CN117430018B - 一种用于风电设备安装的起重设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电及起重机运输机械技术领域，尤其涉及一种用于风电设备安装的起重设备；包括风电设备的筒节、起重机构、套在筒节上的两个套箍，起重机构包括立架，立架上端设有吊具，立架与套箍连接；筒节的外表面上下并排设有多个凹陷，套箍内设有步进机构，步进机构的输出端设有抵在筒节上的支撑，支撑上设有与筒节的凹陷配合的楔块。以筒节为基础，通过套箍上的步进机构实现起重机构的上升，带动支撑在筒节上向上行走，进而再通过起重机构将新的筒节安装在上一筒节上，实现筒节的安装，减小了起重臂的长度，满足起吊的稳定性，省去了人为爬塔操作，危险程度减小，提升了整体的施工效率；不需要落地的起重设备，适用于地形复杂的区域。

Description

一种用于风电设备安装的起重设备

技术领域

本发明涉及风电及起重机运输机械技术领域，尤其涉及一种用于风电设备安装的起重设备。

背景技术

风力发电的广泛应用，风电设备的安装和检修工作也越来越多，风电设备通常预制几大模块，通过起重设备将各个模块吊起组装。

现有技术中，为了能更好的利用风能、节约用地，陆上风电机组的塔架不断增高，有的达到八九十米，叶片不断加长，能达到一百二十米，各个模块的重量也不断增大，使得现在的风电设备体积、尺寸都非常庞大；寻常起重设备（如履带式起重设备或全地面起重机）已经很难满足陆上风电设备的吊装和检修，其提升臂要达到上述高度，动辄需要千吨级以上的起重机，才能满足吊起上述高度时的稳定性；而且风电设备机群还具有分部广的特点，不仅在大片空地上，山地等海拔地势高、起伏较大的地方也会有风电设备的安装，常用的履带式起重机难以进入上述地形复杂的区域，对风电设备的安装有极大的制约。

申请公布号为CN109650267A，2019年1月7日申请的中国发明专利申请，提出了用于风电设备的起重机，起重机的筒体通过固定套装在环梁上且环梁套装在风电设备筒体上，在风电设备筒体上设置起升齿条；通过起升齿轮带动整个装置上升下降，从而调整起重机的高度，使起重机适应不同高度要求的工作环境，但是起重机上下移动时，整体的重量通过齿轮在齿条支撑，环梁只起到辅助作用，而风电设备筒体通常是底部直径较大，上部直径较小，采用上细下粗的设计，齿条贴在上面，齿轮沿着向上移动时会出现打滑、甚至跌落起重机的情况。申请公布号为CN110143531A，2019年6月24日申请的中国发明专利申请，提出了自爬升起重机及风电维护设备，通过抱箍机构套装塔筒上，减小了起重机构的高度，以便于快捷地进行进场和安装作业，且通过抱箍机构将起重机构间接的套装于塔筒上，其降低了对吊装作业时地面的要求，进一步提高了进场和安装作业的便利性，但还需要另设卷扬机在风电设备塔筒上，用以提升设备整体，卷扬机要根据风电设备塔筒的搭设逐渐抬高，每安装一节塔筒就要将卷扬机拆下重新安装到其上的塔筒上，需要人为爬塔操作，危险程度大，塔筒每安装一节就要调一次卷扬机，极大地降低了整体的施工效率。

发明内容

本发明就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种用于风电设备安装的起重设备。本发明以筒节作为基础，通过步进机构实现起重机构的上升，减小了起重臂的长度，满足起吊的稳定性，减小对风电设备的安装的制约，达到了省去人为爬塔操作，危险程度减小，提升施工效率的效果。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于风电设备安装的起重设备，包括风电设备的筒节、起重机构、套在筒节上的两个套箍，所述起重机构包括立架，所述立架上端设有吊具，所述立架与套箍连接；所述筒节的外表面上下并排设有多个凹陷，所述套箍内设有步进机构，所述步进机构的输出端设有抵在筒节上的支撑，所述支撑上设有与筒节的凹陷配合的楔块。

