CN210915057U - 用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，在上部支架（1）与下部支架（2）之间均匀分布有若干组变径支撑段，每组变径支撑段均包括主支撑臂（61）、主支撑臂转轴（62）、主步进电机（63）、主蜗杆减速器（64）、主轴承座（65）和主支撑臂吊杆（66）；主步进电机安装在下部支架上，主蜗杆减速器与主步进电机连接；主支撑臂转轴的下端与主步进电机的输出轴连接并同步转动，主支撑臂转轴的上端通过主轴承座连接在上部支架上；主支撑臂的一端连接在主支撑臂转轴上并与主支撑臂转轴同步转动，主支撑臂吊杆设置在主支撑臂的另一端。本实用新型能通过旋转达到支撑段变径的目的，便于塔筒的吊装施工，提高安全性。

Description

用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台

技术领域

本实用新型涉及一种风电塔筒的吊装设备，尤其涉及一种用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台。

背景技术

现有风电的预制砼塔筒常见为圆筒状，整体为圆台形，其底部和顶部的直径的变动量约在4-8.2m，即半径方向的变动量在2m以上。在预制砼筒节的吊装过程中，需要一个施工平台在塔筒内，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。

现有技术的施工平台一般由上下三个功能段组成。底部为变径支撑段，主要是将整个平台悬挂在筒节内壁，支撑整个平台、操作人员和施工器材的负载；中间为旋转段，主要是为满足施工所需，扩大施工面，将上部的操作平台旋转；上部为操作平台，操作人员在此作业。支撑段和操作平台均需要变径，以满足塔筒内部直径的变化。

请参见附图1，现有技术中常用的变径支撑段均采用矩形直线导轨100。采用这种结构虽简单，但由于直径变化大，在矩形内导轨不断外伸，其重叠度越来越少，安全性受到影响；并且由于矩形直线受到制作精度的和制作成本的制约，其内外导轨的间隙变大，会影响高空操作者的心里感受。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，能通过旋转达到支撑段变径的目的，便于塔筒的吊装施工，提高安全性。

本实用新型是这样实现的：

一种用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，包括上部支架、下部支架、中心立柱、若干根支撑立柱和施工操作段，中心立柱和若干根支撑立柱分别连接在上部支架与下部支架的中心之间，构成支撑段主体，中心立柱位于支撑段主体的中心，若干根支撑立柱均匀分布在中心立柱四周；施工操作段设置在支撑段主体的顶部，施工操作段上设有施工操作段栏杆；

所述的上部支架与下部支架之间均匀分布有若干组变径支撑段，每组变径支撑段均包括主支撑臂、主支撑臂转轴、主步进电机、主蜗杆减速器、主轴承座和主支撑臂吊杆；主步进电机安装在上部支架上，主蜗杆减速器与主步进电机连接；主支撑臂转轴的上端与主步进电机的输出轴连接并同步转动，主支撑臂转轴的下端通过主轴承座连接在下部支架上；主支撑臂的一端连接在主支撑臂转轴上并与主支撑臂转轴同步转动，主支撑臂吊杆设置在主支撑臂的另一端。

所述的若干组主变径支撑段的主支撑臂转轴均匀分布在上部支架和下部支架的边缘处。

所述的上部支架与下部支架之间均匀分布有若干组辅变径支撑段，且辅变径支撑段与变径支撑段间隔设置。

所述的辅变径支撑段包括辅支撑臂、辅支撑臂转轴、辅步进电机、辅蜗杆减速器、辅轴承座和辅支撑臂吊杆；辅步进电机安装在下部支架上，辅蜗杆减速器与辅步进电机连接；辅支撑臂转轴的下端与辅步进电机的输出轴连接并同步转动，辅支撑臂转轴的上端通过辅轴承座连接在上部支架上；辅支撑臂的一端连接在辅支撑臂转轴上并与辅支撑臂转轴同步转动，辅支撑臂吊杆设置在辅支撑臂的另一端。

