CN115135388B - 用于驱动绳索的便携式装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种便携式装置(100)，该装置用于从诸如风力涡轮机的高结构(2)上提升/降低/储存绳索(1)。该装置由绳索储存容器(10)和可逆地连接到储存容器的绳索驱动器(20)的组件构成。绳索储存容器(10v)限定了绳索储存空间(10v)，绳索储存空间限定在底面(10s)和外侧壁(10w)之间。绳索驱动器(20)可以可逆地连接到容器并且包括绳索通道(23)，绳索通道具有与绳索的直径匹配的尺寸。通道形成在一对相邻的滚轮(24，25)之间或形成在驱动线圈(80)和夹具(81)之前。绳索由电动马达(26)驱动(提升和储存或提供和降低)，电动马达设置成驱动滚轮中的至少一个或驱动线圈。

Description

用于驱动绳索的便携式装置

技术领域和背景技术

本公开涉及绳索处理，尤其涉及供人们在绳索接入中使用的，工业绳索的机动化的和基本无摩擦的下降、上升和/或储存。本公开还涉及用于维护和检查设施的方法，该设施尤其是风力涡轮机的叶片，该设施的维护和检查主要通过绳索接入来执行。

在高空安全地进行作业是一项挑战。传统的接近解决方案，如起重机或脚手架，并不是适合所有的情况。例如，在偏远和/或难以接近的地方进行的工作或救援行动，通常依赖于绳索接入解决方案。在一个典型的在一高度处进行绳索接入的情况下，手动处理绳索，如工业攀登绳。处理操作包括锚定、降下和/或提升绳索(例如，将攀爬绳索从悬崖或高建筑物降下，以便人员安全到达较低的地方，并在完成工作后，升起所述绳索)。

在传统的绳索接入行业中，绳索处理操作通常是手动执行的。例如，对运行中的风力涡轮机叶片的常规维护和/或检查操作通常由绳索接入工程师从风力涡轮机的盖罩(称为机舱)下降来执行，该盖罩容纳所有发电组件，例如，发电机、变速箱、传动系统和制动器总成。在将涡轮机的主叶片定位在竖直位置之后，两个人在叶片维护和检查之前和之后的准备工作目前包括：将四根绳索锚定在机舱中，每根绳索都被带到外部，并沿着要作业的叶片从高处(例如毂部或鼻锥部)下降。在完成对主叶片的操作之后，并且在将后续叶片定位在竖直位置之前，手动提升绳索，将绳索储存在容器中以避免缠结，然后将绳索从鼻锥部处带入机舱内。一根绳索的提升和储存通常由两个人在机舱的外表面上一起作业来执行。根据毂部高度，这项作业对体力要求很高，耗时，因此成本高昂。此外，在绳索沿着要作业的结构降低和/或升起期间，绳索和所述结构(例如风力涡轮机的鼻锥部)的外表面之间的摩擦力可能不利地导致绳索和/或所述结构的外表面的磨损增加。

因此，使绳索处理更有效、因而更便宜、更省时、减少体力耗费和/或引起更少磨损的装置将是最受欢迎的。尤其是对于需要较长时间才能到达的设施上的绳索接入操作，例如，对陆上和/或海上公园的风力涡轮机叶片进行维护和/或检查，需要更有效的绳索处理装置。

发明内容

本公开的各方面涉及一种便携式装置，该便携式装置用于从高位置(例如，诸如风力涡轮机、钻机或建筑物的高结构的表面)储存和驱动(即，提升或降低)绳索。有利地，便携式装置可以用于降低绳索的自由端部，以使绳索越过高结构的边缘，例如，进入山谷或沿着高大建筑物的侧壁。

装置由绳索储存袋(即，容器)和绳索驱动器的组件形成，绳索驱动器可逆地连接到绳索储存袋。组装时，储存袋用作绳索驱动器的支撑部。通过提供可逆连接的袋子和绳索驱动器，可以拆卸部件，并且该装置可以更便携。例如，单独部件可以单独地被运送到作业地点并在现场组装。此外，不同体积的袋(例如，用来装不同长度的绳子)可以互换。通过提供柔韧或柔性的绳索储存袋，袋的尺寸可以适应储存的绳索的量，例如，当绳索从袋中取出时，可以减少袋子的尺寸。

在优选实施例中，袋(容器)的下部被硬化，例如，袋的下部包含固体(例如，硬塑料)或由固体形成，底部和侧壁。除了提供储存体积之外，袋的硬化下部在操作期间用作驱动器的牢固连接点和稳定支撑部(袋子在高处面上的稳定位置，以及因此连接的驱动器的稳定位置)。为此，硬化部分可以在某些地方(例如在驱动器连接点处)额外地被加强。

在一个优选实施例中，袋(容器)的上部是柔韧的，以便容易地关闭袋子以用于运输，或使用袋子以用于提升(具有或不具有驱动器)。为此，可沿硬化下部的上边缘设置柔韧裙部。有利的是，可以为不同体积的绳索提供不同尺寸的袋子，其中，袋子具有两个绳索隔室。储存袋可与不同高度的变体互换。通过提供不同尺寸的袋子，操作者可以选择具有与特定作业要求(即所需长度的绳索)相匹配的尺寸的袋子，从而减少向作业现场运输多余的重量。

