CN110562861A - 一种起吊维修装置及风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起吊维修装置及风力发电机，属于风力发电技术领域。本发明所提供的起吊维修装置包括支撑机构、导向机构、旋转机构和吊装组件，导向机构包括垂直设置的横梁和纵梁，旋转机构转动连接在导向机构上，吊装组件用于沿竖直方向起吊待吊装件，且吊装组件能够在导向机构和旋转机构上滑动。该起吊维修装置通过设置在风力发电机的机舱内，不仅能够根据需求随时起吊风力发电机机舱内损坏的零部件以及机舱外新的零部件，有利于提高维修更换效率，且在起吊时不受外界天气情况的影响，更能满足使用需求。此外，该起吊维修装置通过设置能够在导向机构和旋转机构上滑动的吊装组件，增大了吊装范围，提高了通用性。

Description

一种起吊维修装置及风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种起吊维修装置及风力发电机。

背景技术

随着能源情况的逐步恶化，风能作为可再生的、无污染的自然能源逐渐受到重视。风力发电机是一种能够将风能转化为电能的装置，风电齿轮箱是风力发电机中必不可少的部件。风力发电机在使用时需要安装至高空，风电齿轮箱位于风力发电机的机舱内，当风电齿轮箱上的轴系部件损坏需要维修时，现有的技术一般是通过租用地面吊机，利用地面吊机将新的轴系部件吊至机舱，进而进行对风电齿轮箱的维修更换。

但是租用地面吊机更换齿轮箱的轴系部件存在以下缺点：1、地面吊机租借费用很高；2、地面吊机受天气情况影响大(风速超过10m/s不能吊装，下雨不能吊装)；3、需要现场进行工装架的搭设，由于工装架搭设复杂，施工时间长，从而导致维修更换效率较低。

因此，如何提出一种克服上述缺点的起吊维修装置是现在亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起吊维修装置及风力发电机，该起吊维修装置制造成本较低，不受天气情况的影响，且可操作性强，维修更换效率较高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种起吊维修装置，被配置在风力发电机的机舱内，所述起吊维修装置包括：

支撑机构，设置在所述机舱内；

导向机构，所述导向机构包括横梁和纵梁，所述横梁和所述纵梁垂直设置，并均设置在所述支撑机构的顶面上；

旋转机构，所述旋转机构的一端转动连接在所述导向机构上；

吊装组件，用以沿竖直方向起吊待吊装件，所述吊装组件被配置为能够在所述导向机构和所述旋转机构上滑动。

作为优选，所述吊装组件包括第一吊装机构、第二吊装机构和第三吊装机构，所述第一吊装机构滑动设置在所述横梁上，所述第二吊装机构滑动设置在所述纵梁上；所述第三吊装机构滑动设置在所述旋转机构上，所述待吊装件被配置为能够在所述第一吊装机构、第二吊装机构和第三吊装机构之间转移。

作为优选，所述横梁呈“工”字型，所述第一吊装机构卡在所述横梁的下横板上，并能够沿所述横梁的下横板移动；

所述纵梁呈“工”字型，所述第二吊装机构卡在所述纵梁的下横板上，并能够沿所述纵梁的下横板移动。

作为优选，所述旋转机构包括回转轴和悬臂，所述回转轴转动设置在所述导向机构上，所述悬臂的一端与所述回转轴固定连接，所述第三吊装机构滑动设置在所述悬臂上。

作为优选，所述旋转机构还包括上安装板和下安装板，所述上安装板设置在所述导向机构的上部，所述下安装板设置在所述导向机构的下部，所述上安装板和所述下安装板相对设置，所述回转轴转动连接在所述上安装板和所述下安装板之间。