优选的，所述凹陷包括底侧的平面和上侧的斜面。

优选的，所述步进机构包括支座和液压缸，所述支座与套箍连接，所述液压缸安装在支座上；所述支撑包括前支腿和后支腿，所述后支腿与液压缸的活塞杆连接，所述前支腿与液压缸的缸体的输出端连接。

优选的，所述前支腿包括水平设置的横杆，所述横杆靠近筒节的一端与楔块连接，所述横杆的中部与缸体转动连接，所述横杆远离筒节的一端通过拉簧与缸体连接。

优选的，所述缸体上设有顶块，所述顶块与前支腿的外端对应。

优选的，所述后支腿包括y型支杆和安装在缸体上的顶柱，所述y型支杆上侧的两端，一端与液压缸的活塞杆转动连接，另一端抵在顶柱上，所述y型支杆下侧的一端与楔块连接。

优选的，本设备还包括位于地面的液压油站，所述液压油站与液压缸通过软管连接。

优选的，所述立架包括上架部和下架部，所述上架部设有长度与容纳筒节相等的通孔；所述下架部的上下两端分别与两个套箍连接；所述吊具通过移动机构和立架连接。

优选的，所述移动机构包括设置在立架上端两侧的横梁，所述横梁上设有滑道，所述滑道上设有滑块，所述滑块连接驱动器的输出端；所述吊具安装在滑块上。

优选的，所述下架部围在筒节上。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

（1）在筒节上套有两个套箍，起重机构的立架与套箍连接，通过套箍上的步进机构带动支撑在筒节上向上行走，可以从下方已安装好的筒节上，行进到上方刚安装好的筒节上，进而再通过起重机构将新的筒节安装在上一筒节上，实现筒节的安装；不需要落地的起重设备，适用于地形复杂的区域。

（2）以筒节作为基础，通过步进机构实现起重机构的上升，减小了起重臂的长度，满足起吊的稳定性，减小对风电设备的安装的制约；而且省去了人为爬塔操作，危险程度减小，提升了整体的施工效率。

（3）两个套箍一上一下设置，在移动时相互支持，并且在上细下粗设计的筒节上移动时，步进机构带动支撑行走，可以适应不同直径处的筒节，不会出现打滑、甚至跌落起重机的情况。

（4）筒节的外表面上下并排设有多个凹陷，支撑上设有与筒节的凹陷配合的楔块，使得整体设备有支点，避免了以往依靠滑动摩擦作为支持而出现设备整体滑落的问题。

（5）凹陷的底侧为平面、上侧为斜面，上升时，前支腿与后支腿一个抵在平面上，一个从斜面滑出到下一凹陷，实现步进上升，循环多次，将起重机构提升至上方的筒节上。

（6）通过拉簧将横杆拉住，使其在接触到下一凹陷时，快速弹回，卡进凹陷内，简单有效。

（7）通过顶块与前支腿的外端对应，在前支腿移动到凹陷时，楔块支持在凹陷内，横杆另一端压在顶块上，起到支持作用。

（8）后支腿向上移动时，y型支杆绕一端转动，后支腿从凹陷内滑出，便于在筒节上移动，到下一凹陷时，卡进凹陷内；顶柱抵住y型支杆的一端，起到支持作用。

（9）液压油站控制液压缸动作，液压油站与液压缸通过软管连接，设备整体在筒节上移动时，通过软管可适用于地面上液压油站与液压缸之间的距离增加。

（10）吊具通过移动机构在立架上移动至已安装好的筒节正上方，其吊起的新的筒节从通孔内通过，随之移动到已安装好的筒节正上方落下、安装，使用起来更方便。

（11）在横梁上设有滑道，通过驱动器驱动滑块在滑道上移动，实现吊具的移动。

（12）下架部围在筒节上，使得整体起重机构在筒节上的受力更加均衡。

附图说明

图1为本发明使用示意图；

图2为本发明立体图；

图3为本发明在套箍处的放大示意图；

图4为步进机构和支撑的示意图；

图5为移动机构示意图；

图6为前支腿上升时示意图；

图7为后支腿上升时示意图。

附图标记说明：

1-筒节，11-凹陷，12-平面，13-斜面；

2-套箍；

3-步进机构，31-支座，32-液压缸，321-缸体，322-活塞杆；

4-支撑，41-楔块，42-前支腿，421-横杆，422-拉簧，423-顶块，43-后支腿，431-y型支杆，432-顶柱；

5-起重机构，51-立架，511-上架部，513-下架部，52-通孔，53-吊具；

6-液压油站；

7-移动机构，71-横梁，72-滑道，73-滑块，74-驱动器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

