CN219194229U - 一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于起重设备技术领域，具体公开了一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其包括支撑框架和至少一个吊装机构，吊装机构设置于支撑框架上，吊装机构具有能够升降的起吊端，吊装机构包括滑轮组元件和缠绕在滑轮组元件上的起吊绳索，且起吊绳索在滑轮组元件上的出绳位置位于支撑框架的前端。本实用新型中起吊绳索可以从风机机舱的前端出绳，相较于从风机机舱的尾部出绳，前端出绳减小了对风机结构的力臂，风机结构受到的弯矩变小，因此其受力减小。

Description

一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构

技术领域

本实用新型涉及起重设备技术领域，具体涉及一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构。

背景技术

风机机舱内包含风力机的关键设备，维护人员可以通过塔架进入机舱。机舱内主轴连着减速器再连着发电机，需要考虑后期万一减速器(齿轮箱)损坏，需将发电机和减速器从机舱内吊装至塔底进行维修，因此需要设计一种便于将电机和减速器从风机机舱内转运至塔底进行维修的起重结构。

受限于机舱内机舱的结构强度和机舱内空间及机舱内辅助维修吊的起重能力(不大于1000KG)，要求此起重结构框架可在机舱内借助一些辅助吊具后进行分段组装。

针对上述问题，现有技术中已有相关的可以在风机机舱内分段组装的起重装置的专利，当风机机舱内的部件出现故障需要维修时，工作人员可以在风机机舱内将其中结构的各个子部件进行拼装从而搭建起起重装置，并利用该起重装置的钢丝绳配合滑轮组件将待维修部件吊运至风机塔底进行维修，维修完成后可以利用该起重装置将维修完的部件吊运至风机机舱内进行安装。

但是此类起重装置中，用于吊运待维修部件的钢丝绳通常是从起重装置尾端的定滑轮引出，起重装置前端支撑于风机机舱的前端、起重装置尾端支撑于风机机舱的尾部，因此钢丝绳从起重装置的尾端出绳得以使钢丝绳能够从机舱尾部出绳，其具有以下缺陷：1、风机的后机架是一个悬臂结构，钢丝绳从机舱尾部出绳，对风机结构的力臂较大，因此对风机结构的载荷较大，需要改进钢丝绳的出绳位置，以减小对风机结构的载荷；2、对于海上风机，更换发电机和齿轮箱等部件时需要用船把新的发电机和齿轮箱运到风机附近，旧的发电机和齿轮箱从风机顶部吊下后，由于钢丝绳从机舱尾部出绳，发电机和齿轮箱不能直接向后拉到船上(发电机和齿轮箱会被其后方的钢丝绳碰到)，发电机和齿轮箱需要先放到塔底，卸下钢丝绳后再用船上的吊机把发电机和齿轮箱吊到船上，过程较为复杂。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是为了克服现有技术中钢丝绳从机舱尾部出绳导致对风机结构的载荷较大的缺陷，提供一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构，包括支撑框架和至少一个吊装机构，所述吊装机构设置于所述支撑框架上，所述吊装机构具有能够升降的起吊端，所述吊装机构包括滑轮组元件和缠绕在所述滑轮组元件上的起吊绳索，且所述起吊绳索在所述滑轮组元件上的出绳位置位于所述支撑框架的前端。

在本方案中，支撑框架用于支承于风机机舱内，吊装机构的升降端用于连接待维修部件，以带动待维修部件升降。使用时，支撑框架的前端与风机机舱的前端对应，支撑框架的尾端与风机机舱的尾端对应，将起吊绳索的出绳位置设置于支撑框架的前端，因此起吊绳索可以从风机机舱的前端出绳，相较于从风机机舱的尾部出绳，前端出绳减小了对风机结构的力臂，风机结构受到的弯矩变小，因此其受力减小。