作为优选，所述第三吊装机构包括环链葫芦和驱动电机，所述驱动电机能够驱动所述环链葫芦在所述悬臂上移动。

作为优选，所述第一吊装机构和所述第二吊装机构均包括单轨小车和手拉葫芦，所述单轨小车滑动设置在所述横梁或者所述纵梁上，所述手拉葫芦设置在所述单轨小车的底部。

作为优选，所述支撑机构包括多个支撑体，多个所述支撑体分别用于支撑所述横梁或者所述纵梁的端部。

作为优选，所述横梁和所述纵梁的数量均为两个，两个所述横梁和两个数量排布呈口字型。

作为优选，所述待吊装件为齿轮箱。

一种风力发电机，包括机舱，还包括上述的起吊维修装置，所述起吊维修装置设置在所述机舱内。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种起吊维修装置，该起吊维修装置包括支撑机构、导向机构、旋转机构和吊装组件，导向机构包括垂直设置的横梁和纵梁，旋转机构转动连接在导向机构上，吊装组件用于沿竖直方向起吊待吊装件，且吊装组件能够在导向机构和旋转机构上滑动。该起吊维修装置通过设置在风力发电机的机舱内，不仅能够根据需求随时起吊风力发电机机舱内损坏的零部件以及机舱外新的零部件，有利于提高维修更换效率，且在起吊时不受外界天气情况的影响，更能满足使用需求。此外，该起吊维修装置通过设置能够在导向机构和旋转机构上滑动的吊装组件，增大了吊装范围，提高了通用性。

附图说明

图1是本发明所提供的起吊维修装置在机舱内的安装图；

图2是本发明所提供的支撑机构和导向机构的结构示意图；

图3是本发明所提供的支撑机构、导向机构和旋转机构的结构示意图。

图中：

100、起吊维修装置；200、机舱；201、机舱上罩；202、机舱座；

1、支撑机构；11、第一支撑体；111、第一支撑座；112、第一柱体；12、第二支撑体；121、第二支撑座；122、第二柱体；13、第三支撑体；131、第三支撑座；132、第三柱体；14、第四支撑体；141、第四支撑座；142、第四柱体；

2、导向机构；21、横梁；22、纵梁；

3、旋转机构；31、回转轴；32、悬臂；33、立柱；34、上安装板；35、下安装板；

4、环链葫芦。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

本实施例提供了一种风力发电机，该风力发电机能够将风能转化为电能。如图1所示，风力发电机包括机舱200和位于机舱200中的起吊维修装置100。风力发电机在工作时，机舱200需要被安装至高空中，为了便于拆装，机舱200具体包括上下分体设置的机舱座202和机舱上罩201，机舱上罩201扣设在机舱座202上，两者之间形成容纳空间，容纳空间的一端设置有吊物口，待吊装件由吊物口进出容纳空间。容置空间内部设置有起吊维修装置100、发电机、发电机冷却器、齿轮箱、齿轮油冷却器、收缩盘和齿轮箱支撑等部件。当机舱200内的某个部件发生损坏需要更换时，起吊维修装置100用于将损坏的部件吊装至机舱200外，并将新的部件吊装至机舱200内，从而实现零件的更换和维修。在本实施例中，为了便于描述，以待吊装件为齿轮箱的轴系零件为例对起吊维修装置100的具体结构进行详细介绍。

如图1至图3所示，起吊维修装置100包括龙门架工装、旋转机构3和吊装组件。龙门架工装不仅是起吊维修装置100的主要支撑部件，还能够将齿轮箱的轴系零件吊起并使轴系零件向靠近或者远离旋转机构3的方向移动。在本实施例中，为了就近起吊齿轮箱的轴系零件，龙门架工装安装至机舱座202上，并具体被安装至齿轮箱的齿轮箱支撑上。旋转机构3主要用于实现轴系零件在水平面内的转动，以使轴系零件能够快速靠近或者远离吊物口。吊装组件设置在龙门架工装和旋转机构3上，用于实现轴系零件在龙门架工装和旋转机构3上的移动。

如图2所示，龙门架工装包括支撑机构1和导向机构2。导向机构2包括横梁21和纵梁22，横梁21沿第一方向设置在支撑机构1的顶部，纵梁22沿第二方向设置在支撑机构1的顶部，第一方向和第二方向垂直。吊装组件包括第一吊装机构、第二吊装机构和第三吊装机构，第一吊装机构滑动设置在横梁21上，第二吊装机构滑动设置在纵梁22上；第三吊装机构滑动设置在旋转机构3上，待吊装件被配置为能够在第一吊装机构、第二吊装机构和第三吊装机构之间转移。

可选地，在本实施例中，第一吊装机构和第二吊装机构均包括单轨小车和手拉葫芦，单轨小车滑动设置在横梁21或者纵梁22上，手拉葫芦设置在单轨小车的底部。单轨小车和手拉葫芦均为现有技术，其具体结构在此不做赘述。第三吊装机构包括环链葫芦4和驱动电机，驱动电机能够驱动环链葫芦4在旋转机构3上移动。环链葫芦4同样为现有技术，其具体结构在此不做赘述。

