CN117121315A - 闩锁和将闩锁插入孔中的方法 - Google Patents

Abstract

闩锁包括具有前端、后端和纵轴的主体，被配置为通过其前端沿平行于纵轴的第一方向插入孔中。主体包括内部部分和环形的外壳，外壳围绕内部部分的至少一部分，并可绕内部部分旋转。多个可移动地附接至外壳的闩指，每个闩指可在关闭位置和打开位置之间移动，从而在打开位置时，闩指防止主体沿与第一方向相反的方向从孔中移出。引导件可附接至主体上，当主体插入孔中时，引导件可将外壳的旋转偏置到预定旋转位置，从而也将闩指定位在预定旋转位置上。

Description

闩锁和将闩锁插入孔中的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年3月19日提交的第2103881.5号英国专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于插入孔中的闩锁。

背景技术

在建造海上风力涡轮机时，需要通过埋在海底的电缆将其与海岸或海上变电站连接起来。对于有固定地基(如单桩)的涡轮机，电缆必须穿过地基的墙壁并上升至发电机。通常，使用闩锁将电缆固定在墙壁上。这可以称为闩锁装置、机械闩锁、电缆保护系统闩锁等。

然而，由于电缆从海床上升连接到单桩或其他地基上时，墙壁上的孔与墙壁的夹角通常小于90°，因此闩锁也与墙壁成一定角度。典型的闩锁包括多个弹簧加载的闩指，其工作原理是至少有两个闩指与墙壁的内部接合，以防止闩锁从孔中脱出。然而，这会导致接合的闩指承受的负荷不均匀，并使闩锁在孔内嘎嘎作响，从而对闩指造成进一步的压力。闩指上的应力疲劳最终可能导致闩锁失效。

因此，本发明的目的是提供一种适用于插入孔中的改进型闩锁。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种如权利要求1所述的闩锁。根据本发明的第二方面，提供了一种如权利要求20所述的套件部件。根据本发明的第三方面，提供了一种如权利要求21所述的将闩锁定位在墙壁中的孔内的方法。根据本发明的第四个方面，提供了一种如权利要求23或24所述的将闩锁从墙壁中移除的方法。

将参考附图仅以举例的方式来描述本发明的实施例。详细的实施例示出了发明人已知的最佳模式，并为所要求保护的发明提供了支持。然而，它们只是示例性的，不应用来解释或限制权利要求的范围。其目的是为本领域技术人员提供教导。用"第一"和"第二"等序数短语来区分组件和工艺并不一定定义任何种类的顺序或等级。

附图说明

图1示出了本发明可能使用的环境；

图2示出了进入图1所示单桩的电缆和电缆保护装置；

图3为图2所示的闩锁的示意图；

图4为图2所示的闩锁的另一示意图；

图5示出了图3所示的内壳；

图6为图5所示的内壳的组成部件的示意图；

图7为图3所示的外壳的组成部件的示意图；

图8为图2所示的闩锁和墙壁的局部横截面侧视图；

图9为图2所示的闩锁和墙壁的另一局部横截面侧视图；

图10为图3所示的缓冲器的剖示图；

图11为图2所示的闩锁和墙壁的示意图；

图12为图3所示的外壳的部件的剖视图；

图13为图3所示的外壳的部件的另一剖视图；

图14为图3所示的外壳的部件的又一剖视图；

图15为图3所示的闩指的示意图；

图16为图3所示的闩锁的剖示图；

图17为图3所示的闩锁的另一剖示图；

图18为图3所示的闩锁在释放机构被操作后的剖示图；

图19为图3所示的闩锁在释放机构被操作后的另一剖示图；和

图20示出了图1所示的风力涡轮机的安装。

具体实施方式

图1

风力涡轮机101为单桩涡轮机类型。它包括嵌入海床103中的单桩102。过渡件104连接到单桩102的顶部，塔105位于过渡件104的顶部。塔105包括发电机106和叶片107。单桩的地基位于海床之下，在此未示出。

电缆108将涡轮机101与风电场的其他部分连接起来，以将产生的能量提供给变电站。电缆在海床下延伸，在保护结构109下离开海床，穿过冲刷区112，并进入单桩102，终点是控制箱110。另外的电缆(图中未示出)穿过塔，将控制箱与发电机连接起来。

单桩102是一根直径为5米的空心钢管，管壁111的厚度为15厘米。电缆108穿过管壁111上的孔，并如将参照图2所述的被锁住。

图2

图2示出了单桩102的墙壁111的一部分，以及电缆108在冲刷区112的自由跨度。通常，电缆在离开海床103处受到岩石201的保护而免受冲刷。在电缆进入墙壁111上具有角度的孔202之前存在几米的自由跨度。