对于绳索接入中使用的工具，例如对于在高处使用的设备，提高便携性和/或减小尺寸是特别有利的。

绳索储存袋包括绳索储存空间，绳索储存空间被限定在袋的底面和绳索储存袋的外侧壁之间。为绳索储存袋设置至少两个连接工具，用于将袋子可逆地连接到绳索驱动器上的各自的对应的配对件。所述工具沿着外侧壁设置在加强部上。在袋的下部硬化的实施例中，连接工具优选地位于袋的硬化部上。在装置的一个实施例中，连接工具可以是Storz连接件。优选地，该连接件还包括快速释放锁定系统以确保该连接。

绳索驱动器包括支架，支架具有至少两个从中心部分向外延伸的臂构件。两个臂一起跨越袋(袋的直径)。优选地，在臂构件各自的自由端部附近，臂构件设有对应的配对件连接工具，用于将绳索驱动器可逆地连接到袋子上。绳索驱动器还包括绳索通道，绳索通道具有与所述绳索的直径匹配的尺寸。在一个实施例中，通道形成在一对相对的滚轮之间。即，通道形成在第一滚轮和第二滚轮之间，第一滚轮被承载以绕主轴线旋转，第二滚轮邻近第一滚轮并被承载以绕平行于主轴线的次轴线旋转。在另一实施例中，通道形成在驱动线圈和夹具之间。

安装在支架上的是驱动机构，例如电动马达，电动马达设置成驱动第一滚轮、第二滚轮或驱动线圈中的至少一个。通过驱动第一滚轮、第二滚轮或驱动线圈中的至少一个，一段绳索在插入时可以穿过绳索通道，从而能够提升或降低绳索，即，驱动绳索。优选地，绳索通道设置在支架的中心部分附近，以允许绳索根据绳索的驱动方向进入或退出绳索储存空间。优选地，绳索通道设置在支架的中心部分附近，以支持绳索在袋中的最佳分布。通过对设置在支架的中心部分附近的绳索通道进行定位，绳索可以以基本上无摩擦的方式进入或退出绳索储存空间(不沿着绳索储存袋的侧壁滑动)。

绳索驱动器最好还包括手柄，例如，手柄安装在支架上，用于操作绳索驱动器和/或承载绳索驱动器和/或承载绳索驱动器和袋的组件。有利地，绳索驱动器提供对绳索的机动控制，使得绳索的下降和/或上升更快和/或减少劳动强度。

通过将绳索驱动器组装在绳索储存空间上，绳索可以由单人处理(例如，在绳索下降操作期间)或储存(例如，在绳索上升操作期间)。通过将绳索驱动器组装在绳索储存袋上，可以在绳索驱动操作的同时，直接从袋子中处置绳索或直接将绳索储存在袋子中。直接将绳索储存在袋中和/或从袋中取出绳索可以避免绳索缠结。允许绳索以基本无摩擦的方式(例如，不沿着绳索储存袋的侧壁滑动)根据驱动方向进入/退出绳索储存空间进一步缓解了绳索缠结。

本公开的进一步方面涉及一种绳索接入方法，该方法用于对风力涡轮机的叶片执行维护或检查作业。该方法包括：将风力涡轮机的叶片中的一个叶片停止在竖直向下的位置；沿着停止的竖直叶片降低绳索的自由端部，绳索的另一端锚定在风力涡轮机上；由绳索接入工程师沿叶片长度执行维护和/或检查工作，该工程师锚定到绳索的所述降低部分。在执行维护和/或检查作业之后，该方法包括使用在此所述的便携式装置同时提升和储存绳索。

本公开的其他方面涉及一种用于检查绳索的磨损或有效性的方法或便携式装置的用途，检查绳索的磨损或有效性作为专业攀登绳索的定期安全维护的一部分。对绳索的定期检查包括人工摸索和查看整条绳索。通过本公开，绳索的通过因此不需要手动完成，而是可以由本公开自动完成，因此，这为实际的绳索检查提供全部的注意力。

本公开的其他方面涉及一种方法，其中，绳索驱动能力和绳索储存能力被用于具有机械优势的绳索和滑轮系统，以例如用于提升重物或人。

本发明的其他或进一步方面涉及一种方法，其中，在将攀爬绳索提升到作业高度的方法中，利用绳索驱动能力和绳索储存能力，其优点是相对较重的攀爬绳(通常为四根)无需由技术人员抬起，但可由该装置拉起。

附图说明

本公开的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点，将从以下描述、所附权利要求和附图中得到更好的理解，在附图中：

图1A提供了风力涡轮机的盖罩的照片；

图1B提供了详细描述风力涡轮机的鼻锥部的照片；

图1C提供了详细描述风力涡轮机的叶片上的涡流发生器的照片；

图2A描绘了所描绘的装置的实施例的示意性横截面侧视图；

图2B提供了装置的优选实施例的示意性俯视图；

图3A示意性地描绘了携带实绳索驱动器的实施例的绳索接入工程师；

图3B示意性地描绘了携带装置的实施例的绳索接入工程师；

图3C示意性地描绘了绳索接入工程师和用于驱动绳索穿过山谷的边缘的装置的实施例；

图3D提供了线轴的照片；

图4A和图4B描绘了包括滑动机构的装置的实施例的示意性侧视图；

图5A和图5B描绘了包括滑动机构的装置的实施例的示意性细节侧视图；

图6A和图6B提供了单独的独立式滑轮系统、以及独立式滑轮系统和用于驱动绳索穿过山谷边缘的装置的套件的示意性透视图；

图7提供了用于在风力涡轮机的叶片上进行维护或检查作业的绳索接入方法的示意性概览；

图8A提供了包括驱动线圈和夹具机构的装置的实施例的侧视图的示意性概览；

图8B和图8C提供了驱动线圈的实施例的视图；以及

图9提供了与滑轮系统一起使用以提升重物的便携式设备的示意图。

具体实施方式

用于描述特定实施例的术语不旨在限制本发明。如在此所使用的，除非上下文明确另有指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任一组合和所有组合。将理解，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征的存在，但不排除一个或多个其他特征的存在或添加。将进一步理解，当方法的特定步骤被称为在另一步骤之后时，除非另有说明，否则该特定步骤可以直接在所述另一步骤之后，或者可以在进行该特定步骤之前进行一个或多个中间步骤。同样，应当理解，在描述结构或部件之间的连接时，除非另有说明，否则可以直接或通过中间结构或部件建立该连接。