可选地，在本实施例中，横梁21和纵梁22均呈“工”字型，其包括呈“工”字连接的上横板、立板和下横板，单轨小车上设置有滑槽，从而能够卡在下横板上，并沿下横板的长度方向滑动。呈“工”字型的横梁21和纵梁22不仅结构刚度好，不易变形，有利于提高单轨小车移动的稳定性，且重量较轻、易购得。进一步可选地，在单轨小车上还设置有滑轮，滑轮与下横板抵接，以降低单轨小车滑动时受到的摩擦力。

横梁21和纵梁22的数量可以为一个或者多个。在本实施例中，为了提高吊装轴系零件的灵活性，如图2和图3所示，选择设置有两个横梁21和两个纵梁22，两个横梁21平行设置，两个纵梁22平行设置，两个横梁21和两个纵梁22呈“口”字型或者“井”字型排布，齿轮箱位于两个横梁21和两个纵梁22形成的空间之内。为了提高导向机构2的紧凑性以及减少连接件的使用，在本实施例中，将两个纵梁22搭设在两个横梁21上方，支撑机构1仅支撑横梁21即可。

支撑机构1用于为导向机构2提供稳定地支撑，从而保证单轨小车和手拉葫芦移动的平稳性。如图1所示，支撑机构1垂直设置在机舱座202上，横梁21设置在支撑机构1的顶部。为了提高支撑稳定性，支撑机构1包括多个支撑体，每一支撑体均支撑在横梁21的端部。具体地，如图2所示，在本实施例中，多个支撑体包括分别支撑在两个横梁21的四个端部的第一支撑体11、第二支撑体12、第三支撑体13和第四支撑体14。

可选地，第一支撑体11包括第一支撑座111和第一柱体112，第一支撑座111设置在机舱座202上，第一柱体112设置在第一支撑座111上。第二支撑体12包括第二支撑座121和第二柱体122，第二支撑座121设置在机舱座202上，第二柱体122设置在第二支撑座121上。第三支撑体13包括第三支撑座131和第三柱体132，第三支撑座131设置在机舱座202上，第三柱体132设置在第三支撑座131上。第四支撑体14包括第四支撑座141和第四柱体142，第四支撑座141设置在机舱座202上，第四柱体142设置在第四支撑座141上。进一步可选地，第一柱体112、第二柱体122、第三柱体132和第四柱体142均可设置为伸缩杆结构，以便根据需要调整第一支撑体11、第二支撑体12、第三支撑体13和第四支撑体14的支撑高度。

当然在其他实施例中，如果纵梁22设置在横梁21的下方，则需将四个支撑体支撑在纵梁22的四个端部。如果纵梁22和横梁21呈其他形式排布时或者横梁21和纵梁22的数量更多时，也可以多增设几个支撑体，然后将横梁21的端部和纵梁22的端部同时支撑，以提高支撑稳定性。

如图3所示，旋转机构3包括回转轴31和悬臂32，回转轴31转动设置在导向机构2上，悬臂32的一端与回转轴31固定连接，在本实施例中，悬臂32垂直设置在横梁21上，第三吊装机构滑动设置在悬臂32上。回转轴31的轴线垂直于横梁21的顶面设置，从而使悬臂32能够在水平面内快速回转。可选地，在本实施例中，回转轴31的转动角度不超过270°，以在不与导向机构2发生干涉的前提下能够转动最大转角。进一步可选地，回转轴31和横梁21的连接处还设置有轴承，以降低回转轴31的转动难度，从而达到能够在人工的驱动下能够自由转动的目的。

为了便于安装回转轴31，如图3所示，该旋转机构3还包括上安装板34、下安装板35和立柱33，立柱33垂直设置在横梁21的顶面上，上安装板34水平设置在立柱33的顶部，下安装板35水平设置在横梁21的底面上，上安装板34和下安装板35相对设置，回转轴31转动连接在上安装板34和下安装板35之间。当然在其他实施例中，如果横梁21的高度足够，也可以不设置立柱33，仅设置上安装板34和下安装板35。

第三吊装机构能够在悬臂32上移动，从而实现待吊装件沿悬臂32的长度方向的移动，从而将损坏的齿轮箱的轴系零件移动出吊物口，从而位于机舱200的外部，或者将新的齿轮箱的轴系零件从机舱200的外部通过吊物口，移动至机舱200内部。