在冲刷区112中需要限制电缆108的弯曲，否则波浪引起的电缆的移动将会导致扭结和断裂。在本示例中，限制由电缆108周围的弯曲限制器203提供，当然也可以使用其他合适的电缆保护。弯曲限制意味着在自由跨度较短的情况下，电缆108不可能弯曲到与墙壁正交的角度进入单桩墙壁111。此外，自由跨度应尽可能短，以尽量减少对电缆的潜在损坏。因此，孔202的轴线相对于墙壁111成锐角(通常约为45°)。

弯曲限制器203通过闩锁204锁在单桩墙壁111上，电缆108穿过闩锁204，闩锁204阻止弯曲限制器203朝向孔202或远离孔202的方向上移动，并在电缆108穿过孔202时对其进行保护。弯曲加固器205附接至闩锁204的前端，以防止电缆108在离开闩锁时扭结。电缆108可自由穿过弯曲限制器203、闩锁204和弯曲加固器205，以便在将风力涡轮机101安装到控制箱110时将其向上拉起。

图3和图4

图3和图4从不同角度示出了未附接状态下的闩锁204。主体301被配置为插入孔202中，并包括内壳302和环形的外壳303，外壳303可绕内壳302的中心部分相对于主体301的纵轴300自由转动。在本示例中，闩锁的长度约为130厘米。主体301的直径约为29厘米，适合于直径约为30厘米的孔。整个装置的直径约为50厘米。不过，本发明可用于任何尺寸的闩锁。

主体301具有前端304和后端305，由主体301插入孔202的方式定义-在纵轴300的方向上，前端304在先。在前端304处，内壳302限定了用于连接弯曲加固器205的节306，而在后端305处，内壳302限定了用于连接弯曲限制器203的节307。

内壳302限定了电缆108穿过的圆柱形内孔308。因此，当闩锁附接到电缆周围的弯曲限制器和弯曲加固器或其他电缆保护装置时，外壳303可以自由转动，而内壳302、电缆和电缆保护装置则保持不动。

外壳302上安装有六个闩指308、309、310、311、312和313。闩指被布置成三排，每排两个，每排的闩指都彼此相对。顶排(即最靠近前端304的一排)为闩指308和309；中间排为闩指310和311；底排(即距前端304最远的一排)为闩指312和313。闩指308和312与闩指309和313一样，沿平行于纵轴300的线相互对齐。闩指310和311处于与顶底排的闩指旋转90°的位置。

如将参考图15进一步描述的，闩指的顶端可旋转地安装在附接在外壳303的销上，并且可处于关闭或打开位置。如图3和图4所示，它们通过扭力弹簧偏置到打开位置。当主体301穿过孔202时，前端304首先通过，它们在穿过孔时被迫处于关闭位置，在此位置它们不会突出超过主体301的圆周。一旦通过开孔，它们又回到打开位置，在该位置上，与单桩墙壁的内表面接触的任何闩指都与墙壁接合，以防止从相反方向将主体从孔中取出。

在现有的闩锁中，这种闩指被固定在其旋转位置上，因此在将闩锁插入成角度的孔中时，哪个闩指以及有多少闩指与墙壁接合要看运气。然而，在本发明中，闩指安装在可自由旋转的外壳303上，因此闩指可以相对于墙壁111移动到允许接合最佳数量的闩指的旋转位置。在图3和图4所示的实施例中，顶排的一个闩指和底排的一个闩指将被接合，加上中间排的两个闩指(这将参照图9进行说明)。此外，由于可以指定它们的旋转位置，所以闩指可以被成形为呈现与墙壁的最大可能接合的表面。

在本实施例中，闩锁204还包括附接至主体301的引导件320。此处所述的引导件包括四个缓冲器321、322、323和324，它们等距分布在主体301的圆周上。每个缓冲器包括安装在轴上的轮子，轴附接在靠近主体301的后端305的外壳303上。这样，缓冲器321包括安装在轴341上的轮子331，缓冲器322包括安装在轴342上的轮子332，缓冲器323包括安装在轴343上的轮子333，缓冲器324包括安装在轴344上的轮子334。轮子331至334具有半球形端部，以便最大限度地与墙壁111的外表面接触。

缓冲器成对相对，缓冲器321和323构成一对，缓冲器322和324构成另一对。在每对中，轮子相对于纵轴300彼此相对，即它们距主体的端部的距离相同；因此轮子331和轮子333彼此相对，轮子332和轮子334彼此相对。每对轮子都相对于纵轴300与另一对轮子偏移，这样轮子331和轮子333就比另外两个轮子更靠近主体301的前端304。在本实施例中，这是通过比轴342和344长的轴341和343来实现的，当然也可以通过将一对缓冲器安装在另一对缓冲器的前面来实现。因此，本文将缓冲器321和323称为前向缓冲器，而将缓冲器322和324称为后向缓冲器。

缓冲器沿平行于纵轴300的线与闩指对齐，具体如下：缓冲器321与闩指310对齐，缓冲器322与闩指308和312对齐，缓冲器323与闩指311对齐，缓冲器324与闩指309和313对齐。