较佳地，所述起吊绳索在所述滑轮组元件上的出绳位置位于所述支撑框架的外侧，所述吊装机构的起吊端位于所述支撑框架的内侧。

在本方案中，吊装机构的起吊端带动待维修部件在支撑框架的内侧升降，起吊绳索的出绳位置位于支撑框架的外侧，因此各个吊装机构的起吊绳索在对应的滑轮组元件上的出绳位置均位于待维修部件的前方外侧，待维修部件在下放到位后，可以直接将待维修部件向后拉到船上，待维修部件不会被起吊绳索挡住，因此无需在船上设置额外的吊机把待维修部件吊到船上，下放的待维修部件转运过程更加简单。

较佳地，所述起重结构还包括移动小车，所述移动小车沿所述支撑框架的纵向活动连接在所述支撑框架上，所述移动小车连接所述吊装机构的起吊端，以带动所述吊装机构的起吊端沿所述支撑框架的纵向移动。

在本方案中，所需更换的部件被动滑轮组吊起来后，通过移动小车水平移动，再将被吊部件往下放，避免被吊部件和风机上的机舱罩相碰。

较佳地，所述移动小车滑设于所述支撑框架的顶部。

在本方案中，相对于原有的移动小车倒挂于支撑框架上，本方案中的移动小车设置于支撑框架的顶部，移动小车能够具有更大的承载能力。

较佳地，所述起重结构还包括用于驱动所述移动小车沿所述支撑框架的纵向行走的行走驱动元件，所述行走驱动元件包括前驱动滑轮单元、后驱动滑轮单元和平移驱动绳索，所述前驱动滑轮单元固定于所述支撑框架的前端，所述后驱动滑轮单元固定于所述支撑框架的后端，所述前驱动滑轮单元和所述后驱动滑轮单元均缠绕有所述平移驱动绳索，所述前驱动滑轮单元和所述后驱动滑轮单元分别通过所述平移驱动绳索连接所述移动小车。

在本方案中，当移动小车需要向前移动时，通过前驱动滑轮单元上缠绕的平移驱动绳索向前拉动移动小车，当移动小车需要向后移动时，通过后驱动滑轮单元上缠绕的平移驱动绳索向后拉动移动小车，采用移动小车前后侧的平移驱动绳索前后拉动移动小车，从而实现移动小车的前后移动，驱动结构简单。

较佳地，所述滑轮组元件包括吊装滑轮组单元和改向滑轮组单元，所述改向滑轮组单元固定于所述支撑框架的前端，所述起吊绳索经所述吊装滑轮组单元后再连接至所述改向滑轮组单元并出绳，所述起吊绳索在所述吊装滑轮组单元的出绳方向为沿所述支撑框架的纵向，所述起吊绳索在所述改向滑轮组单元的出绳方向为竖直方向。

在本方案中，通过改向滑轮组单元将起吊绳索在吊装滑轮组单元的出绳方向由沿支撑框架的纵向改变为竖直方向。

较佳地，所述吊装滑轮组单元包括连接于所述支撑框架上的定滑轮组和通过所述起吊绳索吊挂在所述定滑轮组上的动滑轮组，所述动滑轮组构成所述起吊端。

在本方案中，可以通过动滑轮组连接待维修部件，因此吊装滑轮组单元配合起吊绳索的结构可以利用动滑轮省力的原理，减小起升的驱动力。

较佳地，所述定滑轮组包括若干个平行设置的定滑轮，所述动滑轮包括若干个平行设置的动滑轮。

在本方案中，采用多个平行设置的定滑轮和动滑轮的结构，单个定滑轮和动滑轮受力较小。

较佳地，所述改向滑轮组单元包括第一改向滑轮、第二改向滑轮和第三改向滑轮，所述起吊绳索从所述吊装滑轮组单元的定滑轮组引出后依次通过所述第一改向滑轮、所述第二改向滑轮和所述第三改向滑轮，所述第三改向滑轮位于所述支撑框架的外侧，所述第三改向滑轮和所述第二改向滑轮之间的所述起吊绳索均垂直于所述第三改向滑轮的轴线和所述第二改向滑轮的轴线，所述第二改向滑轮和所述第一改向滑轮之间的所述起吊绳索均垂直于所述第二改向滑轮的轴线和所述第一改向滑轮的轴线，所述第一改向滑轮与所述定滑轮组之间的所述起吊绳索均垂直于所述第一改向滑轮与所述定滑轮组的轴线。