该起吊维修装置100更换维修齿轮箱的轴系零件的步骤如下：

首先需要利用顶升装置将机舱上罩201顶开，将吊物口漏出；并利用横梁21上的第一吊装机构和/或第二纵梁22上的第二吊装机构将齿轮箱内需要更换的轴系零件吊起，并沿第一方向和/或第二方向移动向旋转机构3处移动。此处，可以单独使用第一吊装机构或者第二吊装机构，也可以同时使用第一吊装机构和第二吊装机构，具体根据轴系零件的位置决定。第一方向为传统坐标系中的X向，第二方向为Y向。

待轴系零件到达旋转机构3处时，将需要更换的轴系零件转移至第三吊装机构上，然后人工驱动悬臂32旋转，使悬臂32和其上的轴系零件向吊物口处移动；待悬臂32从吊物口伸出后，第三吊装机构的驱动电机工作，使环链葫芦4通过吊物口并移动至机舱200外，并通过环链葫芦4将需要更换的轴系零件运转至地面。

最后，利用环链葫芦4将新的轴系零件从地面吊装至机舱200所处的高度，并反向操作悬臂32使新的轴系零件进入机舱200，然后利用第一吊装机构和/或第二吊装机构将新的轴系零件在机舱200内移动到位，此后即可完成新的轴系零件的安装，实现对齿轮箱的维修。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起吊维修装置，其特征在于，被配置在风力发电机的机舱(200)内，所述起吊维修装置(100)包括：

支撑机构(1)，设置在所述机舱(200)内；

导向机构(2)，所述导向机构(2)包括横梁(21)和纵梁(22)，所述横梁(21)和所述纵梁(22)垂直设置，并均设置在所述支撑机构(1)的顶面上；

旋转机构(3)，所述旋转机构(3)的一端转动连接在所述导向机构(2)上；

吊装组件，用以沿竖直方向起吊待吊装件，所述吊装组件被配置为能够在所述导向机构(2)和所述旋转机构(3)上滑动。

2.根据权利要求1所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述吊装组件包括第一吊装机构、第二吊装机构和第三吊装机构，所述第一吊装机构滑动设置在所述横梁(21)上，所述第二吊装机构滑动设置在所述纵梁(22)上；所述第三吊装机构滑动设置在所述旋转机构(3)上，所述待吊装件被配置为能够在所述第一吊装机构、第二吊装机构和第三吊装机构之间转移。

3.根据权利要求2所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述横梁(21)呈“工”字型，所述第一吊装机构卡在所述横梁(21)的下横板上，并能够沿所述横梁(21)的下横板移动；

所述纵梁(22)呈“工”字型，所述第二吊装机构卡在所述纵梁(22)的下横板上，并能够沿所述纵梁(22)的下横板移动。

4.根据权利要求2所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述旋转机构(3)包括回转轴(31)和悬臂(32)，所述回转轴(31)转动设置在所述导向机构(2)上，所述悬臂(32)的一端与所述回转轴(31)固定连接，所述第三吊装机构滑动设置在所述悬臂(32)上。

5.根据权利要求4所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述旋转机构(3)还包括上安装板(34)和下安装板(35)，所述上安装板(34)设置在所述导向机构(2)的上部，所述下安装板(35)设置在所述导向机构(2)的下部，所述上安装板(34)和所述下安装板(35)相对设置，所述回转轴(31)转动连接在所述上安装板(34)和所述下安装板(35)之间。

6.根据权利要求4所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述第三吊装机构包括环链葫芦(4)和驱动电机，所述驱动电机能够驱动所述环链葫芦(4)在所述悬臂(32)上移动。

7.根据权利要求2所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述第一吊装机构和所述第二吊装机构均包括单轨小车和手拉葫芦，所述单轨小车滑动设置在所述横梁(21)或者所述纵梁(22)上，所述手拉葫芦设置在所述单轨小车的底部。

8.根据权利要求1所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述支撑机构(1)包括多个支撑体，多个所述支撑体分别用于支撑所述横梁(21)或者所述纵梁(22)的端部。

9.根据权利要求1所述的起吊维修装置，其特征在于，

所述待吊装件为齿轮箱。

10.一种风力发电机，包括机舱(200)，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的起吊维修装置(100)，所述起吊维修装置(100)设置在所述机舱(200)内。