绳索接入(rope access，也称为工业攀登)使得工人(如绳索接入工程师或技术人员)能够进入难以到达的地点，而不使用脚手架或起重机。绳索接入技术人员使绳索下降、上升和横穿以进行接入和作业，同时技术人员附接到主绳索和备用绳索以确保安全，同时技术人员附接到主绳索和备用绳索以确保安全。

下文参照附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。在附图中，为了清楚起见，可以扩大系统、部件、层和区域的绝对尺寸和相对尺寸。可以参考本发明的可能理想化的实施例和中间结构的示意图和/或横截面图来描述实施例。在说明书和附图中，相同的附图标记始终指代相同的元件。相关术语及其派生词应被解释为指的是随后描述的或在讨论中的附图中所示的取向。这些相对术语是为了描述方便，除非另有说明，否则不要求系统以特定取向构造或操作。

现在，参考图1A、图1B和图1C，将解释用于在运行中的风力涡轮机2的叶片上执行作业的传统手动绳索接入程序。叶片2b的维护和检查前后的准备工作通常包括以下绳索处理操作：

-降低绳索：在绳索下降之前，必须修理或检查的叶片放置(停止)在竖直位置，例如，如图1B所示。这通常从涡轮机的盖罩(即机舱)2n内的控制位置完成。在对叶片进行定位后，绳索接入工程师通过舱口2h踩在机舱的外表面上。工程师携带工业攀爬绳索1，该攀爬绳索一端锚定在风力涡轮机上，例如，锚定在机舱内的锚定点上，例如，锚定在鼻锥部2c上。从这个位置起，绳索1的自由端部穿过鼻锥部2s的边缘2v，沿着叶片2b的一侧手动降低，例如，如图1B中示意性地描绘的。请注意，为清楚起见，仅示意了一根绳索。在实践中，绳索接入作业通常由至少两个人执行，每个人都需要两根绳索。

-提升(提起)绳索：在完成维护和/或检查工作后，绳索接入工程师取回降低的绳索。降低的绳索被手动收起(提升)，并将绳索从鼻锥部运送到机舱，然后继续在下一个叶片上工作。在提升过程中，绳索可以沿着鼻锥部上和/或叶片上的尖锐物体或突起(例如用于优化穿过叶片的气流的叶片涡流发生器(2s))滑动或摩擦。绳索沿这类突起的摩擦可能导致磨损。

这些绳索处理操作，特别是绳索的提升，构成了相当大的开销。例如，提起一根绳索通常由两个工程师来执行，这耗费体力和时间，因此成本高昂。可以理解的是，取回的绳索需要小心储存。例如，一个人提起绳索，而另一个人将绳索以解开的方式储存在袋子中。有利地，例如，通过提供自动绳索提升，并同时进行绳索储存，和/或通过本文所述的其他优点，根据本公开的装置减少了与绳索处理相关的开销。

图2A描绘了设置有单个绳索通道的装置的实施例的示意性截面侧视图；图2B提供了包括一对绳索通道的装置的非常优选实施例的示意性俯视图。

装置100由绳索储存袋10和绳索驱动器20相互连接的组件形成。绳索储存袋10具有包括硬化侧壁10w和底面10s的硬化下部。硬化的下部用作绳索驱动器的支撑部。

绳索储存袋包括绳索储存空间10v，绳索储存空间10v被限定在绳索储存袋10的底面10s和绳索储存袋的外侧壁10w之间。

在优选实施例中，例如，如图所示，袋包括柔韧的或柔性的顶部或裙部10f。该顶部可以是基本上沿硬化底部的圆周设置的裙部。柔韧或柔性的顶部10f，例如，裙部，可用于封闭袋子以例如用于运输。优选地，柔韧或柔性的顶部10f适合于(在尺寸方面并且足够柔韧)容纳绳索驱动器。优选地，柔韧的或柔性的顶部还设置有锚定点，例如吊环。这些锚定点可用于固定袋子或组件，和/或将袋子(包括储存的绳索)和可选的绳索驱动器提升到高结构上。通过提供柔韧的或柔性的顶部10f，袋子10可以符合提升规范。

提供给绳索储存袋的是连接工具18，该连接工具用于将袋子可逆地连接到绳索驱动器上的各自的对应的配对部件28。所述工具18设置在靠近外侧壁10w的自由边缘的加强部11上。绳索储存容器优选地设置有实心底部，以使得绳索储存容器能够牢固地定位在待作业的结构的外表面上，例如，定位在风力涡轮机的鼻锥部上。

绳索驱动器20包括支架21。例如，如图所示，该支架具有从中心部分向外延伸的两个臂构件21a、21b。在臂构件的自由端部附近，臂构件设有对应的配对部件的连接工具28，该配对部件的连接工具用于将绳索驱动器可逆地连接到袋子。连接工具和对应的配对部件可以由任何已知的工具适当地形成，已知工具包括但不限于夹子、螺母和螺栓。优选地，该工具是推动和锁定释放工具，例如Storz系统。通过为绳索储存袋10和绳索驱动器20设置推动和锁定释放的相应部件，例如Storz系统连接件，绳索驱动器20可以很容易地连接到绳索储存袋10，例如，通过推转运动连接到绳索储存袋10。优选地，推锁夹固定驱动器和袋子之间的连接。