在本方案中，通过多个改向滑轮能够实现起吊绳索出绳方向的改变，而且能够减少起吊绳索在三个改向滑轮的周缘凹槽内与凹槽侧壁的接触摩擦。

较佳地，所述支撑框架上还固定有用于固定所述起吊绳索头部的绳头固定元件，所述绳头固定元件位于所述滑轮组元件后方。

在本方案中，由于移动小车是滑动设置于支撑框架顶部的，将起吊绳索的头部固定于绳头固定元件上，起吊绳索的头部可以通过绳头固定元件固定于支撑框架上，而不是固定于移动小车上，移动小车不容易被起吊绳索拉翻。

较佳地，所述支撑框架的沿横向两侧均设置有所述吊装机构。

在本方案中，通过支撑框架两侧的吊装机构同时对待维修部件进行吊装，待维修部件受力更加均衡，待维修部件下放过程中运动更加平稳，且单个吊装机构受力更小。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的起吊绳索在支撑框架的前端两侧出绳，一方面能够减小对风机结构的载荷，另一方面在待维修部件下放到位后，能够直接将待维修部件向后拉到船上，待维修部件不会被起吊绳索挡住。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的起重结构的立体图。

图2为图1中动滑轮组的立体图。

附图标记说明：

支撑框架100

前门框部分110

主梁部分120

后撑杆部分130

前拉杆141

斜拉杆142

移动小车200

吊装滑轮组单元300

定滑轮组310

动滑轮组320

吊装固定元件323

提拉杆3230

改向滑轮组单元400

第一改向滑轮410

第二改向滑轮420

第三改向滑轮430

起吊绳索500

绳头固定元件600

后驱动滑轮单元710

平移驱动绳索720

前驱动滑轮单元730

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

请参见图1，本实施例提供一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构，起重结构包括支撑框架100、移动小车200和至少一个吊装机构，吊装机构用于对待维修部件进行吊装。各吊装机构沿支撑框架100的横向平行布置，多个吊装机构能够对待维修部件实现多点吊装。

支撑框架100包括前门框部分110、主梁部分120、后撑杆部分130和斜撑部分。

前门框部分110为一个竖向的门字形的结构，前门框部分110吊装至机舱内后，前门框部分110的脚部采用螺栓固定至机舱内底部。

主梁部分120为一个水平的U型的框架，主梁部分120的两个端部固定至前门框部分110的侧部，主梁部分120由两个直梁和一个U型梁一共三个子结构拼接而成，这三个子结构可以采用分段吊装至机舱内然后采用螺栓进行组装并采用螺栓连接至前门框部分110的侧部。需要注意的是，在本实施例中，主梁部分120固定至前门框部分110的侧部后，主梁部分120以及前门框部分110组成的框架结构的水平投影为一个矩形框架结构，该矩形框架结构的长边方向即为支撑框架100的纵向，该矩形框架结构的短边方向即为支撑框架100的横向。

后撑杆部分130包括两根后撑杆，两根后撑杆吊装至机舱内后，分别通过螺栓固定至主梁部分120的两侧底部，且后撑杆脚部采用螺栓固定至机舱内底部。

斜撑部分包括两根前拉杆141和两根斜拉杆142，两根前拉杆141和两根斜拉杆142吊装至机舱内后，两根前拉杆141顶部分别通过螺栓固定至前门框部分110两侧的上部，两根前拉杆141脚部通过螺栓固定至机舱内底部，且前拉杆141倾斜设置，两根斜拉杆142顶部分别通过螺栓固定至主梁部分120两侧的底部，两根斜拉杆142的底部分别通过螺栓固定在两个后撑杆的脚部。