下面结合附图1-7对本发明进一步说明，一种用于风电设备安装的起重设备，如图1-3所示，包括风电设备的筒节1、起重机构5和套在筒节1上的两个套箍2，起重机构5包括立架51，立架51上端设有吊具53，立架51与套箍2连接；套箍2内设有步进机构3，步进机构3的输出端设有抵在筒节1上的支撑4，通过套箍2上的步进机构3带动支撑4在筒节1上向上行走，可以从下方已安装好的筒节1上，行进到上方刚安装好的筒节1上，进而再通过起重机构5将新的筒节1安装在上一筒节1上，进一步的再重复上述动作，实现筒节1的安装；不需要落地的起重设备，适用于地形复杂的区域，以筒节1作为基础，通过步进机构3实现起重机构5的上升，减小了起重臂的长度，满足起吊的稳定性，减小对风电设备的安装的制约；而且省去了人为爬塔操作，危险程度减小，提升了整体的施工效率，两个套箍2一上一下设置，在移动时相互支持，并且在上细下粗设计的筒节1上移动时，步进机构3带动支撑4行走，可以适应不同直径处的筒节1，不会出现打滑、甚至跌落起重机的情况。

筒节1的外表面上下并排设有多个凹陷11，支撑4上设有与筒节1的凹陷11配合的楔块41，使得整体设备有支点，避免了以往依靠滑动摩擦作为支持而出现设备整体滑落的问题。

如图4所示，凹陷11包括底侧的平面12和上侧的斜面13；步进机构3包括支座31和液压缸32，支座31与套箍2连接，液压缸32安装在支座31上；支撑4包括前支腿42和后支腿43，后支腿43与液压缸32的活塞杆322连接，前支腿42与液压缸32的缸体321的输出端连接。

使用时，首先支撑4卡在凹陷11内，支撑起整个起重机构5，进行筒节1的吊装；待筒节1安装好后，需要步进机构3将整体设备上升时；首先，启动液压缸32动作伸长，如图6所示，位于下方的后支腿43和位于上方的前支腿42均通过楔块41抵在凹陷11内，由于液压缸32伸长对前支腿42和后支腿43均提供向外的推力，位于下方的后支腿43在推力的作用下通过楔块41抵在凹陷11的底侧平面12上，而位于上方的前支腿42在推力的作用下带动楔块41向凹陷11上侧的斜面13移动，并从斜面13中移出，向上移动直到下一个凹陷11，楔块41伸进该凹陷11内。

接着，启动液压缸32动作收缩，如图7所示，由于液压缸32收缩对前支腿42和后支腿43均提供向内的拉力，位于上方的前支腿42在拉力的作用下通过楔块41抵在底侧平面12上，位于下方的后支腿43在拉力的作用下带动楔块41向凹陷11上侧的斜面13移动，并从斜面13中移出，向上移动直到下一个凹陷11，楔块41伸进该凹陷11内；循环多次，将起重机构5提升至上方的筒节1上。

如图4所示，前支腿42包括水平设置的横杆421，横杆421靠近筒节1的一端与楔块41连接，横杆421的中部与缸体321转动连接，横杆421远离筒节1的一端通过拉簧422与缸体321连接。

在前支腿42向上移动时，横杆421转动，便于在筒节1上移动，拉簧422将横杆421拉住，使其在接触到下一凹陷11时，快速弹回，卡进凹陷11内，同时调节缸体321适应于两个凹陷11之间的长度，使楔块41在凹陷11内起到支持作用。

如图4所示，缸体321上设有顶块423，顶块423与前支腿42的外端对应，在前支腿42移动到凹陷11时，楔块41支持在凹陷11内，横杆421另一端压在顶块423上，起到支持作用。

