CN112537711A - 应用于风力发电站的轨道式运输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了应用于风力发电站的轨道式运输装置,包括塔筒和设置在塔筒顶部的塔架,塔架上设置有风力发电机组;塔筒的中心设置有轨道机构,塔筒上设置有风力导向机构,风力导向机构连接有蓄能机构;轨道机构包括轨道和爬梯,运输座连接有钢缆绳,钢缆绳与蓄能机构连接;风力导向机构通过风力涡轮连接减速机;蓄能机构通过将配重物抬高,提高其重力势能,在需要的时候通过配重物的下降输送维护人员;减速输出轴和第一滚筒间连接有第一电磁离合器,输出轴和第二滚筒间连接有第二电磁离合器。通过上述设置,其能够通过风力进行蓄能,从上完成对于维护人员和维修工具的上下运输,具有工作效率高的优点,同时能够在运输过程中保障维护人员的安全。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电站应用领域,具体为应用于风力发电站的轨道式运输装置。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源,很早就被人们利用,主要是通过风车来抽水、磨面等,人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保,且风能蕴量巨大,因此日益受到世界各国的重视。
风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能,发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说,风能也是太阳能,所以也可以说风力发电机,是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发电机。
随着,风力发电技术的日益发展,与风力发电机连接的塔筒的的高度也越来越高。例如,1500KW风力发电机是我国的主流机型,风轮直径大多是77米左右,也有70米、82米、87米的。塔筒高度65米、70米。
在针对书的风力发电机进行维护时,一般需要维护人员通过塔筒内部的梯子爬到塔顶,在进行维护,这种维护方法,一方面工作效率比较低,另一方便短时间的重体力运动会增加维护人员发生危险的概率。针对该问题,做出进一步的改进,提出本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供应用于风力发电站的轨道式运输装置,其能够通过风力进行蓄能,从上完成对于维护人员和维修工具的上下运输,具有工作效率高的优点,同时能够在运输过程中保障维护人员的安全。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:应用于风力发电站的轨道式运输装置,包括塔筒和设置在所述塔筒顶部的塔架,所述塔架上设置有风力发电机组;
所述塔筒的中心设置有轨道机构,所述塔筒上设置有风力导向机构,所述风力导向机构连接有蓄能机构;
所述轨道机构包括垂直设置的竖直轨道和爬梯,所述竖直轨道和爬梯间均匀连接有围挡杆,所述竖直轨道上设置有轨道槽,所述轨道槽内设置有轨道轮,所述轨道轮连接有运输座,所述运输座连接有钢缆绳,所述钢缆绳绕过用于对所述钢缆绳导向的第一导向轮,所述钢缆绳与所述蓄能机构连接;
所述风力导向机构包括正对风来向的进风口,所述进风口连接有两条绕过所述竖直轨道和爬梯的两条平行设置的出风道,所述出风道的中央设置有安装架,所述安装架上转动连接有动力轴,所述动力轴连接有风力涡轮,所述动力轴的一端连接有输出带轮,所述输出带轮上设置有传动带,所述传动带连接有减速机,所述减速机包括与所述蓄能机构连接的减速输出轴;
所述蓄能机构包括与所述减速输出轴连接有的第一滚筒,所述第一滚筒上缠绕有蓄能绳,所述塔筒内的顶端设置有第二导向轮,所述蓄能绳绕过所述第二导向轮连接有配重物,所述配重物的质量为200kg到300kg,所述配重物还连接有输出链条,所述输出链条与设置在竖直方向的两个链轮连接,所述输出链条与所述配重物的上方连接且绕过两个所述链轮后与所述配重物的下方连接,所述链轮连接有增速机,所述增速机包括加速输出轴,所述加速输出轴连接有第二滚筒,所述第二滚筒与所述钢缆绳缠绕连接,所述第二滚筒内设置有降低所述第二滚筒转速的第一阻尼器;