在一个优选实施例中，绳索驱动器20还包括第一滚轮24和第二滚轮25，第一滚轮被承载用于绕主轴线24a旋转，第二滚轮25被承载用于绕平行于主轴线的次轴线25a旋转。滚轮安装到支架上，例如安装在平行轴上，使得在相邻的滚轮之间形成绳索通道23。绳索通道23具有与绳索1的直径相匹配的尺寸，以在第一滚轮的外表面24s和第二滚轮的25之间夹持所述绳索。

滚轮中的至少一个滚轮设置有凸缘侧部24f(见图2B)，以缓解绳索从绳索通道23中脱离的绳索。设置有凸缘侧部的滚轮可称为线轴或滑轮。

在优选实施例中，例如，如图2B所示，装置包括多个相邻的滚轮24、25&24’、25’，以在相应的一对相邻的第一滚轮和第二滚轮之间形成多个绳索通道23、23’，以用于驱动多个绳索。在实施例中，例如，如图2B所示，第一滚轮24、24’都沿着主轴线24a设置，例如，设置在公共轴上。在一些优选实施例中，例如，如图所示，滚轮25、25’设置在单独的轴上，因此，滚轮25、25’可以单独缩回，以使得能够将绳索插入彼此独立的各自的绳索通道/从彼此独立的各自的绳索通道中移出绳索。在相邻的第一滚轮和第二滚轮24、25和24’、25’之间形成两个绳索通道23、23’。提供多个相邻的滚轮有利地使得能够提升或降低多个绳索。在公共轴上安装滚轮可以允许用单个电动马达同时驱动多个绳索，例如，两条绳索。在单独的轴上安装滚轮可以允许用单个电动马达单独驱动绳索，例如，两条绳索中的每一条。应当理解的是，装置的其他部件同样优选地设置成与所提供的多个绳索通道相匹配。例如，可以多次提供绳索引导系统40(如后面更详细地讨论的)。

在另一优选实施例中，绳索驱动器20包括驱动线圈80和可释放的夹持滚轮或夹具81，例如，如图8A所示。如图所示，驱动线圈优选地为线轴状(具有带凸缘的侧部)以避免绳索脱离。夹具通常包括接触部分81a和压力装置81b，例如，弹簧，压力装置用于提供将一条或多条绳索1保持在驱动线圈上的夹持力。通过释放夹持力，可以根据需要将绳索插入系统/从系统中释放绳索。

驱动线圈优选具有能容纳一条或两条绳索的宽度。有利地，这种构造使得能够在一个线圈上同时驱动两条绳索(图8B)，或通过将所述绳索在线圈上缠绕两次而以更大的抓握力驱动一条绳索(图8C)。因此，在夹紧之后，夹具起到保护盖的作用。

优选地，每条绳索储存在单独的绳索储存空间中，以缓解绳索可能的缠结。可以提供针对不同长度和/或数量的绳索而定尺寸/布局的多个绳索储存袋，以包括装置的不同实施例。在优选实施例中，绳索储存袋可以是间隔的，例如，由内壁部段间隔。

安装到支架上的是包括驱动机构26(例如，电动马达)的壳体。在一个实施例中，马达沿轴线24a联接到主轴，例如，通过齿轮系统24g联接到主轴。替代性地，驱动机构联接到驱动线圈。在另一个或进一步的实施例中，额外地，马达通过相应的齿轮系统25g联接到轴25a，前提是相应的滚轮没有被缩回。通过使滚轮旋转，可以驱动绳索通过绳索通道。驱动器20可以根据齿轮系统的设置和/或绳索在相应通道中的插入，而驱动任意一条绳索、或同时驱动两条绳索。使用单个电动马达26可以降低或提升一条或两条绳索。

优选地，例如，如图所示，绳索通道设置在支架的中心部分附近，以便以基本无摩擦的方式(例如，不会沿着绳索储存袋的侧壁滑动)使得绳索能够根据绳索的驱动方向进入或退出绳索储存空间。

优选地，绳索驱动器20是电池驱动的。有利地，电池供电的装置可以通过减少对电线的需求和/或提高在远程位置的可用性，来提高便携性。在一个实施例中，电池和电动马达26将被定位在支架20的相对的纵向侧上，以便优化重量平衡。

在一些实施例中，例如，如图所示，该装置包括计距器30(该计距器最好带有显示器)，以跟踪提升或降低的绳索的长度。下面将更详细地解释与计距器有关的方面。

安装在绳索驱动器上的手柄22用于操作绳索驱动器，例如，用于控制绳索的驱动速度和驱动方向(下降/提升)，并以该驱动速度和驱动方向在向前或向后方向上驱动滚轮。可选地，手柄可用于将绳索驱动器20和/或绳索驱动器和袋子的组件运送到作业地点。例如，如图3A中示意性地描绘的，示意性地出示了绳索接入工程师携带具有两个绳索通道23，23’的绳索驱动器的实施例。在一个实施例中，手柄包括节流阀，以实现对滚轮的线性速度控制。

