一种风力发电机机舱与轮毂间重物搬运装置的制作方法

1.本发明涉及风力发电机技术领域，尤其是涉及一种风力发电机机舱与轮毂间重物搬运装置。


背景技术：

2.近年来，随着新能源行业的迅猛发展，风力发电机组(简称风机)台数与日俱增，风电机组检修维护工作逐渐成为发电企业设备管理的重点工作。
3.风机轮毂为铸铁中空结构，变桨系统相关设备安装于轮毂内部。轮毂外由玻璃钢材质导流罩包裹，轮毂与导流罩之间形成空腔结构，要进入轮毂内部，首先需在轮毂与导流罩间空腔结构内前进，到达位于最前端的轮毂入口，经轮毂入口进入轮毂内部。
4.现以某厂家2.0mw双馈型风电机组为例来进行详细说明，该风机的塔筒高度为80米，由轮毂上方到达轮毂前端入口，进入轮毂内部：
5.检修人员先进入机舱，通过控制轮毂旋转，当两只叶片根部中间的空腔结构与机舱窗口吻合时，锁定轮毂，此时，机舱与轮毂建立通道，人员与备件可通过此通道，在轮毂外层与导流罩间空腔结构内前进，到达轮毂前端入口，经此入口进入轮毂内部空间，方可开展检修作业。
6.鉴于轮毂与导流罩间的空腔结构空间较为狭小(最窄处高度不足0.7m)，且风机轮毂均为类球型结构，人员及设备进入轮毂的行动轨迹为弧线，行动极为不便，且叶片根部安装有变桨润滑油管、分油器、集油瓶等设备，使得变桨电机、驱动器等部件由机舱向轮毂转移时只能通过人工拖拽，在轮毂外表面滑行，费时费力，还容易因部件晃动移位或打滑等问题而造成其它附属设备损坏，因高度落差存在重物掉落砸伤等安全风险。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本发明提供一种风力发电机机舱与轮毂间重物搬运装置，能锁定重物的运动轨迹，降低损坏风险，同时减小重物搬运难度。
8.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
9.一种风力发电机机舱与轮毂间重物搬运装置，包括轮毂及导流罩，所述轮毂与导流罩之间形成空腔，所述空腔内设置有自机舱窗口至轮毂入口端的导轨，所述导轨固定在导流罩上且与导流罩接触一侧与导流罩贴合，所述导轨上设置有沿着导轨滑动的运输车。
10.更进一步地，所述导流罩由3个相互贴合的罩壁组成，所述罩壁两侧均设置有朝着轮毂延伸的连接板，相邻所述罩壁的连接板贴合形成连接棱，所述导轨靠近罩壁一侧设置有夹持槽，所述夹持槽两侧壁与连接棱两侧贴合，并与连接棱螺栓固定连接。
11.更进一步地，所述导轨包括上底板、下底板及连接上底板与下底板的支撑板，所述上底板、下底板、支撑板之间形成位于支撑板两侧的滑移槽，所述夹持槽位于下底板靠近罩壁一侧，所述运输车底部设置有车轮，所述车轮位于滑移槽内并与滑移槽滚动连接。
12.更进一步地，所述导轨高度<10cm。
13.更进一步地，所述运输车位于导轨靠近轮毂一侧，且运输车包括承载板及位于承载板两侧的连接轴，所述连接轴包括弧形段及与弧形段相连的直杆段，所述弧形段端部与承载板固定连接，所述直杆段端部延伸至滑移槽内，所述车轮与直杆段转动连接。
14.更进一步地，所述承载板上固定连接有一链条，所述导轨两端分别设置有与链条啮合的第一链轮、第二链轮，所述导轨一端设置有带动第一链轮转动的驱动电机。
15.更进一步地，所述夹持槽两侧壁上设置有夹持板，所述夹持板与连接棱相抵，且夹持板与夹持槽侧壁之间形成2个分别位于连接棱两侧的安装槽，所述链条自第一链轮处伸入安装槽内、绕过第二链轮后与承载板连接并最终回到第一链轮处形成闭合的环形，所述安装槽内至少设置有一个与链条啮合并定位链条的第三链轮。
16.更进一步地，所述滑移槽靠近轮毂入口一端设置有封闭滑移槽的封板，所述封板上设置有限位开关，所述链条穿过一个安装槽，所述限位开关的连接线穿过另一安装槽延伸至导轨外。
17.本发明的有益效果如下：
18.本发明提供的风力发电机机舱与轮毂间重物搬运装置，在方便重物进行运输的同时，能锁定重物在空腔内的运动轨迹，避免设备损坏，即在使用时，先将需要运输至轮毂内的重物固定在运输车上，然后人工拖拽运输车或采用其它方式带动运输车沿着导轨移动将重物输送至轮毂入口处，而运输车是沿着导流罩移动的，不需要在轮毂表面拖动滑行，有效提升降低了重物搬运的难度及安全风险，也能避免设备损坏。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1是导流罩外部结构示意图；
21.图2是导流罩内部结构示意图；
22.图3是图2中圈a放大结构示意图；
23.图4是导轨横断面结构示意图；
24.图5是导轨侧面结构示意图；
25.图6是图5中圈b放大结构示意图；
26.图7是图5中圈c放大结构示意图；
27.图8是导轨端部结构示意图；
28.附图标记：1
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导流罩，2
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轮毂，3
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导轨，4
