CN111980867B - 用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，包括设置在风电塔筒（3）内的伸缩操作段（1）和若干组偏心安装在伸缩操作段（1）上的变径机构（2）；每两组变径机构（2）关于伸缩操作段（1）的圆心中心对称设置，该两组变径机构（2）的变径方向平行且相反，形成一层能独立于伸缩操作段（1）进行伸缩的伸缩段变径结构；若干组变径机构（2）在伸缩操作段（1）上形成一层或若干层伸缩段变径结构。本发明能通过偏置型布置的变径机构，充分利用伸缩操作段的尺寸，使伸缩活动板变径范围扩大，能在减少更换甚至不更换施工平台的条件下满足整个风电塔筒的施工要求。

Description

用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置

技术领域

本发明涉及一种风电塔筒吊装施工平台，尤其涉及一种用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置。

背景技术

目前，风电预制砼塔筒大多为圆台筒状，混凝土塔筒的整体高度约为80m，其顶部至底部的直径的变动量约为4~8.2m，即半径方向的变动量达到2m以上。在预制砼筒节的吊装过程中，塔筒内的吊装施工平台随着塔筒的升高而升高，操作人员在平台顶部，对筒节的顶部和内壁进行操作。

现有技术的吊装施工平台包括底部的变径支撑段、中间的旋转段和顶部的伸缩操作段。变径支撑段主要用于将整个吊装施工平台悬挂在筒节内壁上，并支撑整个平台及其负载的重量。旋转段主要是为伸缩操作段提供旋转功能，满足施工所需，扩大施工面。伸缩操作段主要作用是作为操作人员的作业平台，并通过变径满足不同内径处筒节的吊装施工要求。

伸缩操作段通常采用直线导轨实现伸缩变径，为了确保各块伸缩板变径时的稳定性，各个伸缩机构沿伸缩操作段的周向采用对中型布置，即关于伸缩操作段轴对称布置。由于受到该布置结构的限制，伸缩操作段的伸缩机构长度较短，导致其可变径范围较小，无法满足塔筒4~8.2m直径变动量的施工要求，往往需要使用两个甚至三个伸缩操作段才能实现整个塔筒的吊装要求，施工难度高且具有一定的安全隐患。

另外，为了便于筒节的吊装施工，筒节内壁上可能会安装预装爬梯，在较小直径的筒节中，伸缩操作段需要避免与预装爬梯干涉，由于伸缩操作段的变径范围有限，伸缩板无法延伸至预装爬梯侧的筒节内壁，从而影响筒节的吊装施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，能通过偏置型布置的变径机构，充分利用伸缩操作段的尺寸，最大限度地扩大伸缩活动板变径范围，能在减少更换甚至不更换施工平台的条件下满足整个风电塔筒的施工要求。

本发明是这样实现的：

一种用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，包括设置在风电塔筒内的伸缩操作段和若干组偏心安装在伸缩操作段上的变径机构；每两组变径机构关于伸缩操作段的圆心中心对称设置，该两组变径机构的变径方向平行且相反，形成一层能独立于伸缩操作段进行伸缩的伸缩段变径结构；若干组变径机构在伸缩操作段上形成一层或若干层伸缩段变径结构。

所述的伸缩段变径结构的变径范围可达到1:（1-2.2），或更大。

所述的若干层伸缩段变径结构的变径机构依次交错设置，且每相邻两层伸缩段变径结构的变径机构之间的夹角均相等。

所述的风电塔筒内预装爬梯时，伸缩操作段能偏心设置在风电塔筒内，且变径机构的变径方向与爬梯错开。

所述的伸缩操作段的中心、爬梯的中心和风电塔筒的中心位于同一竖直平面内。

所述的伸缩操作段包括操作段支架和间隔设置在操作段支架上的若干个导轨托架，变径机构通过固定导轨固定安装在导轨托架上，使变径机构能固定安装在伸缩操作段上并相对伸缩操作段伸缩。

所述的若干个导轨托架呈一层或若干层布置，使一层或若干层伸缩段变径结构的变径机构能依次层叠安装在伸缩操作段上。

所述的变径机构包括固定导轨、伸缩活动板和导轨滑块，伸缩活动板通过导轨滑块安装在固定导轨内并沿固定导轨的长度方向滑动变径，构成二段式变径导轨机构。

所述的变径机构包括固定导轨、伸缩活动板、导轨滑块和中间导轨，伸缩活动板通过导轨滑块安装在中间导轨内并沿中间导轨的长度方向滑动变径，中间导轨通过导轨滑块安装在固定导轨内并沿固定导轨的长度方向滑动变径，构成三段式变径导轨机构。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明能通过在伸缩操作段上偏置型布置多组变径机构，使本发明的变径机构相比现有技术对中布置的变径机构能更充分利用伸缩操作段的尺寸并设置尽可能大长度的导轨结构，减少布局结构受限的问题，将变径范围扩大到伸缩操作段直径的范围，使其能最大限度地满足整个风电塔筒的筒节直径变化，在整个风电塔筒的吊装施工过程中，无需更换或尽量少更换操作平台，有效提高了筒节的吊装效率。