优选地，该装置还包括滑轮系统40，该滑轮系统40包括一个或多个滑轮41，一个或多个滑轮用于引导从动绳索穿过绳索储存容器的边缘。优选地，为靠近支架的山谷端的每个绳索通道提供滑轮系统，通过该滑轮系统，绳索可以无摩擦地从/朝向滚轮引导，即，绳索不沿着绳索储存袋的侧壁滑动。一个或多个滑轮41可以设置在支架21的自由端部上。优选地，滑轮41定位在可抽出杆42上，该可抽出杆在不使用时，可支架的长度内伸缩。设置滑轮系统40可以改善对绳索进入一深度的无摩擦引导。在驱动操作期间，滑轮系统40可以以基本上无摩擦的方式引导从动绳索穿过袋的外壁、穿过高结构的边缘和/或穿过高结构上的障碍物。提供可抽出的杆可以改善从大绳索和高结构(高结构的侧壁和/或障碍物)之间的间隙，例如，如图3C所示。提供间隙可进一步减少从动绳索上的摩擦，例如，避免绳索滑过风力涡轮机叶片上的诸如尖锐突起的障碍物。

在另一个优选实施例中，滑轮引导系统被封闭轮廓取代以引导绳索。优选地，封闭轮廓具有光滑的边缘以避免损坏绳索。

通过将绳索驱动器组装在绳索储存袋上，可以在进行绳索驱动操作的同时将绳索从分别储存的袋中取出。分别地直接从储存袋中降低(拾起)绳索、直接将绳索提升(储存)到储存袋中，同时将绳索引导到(延伸的)滑轮上和/或封闭轮廓，可以避免绳索缠结并将绳索保持在适当位置。此外，当同时驱动两根绳索时，如果绳索在山谷中缠结，则可以将其中一根绳索与驱动器分离，以通过拉动另一根绳索来解开绳索。

在可抽出杆42上提供滑轮，可以使得操作者能够采取更安全的作业位置，例如，离边缘更远的位置。优选地，可抽出杆的尺寸被设计为具有至少20厘米的长度，例如，具有在20至60厘米的范围内(例如40厘米)的长度。可调节杆越长，装置及其操作者离边缘就越远。与带有凸缘的滚轮一样，滑轮优选地带有凸缘，以使绳索不会脱离。

绳索储存袋的尺寸优选地被设计为适当地匹配要使用的绳索的所需长度。通过不将绳索和袋子的尺寸设计得过大，可以最大限度地减少装置的尺寸和重量，从而提高便携性。附加优点是减少了绳索缠结。虽然袋子的高度是灵活的，但袋子的直径是固定的，因为袋子的直径与绳索驱动器的尺寸有关。通常，绳索储存袋的直径范围在30至60厘米之间，这与绳索驱动器的长度相匹配。储存袋的直径为40厘米，且储存袋的硬化部分的高为45厘米时，大约200米长的绳索将适合。

绳索储存袋和绳索驱动器还包括附接点10c，例如，用于登山钩或牛尾状物的开口或钩子，以将袋子和驱动器固定到绳索接入技术人员和/或固定到要作业的结构的锚定点上。锚定点的提供提高了安全性，减少了装置和/或人员坠落的风险。

在一些实施例中，绳索驱动器20包括齿轮系统，齿轮系统被布置成在相反的旋转方向上，同时驱动相应的滚轮24和25。在驱动操作期间，通过驱动一个绳索通道的两个滚轮，可以提高绳索上的抓握力。

图3B示意性地描绘了携带装置100的实施例的绳索接入工程师，该装置具有绳索储存袋10，绳索储存袋10包括具有提升环10c的柔韧裙部10f。在该图中，由于柔韧裙部围绕驱动器封闭，所以绳索驱动器20和绳索是不可见的。

图3C示意性地描绘了操作根据本公开的便携式装置100的绳索接入工程师，该便携式装置100被布置用于驱动两条绳索1。该装置被定位在山谷的边缘2v附近，例如，在高结构(诸如风力涡轮机的鼻锥部)的边缘2v附近。柔韧裙部10f围绕硬化的侧壁10h向后折叠。绳索驱动器20在绳索储存袋上组装并由绳索储存袋支撑。绳索和山谷边缘之间的间隙由绳索引导系统40提供，绳索引导系统40包括可抽出的杆42以引导绳索穿过边缘。

图3D提供了线轴状的滚轮的照片；在一些优选实施例中，例如，如图3D所示，滚轮的外表面24s、25s包括防滑涂层，例如，橡胶涂层。为滚轮设置防滑涂层提高绳索上的抓握力，例如，在降低和/或提升操作期间可能会提高绳索上的抓握力。

在其他或进一步优选的实施例中，例如，如图2B、图4A、图4B、图5A和图5B所示，每个通道的滚轮中的至少一个滚轮(滚轮24或滚轮25)安装在滑动机构27上，以选择性地调整和保持绳索通道的尺寸。滚轮沿着支架的纵向侧成对定位，使得在每一侧上形成绳索通道23。例如通过相应的按钮25k，滚轮25可抵抗滑动机构27中的弹簧28(见图5A和图5B)的相应弹簧阻力而单独缩回。如稍后参照图5A和图5B解释的，弹簧阻力提供在两个对应的滚轮24和25之间的绳索上的夹持力。在一个实施例中，如图4A所示，第一滚轮24安装在支架21上。第二滚轮25安装在与支架联接的滑动机构27上。通过在滑动机构上设置第一滚轮和第二滚轮中的至少一个，滚轮可以滑动S(被拉动)到滑动机构的端部位置27e，从而形成打开位置(例如，如图5B所示)，以使绳索易于插入或移出绳索通道。在一些优选实施例中，例如如图5A和图5B所示，滑动机构包括弹簧28以保持在绳索通道中的绳索上的接触力F。例如，在绳索的提升(提起)操作期间，所述接触力可以有利地提高抓握力。在所示的实施例中，弹簧28联接到滑动机构27，并施加朝向第一滚轮24拉动第二滚轮的力F。通过将滚轮拉向彼此，绳索1上的抓握力得到提高。通过调整弹簧上的张力(即，调整弹簧常数)，可以例如根据要提升的绳索的长度和重量来调整绳索上的抓握力。可选地，可以提供锁定以将滚轮保持在关闭位置，例如，提供锁定以支撑弹簧从而防止绳索滑落。滚轮24具有线轴形式，使得滚轮25落入线轴凸缘内，从而使绳索可以保持在适当位置，防止绳索脱离(从滚轮上脱落)。优选地，由滚轮24和25形成的绳索通道定位在支架的纵向中间附近，以便优化解开牵引，分别收起绳索。