所述减速输出轴和所述第一滚筒间连接有第一电磁离合器,所述加速输出轴和所述第二滚筒间连接有第二电磁离合器。
通过上述技术方案,当风从进风口中吹入,并且通过出风道流出的过程中,风在出风道中带动风力涡轮进行转动,并且通过输出带轮将动能输入到了减速机中,因此在减速输出轴具有较大的扭矩;减速输出轴继续转动并且带动第一滚筒进行转动,并且通过蓄能绳将配重物的高度提高,因此提高了配重物的重力势能,从而达到了进行蓄能的目的;在需要将维护人员或工具向上传送时,需要通过配重物的高度下降来完成,保持第一电磁离合器处于断开而第二电磁离合器处于连接的状态,当配重物在下降的过程中会带动链轮进行转动,链轮又通过增速机进行加速使得加速输出轴具有较高的速度,加速输出轴通过第二滚筒的转动使得钢缆绳逐渐缠绕到了第二滚筒上从而使得运输座的位置逐渐上升,进而完成输送工作;在需要将维护人员或工具向下输送时,断开第二电磁离合器,运输座在重力的作用下开始下降,由于第一阻尼器的存在使得下降速度不会过快,保障操作者的生命安全;当需要再次蓄能时,只需要保持第一电磁离合器连接而第二电磁离合器连接,即可完成相应的蓄能工作。综上,我们可以看出,该装置不依赖与电力而是利用风能,并且能够通过蓄能保障该装置持续的运行,同时能够快速的完成对于维护人员和工具的安全输送。
优选的,所述第一电磁离合器和所述第二电磁离合器连接有用于控制二者断链的遥控开关。
通过上述技术方案,通过遥控开关进行操作更加的便捷和高效。
优选的,所述运输座和所述爬梯间设置有过人空间。
通过上述技术方案,通过过人空间的设置,当运输座出现问题过其他故障时,维护人员能够快速的跳到爬梯上,继续进行工作或躲避危险,从而进一步保障维护人员的安全。
优选的,所述第一导向轮内设置有用于降低所述第一导向轮转速的第二阻尼器。
通过上述技术方案,通过第二阻尼器的设置进一步避免运输座在下降的过程中速度过快,从而降低该装置的使用风险。
优选的,所述进风口处设置有用于扩大进风面积的导向坡口。
通过上述技术方案,导向坡口能够提高进风的面积,从而提供更高的动力,从而提高该装置的工作效率。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)当风从进风口中吹入,并且通过出风道流出的过程中,风在出风道中带动风力涡轮进行转动,并且通过输出带轮将动能输入到了减速机中,因此在减速输出轴具有较大的扭矩;减速输出轴继续转动并且带动第一滚筒进行转动,并且通过蓄能绳将配重物的高度提高,因此提高了配重物的重力势能,从而达到了进行蓄能的目的;
(2)在需要将维护人员或工具向上传送时,需要通过配重物的高度下降来完成,保持第一电磁离合器处于断开而第二电磁离合器处于连接的状态,当配重物在下降的过程中会带动链轮进行转动,链轮又通过增速机进行加速使得加速输出轴具有较高的速度,加速输出轴通过第二滚筒的转动使得钢缆绳逐渐缠绕到了第二滚筒上从而使得运输座的位置逐渐上升,进而完成输送工作;
(3)在需要将维护人员或工具向下输送时,断开第二电磁离合器,运输座在重力的作用下开始下降,由于第一阻尼器的存在使得下降速度不会过快,保障操作者的生命安全;
(4)该装置不依赖与电力而是利用风能,并且能够通过蓄能保障该装置持续的运行,同时能够快速的完成对于维护人员和工具的安全输送。
附图说明
图1为本发明有的整体结构示意图;
图2为本发明中进风口和出风道的截面结构示意图;
图3为图2中A的局部放大结构示意图;
图4为本发明中轨道机构的截面结构示意图;
图5为本发明中蓄能机构的连接结构示意图;
图6为本发明中加速输出轴和第二滚筒的连接结构示意图。
图中:1、塔筒;2、塔架;3、风力发电机组;4、竖直轨道;5、爬梯;6、围挡杆;7、轨道槽;8、轨道轮;9、钢缆绳;10、第一导向轮;11、进风口;12、出风道;13、安装架;14、动力轴;15、风力涡轮;16、输出带轮;17、传动带;18、减速机;19、减速输出轴;20、第一滚筒;21、蓄能绳;22、第二导向轮;23、配重物;24、输出链条;25、链轮;26、增速机;27、加速输出轴;28、第二滚筒;29、第一阻尼器;30、第一电磁离合器;31、第二电磁离合器;32、遥控开关;33、过人空间;34、第二阻尼器;35、导向坡口;36、运输座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6,本发明提供的一种实施例:
