一种风电塔筒安装专用辅助设备的制作方法

1.本发明涉及安装设备技术领域，尤其是一种风电塔筒安装专用辅助设备。


背景技术：

2.风电塔筒是风电机组的重要组成部分，下端矗立在钢筋混凝土基础之上，上端托起数十吨重的机舱，毫无疑问，塔筒的稳定性直接关系着整台设备能否顺利安装和安全运行，全球每年因塔筒倾覆导致的风电事故比比皆是。因此，必须在塔筒安装的过程中避免塔筒晃动甚至侧翻。
3.风电机组安装前需要先安装塔筒，通常都是先用吊机将塔筒吊起来，然后落于安装座上，最后用螺栓进行固定。该过程若没有防护措施，塔筒很容易发生晃动甚至侧翻，如此便无法继续将机舱顺利安装在塔筒上。专利cn102672460b公开了一种风电机组整机安装设备，主要用于海上风电机组的安装，但并不具备防止塔筒侧翻、安装定位等功能。因此，有必要提供一种新的风电塔筒安装设备来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本发明旨在提供便于对塔筒进行防护定位，避免被吊机吊起的塔筒在落地时发生晃动导致侧翻，以便机舱平稳安装在塔筒顶部的专用设备，具体而言就是：一种风电塔筒安装专用辅助设备，包括底座、中心筒、定位组件、支撑组件和推进机构。其中，底座的顶部固定安装有中心筒，定位组件和支撑组件安装在中心筒的侧壁，推进机构安装在中心筒的内部。
5.所述定位组件包括滑筒、插杆和第一弹簧，所述中心筒的两端侧壁上均安装有第一连杆，第一连杆的杆壁上安装有第二连杆，滑筒固定安装在第二连杆的顶部，插杆滑动连接在滑筒的内部，第一弹簧的一端固定连接在滑筒的内壁上，另一端固定在插杆的端面上，中心筒与塔筒的两端侧壁上设有相互连通并与插杆相配合的插槽。中心筒的侧壁上还设有收卷机构，所述收卷机构包括支撑板、电机、绕线轮和拉绳，支撑板与第一连杆远离中心筒的一端固定连接，电机固定安装在支撑板的顶部，绕线轮与电机的输出端固定连接，拉绳的一端固定连接在插杆的端面上，另一端穿过滑筒的侧壁与绕线轮的绕线槽连接。
6.所述支撑组件包括u型筒、滑杆和弧形垫，中心筒的侧壁上安装有相互对称的u型筒， u型筒的一端滑动连接有滑杆，滑杆位于u型筒外侧的一端固定安装有弧形垫，弧形垫的内侧面加工有防滑纹。中心筒的内部安装有用于驱动支撑组件的气动组件，气动组件包括气箱、滑板、推杆和胶塞板，气箱固定安装在中心筒的内壁底部，推杆滑动连接在气箱的顶部，滑板与推杆的顶部固定连接，胶塞板与推杆的底部固定连接。
7.所述气箱的内部设有缓冲组件，缓冲组件包括固定杆、滑块、压杆和第二弹簧，固定杆安装在气箱的内侧壁上，固定杆的杆壁上滑动连接有两组对称设置的滑块，两组压杆分别活动连接在两组滑块的顶部与胶塞板的底部之间，第二弹簧串接在固定杆位于两组滑块之间的杆壁上。
8.所述推进机构包括气缸、升缩杆和推板，气缸固定安装在滑板的顶部，升缩杆的一端与气缸的输出端固定连接，另一端与推板的底部固定连接。所述中心筒靠近顶部的两端侧壁上均固定安装有导向柱，塔筒的两端侧壁上均通过横杆固定安装有与导向柱相配合的导向环，塔筒的两端侧壁上均固定安装有起吊环。所述底座的顶部四角处均设有结构相同的安装机构，安装机构包括第二电机、丝杆、螺筒、钻头、隔板和支撑杆，底座的顶部四角处均固定安装有支撑杆，支撑杆远离底座的一端固定安装有第二电机，支撑杆的杆壁上通过连杆固定安装有隔板，第二电机的输出端固定安装有丝杆，丝杆的杆壁上螺纹连接有螺筒，螺筒的外壁上设有螺纹槽，螺筒通过螺纹槽与隔板螺纹连接，螺筒的底部固定安装有钻头，底座的顶部四角处均设有与钻头相配合的穿孔。
9.与相关技术相比，本发明提供的风电机组安装设备具有明显的有益效果。
10.1、使用吊机将塔筒吊起来并放进中心筒中之后，一方面通过定位组件对塔筒进行固定锁紧，另一方面通过缓冲组件在塔筒下落时起到缓冲保护作用，如此，有助于对塔筒上的其他设备进行固定。
11.2、通过气动组件使支撑组件工作，进而对塔筒的两侧进行挤压支撑，防止塔筒发生晃动而发生侧翻歪斜，如此，有助于将塔筒竖直地插入中心筒并快速固定，以便工人继续将机舱平稳地安装在塔筒上。
12.说明：本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，这里不再赘述。
附图说明
13.图1为本发明的整体结构示意图。
