CN109909943A - 更换工装及更换重物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种更换工装及更换重物的方法。该更换工装包括：固定框架，包括相对设置的固定板和支撑板，以及可移动地连接于支撑板与固定板之间的支撑装置，固定板包括靠近支撑装置的上表面、远离支撑装置的下表面以及连接上表面和下表面的侧表面；转向装置，设置于固定板的下表面上，转向装置包括底座和与底座枢轴连接的转向轮，底座与固定板可转动连接；导向装置，设置于固定板的侧表面上，导向装置包括与固定板可转动连接的导向轮。该更换工装通过在固定框架的固定板上设置转向装置和导向装置，可以提高更换工装在狭窄的空间内的运动灵活性，降低更换重物的操作难度，提高重物的更换效率。

Description

更换工装及更换重物的方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种更换工装及更换重物的方法。

背景技术

随着风电技术的日趋成熟，风力发电机组的装机量出现持续的增长，变流模块等部件的重量随着风力发电机组容量的增加而逐渐增加，为机组后期的维护和保养带来了严峻的考验。

由于风力发电机组的塔筒内空间狭小，对于重量较重的变流模块等部件的更换，通常需要配备2-3名工作人员，依靠传统低效的人工搬运方式完成，存在更换效率低、有较大的安全隐患等诸多问题，无法满足当前需要快速响应的现状。

发明内容

本发明的目的是提供一种更换工装及更换重物的方法，该更换工装可以提高在狭窄空间内更换重物的灵活性。

一方面，本发明提出了一种更换工装，该更换工装包括：固定框架，包括相对设置的固定板和支撑板，以及可移动地连接于支撑板与固定板之间的支撑装置，固定板包括靠近支撑装置的上表面、远离支撑装置的下表面以及连接上表面和下表面的侧表面；转向装置，设置于固定板的下表面上，转向装置包括底座和与底座枢轴连接的转向轮，底座与固定板可转动连接；导向装置，设置于固定板的侧表面上，导向装置包括与固定板可转动连接的导向轮。

根据本发明实施例的一个方面，转向装置还包括与固定板固定连接的连接板，连接板远离固定板的一侧设置有固定轴，底座上设置有容纳轴承的固定座，底座通过轴承与固定轴的配合与固定板可转动连接。

根据本发明实施例的一个方面，导向装置还包括间隔设置于固定板的侧表面上的一对导向架，每个导向架上设置有转轴，导向轮通过转轴与固定板可转动连接。

根据本发明实施例的一个方面，支撑装置包括滑套、支撑杆和驱动组件，支撑杆通过驱动组件与滑套可移动连接，滑套与固定板连接，支撑杆远离滑套的一端与支撑板连接。

根据本发明实施例的一个方面，更换工装还包括可伸缩地连接于固定板与支撑板之间的导向装置，导向装置为弹性连接杆，数量为至少三个，第一连杆与固定板和支撑板中的任一者连接，第一连杆沿自身轴向一端开设有容纳槽，容纳槽内设置有弹性件，第二连杆的一端伸入容纳槽内抵靠至弹性件，另一端从容纳槽内伸出并与固定板和支撑板中的另一者连接；或者，导向装置为相互交叉且在交叉处枢轴连接的一对导向杆，数量为至少两个。

根据本发明实施例的一个方面，支撑板上还设置有第一固定耳，拖板上对应设置有第二固定耳，拖板通过穿过第一固定耳和第二固定耳的销轴与支撑板可拆卸连接。

根据本发明实施例的一个方面，更换工装还包括与支撑板可拆卸连接的拖板，拖板朝向支撑板的一侧设置有与拖板枢轴连接的滚动件。

根据本发明实施例的一个方面，支撑板上还设置有第一固定耳，拖板上对应设置有第二固定耳，拖板通过穿过第一固定耳和第二固定耳的紧固件与支撑板可拆卸连接。

根据本发明实施例的一个方面，更换工装还包括爬坡装置，爬坡装置包括翻转板和与翻转板枢轴连接的爬行轮，且爬行轮与转向轮的转向一致，翻转板通过铰链与固定板可翻转连接。

根据本发明实施例的一个方面，爬坡装置还包括与固定板固定连接的定位板，翻转板设置有第一定位孔，定位板上设置有两个以上的第二定位孔，翻转板通过穿过第一定位孔、第二定位孔的紧固件与定位板呈预定角度连接。