如图8和图9所示，当主体301插入具有角度的孔202时，引导件320引导外壳303旋转到两个预定位置中的一个，从而将闩指定位在两个预定位置中的一个，在其中任一位置，它们都能被最佳放置以与墙壁内接合。

因此，本文描述了一种闩锁，在本实施例中为闩锁204，包括主体301，该主体具有前端304、后端305和纵轴300，被配置为通过其前端沿平行于纵轴的第一方向插入孔中。主体包括内部部分(在本实施例中为内壳302)和环形的外壳(在本实施例中为外壳303)，外壳围绕内部部分的至少一部分，并可绕内部部分旋转。它还包括多个可移动地附接至外壳的多个闩指308至313，每个闩指可在关闭位置和打开位置之间移动，从而在打开位置时，闩指可防止主体沿与所述第一方向相反的方向从孔中移出。

闩锁还可包括引导件(在本示例中为引导件320)，该引导件附接至主体，并被配置成当主体插入孔中时将外壳的旋转偏置到预定旋转位置，从而还将所述闩指定位在所述预定旋转位置上。可以存在多个预定旋转位置，引导件将外壳的旋转偏置到其中任一位置。

或者，闩锁可包括不同的引导件，或者可包括用于旋转外壳的另一个系统。例如，外壳可以由人或机器人手动移动。再比如，闩锁可以包括手动或自动操作的电机来驱动外壳旋转，以及某种形式的反馈来指示何时达到了预定旋转位置。闩锁上可以有摄像头或传感器，以提供闩锁何时打开或关闭的指示。

图5和图6

图5和图6示出了在外壳303放置在其周围之前的内壳302。如图5的侧视图所示，其包括位于节306和307之间的中心部分501，外壳303围绕该中心部分放置。在沿着中心部分501的每个点处，其外轮廓具有圆形截面，以便外壳303可以绕其旋转。两个滚珠轴承通过内壳和外壳上互补的凹槽促进旋转。内壳302外侧的凹槽502和503就是用于此目的。

如图6所示(该图是从前端看的透视图)，内壳302由两片组成。半壳601和602被配置为通过螺栓孔(如互补孔603和604)栓接在一起。在本实施例中，闩锁204以单件形式提供，以供电缆108穿过，但也可以以半壳形式提供，以使其能够就地围绕电缆形成。

在本实施例中，内壳302限定了用于容纳电缆108的内孔308，但在其他实施例中，特别是如果闩锁用于端接电缆，它可能是实心的，在这种情况下，它更适合形成为单件。此外，任何合适的连接方式都可以取代节，这取决于要附接的东西，其可以是任何形式的电缆保护装置、未受保护的电缆或其他任何需要闩锁定位的装置。

图7

如图7中从后端看的透视图所示，外壳303也是由两部分组成。半壳701和702使用螺栓孔(如半壳701上的螺栓孔703和704以及壳702上的不可见的相应螺栓孔)围绕内壳302的中心部分501栓接在一起。

为了便于制造，每个半壳本身都由三个部件组成。例如，半壳701由部件705、706和707形成。部件705和706通过螺栓孔(如螺栓孔708)栓接在一起，部件706和707通过螺栓孔(如螺栓孔709)栓接在一起。

外壳303的内表面的形状与内壳302的中心部分501的外表面基本互补。在外壳部分303的每个点处，其内表面具有圆形截面，该截面略大于内壳302的相应部分，以允许其旋转。圆周间隙714限定在外壳302的内表面上。如将参考图12所描述的，这是为了容纳可选的释放机构的一部分。

如参考图5所讨论的，两个滚珠轴承通过互补凹槽促进旋转。在半壳702的内表面上可以看到凹槽710和711，它们在半壳701的内表面上延续(在该图中未示出)。凹槽710与内壳302的外侧上的凹槽502互补；类似地，凹槽711与凹槽503互补。一旦外壳303用螺栓固定在内壳302周围，滚珠和润滑剂就会通过孔712和713引入轴承，然后如图3所示的将这些孔盖上。

图8

电缆108穿过闩锁204中的孔308并将电缆保护器附接至节306和307后，可以拉动电缆穿过墙壁111中的孔202(将参照图20更详细地讨论在风力涡轮机101中安装电缆108)。

图8示出了闩锁的主体301插入弯曲墙壁111的孔202的侧视图，其以横截面示出。为了清晰起见，本图和后续图中未示出电缆和电缆保护器。

孔202与墙壁111的外表面802或内表面803成约45°的角度801(即孔的侧面成一定角度)，因此闩锁204以相同的角度插入。闩锁204针对该角度进行了优化；在其他实施例中，闩锁可针对不同角度进行优化。

主体301在平行于其纵轴300的方向上插入到孔202中(首先是前端304)。闩指308至313在穿过孔202时被迫进入它们的关闭位置(如该图中的闩指309和310所示)，然后在穿过孔后马上返回到偏置的打开位置。外壳303可以围绕内壳302自由旋转，因此当首次插入时，外壳303可以处于任何旋转位置。然后，如现在将描述的，引导件320引导外壳303旋转到一组预定位置中的一个。