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连接板，5
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空腔，6
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承载板，7
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车轮，8
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连接轴，9
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上底板，10
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下底板，11
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夹持槽，12
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滑移槽，13
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安装槽，14
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第一链轮，15
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链条，16
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第二链轮，17
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封板，18
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限位开关，19
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罩壁，20
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支撑板。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连通，也可以是可拆卸连通，或一体地连通；可以是机械连通，也可以是电连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。
33.实施例
34.请参照图1
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3所示，本实施例提供一种风力发电机机舱与轮毂间重物搬运装置，包括轮毂2及导流罩1，与现有技术相同，导流罩1可以为玻璃钢制成，且导流罩1内部中空设置，轮毂2位于导流罩1内，使得轮毂2与导流罩1之间形成空腔5，而轮毂2则是可以为铸铁中空结构，在轮毂2内安装变桨系统等相关设备，同时，在轮毂2上对称开设3个安装叶片的安装孔，当然在导流罩1也开始有与安装孔对应的连接孔，其中，安装孔端部一般外凸于轮毂2外，以便与叶片连接，这就使得空腔5内与之对应形成三条比一般部位高度稍高的通道，在检修维护过程中，工作人员便是从这样的通道内攀爬进入位于导流罩1前端的轮毂2入口处，然后穿过轮毂2入口进入轮毂2内进行检修维护工作，当然检修需要的工具及设备也是通过工作人员自己携带或者拖拽此通道进入，人员和设备的移动轨迹如图1中的虚线箭头所示，最右端为机舱入口，通过空腔5后到达另一端的轮毂2入口(虚线椭圆处)，即在图1中，右侧为轮毂与主轴连接处，从该端的机舱至轮毂2的入口沿着轮毂2与导流罩1之间形成的空腔5移动，到达与主轴相对侧的轮毂入口处，而通道内的高度其实并不高，最低处可能高度不会超过0.7m，这就导致前进十分困难。而本实施例中与现有技术的不同之处在于，空腔5内设置有自轮毂2背部(靠近机舱一端)延伸至轮毂2入口端的导轨3，导轨3固定在导流罩1上且与导流罩1接触一侧与导流罩1贴合，导轨3设置为与导流罩1内壁形状适配的弧形，以尽量减小空间的不必要占用，导轨3上设置有沿着导轨3滑动的运输车，运输车的移动轨迹为图1中虚线箭头所示。
35.在实际检修过程中，如果是轻便的小型工具设备，则可以由工人自行携带进入轮毂2，但是在携带较为笨重的设备时，则可以通过运输车进行输送，即可以在运输车上设置尼龙绳、扎带等物来对待运输设备进行固定，然后通过人工拖拽或者其它方式带动运输车移动对设备进行运输，当然这样的运输车形式是多种多样的，例如独轮型，多轮型，只要能对设备进行固定并能沿着导轨3移动即可，当然这样的设置方式是会使得运输车及设备的