另一方面，本发明实施例还提供了一种采用如前所述的更换工装更换重物的方法，待更换重物位于筒状结构体内的距离第一平台预定高度的第二平台的预定位置处，第一平台与第二平台之间设置有轨道，该更换重物的方法包括：卸载步骤：将更换工装放置于第一平台上，将更换工装的导向轮卡接于轨道上，通过牵引装置将更换工装沿轨道从第一平台吊装至第二平台；推动更换工装到达预定位置处，调整更换工装的支撑板至预定高度，将待更换重物移动到支撑板上并固定，降低支撑板的高度；推动更换工装到达轨道处，将更换工装的导向轮卡接于轨道上，通过牵引装置将更换工装沿轨道从第二平台吊装至第一平台；卸载待更换重物；更换步骤：将备用重物放置于更换工装的支撑板上并固定；将更换工装的导向轮卡接于轨道上，通过牵引装置将更换工装沿轨道从第一平台吊装至第二平台；推动更换工装到达预定位置处，调整支撑板至预定高度，将备用重物移动至预定位置。

本发明提供的更换工装，通过在固定框架的固定板上设置转向装置和导向装置，配合牵引装置可以提高更换工装在狭窄的空间内的运动灵活性，降低更换重物的操作难度，提高了重物的更换效率。另外，本发明提供的更换重物的方法，减少了操作人员数量，降低了更换成本。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明实施例提供的一种更换工装沿一个角度的立体结构示意图；

图2是图1所示的更换工装沿另一个角度的立体结构示意图；

图3是图1所示的更换工装中的转向装置的结构示意图；

图4是图1所示的更换工装通过转向装置和爬坡装置在楼梯上运动的场景示意图；

图5是图1所示的更换工装的应用场景示意图；

图6是本发明实施例提供的一种更换重物的方法的流程框图。

其中：

1-更换工装；2-牵引装置；T-筒状结构体；P1-第一平台；P2-第二平台；L-轨道；O1-待更换重物；O2-备用重物；S-楼梯；D-门体；H-人孔；

10-固定框架；11-固定板；111-上表面；112-下表面；113-侧表面；12-支撑板；121-第一固定耳；122-固定部；13-支撑装置；131-滑套；132-支撑杆；14-导向装置；141-第一连杆；142-第二连杆；15-拖板；151-第二固定耳；16-滚动件；17-把手；

20-转向装置；21-底座；22-转向轮；23-连接板；24-固定座；25-传动轴；

30-导向装置；31-导向轮；32-导向架；

40-爬坡装置；41-翻转板；411-第一定位孔；42-爬行轮；43-定位板；431-第二定位孔；44-铰链。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的转子及电机的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图6对本发明实施例的更换工装、更换系统及更换方法进行详细描述。

参阅图1，本发明实施例提供了一种更换工装1，用于更换狭窄空间内预定高度处的重物，该更换工装1包括：固定框架10、转向装置20和导向装置30。

固定框架10包括相对设置的固定板11和支撑板12，以及可移动地连接于固定板11与支撑板12之间的支撑装置13。具体来说，支撑板12水平放置，用于支撑重物，支撑装置13可以调整支撑板12相对于固定板11的高度，以带动重物可升降运动。固定板11包括靠近支撑装置13的上表面111、远离支撑装置13的下表面112以及连接上表面111和下表面112的侧表面113。

可选地，支撑板12上设置有固定部122，用于将束紧带系在该固定部122上，通过束紧带固定重物，防止重物在支撑板12上晃动。可选地，支撑板12上还可以设置把手17，便于操作人员推动更换工装1运动。

另外，由于重物在狭窄空间内预定高度处，为了便于运送重物，需要通过牵引装置吊装更换工装1，可选地，支撑板上还可以设置吊接部(图中未示出)。

转向装置20设置于固定板11的下表面112上，转向装置20包括底座21和与底座21枢轴连接的转向轮22，底座21与固定板11可转动连接。更换工装1通过转向装置20可以在水平面内任意转动，提高了运动的灵活性。可选地，转向装置20位于固定板11的下表面112的中部位置，以减小转弯半径，进一步提高更换工装1在狭窄空间内运动的灵活性。

导向装置30设置于固定板11的侧表面113上，导向装置30包括与固定板11可转动连接的导向轮31。狭窄空间内可以放置轨道，将导向轮31卡接于轨道上，即可以辅助更换工装1以水平状态被牵引装置吊装到预定高度处。

本发明实施例提供的更换工装1，通过在固定框架10的固定板11上设置转向装置20和导向装置30，配合牵引装置可以提高更换工装在狭窄的空间内的运动灵活性，降低更换重物的操作难度，提高了重物的更换效率。

