CN110233464B - 进线装置及海上风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种进线装置及海上风力发电机组。该进线装置与目标物体的定位面连接，其包括：固定架，包括本体部和设置于本体部外周的第一法兰，本体部上设置有允许电缆穿过的进线孔，本体部上还形成有间隔分布的至少两个安装面；至少两个连接组件，设置于固定架的安装面与目标物体的定位面之间，且至少一个连接组件对应的安装面与定位面之间的距离可调，以使固定架相对于定位面的角度可调。本发明可以根据电缆的弯曲半径而调整进线装置的安装角度，降低了电缆的安装难度。

Description

进线装置及海上风力发电机组

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种进线装置及海上风力发电机组。

背景技术

海上风力发电机组中使用的海缆(水下电缆或海底电缆)与机组的连接，通常是在风机的混凝土基础中预埋海缆管道，海缆通过海缆管道从风机底部接入风机海上平台，然后通过海缆进线装置进入风力发电机组内部。但由于海缆的使用环境较差，海缆外部套设的防护管较粗，导致海缆的弯曲半径较大，安装难度增大，施工效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种进线装置及海上风力发电机组，该进线装置可以根据电缆的弯曲半径而调整其安装角度，以降低电缆的安装难度。

一方面，本发明实施例还提出了一种进线装置，该进线装置与目标物体的定位面连接，其包括：固定架，包括本体部和设置于本体部外周的第一法兰，本体部上设置有允许电缆穿过的进线孔，本体部上还设置有间隔分布的至少两个安装面；至少两个连接组件，设置于固定架的安装面与目标物体的定位面之间，且至少一个连接组件对应的安装面与定位面之间的距离可调，以使固定架相对于定位面的角度可调。

根据本发明实施例的一个方面，连接组件包括至少一个第一连接组件，第一连接组件包括长度可调的第一连接件，第一连接件的一端与固定架枢转连接，第一连接件的另一端与目标物体枢转连接，以使第一连接组件对应的安装面与定位面之间的距离可调。

根据本发明实施例的一个方面，第一连接件包括套筒和与套筒螺纹连接的第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆分别从套筒的两端伸入，第一连杆远离套筒的一端与固定架枢转连接，第二连杆远离套筒的一端与目标物体枢转连接，第一连杆和/或第二连杆相对于套筒可移动。

根据本发明实施例的一个方面，第一连杆和第二连杆中的一者与套筒左旋螺纹连接，第一连杆和第二连杆中的另一者与套筒右旋螺纹连接，第一连接件通过转动套筒实现长度可调。

根据本发明实施例的一个方面，第一连接件包括第一筒状件和套设于第一筒状件外周的第二筒状件，第一筒状件和第二筒状件中的任一者远离另一者的一端分别与固定架和目标物体枢转连接，第一连接件通过第一筒状件与第二筒状件沿轴向的相对移动实现长度可调。

根据本发明实施例的一个方面，第一筒状件靠近第二筒状件的一端沿自身周向形成有一对豁口及位于一对豁口之间的弹片，弹片的自由端设置有远离径向向外凸出的凸柱，第二筒状件上设置有沿自身轴向间隔分布且能够与凸柱配合的多个定位孔，第一连接件通过凸柱与任一定位孔的配合实现长度可调；或者，第一筒状件上设置有沿自身轴向间隔分布且沿自身径向贯穿的多个第一通孔，第二筒状件上设置有沿自身轴向间隔分布且沿自身径向贯穿的多个第二通孔，第一连接件通过定位销穿过任一第二通孔和任一第一通孔实现长度可调。

根据本发明实施例的一个方面，第一连接组件还包括设置于定位面与第一法兰之间的第一支撑件，第一支撑件上设置有第一凸出部和贯穿第一凸出部设置的第一固定杆，第一连接件远离目标物体的一端套设于第一固定杆上，并通过紧固件卡接于第一固定杆的端部。

根据本发明实施例的一个方面，连接组件还包括第二连接组件，第二连接组件包括长度固定的第二连接件，第二连接件包括连杆本体和与连杆本体的两端连接的连接部，其中一个连接部与固定架枢转连接，另一个连接部与目标物体枢转连接。

根据本发明实施例的一个方面，第二连接组件还包括设置于定位面与第一法兰之间的第二支撑件，第二支撑件上设置有第二凸出部和贯穿第二凸出部设置的第二固定杆，第二连接件远离目标物体的连接部套设于第二固定杆上，并通过紧固件卡接于第二固定杆的端部。

根据本发明实施例的一个方面，还包括柔性连接件，柔性连接件为筒状结构体，其沿自身轴向两端设置有第二法兰和第三法兰，第二法兰与第一法兰连接，第三法兰与目标物体的定位面连接。