应用于风力发电站的轨道式运输装置,包括塔筒1和设置在塔筒1顶部的塔架2,塔架2上设置有风力发电机组3。
塔筒1的中心设置有轨道机构,塔筒1上设置有风力导向机构,风力导向机构连接有蓄能机构。
轨道机构包括垂直设置的竖直轨道4和爬梯5,竖直轨道4和爬梯5间均匀连接有围挡杆6,竖直轨道4上设置有轨道槽7,轨道槽7内设置有轨道轮8,轨道轮8连接有运输座36,运输座36连接有钢缆绳9,钢缆绳9绕过用于对钢缆绳9导向的第一导向轮10,钢缆绳9与蓄能机构连接。第一导向轮10内设置有用于降低第一导向轮10转速的第二阻尼器34。通过第二阻尼器34的设置进一步避免运输座36在下降的过程中速度过快,从而降低该装置的使用风险。
风力导向机构包括正对风来向的进风口11,进风口11处设置有用于扩大进风面积的导向坡口35。导向坡口35能够提高进风的面积,从而提供更高的动力,从而提高该装置的工作效率。进风口11连接有两条绕过竖直轨道4和爬梯5的两条平行设置的出风道12,出风道12的中央设置有安装架13,安装架13上转动连接有动力轴14,动力轴14连接有风力涡轮15,动力轴14的一端连接有输出带轮16,输出带轮16上设置有传动带17,传动带17连接有减速机18,减速机18包括与蓄能机构连接的减速输出轴19。
蓄能机构包括与减速输出轴19连接有的第一滚筒20,第一滚筒20上缠绕有蓄能绳21,塔筒1内的顶端设置有第二导向轮22,蓄能绳21绕过第二导向轮22连接有配重物23,配重物23的质量为200kg到300kg,配重物23还连接有输出链条24,输出链条24与设置在竖直方向的两个链轮25连接,输出链条24与配重物23的上方连接且绕过两个链轮25后与配重物23的下方连接,链轮25连接有增速机26,增速机26包括加速输出轴27,加速输出轴27连接有第二滚筒28,第二滚筒28与钢缆绳9缠绕连接,第二滚筒28内设置有降低第二滚筒28转速的第一阻尼器29;
减速输出轴19和第一滚筒20间连接有第一电磁离合器30,加速输出轴27和第二滚筒28间连接有第二电磁离合器31。第一电磁离合器30和第二电磁离合器31连接有用于控制二者断链的遥控开关32。通过遥控开关32进行操作更加的便捷和高效。
该装置在使用时的动态过程如下;当风从进风口11中吹入,并且通过出风道12流出的过程中,风在出风道12中带动风力涡轮15进行转动,并且通过输出带轮16将动能输入到了减速机18中,因此在减速输出轴19具有较大的扭矩;减速输出轴19继续转动并且带动第一滚筒20进行转动,并且通过蓄能绳21将配重物23的高度提高,因此提高了配重物23的重力势能,从而达到了进行蓄能的目的;在需要将维护人员或工具向上传送时,需要通过配重物23的高度下降来完成,保持第一电磁离合器30处于断开而第二电磁离合器31处于连接的状态,当配重物23在下降的过程中会带动链轮25进行转动,链轮25又通过增速机26进行加速使得加速输出轴27具有较高的速度,加速输出轴27通过第二滚筒28的转动使得钢缆绳9逐渐缠绕到了第二滚筒28上从而使得运输座36的位置逐渐上升,进而完成输送工作;在需要将维护人员或工具向下输送时,断开第二电磁离合器31,运输座36在重力的作用下开始下降,由于第一阻尼器29的存在使得下降速度不会过快,保障操作者的生命安全;当需要再次蓄能时,只需要保持第一电磁离合器30连接而第二电磁离合器31连接,即可完成相应的蓄能工作。
此外,在本实施例中还做出以下的改进:运输座36和爬梯5间设置有过人空间33。通过过人空间33的设置,当运输座36出现问题过其他故障时,维护人员能够快速的跳到爬梯5上,继续进行工作或躲避危险,从而进一步保障维护人员的安全。
