TWI627334B - 塔架旋轉繫固系統及其運作方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種塔架旋轉繫固系統及其運作方法，塔架旋轉繫固系統可透過一齒輪及一齒盤繫固風力發電機塔架的底部，該齒輪及該齒盤透過該齒輪的轉動的同時，驅動多個夾頭將風力發電機塔架的底部繫固於基座上。

Description

塔架旋轉繫固系統及其運作方法

一種塔架旋轉繫固系統及其運作方法，尤指一種透過一齒輪及一齒盤咬合並相對旋轉，驅動多個夾頭伸直並繫固塔架的塔架旋轉繫固系統及其運作方法。

離岸風力發電機的蓬勃發展，帶動了架設風力發電機的相關技術一併受到重視，人們致力於改善離岸風力發電機的架設效率，從一開始的儲放、搬運、繫固到準位及安裝缺一不可。

其中，有關繫固的技術，特別是針對風力發電機塔架的部分，在架設離岸風力發電機的過程中是相當重要的一環。

一般離岸風力發電機，無論是其質量或是體積皆相當巨大，面對該些物品，其搬運、固定等工程變顯得相當困難與重要，一時不察便會造成技術人員相當大的生命威脅。

傳統在將離岸風力發電機的塔架運輸到指定安裝地點之前，最重要的便是繫固的工作，必須先確保塔架不會鬆脫之後才能安全的進行輸送，傳統的繫固方式係先將塔架倒置，再透過各種繫固方式將其固定於載具上，以方便運送。

但是使用倒置的方式運送塔架潛在有相當大的危險性以及 不便利性，首先是倒置的塔架萬一鬆脫，其滾動的力量很容易造成工安意外，再者，即使送達安裝地點，也需要經過扶正才能將塔架進行安裝，極度浪費時間。

因此，越來越多人傾向將塔架採取直立的方式進行繫固，但傳統的直立繫固方式多採用費時耗工的方式，透過人力以手動將螺絲鎖上再拆卸等複雜的作法，依然未改善許多之前存在的問題。

因此，本發明提供了一種塔架旋轉繫固系統及其運作方法，以解決上述問題。

為解決先前技術中所提及的問題與缺失，本發明提供了一種塔架旋轉繫固系統及其運作方法。

其中，塔架旋轉繫固系統包括一齒盤、一齒輪、多個第一支撐架、多個輪子、多個轉軸及一基座，其中該齒盤中央設有圓形鋸齒狀的一內圓周輪齒，該齒輪與該齒盤之該內圓周輪齒咬合，且該齒輪在該齒盤之內圓周內部透過自轉方式帶動該齒盤之該內圓周輪齒轉動，該多個第一支撐架與該齒盤周圍底部連接。

該多個輪子設置於每一該多個第一支撐架下，該多個轉軸設置於該齒盤周圍，並與一固定模組連接，該基座則設於該固定模組周圍。

而上述該固定模組包含一第二支撐架、一樞軸、一架體以及一夾頭，該樞軸可轉動地設於該第二支撐架上，該架體與每一該多個轉軸連接並穿過該樞軸，而該夾頭則設置於該架體上。

接著係塔架旋轉繫固系統的運作方法，包含四個步驟，首先 執行步驟(a)，將一塔架的底部對準一基座放置，接著執行步驟(b)，旋轉一齒輪，藉由該齒輪咬合帶動一齒盤旋轉，執行完畢之後執行步驟(c)，該齒盤旋轉旋動一固定模組，固定該塔架的底部，最後執行步驟(d)，將該塔架繫固於該基座上。