前向缓冲器321或323的轮子将是引导件320与墙壁111的外表面802接触的第一部分。在图8中，缓冲器321的轮子331已接触到外表面802。继续拉动电缆108以使主体301穿过孔202，但除非外壳303旋转，否则轮子331会阻止该移动。因此，外壳303绕内壳302旋转，使得主体301进一步移入孔202。轮子331在轴341上的转动进一步促进了该旋转。

在本示例中，如箭头804所示，旋转沿顺时针方向，但外壳802可以自由地沿顺时针或逆时针方向旋转，轮子331至334也是如此。

图9

图9示出了外壳303的最终旋转位置，同样是闩锁204及墙壁111的横截面的侧视图。当内壳302保持在相同的旋转位置时，外壳303则旋转到缓冲器321、322和323的轮子(图中未示出)与墙壁111的外表面802接触，从而在引导件320和外表面802之间形成三个接触点(占主体301周长的一半)。缓冲器324的轮子不与外表面802接触。外壳303无法再向任一方向进一步旋转。

如果外壳303的起始位置不同，那么它可能会旋转(沿任一方向)到缓冲器321、323和324的轮子与外表面802接触的位置。

因此，存在两个旋转位置，外壳303被引导件320偏置到两个旋转位置，在每个旋转位置上，后向缓冲器322和324位于主体301的顶部和底部，前向缓冲器321和323位于两侧。由于闩指308至313与缓冲器对齐，因此这些闩指现在同样位于主体的顶部、底部和两侧。无论外壳303处于两个旋转位置中的哪一个，闩指被定位并成形为最大程度地与内表面803接合。

在该示例中，顶排闩指309在孔202的顶部处与内表面803接合，底排闩指312与孔202的底部接合，中排闩指310和311(图中未示出)分别与孔202的两侧接合。如果采用另一个旋转位置，则顶排闩指308和底排闩指313将替代接合。两个中排闩指始终接合。

每个闩指308至313的顶端均可旋转地安装在外壳303凹槽内的销上，并具有可与内表面803接合的基部。因为闩指总是在相同的旋转位置且因此以相同的角度与内表面803接合，所以它们的基部轮廓可以被成形为实现最大接合。因此，顶排闩指309具有平基部901(flat base)，顶排闩指310具有平基部902，这两个基部都被成形为与孔202顶部的内表面802接合。

在本实施例中，闩锁204的纵轴300与孔的壁成大约45°，这意味着当闩锁指打开时，平基部901和902也与轴300成大约45°。因此，当从前端304开始测量时，平基部与纵轴300成锐角(如图所示的角度903)。

类似地，底排闩指312和313分别具有平基部904和905。它们被成形为与孔202底部处的内表面803接合，因此当从前端304开始测量时，基部与纵轴300成斜角(如图所示的角度906)。

由于中排闩指310和311与孔202任一侧的内表面803相接合，因此它们的基部具有弯曲轮廓，例如闩指310的基部907。

在其他实施例中，如果孔与墙壁的角度不同，或者外壳303可能呈现更多或更少可能的旋转位置的情况下，闩指的基部将采用不同的轮廓，以便与墙壁的内表面最大程度的接合。

因此，在本实施例中，引导件由四个缓冲器提供，其中一对缓冲器相对于另一对缓冲器偏移。这些缓冲器将外壳的旋转偏置到两个预定旋转位置之一。在其他实施例中，还可以使用其他引导件。例如，如果墙壁的外表面足够光滑，允许缓冲端在其上滑动，则缓冲端可以不是轮子。在本实施例中，后向缓冲器之一可以比前向缓冲器更靠前，形成与壁互补的形状，并因此形成单个可能的旋转位置。可以使用单个环形倾斜缓冲器。或者，位于墙壁上的一个或多个凹槽中的单个缓冲器也将使外壳朝向一个或多个预定位置偏置。在其他实施例中，引导件可以包括缓冲器以外的其它部件，在这种情况下，闩锁可以有单独的元件以防止主体一路被拉过孔。

图10

一旦接合的闩指穿过孔202，它们需要打开并与墙壁111的内表面803接合，以利于锁上。从关闭位置向外旋转需要指的基部和内表面803之间有间隙。因此，当引导件320到达图9所示的旋转位置时，可能需要将主体301进一步插入孔202中，以允许接合的闩指打开。为了促进这一点，缓冲器321至324可压缩并是弹簧加载的，从而使轮331至334向主体301的前端304偏置，但也可向主体301的后端305移动。

图10示出了缓冲器322的横截面。轮332可旋转地安装在轴342上，轴342容纳在轴承1001内。轴承1001容纳在缓冲器外壳1002内，缓冲器外壳1002安装在外壳303上。弹簧1003位于轴承1001内并环绕轴342。轴342上的套环1004与弹簧1003的顶部接合。其他缓冲器类似,只是缓冲器321和323具有更长的轴和相应更长的轴承。