通过提供滑动机构，可以将绳索插入绳索通道，并将绳索夹在适当的位置，例如，夹在滚轮之间或夹在驱动线圈和夹具之间。例如，通过将滑动机构移动到打开位置，已经沿着风力涡轮机的叶片降低的绳索可以容易地连接到驱动器。因此，允许在沿绳索长度的任何位置将绳索驱动器和/或装置与绳索断开连接。断开连接时，绳索驱动器和/或储存袋可储存在安全位置。例如，可储存在机舱内。替代地或附加地，滚轮和/或轴中的一个或多个可拆卸地安装到支架上，使得操作者可准备用于驱动一条或多条绳索的装置。

在优选实施例中，该装置包括夹持机构，以在使用中向通道中的绳索提供接触力，从而在驱动操作期间，提高绳索上的抓握力。应当理解，视情况而定，所述接触力可以设置在驱动线圈(或滚轮)与夹具81(或滑动机构27)之间。

在其他或进一步优选的实施例中，该装置被设置成当超过预设的最大拉力时停止驱动绳索。停止驱动操作可以提高安全性。在一个实施例中，马达设置成在超过预设最大扭矩时停止。在另一个或进一步优选的实施例中，齿轮系统和/或滑动机构可以设置成在超过预设拉力时分离。应当理解，施加在装置上的最大拉力取决于要使用的一条或多条绳索长度的重量。应用于风力涡轮机的绳索重量约为65g/m。因此，当使用两次200m长的绳索时，上限可能约为30kg(即约300N)。

在另一个或进一步优选的实施例中，该装置包括计距器，计距器用于测量降低的和/或提升的绳索的长度(驱动距离)。通过包括可读的计距器，操作者可以追踪降低和/或提升的绳索的长度，并因此，追踪绳索末端的位置以及悬挂在系统上的绳索的重量。在甚至更优选的实施例中，最大预设拉力的值可以根据计距器30的输出值进行调整，从而提高安全性。此外，与使用较长绳索的情况相比，如果在之前的绳索驱动操作之后，特定长度的绳索已经降低穿过边缘，则预设的拉力(例如，最大扭矩)可以设置为较低的值。这也将允许将绳索末端重新定位到与之前相同的高度(以便到达之前的作业点)。最后，在降低所需长度的绳索后，可以设置最大拉力，以保护当前操作。

根据本公开的装置可有利地与单独的滑轮系统结合使用，例如，与如图6A和图6B所示的独立式滑轮系统50结合使用。

因此，本公开的各个方面涉及根据本公开的装置100和单独的独立式滑轮系统50的套件200，该独立式滑轮系统设置成可逆地锚定到高结构。

单独的滑轮系统50优选地布置成可安装在待作业的结构的边缘附近。通过在将要作业的结构边缘附近布置滑轮，绳索可以被降低和/或升高而基本无摩擦越过所述边缘。在边缘附近布置单独的额外滑轮系统，可以允许布置装置的其他部件，例如，将带有绳索储存袋10的驱动器布置在离该边缘较远的地方。例如，如果要作业的结构是悬崖(例如，沟壑)，则优选地，单独的滑轮系统布置成可逆地安装(锚定)到土壤或岩石上。将滑轮可逆地安装到待作业结构的表面的工具本身是已知的，包括但不限于螺栓、钉子和钩子。在优选实施例中，例如，如图6A和图6B所示，额外滑轮系统50包括一个或多个安装在可调节臂53端部的滑轮52。优选地，该臂可逆地安装在支架上。额外的滑轮系统优选地设置有一个或多个吸盘51，一个或多个吸盘用于将系统安装到要作业的结构(例如，风力涡轮机的鼻锥部)的表面。发明人发现吸盘形成特别坚固但灵活的连接工具，以将额外的滑轮系统安装到风力涡轮机的鼻锥部的外表面。优选地，额外滑轮系统50的一个或多个滑轮52被安装成使得它们可以围绕轴线自由转动。这可以允许用户在相对于要作业的结构边缘的方向对装置进行定位方面，有更大的自由度。通过使用可旋转滑轮，绳索可以在提升或降低期间沿着驱动器和滑轮之间的直线移动。额外的滑轮系统包括用于将滑轮系统固定到结构和/或操作者的锚定点。

本公开的各方面还涉及一种用于对风力涡轮机的叶片执行维护或检查作业的方法，即，绳索接入方法。在该方法中，根据本公开的装置用于降低、提升和储存绳索。在一个实施例中，例如，如图7示意性所示，方法300包括：