2、本发明由于采用了偏置布置的变径机构，能更好的适应带有预装爬梯的筒节的吊装施工，使爬梯安装可由高空吊装改为地面安装，既保证了施工安全，也缩短了高空作业时间，进一步提高了吊装效率，适用性也更广。

3、本发明由于采用了偏置布置的变径机构，并通过二段式或三段式变径机构实现大范围变径，安装面较大，有利于提高安装精度和使用安全性，使变径机构伸出段的比例相对降低，能在达到相同甚至更大变径范围的基础上有效提高变径机构的安全性。

4、本发明由于设有独立于伸缩操作段的模块化的变径机构，能工厂化制作，更易获得和保持安装精度和刚度，具有制作精度高、拆装和更换便捷、易于操作和调试、结构布局紧凑等优点，大大降低了施工现场的维护成本。

5、本发明的变径机构通过分层布置的形式在不影响施工作业的前提下扩大了可供作业的操作面积，能进一步提高施工效率，确保施工安全。

本发明通过偏置型布置的变径机构，能充分利用伸缩操作段的尺寸，配合尽可能大长度的导轨结构，使伸缩活动板获得最大的变径范围，以满足整个风电塔筒的筒节直径变化，从而最大化的减少施工平台的更换甚至无需更换即可整个风电塔筒的吊装施工过程。

附图说明

图1是本发明用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置中单层伸缩段变径结构的工作状态图；

图2是本发明用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置的双层伸缩段变径结构的工作状态图；

图3是本发明用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置中三段式变径导轨机构的剖视图；

图4是本发明用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置在预装爬梯的风电塔筒下部的工作状态图；

图5是本发明用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置在预装爬梯的风电塔筒上部的工作状态图。

图中，1伸缩操作段，11导轨托架，12操作段支架，2变径机构，21固定导轨，22伸缩活动板，23导轨滑块，24中间导轨，3风电塔筒，31爬梯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1和附图2，一种用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，包括设置在风电塔筒3内的伸缩操作段1和若干组偏心安装在伸缩操作段1上的变径机构2；每两组变径机构2关于伸缩操作段1的圆心中心对称设置，该两组变径机构2的变径方向平行且相反，形成一层能独立于伸缩操作段1进行伸缩的伸缩段变径结构；若干组变径机构2在伸缩操作段1上形成一层或若干层伸缩段变径结构。

所述的伸缩段变径结构的变径范围可达到1:（1-2.2）或更大，能满足一般风电塔筒3底部至顶部4-8.2m的直径变化量。在相同的使用条件（活动段伸出比）下和同样的伸缩操作段外径（2.9m）的机架中，本发明能相比现有技术对中型布置的伸缩操作段获得更大的变径范围，本发明的变径范围约为现有技术的1.35倍，从而能更好的适应整个风电塔筒3的各筒节的吊装要求。在伸缩操作段外径为2.9m的条件下，无预装爬梯31时本发明的变径范围约为3.1-6.7m，变径范围1:2.2；有预装爬梯31约为3.9-6.7m，变径范围1:1.7。在此条件下，现有技术的对中型变径机构已无法满足预装爬梯31的要求。

所述的若干层伸缩段变径结构的变径机构2依次交错设置，且每相邻两层伸缩段变径结构的变径机构2之间的夹角均相等，可有效避免不同层伸缩段变径结构的变径机构2之间的相互干涉。

请参见附图4和附图5，所述的风电塔筒3内预装爬梯31时，伸缩操作段1能偏心设置在风电塔筒3内，且变径机构2的变径方向与爬梯31错开，避开爬梯31进行正常操作，可通过偏置的伸缩操作段1大大方便爬梯31的安装，并通过偏置的变径机构2实现不同的变径范围以满足塔筒内部的施工要求。

所述的伸缩操作段1的中心、爬梯31的中心和风电塔筒3的中心位于同一竖直平面内，在安装伸缩操作段1和爬梯31时，能最大化的利用风电塔筒3的内部空间，且防止伸缩操作段1和爬梯31发生干涉。

请参见附图3，所述的伸缩操作段1包括操作段支架12和间隔设置在操作段支架12上的若干个导轨托架11，变径机构2通过固定导轨21固定安装在导轨托架11上，使变径机构2能固定安装在伸缩操作段1上并相对伸缩操作段1伸缩。变径机构2能独立于伸缩操作段1，实现模块化安装，有利于生产和制作，提高安装精度。

所述的若干个导轨托架11呈一层或若干层布置，使一层或若干层伸缩段变径结构的变径机构2能依次层叠安装在伸缩操作段1上，确保每一层伸缩段变径结构的可靠安装。

所述的变径机构2包括固定导轨21、伸缩活动板22和导轨滑块23，伸缩活动板22通过导轨滑块23安装在固定导轨21内并沿固定导轨21的长度方向滑动变径，构成二段式变径导轨机构。

