安装有上限位装置(1)、底部安装有下限位装置(3)，在升降箱体(2)内还安装有安全限速器(4)；

上限位装置(1)包括上X型支架(1-1)和升降顶板(1-2)，上X型支架(1-1)由中部铰接连接的两个矩形框架构成，其中一个矩形框架的顶部与升降顶板(1-2)铰接连接、底部与升降箱体(2)顶部的耳板铰接连接，另一个矩形框架的顶部两侧设有销钉且销钉位于升降顶板(1-2)上的条形孔内、底部两侧设有销钉且销钉位于升降箱体(2)顶部的耳板上的条形孔内；在升降箱体(2)的顶部边缘还设有中部带有缺口的上固定板(1-4)，在升降顶板(1-2)的底部设有支撑板(1-6)，支撑板(1-6)的中部位于上固定板(1-4)的缺口内，在支撑板(1-6)的下端与上固定板(1-4)之间设有复位弹簧(1-5)；在上固定板(1-4)上安装有检测升降顶板(1-2)位置的上接近开关；

下限位装置(3)包括安装在升降箱体(2)底部的底盘(3-2)，在底盘(3-2)的下方设有下X型支架(3-1)和升降底板(3-4)，下X型支架(3-1)由中部铰接连接的两个矩形框架构成，其中一个矩形框架的顶部与底盘(3-2)上的耳板铰接连接、底部与升降底板(3-4)铰接连接，另一个矩形框架的顶部两侧设有销钉且销钉位于底盘(3-2)的耳板的条形孔内、底部两侧设有销钉且销钉位于升降底板(3-4)上的条形孔内；在底盘(3-2)的底部设有多个导柱(3-6)，在升降底板(3-4)上的对应位置设有多个导孔(3-5)；在底盘(3-2)上安装有检测升降底板(3-4)位置的下接近开关；

安全限速器(4)包括基座(4-3)，在基座(4-3)的正面设有外筒体(4-17)、背面安装有减速电机(4-22)，在外筒体(4-17)的中心位置设有中心轴(4-15)；还包括鼓刹机构，鼓刹机构包括带有轴孔的上部支臂(4-14)和下部支臂(4-4)，两者均安装在中心轴(4-15)上，还包括采用两个轴座(4-5)安装的正反螺旋丝杠(4-7)，在其正螺旋和反螺旋部分分别安装有上部丝母(4-9)和下部丝母(4-6)，上部丝母(4-9)与上部支臂(4-14)的后端铰接连接、下部丝母(4-6)与下部支臂(4-4)的后端铰接连接，减速电机(4-22)的输出轴经由基座(4-3)上的轴孔穿入并与正反螺旋丝杠(4-7)的一端采用锥齿轮组(4-11)传动；还包括上部鼓刹片(4-12)、下部鼓刹片(4-20)以及连接块(4-8)，上部鼓刹片(4-12)、下部鼓刹片(4-20)两者的后端均与连接块(4-8)铰接连接，在基座(4-3)上还设有安装轴(4-10)，安装轴(4-10)位于开设在连接块(4-8)上的轴孔内；在上部鼓刹片(4-12)的内侧设有上部加强内筋板(4-13)并在上部加强内筋板(4-13)的前部设有条形孔，在上部支臂(4-14)的前端设有销钉且该销钉位于上部加强内筋板(4-13)的条形孔内，在下部鼓刹片(4-20)的内侧设有下部加强内筋板(4-21)并在下部加强内筋板(4-21)的前部设有条形孔，在下部支臂(4-4)的前端设有销钉且该销钉位于下部加强内筋板(4-21)的条形孔内，在上部鼓刹片(4-12)前部的外侧设有上部摩擦片(4-16)，在下部鼓刹片(4-20)前部的外侧设有下部摩擦片(4-19)；还包括背面带有内筒体(4-23)的钢缆导轮(4-1)，钢缆导轮(4-1)的中部设有轴孔并安装有轴承，轴承的内圈套设在中心轴(4-15)上并采用锁母锁定。

2.如权利要求1所述的塔筒升降机，其特征是：升降箱体(2)包括矩形的内框架，在内框架的背部、左侧、右侧和前部上方的位置设有面板，在内框架的前部下方位置安装有固定门和滑动门。

3.如权利要求2所述的塔筒升降机，其特征是：在升降箱体(2)的背部面板、左侧面板、右侧面板三者的上部和下部均设有透气孔，在背部面板、左侧面板、右侧面板三者的中部均设有视窗。

4.如权利要求3所述的塔筒升降机，其特征是：在升降箱体(2)的左侧面板和右侧面板上均设有导向机构，导向机构包括与安装在风电塔筒内壁上的轨道配合的上夹持导轮和下夹持导轮。

5.如权利要求4所述的塔筒升降机，其特征是：安全限速器(4)安装在升降箱体(2)的内框架上，在升降顶板(1-2)上还开设有供止动钢缆(5)穿入的钢缆孔(1-3)。

6.如权利要求5所述的塔筒升降机，其特征是：在基座(4-3)的正面还设有护罩(4-2)，护罩(4-2)覆盖住钢缆导轮(4-1)的中下部。

7.如权利要求6所述的塔筒升降机，其特征是：在上部支臂(4-14)和下部支臂(4-4)两者的前端均安装有顶块(4-18)，上部支臂(4-14)和下部支臂(4-4)两者的前端闭合后，两者的顶块(4-18)抵靠。