因此，轮332可以向下移动，从而压缩弹簧1003，但当移除向下的力时，弹簧1003将伸展并使轮332返回其原始位置。在其他实施例中，还可以使用其他方法提供可压缩缓冲器向主体的前端偏置。

因此，回到图9，一旦到达最终旋转位置，继续拉动电缆108，通过压缩与外表面802接触的缓冲器(在本示例中为缓冲器321、322和323)，将主体301进一步移入孔202中，从而使接合的闩指打开。当缓冲器的压缩量达到最大值时，闩锁已完全插入，可以停止对电缆108的拉动。然后，缓冲器的弹簧加载会使闩锁204在孔202中略微向后移动，直到接合的闩指与内表面803完全接合。此时，缓冲器可能仍被轻微压缩，也可能已恢复到原来的位置。缓冲器的这种可压缩弹簧加载形成牢固的闩锁，减少了孔内的异响。不过，在其他实施例中，这也可以省略。

缓冲器322还包括外壳基座1005，使用两个螺纹螺栓1006和1007连接到缓冲器外壳1002的基座上。轴承1001具有与基座1005接合的肩部。螺母1008通过螺纹连接到螺栓1006上，螺母1009通过螺纹连接到螺栓1007上。朝一个方向转动这些螺母，可使基座1005远离缓冲器外壳1002移动，允许轴承1001在重力作用下向下移动，从而使缓冲器322远离墙壁移动并脱离墙壁。向另一个方向转动螺母，缓冲器重新接合。要从孔202中移除闩锁204，就必须使缓冲器脱离，这将参考图14来进一步描述。

图11

图11为闩锁204位于孔202中的视图，其中示出了墙壁111的一部分。墙壁111是弯曲的，但闩锁204同样可以用于平坦壁的孔中。闩指309、310和312与墙壁111的内表面803接合(闩指311在看不到的一侧接合)。这样，闩锁的负载在四个等距的闩指之间平均分配，确保没有一个闩指会受到不必要的疲劳。

图12和图13

有时需要将闩锁从其安装的墙壁上取下，因此闩锁204包括可选的释放机构，以将闩指移动到其关闭位置，从而使主体301可以从孔202中移除。图12和图13是闩锁204的剖视图，分别示出了内部具有释放机构的半壳701的视图；图12是从稍上方看的图，图13从稍下方看的图。

释放机构1201包括圆形垫圈1202，由两个半圆形板1203和1204连接而成。四根直立杆1205、1206、1207和1208旋拧到垫圈1202上。杆1205和1207比杆1206和1208长。

释放机构1201封装在外壳303中。垫圈1202容纳在外壳303内表面限定的间隙714内。每根杆1205至1208都位于外壳303中从间隙714引出的圆柱形孔内，每个孔都与纵轴300平行，并与闩指对齐。如图12和13所示，杆1206和1207容纳在半壳701中。杆1205和1208容纳在半壳702中(图中未示出)。

短杆1206的尖端附近具有套环1209，类似地，短杆1208的尖端附近也具有套环1210。长杆1205在其尖端附近具有套环1211，在其长度的近一半处具有另一个套环1212。类似地，长杆1207在其尖端附近具有套环1213，在其长度的近一半处具有另一个套环1214。

在每个闩指与外壳303附接的情况下，外壳中限定有狭槽(slot)，每个狭槽都与圆柱形孔之一连通，使得杆穿过或进入其中。每个套环都与一个狭槽对齐。因此，在半壳701中，套环1213、1209和1214分别与狭槽1215、1216和1217对齐，分别用于顶排、中间排和底排的闩指。类似地(如图16和17所示)，在半壳702中，套环1211、1210和1212分别与狭槽1218、1219和1220对齐，分别用于顶排、中间排和底排的闩指。每个套环的直径大于圆柱形孔的直径，因此套环被限制在狭槽内。

这样，垫圈1201可以在外壳303内上下移动，移动量受限于套环在槽内的移动。

为了构造包括释放机构1201的闩锁204，有必要围绕内壳302分块构造外壳303，而不是构造两个半壳并用螺栓将它们连接在一起。但是，如果希望原位构造闩锁，则可以将释放机构1201分成两半，每一半都包含在半壳701或702中。为了促进这一点，应将垫圈1202旋转90°，使得每个板1203和1204与一个半壳对齐。

本发明的闩锁不需要包括释放机构。如果永远不需要移除闩锁，则可以省略释放机构。

图14

图14示出了从另一侧观察图12和图13的剖视图。图中示出的没有缓冲器或闩指的半壳701限定了凹槽1401、1402和1403，其中分别可旋转地安装有闩指308、310和312。类似地(如图16和图17所示)，半壳702限定了凹槽1404、1405和1406，其中分别可旋转地安装有闩指309、311和313。每个凹槽都在其壁上限定了狭槽1215至1220(本图中示出的是限定在凹槽1401壁上的狭槽1215和限定在凹槽1403壁上的狭槽1217)。在狭槽中可以看到杆1207以及套环1213和1214。如将参考图15所描述的，每个闩指的顶端处都具有尖端，每个狭槽都被配置成在闩指处于打开位置时接纳尖端。垫圈1201的向上移动会使每个套环在其狭槽中向上移动，并将相应的尖端推出狭槽，从而将闩指移动到关闭位置。