所述的变径机构2包括固定导轨21、伸缩活动板22、导轨滑块23和中间导轨24，伸缩活动板22通过导轨滑块23安装在中间导轨24内并沿中间导轨24的长度方向滑动变径，中间导轨24通过导轨滑块23安装在固定导轨21内并沿固定导轨21的长度方向滑动变径，构成三段式变径导轨机构。

二段式或三段式的变径导轨机构均可模块化制作生产，便于在伸缩操作段1上的拆装和使用。可通过电动或手动方式实现伸缩活动板22的直线伸缩运动，如齿轮齿条在电机设备的驱动下实现直线运动、螺杆螺母在扳手的带动下实现直线运动等，操作简便、可靠、安全、高效。

实施例1：

请参见附图1至3，风电塔筒3的底部最大直径为6.7m，顶部最小直径为3.1m，伸缩操作段1的直径为2.9m并同轴设置在风电塔筒3内。伸缩操作段1上通过导轨托架11安装有一层伸缩段变径结构，该层伸缩段变径结构包括两个关于伸缩操作段1中心对称布置的三段式的变径机构2。三段式的变径机构2的伸缩活动板22能满足3.1-6.7m的变径要求，变径比为1:2.2或更大，从而满足整个风电塔筒3的吊装要求。

实施例2：

请参见附图3至5，风电塔筒3的底部最大直径为6.7m，顶部最小直径为3.9m，伸缩操作段1的直径为2.9m并设置在风电塔筒3内。伸缩操作段1上通过导轨托架11安装有两层伸缩段变径结构，每层伸缩段变径结构均包括两个关于伸缩操作段1中心对称布置的三段式的变径机构2，且两层伸缩段变径结构的变径机构2相互垂直成井字形。

风电塔筒3的内壁上设有爬梯31，爬梯31沿风电塔筒3径向的宽度为0.75m。在风电塔筒3的下部施工时，伸缩操作段1可同轴设置在风电塔筒3内，伸缩活动板22的伸缩变径方向不与爬梯31发生干涉即可。在风电塔筒3的上部施工时，伸缩操作段1偏心设置在伸缩操作段1内，且伸缩操作段1的中心、爬梯31的中心和风电塔筒3的圆心位于同一水平直线上，伸缩活动板22的伸缩变径方向不与爬梯31发生干涉即可。各三段式的变径机构2的伸缩活动板22能不同进行不同程度的伸缩变径，从而满足3.9-6.7m的变径要求，变径比为1:1.7，实现整个风电塔筒3的吊装。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，其特征是：包括设置在风电塔筒（3）内的伸缩操作段（1）和若干组偏心安装在伸缩操作段（1）上的变径机构（2）；每两组变径机构（2）关于伸缩操作段（1）的圆心中心对称设置，该两组变径机构（2）的变径方向平行且相反，形成一层能独立于伸缩操作段（1）进行伸缩的伸缩段变径结构；若干组变径机构（2）在伸缩操作段（1）上形成一层或若干层伸缩段变径结构；

所述的若干层伸缩段变径结构的变径机构（2）依次交错设置，且每相邻两层伸缩段变径结构的变径机构（2）之间的夹角均相等；

所述的风电塔筒（3）内预装爬梯（31）时，伸缩操作段（1）能偏心设置在风电塔筒（3）内，且变径机构（2）的变径方向与爬梯（31）错开；所述的伸缩操作段（1）的中心、爬梯（31）的中心和风电塔筒（3）的中心位于同一竖直平面内。

2.根据权利要求1所述的用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，其特征是：所述的伸缩段变径结构的变径范围为1:（1-2.2）。

3.根据权利要求1所述的用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，其特征是：所述的伸缩操作段（1）包括操作段支架（12）和间隔设置在操作段支架（12）上的若干个导轨托架（11），变径机构（2）通过固定导轨（21）固定安装在导轨托架（11）上，使变径机构（2）能固定安装在伸缩操作段（1）上并相对伸缩操作段（1）伸缩；

所述的若干个导轨托架（11）呈一层或若干层布置，使一层或若干层伸缩段变径结构的变径机构（2）能依次层叠安装在伸缩操作段（1）上。

4.根据权利要求1或3所述的用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，其特征是：所述的变径机构（2）包括固定导轨（21）、伸缩活动板（22）和导轨滑块（23），伸缩活动板（22）通过导轨滑块（23）安装在固定导轨（21）内并沿固定导轨（21）的长度方向滑动变径，构成二段式变径导轨机构。

5.根据权利要求1或3所述的用于风电塔筒吊装施工平台伸缩段的偏置型变径装置，其特征是：所述的变径机构（2）包括固定导轨（21）、伸缩活动板（22）、导轨滑块（23）和中间导轨（24），伸缩活动板（22）通过导轨滑块（23）安装在中间导轨（24）内并沿中间导轨（24）的长度方向滑动变径，中间导轨（24）通过导轨滑块（23）安装在固定导轨（21）内并沿固定导轨（21）的长度方向滑动变径，构成三段式变径导轨机构。

Images