所述的辅支撑臂与主支撑臂安装在同一水平高度上。

所述的辅支撑臂与主支撑臂上下交错设置。

所述的辅支撑臂与主支撑臂的外端均设有折角结构，且折角结构为钝角。

所述的辅支撑臂吊杆的上端与主支撑臂吊杆的上端齐平。

所述的若干组辅变径支撑段的辅支撑臂转轴均匀分布在上部支架和下部支架的边缘处。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型通过主变径支撑段和辅变径支撑段的转动及其折角结构能活的较大的变径范围，能满足风电预制砼塔筒的变径施工要求，只需一个施工平台即可满足全部筒节的吊装，应用范围和适用范围广。

2、本实用新型可通过主轴承座和辅轴承座的预紧减小机构间隙，不会随着变径范围的增加而引起导轨重叠范围的减少，相比直线导轨可大大提高安全性。

3、本实用新型采用现有技术的步进电机、蜗杆减速器、轴承座等，使变径支撑段能方便的安装在上下支架之间，具有制作成本低、精度高、承载力大、安装和调试简单等优点，也使支撑臂的加工和安装更简单，容易获得和保持回转精度和刚度。

4、本实用新型的支撑臂采用步进电机和蜗杆减速器控制转动，使支撑臂具有很好的自锁性，在空中不易产生晃动，并且转动角度可反馈检测；同时能精确控制支撑臂的转动角度，以满足筒节的变径需求，操作更方便、可控。

5、本实用新型可通过现有技术的PLC技术实现筒节高度和支撑臂转角的联动控制，通过简单的操作指令控制支撑臂自动转动并贴合筒节内壁，并能随时人工干预，自动化程度高，操作便捷。

6、本实用新型的主变径支撑段和辅变径支撑段作为一个独立的模块单元，通过定位销、螺栓等方式紧固连接，生产、拆装、更换、维修更方便，灵活性高。

7、本实用新型的主支撑臂和辅支撑臂相互之间角度关系不变且与筒节的直径大小无关，更方便砼预制环片吊点的预埋定位。

本实用新型在满足支撑段变径的同时，不会因为支撑长度增大，而形成更大的间隙变化，且通过变径支撑段中使用的轴承结构的预紧，可完全达到无间隙变径，安全性更好，操作人员的心理感觉也更好；整体结构更紧凑，传动更可靠。

附图说明

图1是现有技术吊装风电预制砼塔筒的矩形导轨施工平台的俯视图；

图2是本实用新型用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台的支撑臂伸展时的俯视图；

图3是本实用新型用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台的支撑臂收缩时的俯视图；

图4是本实用新型用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台的支撑臂伸展时的剖视图；

图5是本实用新型用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台的支撑臂收缩时的剖视图。

图中，1上部支架，2下部支架，3中心立柱，4支撑立柱，5施工操作段，51施工操作段栏杆，61主支撑臂，62主支撑臂转轴，63步进电机，64蜗杆减速器，65轴承座，66主支撑臂吊杆，71辅支撑臂，72辅支撑臂转轴，73辅步进电机，74辅蜗杆减速器，75辅轴承座，76辅支撑臂吊杆，8折角结构，9筒节。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参见附图4和附图5，一种用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，包括上部支架1、下部支架2、中心立柱3、若干根支撑立柱4和施工操作段5，中心立柱3和若干根支撑立柱4分别连接在上部支架1与下部支架2的中心之间，构成支撑段主体，中心立柱3位于支撑段主体的中心，若干根支撑立柱4均匀分布在中心立柱3四周；施工操作段5设置在支撑段主体的顶部，施工操作段5上设有施工操作段栏杆51。

请参见附图2至附图5，所述的上部支架1与下部支架2之间均匀分布有若干组变径支撑段，每组变径支撑段均包括主支撑臂61、主支撑臂转轴62、主步进电机63、主蜗杆减速器64、主轴承座65和主支撑臂吊杆66；主步进电机63安装在下部支架2上，主蜗杆减速器64与主步进电机63连接；主支撑臂转轴62的下端与主步进电机63的输出轴连接并同步转动，主支撑臂转轴62的上端通过主轴承座65连接在上部支架1上；主支撑臂61的一端连接在主支撑臂转轴62上并与主支撑臂转轴62同步转动，主支撑臂吊杆66垂直设置在主支撑臂61的另一端。