参阅图2，固定框架10的支撑装置13包括滑套131、支撑杆132和驱动组件(图中未示出)，支撑杆132通过驱动组件与滑套131可移动连接，滑套131与固定板11连接，支撑杆132远离滑套131的一端与支撑板12连接。驱动组件可以为电机、气缸组件和液压缸组件中的任一者，便于调整支撑板12相对于固定板11的高度。当将重物装载于更换工装1上时，可以将支撑板12调整到合适的高度，以便于放置重物；当更换工装1装载重物在狭窄空间内运动时，为了防止重物发生倾覆，可以降低支撑板12的高度，进而降低重物及更换工装1整体的重心；当将重物卸载至地面时，支撑板12的高度调整越低越省力。

进一步地，更换工装1还包括可伸缩地连接于固定板11与支撑板12之间的导向装置14，导向装置14可以保证支撑板12在支撑装置13的升降过程中始终保持水平状态，从而防止重物晃动甚至倾覆，提高了更换工装1承载重物的稳定性和安全性。

可选地，导向装置14可以为弹性连接杆，数量为至少三个，至少三个弹性连接杆间隔设置于支撑装置13的周侧，以保证支撑板12始终处于水平状态。弹性连接杆包括第一连杆141和第二连杆142，第一连杆141与固定板11和支撑板12中的任一者连接，第一连杆141沿自身轴向一端开设有容纳槽(图中未示出)，容纳槽内设置有弹性件(图中未示出)，例如压缩弹簧，第二连杆142的一端伸入容纳槽内抵靠至弹性件，另一端从容纳槽内伸出并与固定板11和支撑板12中的另一者连接。

可选地，导向装置14为相互交叉且在交叉处枢轴连接的一对导向杆，即呈“X”型布置的一对导向杆，数量为至少两个，至少两对导向杆设置于支撑装置13的两侧，以保证支撑板12始终处于水平状态。呈“X”型布置的一对导向杆的伸缩性更好，在降低支撑板12的高度时，相对于弹性连接杆可使重物及更换工装1整体的重心降至更低，进一步提高了更换工装1承载重物的稳定性和安全性。

进一步地，为了便于卸载与放置重物，更换工装还包括与支撑板12可拆卸连接的拖板15，拖板15朝向支撑板12的一侧设置有与拖板15枢轴连接的滚动件16。滚动件16可以为两个以上。另外，支撑板12上还设置有第一固定耳121，拖板15上对应设置有第二固定耳151，拖板15通过穿过第一固定耳121和第二固定耳151的紧固件与支撑板12可拆卸连接。

当更换工装1支撑重物在狭窄空间内运动时，可以将重物放置于拖板15上，当需要卸载重物时，可以将拖板15从支撑板12上拆卸下来，推动拖板15即可在滚动件16的带动下将重物卸载至预定位置，相对于人工搬运来说，省时、省力，操作方便。

导向装置30还包括间隔设置于固定板11的侧表面113上的一对导向架32，每个导向架32上设置有转轴(图中未示出)，导向轮31通过转轴与固定板11可转动连接。可选地，导向轮31的外周面上设置有向内凹陷的凹槽，凹槽可以卡接于轨道上，保证更换工装1在牵引装置的作用下沿轨道升降运动过程中的稳定性。

参阅图3，转向装置20还包括与固定板11固定连接的连接板23，连接板23远离固定板11的一侧设置有固定轴(图中未示出)，底座21上设置有容纳轴承(图中未示出)的固定座24，底座21通过轴承与固定轴的配合与固定板11可转动连接。可选地，底座21上设置有传动轴25，传动轴25的两端分别枢轴连接有转向轮22。由此，转向装置20可在水平面内任意转动，提高了更换工装1的运动灵活性。

请一并参阅图2和图4，更换重物的过程中，有时会经过楼梯，为了便于通过楼梯运输重物，更换工装还包括爬坡装置40，爬坡装置40包括翻转板41和与翻转板41枢轴连接的爬行轮42，且爬行轮42与转向轮22的转向一致，翻转板41通过铰链44与固定板11可翻转连接。

爬坡装置40还包括与固定板11固定连接的定位板43，翻转板41设置有第一定位孔411，定位板43上设置有两个以上的第二定位孔431，翻转板41通过穿过第一定位孔411、第二定位孔431的紧固件与定位板43呈预定角度连接。

当经过楼梯时，可以将爬坡装置40的翻转板41翻转过来，并通过紧固件固定至定位板43的适当的第二定位孔431上，以使爬行轮42与转向轮22的中心轴连线平行于楼梯的坡度，以使更换工装1通过支撑板12装载重物攀爬楼梯时保证支撑板12处于水平状态。当不需要经过楼梯时，再将翻转板41翻转至固定板11上。