外壳303限定了四个孔，每个前向缓冲器的每侧各有一个(因此在插入时位于闩锁的一侧)，通过这些孔可以插入工具并操作，以将垫圈1201移向前端304。在水下拆卸闩锁时，例如从单桩上拆卸闩锁，适合使用液压工具。图4中可以看到一个这样的孔，即孔1404。在其他实施例中还可以使用其他移动垫圈的工具。

为了使接合的闩指脱开，使其有间隙旋转回到关闭位置，有必要在移动垫圈1201之前将主体301进一步推入孔202中。通常情况下，从风力发电机的单桩上移除闩锁的工作由潜水员完成，而潜水员无法施加足够的力来压缩缓冲器并移动主体301。因此，如参照图10所描述的，每个缓冲器都包括通过将其向后端305移动使其脱离墙壁111的外表面802的装置。这允许在操作释放机构1201之前将主体301推入孔202中的间隙。因此，

图15

图15示出了与闩锁204分离并从不同角度展示的闩指308(309相同)、310(311相同)和312(313相同)的视图，以便示出它们的构造。

每个闩指308至313均具有终止其顶端的尖端。闩指308至313分别具有尖端1501、1502、1503、1504、1505和1506(图中未全部示出)。每个尖端限定有凹陷，例如，尖端1501限定有凹陷1511。这些凹陷被成形为接收杆1205至1208之一。

每个闩指还限定了用于接收可绕其旋转的销(未示出)的圆柱形孔；例如，闩指308限定了孔1521。每个销都安装在闩指的凹槽中；例如，闩指308的销安装在凹槽1401中。因此，每个闩指都可旋转地安装在外壳303上。在其他实施例中，闩指可以使每个闩指可以在打开和关闭位置之间以另一种方式可移动地附接到外壳上。例如，闩指可以是向内和向外移动的螺栓，可能在不在水中的环境中由电子装置单独控制。

因此，在使用时，闩指308的尖端1501将杆1207接收在其凹陷1511中。尖端1501搁置在套环1213上。当通过将垫圈1202移向前端304来操作释放机构1201时，杆1207和套环1213也会向前端304移动。套环1213将尖端1501推出狭槽1217，从而将闩指308移到关闭位置。其他闩指的结构具有类似的构造，因此也同时移动到关闭位置。

因此，本发明公开了一种释放机构，其中每个所述闩指包括终止其顶端的尖端，外壳限定了与所述尖端对齐的多个凹槽，使得对于每个闩指，当闩指处于打开位置时，其尖端被接收在孔内。每个尖端都可以从各自的孔中推出，从而将每个闩指移动到关闭位置。在本实施例中，闩锁包括多根杆，每根杆限定至少一个珠(bead)，每个珠相对于纵轴与尖端之一对齐。当杆向前端移动时，每个珠与一个尖端接合，并将其推出各自的凹槽。这样，闩指就移到了关闭位置。也可以使用其他方法将尖端推出其孔。在本实施例中，每个珠都是杆上的套环，但珠也可以是杆上的突起，可能是整体形成也可能是后来附接的。它可以环绕杆的整个圆周或只向一个方向突出。

当垫圈1202上的力被释放时，它会向后端304移动，回到其原始位置。这允许所有的闩指都能回到它们的打开位置，并向该位置偏置。每个闩指的扭转弹簧(未示出)有助于实现这种偏置。

在本实施例中，所有杆的直径相同，因此顶端的凹陷基本相同。在其他实施例中，情况可能并非如此。在更多的实施例中，如果释放机构不同，顶端可能没有凹陷。例如，释放机构可被设计成使得杆经过顶端，而不是被接收在其中。

图16和17

图16和17是沿两个各包含纵轴300的相互正交的平面截取的闩锁204的横截面。在这些截面图中，闩锁没有就位，因此缓冲器321至324未被压缩。

外壳303可绕内壳302旋转，内壳302限定了内孔308。缓冲器321至324安装在外壳303上。外壳303的外表面限定有凹槽1401至1406，闩指可旋转地安装在其中。因此，闩指308安装在凹槽1401中，闩指309安装在凹槽1402中，闩指310安装在凹槽1403中，闩指311安装在凹槽1405中，闩指312安装在凹槽1403中，闩指313安装在凹槽1406中。每个闩指可旋转地安装在其顶端处的销上。例如，闩指308可旋转地安装在销1521上。

在打开位置，每个尖端被接收在各自凹槽的壁上的狭槽中。因此，闩指308的尖端1501被接收在凹槽1504壁上的狭槽1215中。类似地，闩指309至313的尖端1502至1506分别被接收在狭槽1218、1216、1219、1217和1220中。

