CN108975211B - 机舱自卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机舱自卸装置，顶升装置由两个顶升单元、转接两个顶升单元的连接梁、驱动电机、牙嵌式电磁离合器、连接轴和联轴器构成；顶升单元由外套、内套、螺旋升降机、升降机支座和底座构成；螺旋升降机在内套的内部通过升降机支座铰支在底座上，与螺旋升降机的螺旋丝杠旋合的丝杠螺母与内套铰接，在内套的一侧的下端固定有顶升臂，设置在顶升臂的最下端的钩部从外套上的开口伸出到外套的外部，内套与外套之间设置有滑轨和滑块；连接梁的纵向两端部与两个顶升单元的外套连接，且外套上的开口朝向顶升装置的纵向外侧；驱动电机设置在连接梁的内部，其两端的输出轴通过联轴器、连接轴、牙嵌式电磁离合器与两侧的螺旋升降机的输入轴连接。

Description

机舱自卸装置

技术领域

本发明涉及一种机械顶升装置，具体涉及一种机械式风力发电机机舱自卸装置。

背景技术

风电场建设通常是由运输公司使用专用的大件运输车辆将风电设备的总成或散件运送至机位，再由大型吊车将塔筒、机舱、轮毂、叶片等组装到预制的风机基础上。但因大型吊车价格昂贵、数量较少，每个台班的价格都不是个小数目，因此，业主往往租用较少的吊装设备，最大限度地使用大型吊装设备。但对于运输车辆来说，考虑到运输路途遥远，不可预测事件较多，往往提前发运，提前进场。对于机舱来说，装卸机舱必须使用220t或260t的大型吊车，很多情况下，由于各种各样的原因大型吊车迟迟不能到场，造成运输进场的机舱车无法卸车，出现大面积压车现象，甚至出现压车一两个月的情况，对运输车辆来说这是极大的浪费。

为解决机舱运输车压车现象，有人研制了门架式(或称龙门式)的机舱自卸装置，但由于自卸装置高度比较大，在用卡车将散件运到现场后，需要用中小型轮式吊车吊起组装，虽然能解决问题，但高空作业时间长、危险性大，而且中小型轮式吊车使用费也比较高。

为了避免高空作业和降低成本，装卸机舱最好是使用便于运输、容易组装的顶升装置。卸车步骤是：机舱运输车将机舱连同机舱基座运送至机位附近，用卡车将顶升装置和连接件运至机舱车附近，用叉车等将顶升装置从卡车上卸下并移至机舱车附近的指定位置，将连接件与在机舱运输车上位于机舱下的机舱基座连接，由顶升装置将机舱连同机舱基座一起顶起，运输车辆驶离，顶升装置下降，将机舱与基座一起放置在地面上。

但是，现有的顶升装置大都是载荷在执行机构的正上方，这样的装置由于执行机构输出的力可以直接与负载平衡，所以装置没有侧翻力矩，虽然装置没有倾覆的危险，但不能将负载放置在地面上。而负载在执行机构侧面的单体立柱式升降装置，虽然可以将负载放在地面上，但这种结构形式需要克服侧翻力矩，一般情况下都是将装置的顶端固定在墙壁或屋顶上。而对于需要在野外将机舱连同基座从运输车上卸下放置在地面上且机舱基座不带支腿这种要求来说，以上两种方案均不能实现。

如中国专利申请公开号CN106144975A，公开了一种机械式机架自动顶升装置，包括一个矩形支撑架、设置在支撑架上的多个高度相同的顶升缸和动力系统。该专利所公开的技术主要是四个机械式顶升装置固定在矩形的整体框架上，被顶升载荷放在整个顶升装置的上方，载荷不能放到地面上，而且整体式的框架形式也不适合于运输车驶进驶出的情况。

如中国专利授权公告号CN2926178，公开了一种机械传动的汽车顶升装置，其技术方案主要是驱动电机、减速机和顶升装置设置于地下，两顶升杆上方用一根横梁(托架)连接，并露出地面。这种方案可以设计成能将载荷放置在地面上，但该装置是不可移动的，不能用于在山上各个机位装卸机舱。