前门框部分110、主梁部分120和后撑杆部分130组装后形成支撑框架100的主体部分，并通过斜撑部分形成对该主体部分的辅助支撑，保证支撑框架100在机舱内的稳固。

移动小车200跨设在主梁部分120的顶部，且能够沿主梁部分120的纵向行走。

起重结构还包括用于驱动移动小车200沿支撑框架100的纵向行走的行走驱动元件，行走驱动元件包括前驱动滑轮单元730、后驱动滑轮单元710和平移驱动绳索720，前驱动滑轮单元730固定于支撑框架100的前端，后驱动滑轮单元710固定于支撑框架100的后端，前驱动滑轮单元730和后驱动滑轮单元710均缠绕有平移驱动绳索720，平移驱动绳索720一端连接移动小车200、另一端连接手拉葫芦。移动小车200在支撑框架100横向上的两端均连接有行走驱动元件，以保证移动小车200在支撑框架100上的平稳行走。

当移动小车200需要向前移动时，通过前驱动滑轮单元730上缠绕的平移驱动绳索720向前拉动移动小车200，当移动小车200需要向后移动时，通过后驱动滑轮单元710上缠绕的平移驱动绳索720向后拉动移动小车200，从而实现移动小车200在支撑框架100上的前后行走。

在图1所示的实施例中，起重结构包括两个吊装机构。

吊装机构包括滑轮组元件、起吊绳索500、绳头固定元件600，以及设置于地面上的卷扬机。起吊绳索500的头部固定于绳头固定元件600，再缠绕在滑轮组元件上引出，最后连接至卷扬机。

滑轮组元件包括吊装滑轮组单元300和改向滑轮组单元400。

吊装滑轮组单元300包括固定于移动小车200上的定滑轮组310和通过起吊绳索500吊挂在定滑轮组310上的动滑轮组320。定滑轮组310包括多个定滑轮，动滑轮组320包括多个动滑轮，本实施例中，定滑轮组310中的定滑轮的尺寸与动滑轮组320中的对应动滑轮的尺寸相同，且定滑轮组310中的定滑轮的个数与动滑轮组320中的对应动滑轮的个数相同，具体个数可以根据实际的应用需要适当地增减，但最少不能少于两个定滑轮和两个动滑轮。在其他的实施例中，每个吊装滑轮组单元300中的定滑轮的尺寸也可以与对应动滑轮的尺寸不同。

本实施例中每个吊装滑轮组单元300中的各个定滑轮设置在同一根定滑轮轴上、各个动滑轮设置在同一根动滑轮轴上，不同吊装滑轮组单元300中的定滑轮轴采用不同的轴、不同吊装滑轮组单元300中的动滑轮轴采用不同的轴。在其他的实施例中不同吊装滑轮组单元300中的定滑轮轴可以采用同一根轴、不同吊装滑轮组单元300中的动滑轮轴也可以采用同一根轴，并不限于本实施例。

每个吊装滑轮组单元300的动滑轮组320除动滑轮轴和各个动滑轮之外，还另外包括固定于动滑轮轴上的吊装固定元件323用于与发电机或者减速器配合(如图2所示)，便于吊装发电机或者减速器。吊装固定元件323的底部设置有提拉杆3230，待维修部件设有能够与提拉杆3230相配合的通孔，提拉杆3230插设于通孔，以带动待维修部件移动。

进一步，以图1所示的结构为例，对根据本实用新型的起重结构的每个吊装滑轮组单元300的绕绳方式进行说明：起吊绳索500从定滑轮组310最外侧的定滑轮引入并缠绕穿过该定滑轮，进而缠绕穿过动滑轮组320最外侧的对应的动滑轮，接着向上牵引起吊绳索500，使其缠绕穿过相邻的定滑轮，按照上述方式依次穿过定滑轮和动滑轮，直至缠绕完所有的定滑轮和动滑轮，最后从最外另一侧的定滑轮顶部穿出，该吊装滑轮组单元300的起吊绳索500缠绕完成。