杆1207穿过闩指308尖端的凹陷511和闩指312上的类似凹陷，套环1213和1214正好在尖端的下方。杆1205穿过闩指309和313尖端的凹陷，套环1211和12142正好在尖端的下方。杆1206穿过闩指310尖端的凹陷，套环1209正好在尖端的下方。杆1208穿过闩指311尖端的凹陷，套环1210正好在尖端的下方。所有四根杆都附接到垫圈1202上。

图18和19

图18和19示出了垫圈1202已朝前端304移动时的相同横截面。套环已将各自的尖端推出狭槽，所有闩指已绕各自的销(如闩指308的销1521)旋转，以移动至各自凹槽内的关闭位置。主体301的外周现在是这样的：如果其位于孔中，则可将其沿后端306的方向从孔中拉出。

图20

图20示出了单桩102中电缆108的安装。通常，这种安装由自升式安装船2001执行。这种船在航行到海床所需的位置后，会在多个支腿(如支腿2002)上将自身升高。这样可以确保在安装风力涡轮机时船保持位置，并为重型部件的吊装提供了基础。不过，在安装电缆时，锚定的船可能就足够了。

船2001具有包括提升绳2004的起重机2003。在水下，由远程操作的水下航行器(ROV)2005协助安装。它与船1001上的控制设备无线连接，以供操作员控制。它包括摄像机，可为操作员提供水下视图。

在安装电缆之前，在水下航行器2005的协助下，将承力索2006穿过单桩，并从孔202送出，然后将水下端传回安装船2001。另一端附接到提升绳2004上。

电缆108固定在船1001上的线轴2007上。在船上，电缆108的端部加装电缆保护组件2008，包括弯曲限制器203、闩锁204和弯曲加固器205。电缆108的端部穿过闩锁204，或者替代地，闩锁204可以通过将两组半壳栓接在一起而形成在电缆周围。通过围绕电缆108和节306将两个半壳栓接来添加弯曲加固器205，通过围绕电缆108和节308将两个半壳栓接来添加弯曲限制器206。

电缆108用易碎断附件附接到弯曲加固器205的前端，然后连接到承力索2006上。如参照图9所描述的，通过拉起提升绳2006，承力索2006和电缆108被拉过孔202，直到闩锁完全接合。当主体301被拉过孔时，外壳303自动旋转到位，使得其闩指旋转到与单桩墙壁111的内侧最佳接合的预定位置。

一旦闩锁204的接合缓冲器被完全压缩，就无法进一步将主体301拉过孔202。持续拉动提升绳2004会导致电缆108和弯曲加固器203之间的易断附件断裂。然后，闩锁204进入其最终接合位置。电缆108现在自由穿过保护组件2008，然后被向上拉至平台104。然后电缆被固定，承力索1006脱离。

然后，电缆的其余部分在埋入之前被在海床上解绕。通常，安装船1001包括挖沟单元或其他电缆埋设设备。

因此，本文描述了一种在具有支撑结构(本示例中为单桩202)的海上风力涡轮机中安装电缆的方法。该方法包括以下步骤：将夹具(本示例中为夹具204)附接到电缆上，并将弯曲加固器(本示例中为弯曲加固器205)附接到夹具的后端，以使其环绕电缆。将电缆穿入支撑结构中，使夹具首先进入结构的前端，并向上拉动直至达到所需的高度。

因此，本文描述了一种将闩锁定位在墙壁(本示例中为单桩102的墙壁111)的孔内的方法。该方法包括以下步骤：获取闩锁(本示例中为闩锁204)，以及将闩锁的主体插入孔中，允许引导件在插入期间旋转，直到外壳达到预定位置。继续插入主体，直到多个闩指处于打开位置，防止主体从孔中移出。

Claims (24)

1.一种闩锁，包括：

具有前端、后端和纵轴的主体，被配置为通过其前端沿平行于所述纵轴的第一方向插入孔中，所述主体包括：

内部部分，和

环形的外壳，围绕所述内部部分的至少一部分，并可绕所述内部部分旋转；以及

多个可移动地附接至所述外壳的闩指，每个闩指可在关闭位置和打开位置之间移动，从而在打开位置时，闩指防止所述主体沿与所述第一方向相反的方向从孔中移出。

2.根据权利要求1所述的闩锁，还包括：

附接至所述主体的引导件，并被配置为当所述主体插入孔中时将所述外壳的旋转偏置到预定旋转位置，从而也将所述闩指定位在所述预定旋转位置上。

3.根据权利要求2所述的闩锁，其中所述引导件被配置为将所述外壳的旋转偏置到多个预定旋转位置中的任一个。

4.根据权利要求2或3所述的闩锁，其中所述引导件附接至所述外壳并随所述外壳旋转。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的闩锁，其中所述引导件包括至少一个缓冲器，所述缓冲器包括被配置为防止所述后端插入孔中的缓冲端。