1‧‧‧齒盤

11‧‧‧內圓周輪齒

12‧‧‧第一支撐架

121‧‧‧輪子

13‧‧‧轉軸

2‧‧‧齒輪

3‧‧‧固定模組

31‧‧‧第二支撐架

32‧‧‧樞軸

33‧‧‧架體

331‧‧‧夾頭

4‧‧‧基座

41‧‧‧圓窗

T‧‧‧塔架

(a)~(d)‧‧‧步驟

圖1係本發明塔架旋轉繫固系統塔架繫固完成之示意圖。

圖2係本發明塔架旋轉繫固系統結構之立體圖。

圖3係本發明塔架旋轉繫固系統結構之剖面圖。

圖4(a)~4(b)係本發明塔架旋轉繫固系統之作動示意圖。

圖5係本發明塔架旋轉繫固系統的運作方法之流程圖。

為能瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：請參照圖1，圖1係本發明塔架旋轉繫固系統塔架繫固完成之示意圖。如圖1所示，實施例中展示了塔架T被繫固於本塔架旋轉繫固系統的示意圖，其中塔架T被繫固於基座4上，且基座4設有方便技術人員進出的圓窗41，以利調整、保養或維修塔架旋轉繫固系統中的機構。

接著請參照圖2，圖2係本發明塔架旋轉繫固系統結構之立體圖。如圖2所示，為方便說明塔架旋轉繫固系統之內部結構，因此圖2中並未繪示塔架T的外壁，僅以塔架T的底部表示之。

塔架T的底部放置於基座4之上，透過固定模組3繫固，而固定模組3與齒盤1連接，透過齒盤1及齒輪2之交互作用達到繫固塔架T的功效，此外，基座4上更可設有用來讓塔架T準位用的固定件(圖未顯示)，固定件的設置方式可為回聲定位系統、雷射定位系統或是單純的物理凸出機構設計，使塔架T放置於基座4的正確位置上，以利繫固塔架T。

基於上述對於本實施例之理解，接著說明塔架旋轉繫固系統其中的詳細機構，請參照圖3，圖3係本發明塔架旋轉繫固系統結構之剖面圖。

如圖3所示，塔架旋轉繫固系統包括齒盤1、齒輪2、多個第一支撐架12、多個輪子121、多個轉軸13及基座4，其中齒盤1中央設有圓形鋸齒狀的內圓周輪齒11，齒輪2與該齒盤之該內圓周輪齒11咬合，且該齒輪2在該齒盤之內圓周內部透過自轉方式帶動該齒盤之內圓周輪齒11轉動，而多個第一支撐架12與該齒盤1周圍底部連接。

齒輪2的致動方式可透過伺服馬達、皮帶、連續齒輪組等方式帶動，本發明並不加以限制，而轉軸13及固定模組3的數量在本實施例中相應設置為十個。

而上述該固定模組3包含第二支撐架31、樞軸32、架體33以及夾頭331，該樞軸32可轉動地設於第二支撐架31上，而架體33則與每一該多個轉軸13連接並穿過該樞軸32，而該夾頭331則設置於該架體33上。

該多個輪子121設置於每一個第一支撐架12下，該多個轉軸13則設置於該齒盤1周圍，並與固定模組3連接，而基座4則設於固定模組3周圍，其中基座4、多個第一支撐架12及第二支撐架31更可與一底部(圖未 顯示)連接，亦可直接設置於地面上，若以底部連接時，則輪子121便會在底部上滑動。

接著請同時參照圖4(a)及圖4(b)，圖4(a)~4(b)係本發明塔架旋轉繫固系統之作動示意圖。首先當塔架T放置到基座4上的正確位置之後，技術人員可操作齒輪2轉動，齒輪2之轉動方式可為前述提及伺服馬達、皮帶、連續齒輪組等方式帶動，然該些機構設計為無線遙控的方式為佳，使技術人員可處於安全的環境下操作其轉動。

由於齒輪2與齒盤1中圓形鋸齒狀的內圓周輪齒11咬合的關係，當齒輪2如圖4(a)中箭頭所指的方向旋轉時，會使齒盤1如圖4(b)中繪於齒盤1上的箭頭所示方向旋轉，同時，多個第一支撐架12支撐齒盤1的重量，並透過多個輪子121讓齒盤1自由轉動。