如上所示的，吊装滑轮组单元300的个数及每个吊装滑轮组单元300包括的定滑轮和动滑轮的个数可以根据实际的应用需要来确定，一般来说，随着起重吨位的增加，所需的吊装滑轮组单元300的个数及每个吊装滑轮组单元300包括的定滑轮和动滑轮的个数均随之增大，以便加增力倍率。在图1所示的实施例中，起重结构包括两个吊装滑轮组单元300，每个吊装滑轮组单元300均包括五个定滑轮和五个动滑轮。

改向滑轮组单元400包括第一改向滑轮410、第二改向滑轮420和第三改向滑轮430，起吊绳索500从吊装滑轮组单元300的定滑轮组310引出后依次通过第一改向滑轮410、第二改向滑轮420和第三改向滑轮430后，从支撑框架100前端的横向外侧引出。

第一改向滑轮410固定于前门框部分110的顶部，第一改向滑轮410的轮面倾斜设置。第一改向滑轮410与定滑轮组310之间的起吊绳索500均垂直于第一改向滑轮410与定滑轮组310的轴线，且第一改向滑轮410与定滑轮组310之间的起吊绳索500沿支撑框架100的纵向延伸。

第二改向滑轮420也固定于前门框部分110的顶部，且位于第一改向滑轮410的下方，第二改向滑轮420的轮面也倾斜设置，且第二改向滑轮420的轮面与第一改向滑轮410的轮面处于同一倾斜面上。第二改向滑轮420和第一改向滑轮410之间的起吊绳索500均垂直于第二改向滑轮420的轴线和第一改向滑轮410的轴线。

第三改向滑轮430固定位于主梁部分120的横向外侧，且靠近支撑框架100的前端，第三改向滑轮430的轮面竖向设置，且第三改向滑轮430位于第二改向滑轮420的下方。第三改向滑轮430和第二改向滑轮420之间的起吊绳索500均垂直于第三改向滑轮430的轴线和第二改向滑轮420的轴线。

根据本实用新型的原理，第一改向滑轮410的周缘凹槽的若干个切线中，以及定滑轮组310的最边缘的定滑轮的周缘凹槽的若干个切线中，必定各有一条切线是共线的，使得从定滑轮组310的最边缘的定滑轮的周缘凹槽引出的起吊绳索500穿入后第一改向滑轮410的周缘凹槽后，两个滑轮之间的起吊绳索500同时垂直于两个滑轮的轴线，以减小起吊绳索500与两个滑轮的周缘凹槽侧壁的摩擦接触。同理，第一改向滑轮410的出绳方向与第二改向滑轮420的入绳方向也共线，第二改向滑轮420的出绳方向与第三滑轮的入绳方向也共线。

绳头固定元件600用于固定起吊绳索500头部，绳头固定元件600固定安装于支撑框架100的尾部。绳头固定元件600对应于吊装滑轮组单元300设置，即每一个吊装滑轮组单元300均对应于一个绳头固定元件600，以使得该吊装滑轮组单元300上的起吊绳索500的头部能够固定于绳头固定元件600上。且绳头固定元件600的绳头固定处与对应的吊装滑轮组单元300中的定滑轮组310的顶部齐平，以使得绳头固定元件600与对应的定滑轮组310之间的起吊绳索500为水平状态，且该段起吊绳索500沿支撑框架100的纵向延伸。

当风机机舱内的部件(发电机、齿轮箱等)出现故障需要维修时，工作人员可以在风机机舱内搭建该起重结构，并利用该起重结构将待维修部件从风机机舱内吊运至风机塔底。由于本实用新型中吊运待维修部件时，起吊绳索500在支撑框架100上的出绳位置为支撑框架100前端的横向两侧，因此起吊绳索500可以从风机机舱的前端出绳，相较于现有技术中从风机机舱的尾部出绳，前端出绳减小了对风机结构的力臂，风机结构受到的弯矩变小，因此其受力减小。