另一方面，本发明实施例还提供了一种海上风力发电机组，其包括：塔筒，靠近海平面的一端的外壁上设置有固定法兰，固定法兰上开设有与塔筒连通的通孔；如前所述的任一种进线装置，与固定法兰的定位面连接；海缆，从海底的出线管口伸出，穿过进线装置的进线孔并伸入到固定法兰的通孔。

本发明实施例提供的进线装置，通过在固定电缆的固定架的安装面与目标物体的定位面之间上设置距离可调的至少一个连接组件来调整固定架相对于定位面的角度，从而可以根据电缆的弯曲半径而调整进线装置的安装角度，提高了进线装置的通用性，降低了电缆的安装难度。另外，本发明实施例提供的海上风力发电机组，采用如前所述的进线装置，延长了海缆的使用寿命，提高了海上风力发电机组的海缆的施工效率。

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进线装置的透视结构示意图；

图2是图1所示的进线装置的俯视结构示意图；

图3是图1所示的进线装置中的固定架的结构示意图；

图4是沿图2中的方向A-A所示的进线装置的剖视结构示意图；

图5是图4中的区域B的局部放大结构示意图；

图6是本发明实施例提供的进线装置中的另一种第一连接件的结构示意图；

图7是图6所示的第一连接件的俯视结构示意图；

图8是图7所示的第一连接件的前视结构示意图；

图9是本发明实施例提供的进线装置中的另一种第一连接件的结构示意图；

图10是图4中的区域C的局部放大结构示意图；

图11是图1所示的进线装置的柔性连接件的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的一种海上风力发电机组的结构示意图。

其中：

1-进线装置；11a-进线孔；2-塔筒；2a-固定法兰；2b-通孔；3-海缆；3a-出线管口；O-目标物体；S-定位面；

10-固定架；11-本体部；11a-进线孔；11b-安装面；12-第一法兰；

20-连接组件；21-第一连接组件；211-第一连接件；211a-套筒；211b-第一连杆；211c-第二连杆；211d-第一筒状件；211e-第二筒状件；211f-定位销；a-豁口；b-弹片；c-凸柱；d-定位孔；e-第一通孔；f-第二通孔；212-第一支撑件；212a-第一凸出部；212b-第一固定杆；22-第二连接组件；221a-连杆本体；221b-连接部；222a-第二凸出部；222b-第二固定杆；

30-柔性连接件；31-第二法兰；32-第三法兰。

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12对本发明实施例提供的进线装置及海上风力发电机组进行详细描述。

参阅图1，本发明实施例提供了一种进线装置1，与目标物体的定位面S连接，该进线装置1包括：固定架10和至少两个连接组件20。

固定架10包括本体部11和设置于本体部11外周的第一法兰12，本体部11上设置有允许电缆穿过的进线孔11a，本体部11上还设置有间隔分布的至少两个安装面11b。

第一法兰12的形状可以为圆形或者多边形。进线孔11a的形状也可以为椭圆、圆或者多边形，进线孔11a的数量可以为一个或者两个以上，根据电缆的数量而定。进一步可选地，两个以上的进线孔11a沿本体部11的竖向方向依次间隔设置，确保电缆之间具有一定的距离，且电缆穿过进线孔11a后能够方便地朝上或朝下继续走线，且各电缆之间互不干涉。

至少两个连接组件20设置于固定架10的安装面11b与目标物体O的定位面S之间，且至少一个连接组件20对应的安装面11b与定位面S之间的距离可调，以使固定架10相对于定位面S的角度可调。

连接组件20的数量为两个或两个以上，对应的安装面11b的数量为两个或两个以上。优选地，两个以上连接组件20分别沿固定架10的中心对称分布，以使电缆受力均匀。另外，固定架10相对于定位面S的角度可调，故进线装置1能够容纳弯曲半径较大的电缆，并且能够适用于多种不同弯曲半径的电缆，提高了进线装置1的通用性。

本发明实施例提供的进线装置1，通过在固定电缆的固定架10的安装面11b与目标物体O的定位面S之间上设置距离可调的至少一个连接组件20来调整固定架10相对于定位面S的角度，从而可以根据电缆的弯曲半径而调整进线装置1的安装角度，提高了进线装置1的通用性，降低了电缆的安装难度。

请一并参阅图2至图5，可选地，固定架10的本体部11朝向目标物体O的端面与第一法兰12的端面位于同一平面内，进线孔11a贯穿本体部11的端面，简化固定架10的结构。