所述的若干组主变径支撑段的主支撑臂转轴62均匀分布在上部支架1和下部支架2的边缘处，可充分利用主支撑臂61的长度以获得最大的变径范围。

所述的上部支架1与下部支架2之间均匀分布有若干组辅变径支撑段，且辅变径支撑段与变径支撑段间隔设置，辅变径支撑段作为备用。

所述的辅变径支撑段包括辅支撑臂71、辅支撑臂转轴72、辅步进电机73、辅蜗杆减速器74、辅轴承座75和辅支撑臂吊杆76；辅步进电机73安装在上部支架1上，辅蜗杆减速器74与辅步进电机73连接；辅支撑臂转轴72的上端与辅步进电机73的输出轴连接并同步转动，辅支撑臂转轴72的下端通过辅轴承座75连接在下部支架2上；辅支撑臂71的一端连接在辅支撑臂转轴72上并与辅支撑臂转轴72同步转动，辅支撑臂吊杆76垂直设置在辅支撑臂71的另一端。

优选的，所述的辅支撑臂71与主支撑臂61可安装在同一水平高度上，独立转动的辅支撑臂71与主支撑臂61互不干涉。

优选的，所述的辅支撑臂71与主支撑臂61可上下交错设置，便于区分不同功能的支撑臂。

所述的辅支撑臂71与主支撑臂61的外端均可设有折角结构8，折角结构8为钝角，以获得更大的变径比。如果变径的范围不大，也可以不采用折角的结构形式。

所述的辅支撑臂吊杆76的上端与主支撑臂吊杆66的上端齐平。

所述的若干组辅变径支撑段的主辅支撑臂转轴72均匀分布在上部支架1和下部支架2的边缘处，可充分利用辅支撑臂71的长度以获得最大的变径范围。

优选的，上部支架1与下部支架2之间每间隔120°安装一组变径支撑段，共安装三组变径支撑段，为了安全和保险起见，上部支架1与下部支架2之间每间隔120°安装一组辅变径支撑段，共安装三组辅变径支撑段作为备用，且辅变径支撑段与变径支撑段之间间隔60°，共计六组。

当预制砼塔筒的内直径较小时，三个主支撑臂61和三个辅支撑臂71旋转回缩在支撑段主体内。随着主支撑臂转轴62向外旋转，三个主支撑臂61不断向外旋转延伸，在端部的三个主支撑臂吊杆66形成的圆直径逐渐变大，变径范围可达4-8.5m，以满足塔筒内直径的变大，从而通过三组变径支撑段的主支撑臂61的同步回转达到变径的目的。

三个主支撑臂61和三个辅支撑臂71可布置在同一水平面上。为了方便操作者区分不同功能的支撑臂，三个主支撑臂61和三个辅支撑臂71可采用上下分层设置的方式安装。三个主支撑臂61可通过顶部的主轴承座65达到预紧减少间隙的目的，三个辅支撑臂71可通过底部辅轴承座75达到预紧减少间隙的目的，提高安全性。

三个主支撑臂61和三个辅支撑臂71在使用过程中需要锁定，使用现有技术的步进电机和蜗杆减速器作为转角驱动装置。考虑到主蜗杆减速器64和辅蜗杆减速器74仅仅是传递运动而非扭矩，主蜗杆减速器64和辅蜗杆减速器74的减速比设置为1:5-1:10即可，甚至更大均可，只要外形尺寸满足安装要求即可。从使用角度，三个主支撑臂61最好有相同的回转角度，以保证工作台的中心基本不变，故采用主步进电机63为驱动动力，可通过现有技术的PLC控制系统控制主步进电机63的输入角度，保证三个主支撑臂61输出角度的一致性。同样的，三个辅支撑臂71采用辅步进电机73为驱动动力，保证三个辅支撑臂71输出角度的一致性。