重量均有导轨3承载，这就需要运输车与导轨3能较好的连接，举例来说，可以在导轨3上开设沿导轨3长度方向延伸的卡槽及滑槽，在运输车底部设置运输轮，运输轮在滑槽内，并沿着滑槽转动，而还可以在运输车底部设置t型块，相应地卡槽也设置为t型槽，还可以在t型块上设置滚珠，以减小移动过程中产生的摩擦力，利用t型块与t型槽来对运输车进行辅助承载，方便作用力进行传导，同时，还可以使导轨3端部开口设置，在安装运输车时，从端部插入即可，当然由于空腔5的高度不高，为了避免对设备运输造成影响，最好是导轨的高度<5cm，以有效减少导轨与运输车占用的空间，同时运输车也可以设置为承载板6加车轮7的方式，即一块不厚的承载板6用于固定待运输设备，而车轮7与导轨滚动接触带动运输车移动，从而进一步减少占用的空间。
36.一般导流罩1由3个相互贴合的罩壁19组成，在每个罩壁19两侧均设置有朝着轮毂2延伸的连接板4，相邻罩壁19的连接板4贴合形成连接棱，而相邻两个连接板4一般通过螺栓来进行连接，作为导轨3的一种具体实施方式，导轨3靠近罩壁19一侧设置有夹持槽11，夹持槽11的长度方向与导轨3的长度方向一致，夹持槽11两侧壁与连接棱两侧贴合，并与连接棱固定连接，即在夹持槽11的侧壁上开设与连接板4对应的孔，通过螺栓直接将夹持槽11的侧壁与2块连接板4固定起来，从而无需对导流罩1的罩壁19进行改造就可以直接对导轨3进行固定，降低了安装难度，也能避免对风机结构造成破坏。
37.作为导轨3一种可能的实施方式，请参见图4所示，导轨3包括上底板9、下底板10及连接上底板9与下底板10的支撑板20，上底板9、下底板10、支撑板20之间形成位于支撑板20两侧的滑移槽12，夹持槽11位于下底板10靠近罩壁19一侧，车轮7位于滑移槽12内并与滑移槽12滚动连接，车轮7在在带动运输车移动的同时能较好地对运输车进行承载及限位，同时，导轨3的断面设置为工字型，能有效提升导轨3的抗弯能力，加工也较为方便，能有效降低导轨3的制造成本。
38.当然承载板6与车轮7之间的连接方式，可以直接设置一竖板延伸至滑移槽12侧面开口处，然后再设置一轴与该竖板连接，并将车轮7安装在该轴上即可，当然轴与车轮7为转动连接，这样的连接方式，容易在轴与竖板连接处发生应力集中，使得强度降低，容易损坏。对此本实施例进行如下设置，运输车位于导轨3靠近轮毂2一侧，且运输车包括承载板6及位于承载板6两侧的连接轴8，连接轴8包括弧形段及与弧形段相连的直杆段，弧形段端部与承载板6固定连接，直杆段端部延伸至滑移槽12内，车轮7与直杆段转动连接，即弧形段与直杆段一体成型，圆滑过渡，可以有效解决应力集中的问题，提升承载强度，从而提升连接轴8的使用寿命。
39.而为了使得运输车能自动移动，降低工人负担，请参见图5
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8所示，本实施例在承载板6上固定连接有一链条15，且导轨3两端分别设置有与链条15啮合的第一链轮14、第二链轮16，其可以利用导轨3进行支撑，即链条15设置为一环形，两端分别套设在第一链轮14与第二链轮16上，导轨3一端设置有带动第一链轮14转动的驱动电机，驱动电机可以为伺服电机、步进电机等常规电机，只要能根据需要控制电机正反转即可其中驱动电机与第一链轮14/第二链轮16可以为可拆卸连接，例如在第一链轮14/第二链轮16中心设置一安装轴，并在其与驱动电机的输出轴端设置花键等可拆卸结构进行连接，在需要运输设备时，再将驱动电机带到导流罩1内与第一链轮14/第二链轮16连接进行使用，而平时则可以将驱动电机带走进行收纳。
40.而链条15在设置时，可以使其从承载板6的两侧通过，而仅与承载板6一侧固定连接，这样的设置方式在使用时容易挂到链条15，极为不便，对此，本实施例夹持槽11两侧壁上设置有夹持板，夹持板与连接棱相抵，且夹持板与夹持槽11侧壁之间形成2个分别位于连接棱两侧的安装槽13，即夹持板的长度方向与导轨3的长度方向平行，链条15自第一链轮14处伸入安装槽13内、绕过第二链轮16后与承载板6连接并最终回到第一链轮14处形成闭合的环形，安装槽13内至少设置有一个与链条15啮合并定位链条15的第三链轮，利用第三链轮使链条15的伸展轨迹与导轨3的弧度配合，即在布设时，链条15可以从安装槽13、承载板6与上底板9的间隙中穿过，将链条15隐藏起来，既能有效带动运输车移动，又能防止链条15受到拉挂，能对链条15起到较好的保护作用，当然链条15也可以设置2组，分别从2个安装槽13内穿过，而两端的2个第一链轮14/第二链轮16则可以通过一根轴连接起来进行同步驱动，当然具体设置几条链条15则可以根据运输需要进行选择。
41.而在实际使用过程中，为了在输送车移动至入口处能及时停止电机，提升智能性，本实施例在滑移槽12靠近轮毂2入口一端设置有封闭滑移槽12的封板17，封板17上设置有限位开关18，链条15穿过一个安装槽13，限位开关18的连接线穿过另一安装槽13延伸至导轨3外，以便对链条15及限位开关18进行走线，在运输车移动至轮毂2入口端时，会触碰到限位开关18，使得驱动电机停止工作，从而不再带动运输车移动，当然限位开关18可以直接从市面上进行购买，限位开关18与驱动电机的联动也是常规技术，在此不再进行赘述。
42.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。