连接组件20包括至少一个第一连接组件21，第一连接组件21包括长度可调的第一连接件211，第一连接件211的一端与固定架10枢转连接，第一连接件211的另一端与目标物体O枢转连接，以使第一连接组件21对应的安装面11b与定位面S之间的距离可调。

如图5所示，第一连接件211包括套筒211a和与套筒211a连接的第一连杆211b和第二连杆211c，第一连杆211b和第二连杆211c分别从套筒211a的两端伸入，第一连杆211b远离套筒211的一端枢转连接至固定架10，第二连杆211c远离套筒211的一端与目标物体O枢转连接，第一连杆211b和第二连杆211c或者二者中的任一者相对于套筒211可移动，以调整第一连接件211的长度。

可选地，第一连杆211b和第二连杆211c中的一者与套筒211a左旋螺纹连接，例如，第一连杆211b与套筒211a左旋螺纹连接，第一连杆211b和第二连杆211c中的另一者与套筒211a右旋螺纹连接，例如第二连杆211c与套筒211a右旋螺纹连接，第一连接件211通过转动套筒211a实现长度可调，进而调整进线装置1的安装角度。

请一并参阅图6至图9，第一连接件211还可以有其它的结构形式，例如，第一连接件211包括第一筒状件211d和套设于第一筒状件211d外周的第二筒状件211e，第一筒状件211d和第二筒状件211e中的任一者远离另一者的一端分别与固定架10和目标物体O枢转连接，第一连接件211通过第一筒状件211d与第二筒状件211e沿轴向的相对移动实现长度可调。

作为一种可选的实施方式，如图6至图8所示，第一筒状件211d靠近第二筒状件211e的一端沿自身周向形成有一对豁口a及位于一对豁口a之间的弹片b，弹片b的自由端设置有远离径向向外凸出的凸柱c，第二筒状件211e上设置有沿自身轴向间隔分布且能够与凸柱c配合的多个定位孔d，第一连接件211通过凸柱c与任一定位孔d的配合实现长度可调。

作为一种可选的实施方式，如图9所示，第一筒状件211d上设置有沿自身轴向间隔分布且沿自身径向贯穿的多个第一通孔e，第二筒状件211e上设置有沿自身轴向间隔分布且沿自身径向贯穿的多个第二通孔f，第一连接件211通过定位销211f穿过任一第二通孔f和任一第一通孔e实现长度可调。

进一步地，第一连接组件21还包括设置于定位面11b与第一法兰12之间的第一支撑件212，第一支撑件212上设置有第一凸出部212a和贯穿第一凸出部212a设置的第一固定杆212b，第一连接件211远离目标物体O的一端套设于第一固定杆212b上，并通过紧固件卡接于第一固定杆212b的端部。第一连接件211靠近目标物体O的一端(例如，第二连杆211c或者第二筒状件211e)与目标物体O枢转连接。

另外，第一固定杆212b上可以设置外螺纹，当调整好第一连接件211的长度后，可以通过螺母按照预定力矩将第一连接件211锁紧至第一固定杆212b的端部，防止电缆随第一连接组件21的运动而运动，提高电缆的固定稳定性。

需要说明的是，第一支撑件212的结构不限于图中所示的，还可以有其它形式的变化，只要能够使得第一连接件211相对于固定架10可枢轴转动即可，例如，可以将第一支撑件212的结构一体成型于固定架10上，不再赘述。

请一并参阅图4和图10，可选地，连接组件20还包括第二连接组件22，且优选地，固定架10放置于竖直平面内时，第二连接组件22位于正下方，以防止固定架10相对于目标物体O的定位面S翻转，进一步提高电缆固定的稳定性。

第二连接组件22包括长度固定的第二连接件221，第二连接件221包括连杆本体221a和与连杆本体221a的两端连接的连接部221b，其中一个连接部221b与固定架10枢转连接，另一个连接部221b与目标物体O枢转连接。

进一步地，第二连接组件22还包括设置于定位面11b与第一法兰12之间的第二支撑件222，第二支撑件222上设置有第二凸出部222a和贯穿第二凸出部222a设置的第二固定杆222b，第二连接件221的远离目标物体O的连接部221b套设于第二固定杆222b上，并通过紧固件卡接于第二固定杆222b的端部。第二连接件221靠近目标物体O的一端与目标物体O枢转连接，例如但不限于图10所示的结构。

可选地，第二连接件221的数量为两个，分别套设于第二固定杆222b的两端，提高固定架10的固定稳定性。

另外，第二固定杆222b上设置外螺纹，当调整好固定架10的角度后，可以通过螺母按照预定力矩将第二连接件221锁紧至第二固定杆222b的端部，防止电缆随第二连接组件21的运动而运动，提高电缆的固定稳定性。