发明内容

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的就是要提供一种机舱自卸装置，只需用卡车将顶升装置和连接件运送至机舱车附近，用叉车将顶升装置卸下并移至机舱车附近，用连接件连接机舱基座和顶升装置，顶升装置能将机舱连同基座一起顶起，顶升装置纵向两端的侧倾力矩相互抵消，没有倾覆的危险，且在机舱车驶离后，顶升装置下降，能将机舱连同基座放置在地面上。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种机舱自卸装置，包括两个结构相同、分立于机舱车左右两侧的顶升装置、两个用于连接两侧的顶升装置的连接件以及控制器，两个所述连接件分别与机舱基座前后两端连接；顶升装置由两个顶升单元、连接两个顶升单元的连接梁、驱动电机、牙嵌式电磁离合器、连接轴和联轴器构成；顶升单元由外套、内套、螺旋升降机、升降机支座和底座构成；底座与外套固定成一体，螺旋升降机在内套的内部通过升降机支座铰支在底座上，与螺旋升降机的螺旋丝杠旋合的丝杠螺母与内套铰接，在内套的一侧的下端固定有顶升臂，外套的一侧设置有上下方向的开口，设置在顶升臂的最下端的钩部从外套上的开口伸出到外套的外部，内套与外套之间设置有滑轨和滑块；连接梁的纵向两端部与两个顶升单元的外套连接，且外套上的开口朝向顶升装置的纵向外侧；驱动电机设置在连接梁的内部，其两端的输出轴通过联轴器、连接轴、牙嵌式电磁离合器与两侧的螺旋升降机的输入轴连接。

进一步，牙嵌式电磁离合器与控制器电气连接。

进一步，所述连接件与机舱基座连接后，由固定装置进行固定，在连接件的两端部还设有用于防止连接件与钩部脱离的防脱装置，连接件两端的伸出部搭在两侧顶升装置的顶升臂的钩部上。

进一步，所述牙嵌式电磁离合器的输出端或连接轴或螺旋升降机上安装霍尔转速传感器，所述霍尔转速传感器与所述控制器电气连接。

进一步，外套上设有紧急停车开关，紧急停车开关与控制器电气连接。

本发明的有益效果是：

1.采用纯机械的螺旋丝杠作为执行机构，具备自锁功能、顶升力大、可靠性高、同步性好，无液压油泄漏污染环境的危险；

2、受力点设置在装置的两端，侧倾力矩相互抵消；

3、可以将机舱放置于地面，机舱基座不需设置支腿，既可以装车也可以卸车；

4、设置有牙嵌式电磁离合器，顶升单元既可以单独升降，也可以两个顶升单元同步升降；

5、设置有同步检测装置以及紧急停车开关；

6、与260t吊车相比价格便宜，作业费用低。

附图说明

图1为本发明的机舱自卸装置放置在机舱车两侧的示意图；

图2为本发明的机舱自卸装置将机舱卸下放置在地面上的示意图，(a)为侧视图，(b)为主视图，(c)为俯视图(无机舱)；

图3为本发明的机舱自卸装置的顶升装置结构示意图，(a)为主视图，(b)为俯视图；

图4为顶升单元结构示意图，(a)为外形图，(b)为侧面剖视图，(c)为正面剖视图，(d) 为俯视图；

图5为机舱基座与连接件(活动梁)连接的示意图，(a)为主视图，(b)为俯视图；

图6为本发明的连接件(活动梁)与两个顶升装置连接的示意图；

图7为牙嵌式电磁离合器结构示示意图，(a)为纵向剖视图，(b)为侧视图，(c)为俯视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2(a)，(b)，(c)所示，本发明的机舱自卸装置，包括两个结构相同、分立于机舱车左右两侧的顶升装置10和两个用于连接两侧的顶升装置10的连接件(活动梁)7，机舱基座6的前后两端分别与两连接件7连接。

如图3(a)，(b)和图4(a)，(b)，(c)，(d)所示，顶升装置10由两个顶升单元11、连接两个顶升单元11的连接梁12、驱动电机24、牙嵌式电磁离合器28、连接轴27和联轴器 26构成。顶升单元11由外套23、内套22、螺旋升降机17、升降机支座18和底座19构成。底座19与外套23固定成一体，螺旋升降机17在内套22的内部通过升降机支座18铰支在底座19上，与螺旋升降机17的螺旋丝杠21旋合的丝杠螺母20与内套22铰接，在内套22的一侧的下端固定有顶升臂15，外套23的一侧设置有上下方向的开口8，设置在顶升臂15的最下端的钩部9从外套23上的开口8伸出到外套23的外部，内套22与外套23之间设置有滑轨和滑块。