本实用新型的起重结构特别适用于海上风机，当待维修部件被下放至风机塔底后，可以直接将待维修部件向后拉到船上，待维修部件不会被起吊绳索500挡住，因此无需在船上设置额外的吊机把待维修部件吊到船上，下放的待维修部件转运过程更加简单。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，包括支撑框架和至少一个吊装机构，所述吊装机构设置于所述支撑框架上，所述吊装机构具有能够升降的起吊端，所述吊装机构包括滑轮组元件和缠绕在所述滑轮组元件上的起吊绳索，且所述起吊绳索在所述滑轮组元件上的出绳位置位于所述支撑框架的前端。

2.如权利要求1所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述起吊绳索在所述滑轮组元件上的出绳位置位于所述支撑框架的外侧，所述吊装机构的起吊端位于所述支撑框架的内侧。

3.如权利要求1或2所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述起重结构还包括移动小车，所述移动小车沿所述支撑框架的纵向活动连接在所述支撑框架上，所述移动小车连接所述吊装机构的起吊端，以带动所述吊装机构的起吊端沿所述支撑框架的纵向移动。

4.如权利要求3所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述移动小车滑设于所述支撑框架的顶部。

5.如权利要求4所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述起重结构还包括用于驱动所述移动小车沿所述支撑框架的纵向行走的行走驱动元件，所述行走驱动元件包括前驱动滑轮单元、后驱动滑轮单元和平移驱动绳索，所述前驱动滑轮单元固定于所述支撑框架的前端，所述后驱动滑轮单元固定于所述支撑框架的后端，所述前驱动滑轮单元和所述后驱动滑轮单元均缠绕有所述平移驱动绳索，所述前驱动滑轮单元和所述后驱动滑轮单元分别通过所述平移驱动绳索连接所述移动小车。

6.如权利要求1所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述滑轮组元件包括吊装滑轮组单元和改向滑轮组单元，所述改向滑轮组单元固定于所述支撑框架的前端，所述起吊绳索经所述吊装滑轮组单元后再连接至所述改向滑轮组单元并出绳，所述起吊绳索在所述吊装滑轮组单元的出绳方向为沿所述支撑框架的纵向，所述起吊绳索在所述改向滑轮组单元的出绳方向为竖直方向。

7.如权利要求6所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述吊装滑轮组单元包括连接于所述支撑框架上的定滑轮组和通过所述起吊绳索吊挂在所述定滑轮组上的动滑轮组，所述动滑轮组构成所述起吊端。

8.如权利要求7所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述定滑轮组包括若干个平行设置的定滑轮，所述动滑轮包括若干个平行设置的动滑轮。

9.如权利要求7所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述改向滑轮组单元包括第一改向滑轮、第二改向滑轮和第三改向滑轮，所述起吊绳索从所述吊装滑轮组单元的定滑轮组引出后依次通过所述第一改向滑轮、所述第二改向滑轮和所述第三改向滑轮，所述第三改向滑轮位于所述支撑框架的外侧，所述第三改向滑轮和所述第二改向滑轮之间的所述起吊绳索均垂直于所述第三改向滑轮的轴线和所述第二改向滑轮的轴线，所述第二改向滑轮和所述第一改向滑轮之间的所述起吊绳索均垂直于所述第二改向滑轮的轴线和所述第一改向滑轮的轴线，所述第一改向滑轮与所述定滑轮组之间的所述起吊绳索均垂直于所述第一改向滑轮与所述定滑轮组的轴线。

10.如权利要求4所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述支撑框架上还固定有用于固定所述起吊绳索头部的绳头固定元件，所述绳头固定元件位于所述滑轮组元件后方。

11.如权利要求1所述的可在风机机舱内分段拼装的起重结构，其特征在于，所述支撑框架的沿横向两侧均设置有所述吊装机构。

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