需要说明的是，第二支撑件222的结构不限于图中所示的，还可以有其它形式的变化，只要能够使得第二连接件221相对于固定架10可枢轴转动即可，例如，可以将第二支撑件222的结构一体成型于固定架10上，不再赘述。

请一并参阅图4和图11，进线装置1还包括柔性连接件30，柔性连接件30为筒状结构体，其沿自身轴向两端设置有第二法兰31和第三法兰32，第二法兰32与第一法兰12连接，第三法兰32与目标物体O的定位面S连接。

柔性连接件30的横截面可以与固定架10的第一法兰12的形状相同，例如均为圆形。当电缆的使用环境较为恶劣时，第二法兰32与第一法兰12之间、第三法兰32与定位面S之间可以通过螺栓紧密连接，实现良好的密封，防止电缆被外界环境中的盐雾、有害气体等侵蚀，提高电缆的使用寿命。

柔性连接件30通常可以采用橡胶布或者其它柔性的非金属材料，可以随固定架10的安装角度而变化，即使第二法兰31和第三法兰32偏心设置也不受影响。

由此，本发明实施例提供的进线装置1的安装过程如下：

步骤S1，将柔性连接件30的第三法兰32与目标物体O的定位面S连接；

步骤S2，将固定架10的第一法兰与柔性连接件30的第二法兰31连接；

步骤S3，将各连接组件20分别与固定架10、目标物体O预紧连接；

步骤S4，调整第一连接件211的长度，以使固定架10相对于目标物体O的定位面S的角度满足使用要求，再将各连接组件20分别与固定架10、目标物体O固定连接。

由此，本发明实施例提供的进线装置1可以根据电缆的弯折角度自适应地调整固定架10相对于定位面S的安装角度，便于将多种类型的电缆穿过进线孔11a，以满足电气要求。

参阅图12，本发明实施例提供了一种海上风力发电机组，其包括如前所述的塔筒2、海缆3和任一种进线装置1。

塔筒2靠近海平面的一端的外壁上设置有固定法兰2a，固定法兰2a上开设有与塔筒2连通的通孔2b。进线装置1与固定法兰2a的定位面S连接，海缆3从海底的出线管口3a伸出，穿过进线装置1的进线孔11a并伸入到固定法兰2a的通孔2b。

通常海上风力发电机组采用的海缆3为三相电缆，每根海缆3的三相电缆穿过一个进线孔11a，可以避免额外的涡流发热。海缆3从海底敷设至塔筒2的基础结构附近，从出线管口3a穿出，进线装置1高于该出线管口3a预定的高度。由于海缆3非常昂贵，故海缆3的长度越短成本越低。

由于海上风力发电机组的施工环境较为恶劣，为了防止海缆被盐雾侵蚀，在出线管口3a与进线装置1之间的海缆3外周通常会套设有防护管，且海缆3与进线装置1的进线孔11a的连接处可以设置密封模块，以达到密封防护的效果。密封模块的形状与进线孔11a的形状类似，以便于适配，例如均为方形或者圆形。

本发明实施例提供的海上风力发电机组，采用如前所述的进线装置1，延长了海缆3的使用寿命，提高了海上风力发电机组的海缆的施工效率。此外，根据以上所述的示例性实施例的进线装置1可被应用到各种电气设备中，例如但不限于海上风力发电机组。

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)

1.一种进线装置(1)，与目标物体(O)的定位面(S)连接，其特征在于，所述进线装置(1)包括：

固定架(10)，包括本体部(11)和设置于所述本体部(11)外周的第一法兰(12)，所述本体部(11)上设置有允许电缆穿过的进线孔(11a)，所述本体部(11)上还设置有间隔分布的至少两个安装面(11b)；

至少两个连接组件(20)，设置于所述固定架(10)的所述安装面(11b)与所述目标物体(O)的所述定位面(S)之间；

其中，所述连接组件(20)包括至少一个第一连接组件(21)，所述第一连接组件(21)包括长度可调的第一连接件(211)，所述第一连接件(211)的一端与所述固定架(10)枢转连接，所述第一连接件(211)的另一端与所述目标物体(O)枢转连接，使所述第一连接组件(21)对应的所述安装面(11b)与所述定位面(S)之间的距离可调，以使所述固定架(10)相对于所述定位面(S)的角度可调。