一但齒盤1旋轉，會促使設於其上的轉軸13牽動固定模組3中的架體33轉動，而用來支撐架體重量並且固定不動的第二支撐架31上設有樞軸32，會隨著穿過其中的架體33一併旋轉，最後讓架體33如圖4(b)中外圍箭頭所示的方向，打直並將夾頭331伸出，抵住並壓住塔架T的底部，完成繫固。

本發明齒輪2與齒盤1的旋轉方向並無特別限制為順時鐘或逆時鐘方向，兩種方向皆可達到繫固塔架T的目的，端看技術人員依照其需要設計。

接著請參照圖5，圖5係本發明塔架旋轉繫固系統的運作方法之流程圖。關於塔架旋轉繫固系統的運作方法，包含四個步驟，首先執行步驟(a)，將塔架T的底部對準基座4放置，此時更可透過前述提及之固定件 的設置方式，將固定件設置於基座4上，讓塔架T準位並放置到正確的繫固位置。

接著執行步驟(b)，旋轉齒輪2，藉由齒輪2咬合帶動該齒盤1旋轉，步驟(b)係如前述圖4(a)及圖4(b)的說明一般，當齒輪2牽動其咬合之內圓周輪齒11時，便會牽動齒盤1旋轉。

接著執行步驟(c)，齒盤1旋轉旋動固定模組3，固定該塔架的底部。齒盤1的旋轉使固定模組3中的架體33被旋動，進而牽引夾頭331轉正並壓牢塔架T的底部。

最後，執行步驟(d)，將塔架T繫固於基座4上，完成繫固。

上述本發明塔架旋轉繫固系統及其運作方法，可透過遠距離遙控的方式來實現，使得實際操作時，技術人員可以避開身處於危險的地方進行作業，此外這種半自動繫固的機構，更加快了塔架T的繫固及釋放速度，能使離岸風力發電機在建造時更有效率。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明涵蓋之範圍內。

Claims (7)

1. 一種塔架旋轉繫固系統，包含：一齒盤，中央設有圓形鋸齒狀的一內圓周輪齒；一齒輪，與該齒盤之該內圓周輪齒咬合，且該齒輪在該齒盤之內圓周內部透過自轉方式帶動該齒盤之該內圓周輪齒轉動；多個第一支撐架，與該齒盤周圍底部連接；多個輪子，設置於每一該多個第一支撐架下；多個轉軸，設置於該齒盤周圍，其中每一該多個轉軸與一固定模組連接；其中，該固定模組包含：一第二支撐架；一樞軸，可轉動地設於該第二支撐架上；一架體，與每一該多個轉軸連接並穿過該樞軸；一夾頭，設置於該架體上；以及一基座，設於該固定模組周圍；其中，該基座及該第二支撐架更與一底部連接。
2. 如請求項1所述之塔架旋轉繫固系統，其中該多個轉軸及該固定模組的數量相應設置為十個。
3. 如請求項1所述之塔架旋轉繫固系統，其中該基座設有多個圓窗。
4. 如請求項1所述之塔架旋轉繫固系統，其中該基座上更設有多個固定件。
5. 一種塔架旋轉繫固系統的運作方法，包含：(a)將一塔架的底部對準一基座放置；(b)旋轉如請求項1至4中任一項所載一塔架旋轉繫固系統中的一齒輪，並 藉由該齒輪咬合帶動一齒盤旋轉；(c)該齒盤旋轉旋動一固定模組，固定該塔架的底部；以及(d)將該塔架繫固於該基座上。
6. 如請求項5所述之塔架旋轉繫固系統的運作方法，其中步驟(a)中之該塔架更透過設於該基座上的多個固定件準位。
7. 如請求項5所述之塔架旋轉繫固系統的運作方法，其中步驟(c)中之該固定模組中的架體被旋動，進而牽引一夾頭轉正並壓牢該塔架的底部。