6.根据权利要求5所述的闩锁，其中所述缓冲器还包括支撑件，所述缓冲端附接至所述支撑件，所述支撑件附接至所述外壳。

7.根据权利要求6所述的闩锁，其中所述缓冲端为轮子，所述支撑件为轴，所述轮子可旋转地安装在所述轴上，使得轮子围绕与所述纵轴平行的轴线旋转。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的闩锁，其中所述缓冲端向所述主体的前端偏置，且所述缓冲器为可压缩的，因此所述缓冲端可向所述主体的后端移动。

9.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的闩锁，其中所述引导件包括至少两个所述缓冲器，所述缓冲器的端部相对于所述纵轴彼此偏移。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的闩锁，其中：

所述引导件包括四个在所述主体的圆周上等距分布的所述缓冲器，使得存在彼此相对的第一对缓冲器和彼此相对的第二对缓冲器；以及

对于所述第一对缓冲器，所述缓冲器的端部相对于所述纵轴彼此相对，并从所述第二对缓冲器的端部偏移，使得它们比所述第二对缓冲器中至少一个的端部更靠近所述前端。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的闩锁，其中所述闩指相对于所述纵轴被布置成三排，使得具有最靠近所述前端的顶排、中间排和最靠近所述后端的底排，并被配置为使得当所述主体完全插入墙壁的孔中时，每排中的至少一个闩指处于打开位置并与墙壁的表面接触。

12.根据权利要求11所述的闩锁，其中：

所述顶排和所述底排的每个所述闩指在其顶端可旋转地安装到所述外壳，并在其基部具有平面；

所述顶排中的每个闩指被配置为当所述闩指处于打开位置时，其基部与所述纵轴成从所述前端开始测量的锐角；以及

所述底排中的每个闩指都被配置为当所述闩指处于打开位置时，其基部与所述纵轴成从所述前端开始测量的斜角。

13.根据权利要求11或12所述的闩锁，其中所述中间排的每个闩指在其顶端可旋转地安装在所述外壳上，并在其基部具有弯曲表面。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的闩锁，当从属于权利要求10时，其中每排包括两个闩指，每个闩指沿着与所述纵轴平行的线和所述缓冲器之一的端部对齐。

15.根据权利要求14所述的闩锁，其中：

所述中间排中的每个闩指与所述第一对缓冲器中的一个的端部对齐；以及

所述顶排和所述底排中的每个闩指与所述第二对缓冲器中的一个的端部对齐。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的闩锁，其中每个所述闩指均单独地向其打开位置偏置。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的闩锁，其中：

每个所述闩指包括终止其顶端的尖端，所述外壳限定了多个与所述尖端对齐的凹槽，使得当闩指处于打开位置时，每个闩指的尖端都被接收在孔中。

18.根据权利要求17所述的闩锁，其中所述闩锁还包括多根杆，每根杆至少限定一个珠，每个所述珠相对于所述纵轴与所述尖端之一对齐；

使得当所述杆向所述前端移动时，每个所述珠都会与一个尖端接合，并将其推出各自的凹槽，从而将各自的闩指移动到关闭位置。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的闩锁，其中所述内部部分为环形，具有沿其长度方向的圆柱形内孔。

20.一种用于构造权利要求1至19中任一项所述的闩锁的部件套件，包括：

第一对半壳，被配置为围绕电缆彼此附接，以形成所述内部部分；以及

第二对半壳，被配置为围绕所述内部部分彼此附接，以形成所述外壳。

21.一种将权利要求2至19中任一项所述的闩锁定位在墙壁中的孔内的方法，包括以下步骤：

将所述闩锁的主体插入所述孔中；

继续插入所述主体，同时允许所述引导件旋转，直至外壳到达所述预定位置之一；以及

继续插入所述主体，直到多个所述闩指处于打开位置，防止所述主体从所述孔中移出。

22.根据权利要求21所述的将闩锁定位在墙壁中的孔内的方法，其中：

所述获取闩锁的步骤包括以下步骤：

围绕电缆放置第一对半壳并将它们彼此附接，以形成所述闩锁的内部部分，

围绕所述内部部分放置第二对半壳并将它们彼此附接，以形成所述外壳，和

将所述闩锁附接至所述电缆上；以及

所述将所述主体插入所述孔的步骤包括插入所述电缆的一端并将其拉过所述孔的步骤，从而也将所述主体拉入所述孔。

23.一种从墙壁的孔中移除权利要求17或18所述的闩锁的方法，包括以下步骤：

将所述尖端推出各自的孔，以将所有的所述闩指移动至关闭位置；以及

从所述孔中移出所述闩锁的主体。

24.一种从墙壁的孔中移除权利要求17或18所述的闩锁的方法，当从属于权利要求2至16中的任一项时，包括以下步骤：

将所述引导件移动至所述主体的所述后端；

将所述主体进一步插入所述孔中；

将所述尖端推出各自的孔，以将所有的所述闩指移动至关闭位置；以及

从所述孔中移出所述闩锁的主体。