请一并参阅图5和图6，本发明实施例还提供了一种采用如前所述的更换工装1更换重物的方法，待更换重物O1位于筒状结构体T内的距离第一平台P1预定高度的第二平台P2的预定位置处，第一平台P1与第二平台P2之间设置有轨道L。

该更换重物的方法可以用于更换风力发电机组的塔筒内的例如变流模块等重物，轨道L例如可以为竖直放置的爬行梯，第二平台P2上设置有人孔H，爬行梯的一端放置于第一平台P1上，另一端放置于人孔H处。

为了便于描述，下面以更换塔筒内的变流模块为例进行说明。

更换重物的方法包括：

卸载步骤：

步骤S11：将更换工装1放置于第一平台P1上，将更换工装1的导向轮31卡接于轨道L上，通过牵引装置2将更换工装1沿轨道L从第一平台P1吊装至第二平台P2。

牵引装置2可以为电动葫芦，设置于第二平台P2上方的预定高度处。牵引装置2还可以为手动葫芦，手动葫芦的牵引绳一端可以固定至轨道L的下方，另一端固定至更换工装1的支撑板12处。便于第一平台P1处的操作人员手动操作。另外，第一平台P1处的操作人员还需要将更换工装1的导向轮31卡接于轨道L上。

当更换工装1被吊装至人孔H处时，需要第二平台P2上的操作人员协助将更换工装1放置于第二平台P2上。

步骤S12：推动更换工装1到达预定位置处，调整更换工装1的支撑板12至预定高度，将待更换重物O1移动到支撑板12上并固定，降低支撑板12的高度。

步骤S13：推动更换工装1到达轨道L处，将更换工装1的导向轮31卡接于轨道L上，通过牵引装置2将更换工装1沿轨道L从第二平台P2吊装至第一平台P1。

步骤S14：卸载待更换重物O1；

更换步骤：

步骤S21：将备用重物O2放置于更换工装1的支撑板12上并固定；

步骤S22：将更换工装1的导向轮31卡接于轨道L上，通过牵引装置2将更换工装1沿轨道L从第一平台P1吊装至第二平台P2；

步骤S23：推动更换工装1到达预定位置处，调整支撑板12至预定高度，将备用重物O2移动至预定位置。

进一步地，完成更换任务后，第二平台P2上的操作人员推动更换工装1到达轨道L处，将更换工装1的导向轮31卡接于轨道L上，通过牵引装置2将更换工装1沿轨道L从第二平台P2吊装至第一平台P1，由第一平台P1上的操作人员将更换工装1推至指定位置。

另外，如果风力发电机组的塔筒的门体D外与地面之间还设置有楼梯S，为了便于运输待更换重物O1或者备用重物O2，可以将更换工装1上的爬坡装置40的翻转板41翻转过来，通过爬坡装置40和转向装置20带动更换工装1攀爬楼梯，相对于人工搬运来说，进一步提高了操作的便利性。

本发明实施例提供的更换重物的方法，仅需要两名操作人员即可完成更换重物的作业，减少了操作人员数量，降低了更换成本。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种更换工装(1)，其特征在于，包括：

固定框架(10)，包括相对设置的固定板(11)、支撑板(12)，以及可移动地连接于所述固定板(11)与所述支撑板(12)之间的支撑装置(13)，所述固定板(11)包括靠近所述支撑装置(13)的上表面(111)、远离所述支撑装置(13)的下表面(112)以及连接所述上表面(111)和所述下表面(112)的侧表面(113)；

转向装置(20)，设置于所述固定板(11)的所述下表面(112)上，所述转向装置(20)包括底座(21)和与所述底座(21)枢轴连接的转向轮(22)，所述底座(21)与所述固定板(11)可转动连接；

导向装置(30)，设置于所述固定板(11)的所述侧表面(113)上，所述导向装置(30)包括与所述固定板(11)可转动连接的导向轮(31)。

2.根据权利要求1所述的更换工装(1)，其特征在于，所述转向装置(20)还包括与所述固定板(11)固定连接的连接板(23)，所述连接板(23)远离所述固定板(11)的一侧设置有固定轴，所述底座(21)上设置有容纳轴承的固定座(24)，所述底座(21)通过所述轴承与所述固定轴的配合与所述固定板(11)可转动连接。