2.根据权利要求1所述的进线装置(1)，其特征在于，所述第一连接件(211)包括套筒(211a)和与所述套筒(211a)连接的第一连杆(211b)和第二连杆(211c)，所述第一连杆(211b)和所述第二连杆(211c)分别从所述套筒(211a)的两端伸入，所述第一连杆(211b)远离所述套筒(211a)的一端与所述固定架(10)枢转连接，所述第二连杆(211c)远离所述套筒(211a)的一端与所述目标物体(O)枢转连接，所述第一连杆(211b)和/或所述第二连杆(211c)相对于所述套筒(211a)可移动。

3.根据权利要求2所述的进线装置(1)，其特征在于，所述第一连杆(211b)和所述第二连杆(211c)中的一者与所述套筒(211a)左旋螺纹连接，所述第一连杆(211b)和所述第二连杆(211c)中的另一者与所述套筒(211a)右旋螺纹连接，所述第一连接件(211)通过转动所述套筒(211a)实现长度可调。

4.根据权利要求1所述的进线装置(1)，其特征在于，所述第一连接件(211)包括第一筒状件(211d)和套设于所述第一筒状件(211d)外周的第二筒状件(211e)，所述第一筒状件(211d)和所述第二筒状件(211e)中的任一者远离另一者的一端分别与所述固定架(10)和所述目标物体(O)枢转连接，所述第一连接件(211)通过所述第一筒状件(211d)与所述第二筒状件(211e)沿轴向的相对移动实现长度可调。

5.根据权利要求4所述的进线装置(1)，其特征在于，第一筒状件(211d)靠近所述第二筒状件(211e)的一端沿自身周向形成有一对豁口(a)及位于所述一对豁口(a)之间的弹片(b)，所述弹片(b)的自由端设置有远离径向向外凸出的凸柱(c)，所述第二筒状件(211e)上设置有沿自身轴向间隔分布且能够与所述凸柱(c)配合的多个定位孔(d)，所述第一连接件(211)通过所述凸柱(c)与任一所述定位孔(d)的配合实现长度可调；

或者，第一筒状件(211d)上设置有沿自身轴向间隔分布且沿自身径向贯穿的多个第一通孔(e)，所述第二筒状件(211e)上设置有沿自身轴向间隔分布且沿自身径向贯穿的多个第二通孔(f)，所述第一连接件(211)通过定位销(211f)穿过任一所述第二通孔(f)和任一所述第一通孔(e)实现长度可调。

6.根据权利要求2至5任一项所述的进线装置(1)，其特征在于，所述第一连接组件(21)还包括设置于所述安装面(11b)与所述第一法兰(12)之间的第一支撑件(212)，所述第一支撑件(212)上设置有第一凸出部(212a)和贯穿所述第一凸出部(212a)设置的第一固定杆(212b)，所述第一连接件(211)远离所述目标物体(O)的一端套设于所述第一固定杆(212b)，并通过紧固件卡接于所述第一固定杆(212b)的端部。

7.根据权利要求1所述的进线装置(1)，其特征在于，所述连接组件(20)还包括第二连接组件(22)，所述第二连接组件(22)包括长度固定的第二连接件(221)，所述第二连接件(221)包括连杆本体(221a)和与所述连杆本体(221a)的两端连接的连接部(221b)，其中一个所述连接部(221b)与所述固定架(10)枢转连接，另一个所述连接部(221b)与所述目标物体(O)枢转连接。

8.根据权利要求7所述的进线装置(1)，其特征在于，所述第二连接组件(22)还包括设置于所述安装面(11b)与所述第一法兰(12)之间的第二支撑件(222)，所述第二支撑件(222)上设置有第二凸出部(222a)和贯穿所述第二凸出部(222a)设置的第二固定杆(222b)，所述第二连接件(221)远离所述目标物体(O)的所述连接部(221b)套设于所述第二固定杆(222b)，并通过紧固件卡接于所述第二固定杆(222b)的端部。

9.根据权利要求1所述的进线装置(1)，其特征在于，还包括柔性连接件(30)，所述柔性连接件(30)为筒状结构体，其沿自身轴向两端设置有第二法兰(31)和第三法兰(32)，所述第二法兰(31 )与所述第一法兰(12)连接，所述第三法兰(32)与所述目标物体(O)的定位面(S)连接。

10.一种海上风力发电机组，其特征在于，包括：

塔筒(2)，靠近海平面的一端的外壁上设置有固定法兰(2a)，所述固定法兰(2a)上开设有与所述塔筒(2)连通的通孔(2b)；

如权利要求1至9任一项所述的进线装置(1)，与所述固定法兰(2a)的定位面(S)连接；

海缆(3)，从海底的出线管口(3a)伸出，穿过所述进线装置(1)的进线孔(11a)并伸入到所述固定法兰(2a)的所述通孔(2b)。

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