综上,本发明的有益效果是:(1)当风从进风口11中吹入,并且通过出风道12流出的过程中,风在出风道12中带动风力涡轮15进行转动,并且通过输出带轮16将动能输入到了减速机18中,因此在减速输出轴19具有较大的扭矩;减速输出轴19继续转动并且带动第一滚筒20进行转动,并且通过蓄能绳21将配重物23的高度提高,因此提高了配重物23的重力势能,从而达到了进行蓄能的目的;(2)在需要将维护人员或工具向上传送时,需要通过配重物23的高度下降来完成,保持第一电磁离合器30处于断开而第二电磁离合器31处于连接的状态,当配重物23在下降的过程中会带动链轮25进行转动,链轮25又通过增速机26进行加速使得加速输出轴27具有较高的速度,加速输出轴27通过第二滚筒28的转动使得钢缆绳9逐渐缠绕到了第二滚筒28上从而使得运输座36的位置逐渐上升,进而完成输送工作;(3)在需要将维护人员或工具向下输送时,断开第二电磁离合器31,运输座36在重力的作用下开始下降,由于第一阻尼器29和第二阻尼器34的存在使得下降速度不会过快,保障操作者的生命安全;(4)该装置不依赖与电力而是利用风能,并且能够通过蓄能保障该装置持续的运行,同时能够快速的完成对于维护人员和工具的安全输送。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.应用于风力发电站的轨道式运输装置,其特征在于:包括塔筒(1)和设置在所述塔筒(1)顶部的塔架(2),所述塔架(2)上设置有风力发电机组(3);
所述塔筒(1)的中心设置有轨道机构,所述塔筒(1)上设置有风力导向机构,所述风力导向机构连接有蓄能机构;
所述轨道机构包括垂直设置的竖直轨道(4)和爬梯(5),所述竖直轨道(4)和爬梯(5)间均匀连接有围挡杆(6),所述竖直轨道(4)上设置有轨道槽(7),所述轨道槽(7)内设置有轨道轮(8),所述轨道轮(8)连接有运输座(36),所述运输座(36)连接有钢缆绳(9),所述钢缆绳(9)绕过用于对所述钢缆绳(9)导向的第一导向轮(10),所述钢缆绳(9)与所述蓄能机构连接;
所述风力导向机构包括正对风来向的进风口(11),所述进风口(11)连接有两条绕过所述竖直轨道(4)和爬梯(5)的两条平行设置的出风道(12),所述出风道(12)的中央设置有安装架(13),所述安装架(13)上转动连接有动力轴(14),所述动力轴(14)连接有风力涡轮(15),所述动力轴(14)的一端连接有输出带轮(16),所述输出带轮(16)上设置有传动带(17),所述传动带(17)连接有减速机(18),所述减速机(18)包括与所述蓄能机构连接的减速输出轴(19);
所述蓄能机构包括与所述减速输出轴(19)连接有的第一滚筒(20),所述第一滚筒(20)上缠绕有蓄能绳(21),所述塔筒(1)内的顶端设置有第二导向轮(22),所述蓄能绳(21)绕过所述第二导向轮(22)连接有配重物(23),所述配重物(23)的质量为200kg到300kg,所述配重物(23)还连接有输出链条(24),所述输出链条(24)与设置在竖直方向的两个链轮(25)连接,所述输出链条(24)与所述配重物(23)的上方连接且绕过两个所述链轮(25)后与所述配重物(23)的下方连接,所述链轮(25)连接有增速机(26),所述增速机(26)包括加速输出轴(27),所述加速输出轴(27)连接有第二滚筒(28),所述第二滚筒(28)与所述钢缆绳(9)缠绕连接,所述第二滚筒(28)内设置有降低所述第二滚筒(28)转速的第一阻尼器(29);
所述减速输出轴(19)和所述第一滚筒(20)间连接有第一电磁离合器(30),所述加速输出轴(27)和所述第二滚筒(28)间连接有第二电磁离合器(31)。
2.根据权利要求1所述的应用于风力发电站的轨道式运输装置,其特征在于:所述第一电磁离合器(30)和所述第二电磁离合器(31)连接有用于控制二者断链的遥控开关(32)。
3.根据权利要求1所述的应用于风力发电站的轨道式运输装置,其特征在于:所述运输座(36)和所述爬梯(5)间设置有过人空间(33)。
4.根据权利要求1所述的应用于风力发电站的轨道式运输装置,其特征在于:所述第一导向轮(10)内设置有用于降低所述第一导向轮(10)转速的第二阻尼器(34)。
5.根据权利要求1所述的应用于风力发电站的轨道式运输装置,其特征在于:所述进风口(11)处设置有用于扩大进风面积的导向坡口(35)。
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