-将301风力涡轮机的叶片中的一个停止在竖直向下位置。

-沿着停止的竖直叶片，降低302绳索的自由端部。

-由绳索接入工程师沿叶片的长度执行303维护或检查作业，，绳索接入工程师锚定在所述绳索降低部分；

-在使用根据本公开的便携式装置执行维护或检查作业之后，将绳索同时提升并储存在所述绳索储存袋中。

可选地，装置也可用于降低步骤中，以沿着停止的叶片降低绳索。在完成对一个叶片的绳索接入作业并且在提升绳索之后，可以适当地重复这些步骤以对风力涡轮机的其他叶片执行作业。

通过使用本文的装置，可以改善绳索处理操作，特别是提升和/或降低，即：更好的时间效率、更少的体力劳动、减少的磨损和提高的安全性。

本公开的其他方面涉及一种用于检查绳索的磨损或有效性的方法，检查绳索的磨损或有效性作为专业攀登绳索的定期安全维护的一部分。对绳索的定期检查包括人工摸索和查看整条绳索。通过本公开，绳索的通过因此不需要手动完成，而是可以由本公开自动完成，这为实际的绳索检查提供了全部的注意力。本公开的其他方面涉及一种方法，其中，根据本发明的装置100，特别是，该装置的绳索驱动能力和绳索储存能力被用于具有机械优势的绳索和滑轮系统，以例如用于提升重物或人。图9示意性地描绘了一个实施例，其中，装置100与由两个固定滑轮91和一个可动滑轮92组成的滑轮系统90结合使用，以3:1的机械优势提升重物“m”。使用滑轮系统使得能够提升相对较重的物体。应当理解，该装置可以用于具有与其他或另外的滑轮系统类似的优势，这些滑轮系统具有机械优势的其他比率。

为了清楚和简明描述的目的，本文将特征描述为相同或单独实施例的一部分，然而，应当理解，本发明的范围可以包括具有所描述的所有或一些特征的组合的实施例。例如，虽然示出了用于包括可抽出绳索引导系统40的装置的实施例，但是受益于本公开的本领域技术人员可以设想替代方式以实现类似的功能和结果。

如本文所述的装置的其他部分可以组合或拆分成一个或多个替代部件。应当理解，本发明的其他方面分别涉及绳索驱动器和绳索储存袋。绳索驱动器和绳索储存袋分别具有如本文所述的与装置相关的特性。因此，绳索接入工程师可以，例如，在前往偏远作业地之前，选择为自己配备单个绳索驱动器和多个绳索储存袋(例如，不同尺寸的袋子)，每个绳索储存袋都可以连接到驱动器，每个绳索储存袋都配有所需长度的绳索。

所讨论和所示的实施例的各种要素提供了某些优点，例如，同时提升和储存绳索。当然，应当理解，上述实施例或过程中的任何一个都可以与一个或多个其他实施例或过程组合，以在寻找和匹配设计和优点方面提供甚至进一步的改进。可以理解，本公开为绳索接入作业(例如，风力涡轮机的维护和/或检查)提供了特别的优势，并且本公开通常可用于需要绳索接入的任何应用。

在解释所附权利要求时，应理解“包括”一词不排除存在除给定权利要求中所列的元件或行为之外的其他元件或行为；元件前面的词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在；权利要求中的任何附图标记不限制其范围；多个“工具”可以由相同或不同的项目或实现的结构或功能表示；除非另有明确说明，否则任何公开的装置或其部分都可以组合在一起或分离成另外的部分。当一项权利要求引用另一项权利要求时，这可以表明通过组合它们各自的特征而实现的协同优势。但是，仅在相互不同的权利要求中列举了某些措施这一事实，并不表明这些措施的组合也不能用于有利条件。因此，本实施例可以包括权利要求的所有工作组合，其中每个权利要求原则上可以引用任何前述权利要求，除非上下文明确排除。

Claims (19)

1.一种便携式装置(100)，所述便携式装置用于从诸如风力涡轮机的高结构(2)上驱动绳索(1)，所述便携式装置由绳索储存容器(10)和绳索驱动器(20)的组件形成，所述绳索驱动器可逆地连接到所述绳索储存容器，所述绳索储存容器包括：

-绳索储存空间(10v)，所述绳索储存空间限定在所述绳索储存容器的底面和外侧壁之间，所述外侧壁沿着边缘与所述底面连接；和

-至少两个连接工具，所述至少两个连接工具沿着所述外侧壁设置在加强部(11)上，用于将所述绳索储存容器可逆地连接到所述绳索驱动器上的各自的对应的配对部件；

所述绳索驱动器包括：

-支架(21)，所述支架包括至少两个臂构件，所述臂构件从中心部分向外延伸，其中，所述臂构件在靠近所述臂构件的自由端部处设置有对应的配对部件的连接工具，所述配对部件的连接工具用于将所述绳索驱动器可逆地连接到所述绳索储存容器；

-绳索通道(23)，所述绳索通道具有与所述绳索的直径相匹配的尺寸，所述通道形成在第一滚轮(24)和第二滚轮(25)之间，所述第一滚轮被承载，以绕主轴线旋转，所述第二滚轮与第一滚轮相邻，所述第二滚轮被承载，以绕平行于所述主轴线的次轴线旋转，或所述通道形成在驱动线圈(80)和夹具(81)之间；