如图3(a)，(b)所示，连接梁12的纵向两端部与两个顶升单元11的外套23连接，且外套23上的开口8朝向顶升装置10的纵向外侧。驱动电机24设置在连接梁12的内部，其两端的输出轴通过联轴器26、连接轴27、牙嵌式电磁离合器28与两侧的螺旋升降机17的输入轴连接。牙嵌式电磁离合器28与控制器(未示)电气连接，控制器控制牙嵌式电磁离合器28离合来实现控制每个顶升单元11顶升或下降，使顶升单元11既可以单独升降，也可以两个顶升单元11同步升降。

如图3(a)，(b)和图4(a)，(b)，(c)，(d)所示，如果驱动电机24旋转，则螺旋升降机17的螺旋丝杠21旋转，与螺旋丝杠21旋合的丝杠螺母20沿螺旋丝杠21上下移动，由于丝杠螺母20与内套22铰接，且内套22与外套23之间设置有滑轨和滑块，所以内套22能在外套23内上下移动，由于固定在内套22上的顶升臂15最下端的钩部9从开口8伸出在外套 23的外部，所以内套22在外套23中上下移动时，顶升臂15的钩部9在外套23的外部上下移动。

另外，如果顶升装置10两端的顶升臂15的钩部9承受向下的载荷，由于顶升臂15固定在内套22上，且钩部9从开口8伸出在外套23的外部，而开口8朝向顶升装置10的纵向外侧，所以内套22将承受向顶升装置10的纵向两端倾覆的侧倾力矩，该侧倾力矩通过内套22和外套23之间的滑轨和滑块作用在外套23上。如果顶升装置10两端结构相同的顶升单元11承受相同的载荷，则两顶升单元11的外套23承受相同的侧倾力矩，但由于两顶升单元11的外套23的开口8朝向顶升装置10的纵向外侧，方向相反，所以两外套23所受的侧倾力矩方向相反，由于连接梁12与两端的顶升单元11的外套23连接成一体，所以两外套23所受的侧倾力矩相互抵消。

由于底座19与外套23固定成一体，且底座19有足够大的支承面积，顶升装置10的两外套23所受的两个侧倾力矩相互抵消了，所以整个顶升装置10有足够的稳定裕量。

如图1、图2(a)，(b)，(c)、图5(a)，(b)和图6所示，机舱基座6固定在机舱5的底部，两个顶升装置10分别立于机舱车2的左右两侧，两个连接件(活动梁)7与机舱基座6 连接，由固定装置31进行固定，防止活动梁7与机舱基座6相对移动，在活动梁7的两端部还设有用于防止活动梁7与钩部9脱离的防脱装置(挡块)16，活动梁7两端的伸出部搭在两侧顶升装置10的顶升臂15的钩部9上。

本发明的机舱自卸装置10设置有控制器(未示)，在控制器控制驱动电机24旋转而顶升臂15的钩部9上升或下降时，能使机舱基座6连同机舱5一起上升或下降。

这样的话，如图1所示，当牵引车1将机舱运输车2牵引至指定位置，由叉车等将机舱自卸装置10放置在机舱车2的两侧，并将连接件7与机舱基座6连接。启动驱动电机24，在钩部9上升时，机舱基座6能上升离开机舱车2，机舱车2可以驶离；由于钩部9设置在顶升臂15的最下端，所以在钩部9下降时，能将机舱基座6放置在地面上。

由于顶升单元11采用螺旋升降机17作为顶升执行元件，螺旋升降机17具有自锁功能，所以不必担心安全问题。

另外，如图4(a)，(b)，(c)，(d)和图6所示，本发明的机舱自卸装置10在外套23上还设置有紧急停车开关29，紧急停车开关29与控制器电气连接。

另外，如图3(a)，(b)和图7(a)，(b)，(c)所示，牙嵌式电磁离合器28的输入轴32 通过联轴器26、连接轴27连接驱动电机24，输出轴33通过联轴器26和连接轴27连接螺旋升降机17。霍尔转速传感器35安装在牙嵌式电磁离合器28的输出端，霍尔转速传感器35 也可以安装在连接轴27或螺旋升降机17上，霍尔转速传感器35与控制器电气连接。转速传感器也可以是其它原理形式的，如电容式、光电式等。