如图4所示，后支腿43包括y型支杆431和安装在缸体321上的顶柱432，y型支杆431上侧的两端，一端与液压缸32的活塞杆322转动连接，另一端抵在顶柱432上，y型支杆431下侧的一端与楔块41连接。

后支腿43向上移动时，y型支杆431绕一端转动，后支腿43从凹陷11内滑出，便于在筒节1上移动，到下一凹陷11时，卡进凹陷11内；顶柱432抵住y型支杆431的一端，起到支持作用。

如图3所示，本设备还包括位于地面的液压油站6，液压油站6与液压缸32通过软管连接，液压油站6控制液压缸32动作，设备整体在筒节1上移动时，通过软管可适用于地面上液压油站6与液压缸32之间的距离增加。

如图1和2所示，立架51包括上架部511和下架部513，上架部511设有长度与容纳筒节1相等的通孔52；下架部513的上下两端分别与两个套箍2连接；吊具53通过移动机构7和立架51连接。

吊具53将新的筒节1吊起后，通过移动机构7在立架51上移动至已安装好的筒节1正上方，新的筒节1从通孔52内通过，随之移动到已安装好的筒节1正上方落下、安装。

如图5所示，移动机构7包括设置在立架51上端两侧的横梁71，横梁71上设有滑道72，滑道72上设有滑块73，滑块73连接驱动器74的输出端；吊具53安装在滑块73上。通过驱动器74驱动滑块73在滑道72上移动，实现吊具53的移动。

如图2所示，下架部513围在筒节1上，使得整体起重机构5在筒节1上的受力更加均衡。

本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于风电设备安装的起重设备，包括风电设备的筒节（1）和起重机构（5），其特征在于，还包括套在筒节（1）上的两个套箍（2），所述起重机构（5）包括立架（51），所述立架（51）上端设有吊具（53），所述立架（51）与套箍（2）连接；所述筒节（1）的外表面上下并排设有多个凹陷（11），所述套箍（2）内设有步进机构（3），所述步进机构（3）的输出端设有抵在筒节（1）上的支撑（4），所述支撑（4）上设有与筒节（1）的凹陷（11）配合的楔块（41）；

所述凹陷（11）包括底侧的平面（12）和上侧的斜面（13）；

所述步进机构（3）包括支座（31）和液压缸（32），所述支座（31）与套箍（2）连接，所述液压缸（32）安装在支座（31）上；所述支撑（4）包括前支腿（42）和后支腿（43），所述后支腿（43）与液压缸（32）的活塞杆（322）连接，所述前支腿（42）与液压缸（32）的缸体（321）的输出端连接；

所述前支腿（42）包括水平设置的横杆（421），所述横杆（421）靠近筒节（1）的一端与楔块（41）连接，所述横杆（421）的中部与缸体（321）转动连接，所述横杆（421）远离筒节（1）的一端通过拉簧（422）与缸体（321）连接；

所述后支腿（43）包括y型支杆（431）和安装在缸体（321）上的顶柱（432），所述y型支杆（431）上侧的两端，一端与液压缸（32）的活塞杆（322）转动连接，另一端抵在顶柱（432）上，所述y型支杆（431）下侧的一端与楔块（41）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于风电设备安装的起重设备，其特征在于，所述缸体（321）上设有顶块（423），所述顶块（423）与前支腿（42）的外端对应。

3.根据权利要求1所述的一种用于风电设备安装的起重设备，其特征在于，还包括位于地面的液压油站（6），所述液压油站（6）与液压缸（32）通过软管连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于风电设备安装的起重设备，其特征在于，所述立架（51）包括上架部（511）和下架部（513），所述上架部（511）设有长度与容纳筒节（1）相等的通孔（52）；所述下架部（513）的上下两端分别与两个套箍（2）连接；

所述吊具（53）通过移动机构（7）和立架（51）连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于风电设备安装的起重设备，其特征在于，所述移动机构（7）包括设置在立架（51）上端两侧的横梁（71），所述横梁（71）上设有滑道（72），所述滑道（72）上设有滑块（73），所述滑块（73）连接驱动器（74）的输出端；所述吊具（53）安装在滑块（73）上。

6.根据权利要求4所述的一种用于风电设备安装的起重设备，其特征在于，所述下架部（513）围在筒节（1）上。