3.根据权利要求1所述的更换工装(1)，其特征在于，所述导向装置(30)还包括间隔设置于所述固定板(11)的所述侧表面(113)上的一对导向架(32)，每个所述导向架(32)上设置有转轴，所述导向轮(31)通过所述转轴与所述固定板(11)可转动连接。

4.根据权利要求1所述的更换工装(1)，其特征在于，所述支撑装置(13)包括滑套(131)、支撑杆(132)和驱动组件，所述支撑杆(132)通过所述驱动组件与所述滑套(131)可移动连接，所述滑套(131)与所述固定板(11)连接，所述支撑杆(132)远离所述滑套(131)的一端与所述支撑板(12)连接。

5.根据权利要求1所述的更换工装(1)，其特征在于，所述更换工装还包括可伸缩地连接于所述固定板(11)与所述支撑板(12)之间的导向装置(14)，

所述导向装置(14)为弹性连接杆，数量为至少三个，所述弹性连接杆包括第一连杆(141)和第二连杆(142)，所述第一连杆(141)与所述固定板(11)和所述支撑板(12)中的任一者连接，所述第一连杆(141)沿自身轴向一端开设有容纳槽，所述容纳槽内设置有弹性件，所述第二连杆(142)的一端伸入所述容纳槽内抵靠至所述弹性件，另一端从所述容纳槽内伸出并与所述固定板(11)和所述支撑板(12)中的另一者连接；

或者，所述导向装置(14)为相互交叉且在交叉处枢轴连接的一对导向杆，数量为至少两个。

6.根据权利要求1所述的更换工装(1)，其特征在于，所述更换工装还包括与所述支撑板(12)可拆卸连接的拖板(15)，所述拖板(15)朝向所述支撑板(12)的一侧设置有与所述拖板(15)枢轴连接的滚动件(16)。

7.根据权利要求6所述的更换工装(1)，其特征在于，所述支撑板(12)上还设置有第一固定耳(121)，所述拖板(15)上对应设置有第二固定耳(151)，所述拖板(15)通过穿过所述第一固定耳(121)和所述第二固定耳(151)的紧固件与所述支撑板(12)可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的更换工装(1)，其特征在于，所述更换工装还包括爬坡装置(40)，所述爬坡装置(40)包括翻转板(41)和与所述翻转板(41)枢轴连接的爬行轮(42)，且所述爬行轮(42)与所述转向轮(22)的转向一致，所述翻转板(41)通过铰链与所述固定板(11)可翻转连接。

9.根据权利要求8所述的更换工装(1)，其特征在于，所述爬坡装置(40)还包括与所述固定板(11)固定连接的定位板(43)，所述翻转板(41)设置有第一定位孔(411)，所述定位板(43)上设置有两个以上的第二定位孔(431)，所述翻转板(41)通过穿过所述第一定位孔(411)、所述第二定位孔(431)的紧固件与所述定位板(43)呈预定角度连接。

10.一种采用如权利要求1至9任一项所述的更换工装更换重物的方法，待更换重物(O1)位于筒状结构体(T)内的距离第一平台(P1)预定高度的第二平台(P2)的预定位置处，所述第一平台(P1)与所述第二平台(P2)之间设置有轨道(L)，其特征在于，所述更换重物的方法包括：

卸载步骤：

将所述更换工装(1)放置于所述第一平台(P1)上，将所述更换工装(1)的所述导向轮(31)卡接于所述轨道(L)上，通过牵引装置(2)将所述更换工装(1)沿所述轨道(L)从所述第一平台(P1)吊装至所述第二平台(P2)；

推动所述更换工装(1)到达所述预定位置处，调整所述更换工装(1)的支撑板(12)至预定高度，将所述待更换重物(O1)移动到所述支撑板(12)上并固定，降低所述支撑板(12)的高度；

推动所述更换工装(1)到达所述轨道(L)处，将所述更换工装(1)的所述导向轮(31)卡接于所述轨道(L)上，通过所述牵引装置(2)将所述更换工装(1)沿所述轨道(L)从所述第二平台(P2)吊装至所述第一平台(P1)；

卸载所述待更换重物(O1)；

更换步骤：

将备用重物(O2)放置于所述更换工装(1)的所述支撑板(12)上并固定；

将所述更换工装(1)的所述导向轮(31)卡接于所述轨道(L)上，通过所述牵引装置(2)将所述更换工装(1)沿所述轨道(L)从所述第一平台(P1)吊装至所述第二平台(P2)；

推动所述更换工装(1)到达所述预定位置处，调整所述支撑板(12)至所述预定高度，将所述备用重物(O2)移动至所述预定位置。