如以上所述，这样的机舱自卸装置，包括两个结构相同、分立于机舱车左右两侧的顶升装置、两个用于连接两侧的顶升装置的连接件以及控制器，机舱基座的前后两端分别与两个连接件连接；顶升装置由两个顶升单元、连接两个顶升单元的连接梁、驱动电机、牙嵌式电磁离合器、连接轴和联轴器构成；顶升单元由外套、内套、螺旋升降机、升降机支座和底座构成；底座与外套固定成一体，螺旋升降机在内套的内部通过升降机支座铰支在底座上，与螺旋升降机的螺旋丝杠旋合的丝杠螺母与内套铰接，在内套的一侧的下端固定有顶升臂，外套的一侧设置有上下方向的开口，设置在顶升臂的最下端的钩部从外套上的开口伸出到外套的外部，内套与外套之间设置有滑轨和滑块；连接梁的纵向两端部与两个顶升单元的外套连接，且外套上的开口朝向顶升装置的纵向外侧；驱动电机设置在连接梁的内部，其两端的输出轴通过联轴器、连接轴、牙嵌式电磁离合器与两侧的螺旋升降机的输入轴连接。

由于机舱自卸装置不需要吊车，只需用卡车将顶升装置和连接件运送至机舱车附近，用叉车将顶升装置卸下并移至机舱车附近，用连接件连接机舱基座和顶升装置，顶升装置能将机舱连同基座一起顶起，顶升装置两端的侧倾力矩相互抵消，没有倾覆的危险，且在机舱车驶离后，顶升装置下降，能将机舱连同基座放置在地面上。

另外，由于顶升装置上设置有紧急停车开关，所以在发现有危险时能由人工操纵立即停车。还有，顶升装置上设置有转速传感器，在控制器检测到某一顶升单元出现故障(不同步)时，控制器会控制驱动电机停止工作，使装卸作业更加安全。

Claims (5)

1.一种机舱自卸装置，其特征在于：包括两个结构相同、分立于机舱车左右两侧的顶升装置、两个用于搭接两侧的所述顶升装置的连接件以及控制器；两个所述连接件分别与机舱基座前后两端连接，所述顶升装置由两个顶升单元、连接所述两个顶升单元的连接梁、驱动电机、牙嵌式电磁离合器、连接轴和联轴器构成；所述顶升单元由外套、内套、螺旋升降机、升降机支座和底座构成；所述底座与所述外套固定成一体，所述螺旋升降机在所述内套的内部通过所述升降机支座铰支在所述底座上，与所述螺旋升降机的螺旋丝杠旋合的丝杠螺母与所述内套铰接，在所述内套的一侧的下端固定有顶升臂，所述外套的一侧设置有上下方向的开口，设置在所述顶升臂的最下端的钩部从所述外套上的所述开口伸出到所述外套的外部，所述内套与所述外套之间设置有滑轨和滑块；所述连接梁的纵向两端部与所述两个顶升单元的所述外套连接，且所述外套上的所述开口朝向所述顶升装置的纵向外侧；所述驱动电机设置在所述连接梁的内部，其两端的输出轴通过所述联轴器、所述连接轴、所述牙嵌式电磁离合器与两侧的所述螺旋升降机的输入轴连接。

2.根据权利要求1所述的机舱自卸装置，其特征在于：所述牙嵌式电磁离合器与所述控制器电气连接。

3.根据权利要求1所述的机舱自卸装置，其特征在于：所述连接件与机舱基座连接后，由固定装置进行固定，在所述连接件的两端部还设有用于防止所述连接件与所述钩部脱离的防脱装置，所述连接件两端的伸出部搭在两侧所述顶升装置的所述顶升臂的所述钩部上。

4.根据权利要求1所述的机舱自卸装置，其特征在于：所述牙嵌式电磁离合器的输出端或连接轴或螺旋升降机上安装霍尔转速传感器，所述霍尔转速传感器与所述控制器电气连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的机舱自卸装置，其特征在于：所述外套上设有紧急停车开关，所述紧急停车开关与所述控制器电气连接。

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