使用时，可通过现有成熟技术的PLC控制系统联动控制筒节高度和支撑臂的转动角度，根据筒节的内径，控制三个主步进电机63经主蜗杆减速器64分别带动三根主支撑臂转轴62上的主支撑臂61同步转动，使三根主支撑臂61的外端贴合在筒节9的内壁上，即可进行筒节9的吊装等作业，作业完成后可通过主步进电机63控制主支撑臂61回转。同样的，使用辅变径支撑段时，三个辅步进电机73经辅蜗杆减速器74分别带动三根辅支撑臂转轴72上的辅支撑臂71同步转动，使三根辅支撑臂71的外端贴合在筒节9的内壁上。

一般而言，本实用新型中主支撑臂61的长度与主支撑臂转轴62的长度之比为2:1左右，辅支撑臂71的长度与辅支撑臂转轴72的长度之比为2:1左右，以保证转轴端受力不至过大，安全可靠。

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

Claims (9)

1.一种用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，包括上部支架（1）、下部支架（2）、中心立柱（3）、若干根支撑立柱（4）和施工操作段（5），中心立柱（3）和若干根支撑立柱（4）分别连接在上部支架（1）与下部支架（2）之间，构成支撑段主体，中心立柱（3）位于支撑段主体的中心，若干根支撑立柱（4）均匀分布在中心立柱（3）四周；施工操作段（5）设置在支撑段主体的顶部，施工操作段（5）上设有施工操作段栏杆（51）；

其特征是：所述的上部支架（1）与下部支架（2）之间均匀分布有若干组变径支撑段，每组变径支撑段均包括主支撑臂（61）、主支撑臂转轴（62）、主步进电机（63）、主蜗杆减速器（64）、主轴承座（65）和主支撑臂吊杆（66）；主步进电机（63）安装在下部支架（2）上，主蜗杆减速器（64）与主步进电机（63）连接；主支撑臂转轴（62）的下端与主步进电机（63）的输出轴连接并同步转动，主支撑臂转轴（62）的上端通过主轴承座（65）连接在上部支架（1）上；主支撑臂（61）的一端连接在主支撑臂转轴（62）上并与主支撑臂转轴（62）同步转动，主支撑臂吊杆（66）设置在主支撑臂（61）的另一端。

2.根据权利要求1所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的若干组变径支撑段的主支撑臂转轴（62）均匀分布在上部支架（1）和下部支架（2）的边缘处。

3.根据权利要求1所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的上部支架（1）与下部支架（2）之间均匀分布有若干组辅变径支撑段，且辅变径支撑段与变径支撑段间隔设置。

4.根据权利要求3所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的辅变径支撑段包括辅支撑臂（71）、辅支撑臂转轴（72）、辅步进电机（73）、辅蜗杆减速器（74）、辅轴承座（75）和辅支撑臂吊杆（76）；辅步进电机（73）安装在上部支架（1）上，辅蜗杆减速器（74）与辅步进电机（73）连接；辅支撑臂转轴（72）的上端与辅步进电机（73）的输出轴连接并同步转动，辅支撑臂转轴（72）的下端通过辅轴承座（75）连接在下部支架（2）上；辅支撑臂（71）的一端连接在辅支撑臂转轴（72）上并与辅支撑臂转轴（72）同步转动，辅支撑臂吊杆（76）设置在辅支撑臂（71）的另一端。

5.根据权利要求4所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的辅支撑臂（71）与主支撑臂（61）安装在同一水平高度上。

6.根据权利要求4所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的辅支撑臂（71）与主支撑臂（61）上下交错设置。

7.根据权利要求4所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的辅支撑臂（71）与主支撑臂（61）的外端均设有折角结构（8），且折角结构（8）为钝角。

8.根据权利要求4所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的辅支撑臂吊杆（76）的上端与主支撑臂吊杆（66）的上端齐平。

9.根据权利要求3所述的用于吊装风电预制砼塔筒的转角变径施工平台，其特征是：所述的若干组辅变径支撑段的辅支撑臂转轴（72）均匀分布在上部支架（1）和下部支架（2）的边缘处。

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