-电动马达(26)，所述电动马达安装在所述支架上，电动马达设置成驱动所述第一滚轮、所述第二滚轮和所述驱动线圈中的至少一个，以使绳索穿过所述绳索通道；和

-手柄(22)，所述手柄用于控制所述绳索驱动器和/或用于承载所述绳索驱动器和/或用于承载所述绳索驱动器和所述绳索储存容器的组件；

并且其中，所述绳索通道设置在所述支架的中心部分附近，以使得绳索能够根据所述绳索的驱动方向进入或退出所述绳索储存空间。

2.根据权利要求1所述的便携式装置，其中，所述底面和所述外侧壁由如下材料形成，所述材料形成了所述绳索储存容器(10)的硬化下部，并且其中，设置了沿所述硬化下部的上边缘延伸的柔韧裙部(10f)，并且其中，所述柔韧裙部(10f)设置成使得操作者能够覆盖包括可逆连接的绳索驱动器的所述便携式装置，并使得操作者能够关闭所述绳索储存空间以进行运输。

3.根据权利要求1所述的便携式装置，其中，在操作期间，所述绳索储存容器的硬化下部在操作期间用作牢固的连接点和对所述绳索驱动器的稳定支撑部。

4.根据权利要求1或2所述的便携式装置，所述便携式装置包括多个绳索通道，每个绳索通道形成在各自的相邻的一对第一滚轮和第二滚轮之间，或形成在所述驱动线圈和所述夹具之间。

5.根据权利要求1或2所述的便携式装置，其中，当超过预设的最大扭矩时，所述便携式装置设置成停止驱动所述绳索。

6.根据权利要求1或2所述的便携式装置，其中，所述便携式装置包括用于测量驱动的绳索的长度的计距器(30)。

7.根据权利要求6所述的便携式装置，其中，根据所述计距器(30)的输出值来调节最大的预设扭矩。

8.根据权利要求1或2所述的便携式装置，所述便携式装置还包括绳索引导系统(40)，所述绳索引导系统安装在所述至少两个臂构件中的一个的自由端部附近，用于在驱动操作期间以基本上无摩擦的方式引导所述绳索越过所述绳索储存容器的外侧壁和/或越过所述高结构的边缘。

9.根据权利要求1或2所述的便携式装置，其中，滑轮(41)中的一个或多个以及所述第一滚轮和第二滚轮中的一个为线轴状，以防止所述绳索在驱动操作期间脱离。

10.根据权利要求1或2所述的便携式装置，其中，所述绳索通道形成在驱动滚轮与夹持滚轮之间，或形成在驱动滚轮与夹具之间。

11.根据权利要求4所述的便携式装置，其中，所述第一滚轮和所述第二滚轮中的至少一个安装在滑动机构(27)上，或其中，所述一对第一滚轮和第二滚轮或所述夹具中的至少一个安装在滑动机构上。

12.根据权利要求1或2所述的便携式装置，所述便携式装置包括夹持机构，以在使用中为所述绳索通道中的所述绳索提供接触力。

13.根据权利要求11所述的便携式装置，其中，所述滑动机构包括弹簧(28)，以保持在相邻滚轮之间或在所述线圈与所述夹具之间的绳索上的接触力(F)。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的便携式装置和单独的独立式绳索引导或滑轮系统的套件(200)，所述独立式绳索引导或滑轮系统设置成能够可逆地固定到高结构上。

15.一种绳索储存容器(10)，所述绳索储存容器用于与根据权利要求1中所限定的绳索驱动器(20)组合使用，以形成根据权利要求1-13中任一项所述的便携式装置(100)，所述绳索储存容器包括：

-绳索储存空间(10v)，所述绳索储存空间限定在底面和外侧壁之间，所述外侧壁沿边缘与所述底面连接，其中，所述底面和所述外侧壁由如下材料形成，所述材料形成了所述绳索储存容器的硬化下部，并且，其中设置了沿所述硬化下部的上边缘延伸的柔韧裙部(10f)，并且其中，所述柔韧裙部(10f)设置成使得操作者能够覆盖包括可逆连接的绳索驱动器的所述便携式装置，并使得操作者能够关闭所述绳索储存空间以进行运输；和

-至少两个连接工具，所述至少两个连接工具设置在加强部(11)上，位于所述外侧壁的自由边缘，用于将所述绳索储存容器可逆地连接到所述绳索驱动器上的各自的对应的配对部件。

16.一种绳索接入方法(300)，所述绳索接入方法用于风力涡轮机叶片上的维护或检查作业，所述方法包括：

-将所述风力涡轮机的叶片停止，使所述叶片中的一个处于竖直向下位置；

-沿着停止的竖直叶片，降低绳索的自由部分，所述绳索的一端锚定在所述风力涡轮机上；

-由绳索接入工程师沿所述叶片的长度执行维护或检查作业，所述绳索接入工程师锚定到所述绳索的降低部分；

-在使用根据权利要求1-13中任一项所述的便携式装置或根据权利要求1中所限定的绳索驱动器执行维护或检查作业之后，同时将所述绳索提升并储存在所述绳索储存容器中。

17.根据权利要求1-13中任一项所述的便携式装置的用于检查绳索的用途，所述用途包括以固定速度驱动一段绳索，用于目视和/或手动检查磨损。

18.根据权利要求1-13中任一项所述的便携式装置的用于提升重物的用途，所述用途包括将所述便携式装置与滑轮系统结合使用，操纵具有机械优势的所述滑轮系统以提升重物。

19.一种绳索拾取方法，所述绳索拾取方法用于将一条或多条攀爬绳索提升到作业高度，所述方法包括：

-从作业高度降低拾取绳索；

-将所述一条或多条攀爬绳索系在所述拾取绳索上；

-使用根据权利要求1-13中任一项所述的便携式装置，将所述攀爬绳索提升到作业高度。

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