14.图2为本发明的内部结构剖视图。
15.图3为图1所示a处的结构放大示意图。
16.图4为图3中定位组件4的结构剖视图。
17.图中标号：1、底座；2、中心筒；3、塔筒；31、插槽；4、定位组件；41、滑筒；42、插杆；43、第一弹簧；5、收卷机构；51、支撑板；52、电机；53、绕线轮；54、拉绳；6、支撑组件；61、u型筒；62、滑杆；63、弧形垫；7、气动组件；71、气箱；72、滑板；73、推杆； 74、胶塞板；8、缓冲组件；81、固定杆；82、滑块；83、压杆；84、第二弹簧；9、推进机构；91、气缸；92、升缩杆；93、推板；9a、导向柱；9b、导向环；9c、起吊环；9d、第二连杆；9e、第一连杆；9f、安装机构；9f1、第二电机；9f2、丝杆；9f3、螺筒；9f4、钻头；9f5、隔板；9f6、支撑杆。
具体实施方式
18.以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
19.请参阅图1至图4，一种风电塔筒安装专用辅助设备，包括：底座1、中心筒2、定位组件4、支撑组件6和推进机构9，底座1的顶部固定安装有中心筒2，定位组件4安装在中心筒2的侧壁上，支撑组件6安装在中心筒2的侧壁上，推进机构9安装在中心筒2的内部。
20.定位组件4包括滑筒41、插杆42和第一弹簧43。其中，中心筒2的侧壁上安装有第一连杆9e，第一连杆9e的杆壁上安装有第二连杆9d，滑筒41固定安装在第二连杆9d的顶部，插杆42滑动连接在滑筒41的内部，第一弹簧43一端固定连接在滑筒41的内壁上，另一端固定连接在插杆42的端面上；中心筒2与塔筒3的侧壁上设有相互连通并与插杆42相配合的插槽
31；中心筒2侧壁顶部固定安装有导向柱9a，塔筒3的侧壁上通过横杆固定安装有与导向柱9a相配合的导向环9b，塔筒3的两端侧壁上还固定安装有起吊环9c。
21.需要说明的是：吊机通过起吊环9c可以将塔筒3吊起来，并对着中心筒2缓慢下降，当塔筒3快接触到中心筒2时，通过人工拉动塔筒3让塔筒3侧壁上的导向环9b插进中心筒2侧壁上的导向柱9a，通过导向柱9a使塔筒3快速准确地插进中心筒2中；塔筒3下落过程中将插杆42挤压到滑筒41中并使第一弹簧43受力压缩，塔筒3完全落入中心筒2中后，插槽31移动至与插杆42平齐，第一弹簧43受力解除，带动插杆42弹到塔筒3侧壁上的插槽31中，将塔筒3固定在中心筒2中。
22.请参阅图2，支撑组件6包括u型筒61、滑杆62和弧形垫63。其中，中心筒2的侧壁上安装有u型筒61，u型筒61的端部滑动连接有滑杆62，滑杆62位于u型筒61外侧的一端固定安装有弧形垫63，中心筒2的内部安装有气动组件7，用于驱动支撑组件6；气动组件7包括气箱71、滑板72、推杆73和胶塞板74，气箱71固定安装在中心筒2的内底壁上，推杆73滑动连接在气箱71的顶部，滑板72与推杆73的顶部固定连接，胶塞板74与推杆73的底部固定连接；弧形垫63的内侧加工有防滑纹。
23.需要说明的是：塔筒3在中心筒2中下落的过程中向下挤压滑板72，通过推杆73推动胶塞板74向下移动，气箱71中的气体被挤压到u型筒61中，滑杆62向外伸出，带动弧形垫63移动并与塔筒3的侧壁相抵，从而对塔筒3进行挤压阻挡，防止其发生晃动侧翻，提高塔筒3下落的稳定性。
24.请参阅图2，气箱71的内部设有缓冲组件8，缓冲组件8包括固定杆81、滑块82、压杆83和第二弹簧84，其中，固定杆81安装在气箱71的内侧壁上，固定杆81的杆壁上滑动连接有两组对称设置的滑块82，两组压杆83分别活动连接在两组滑块82的顶部与胶塞板74的底部之间，第二弹簧84套装在固定杆81上。
25.需要说明的是：胶塞板74向下移动时，会带动压杆83向下移动，使两组滑块82移动相互远离，进而使第二弹簧84受力拉伸，于是对压杆83和胶塞板74进行缓冲，最终对塔筒3进行缓冲保护。
26.请参阅图2、图3和图4，中心筒2的侧壁上设有收卷机构5，收卷机构5包括支撑板51、第一电机52、绕线轮53和拉绳54，其中，支撑板51与第一连杆9e端部固定连接，第一电机52固定安装在支撑板51的顶部，绕线轮53与第一电机52的输出端固定连接，拉绳54的一端与插杆42端部固定连接，另一端穿过滑筒41的侧壁与绕线轮53的绕线槽连接；推进机构9包括气缸91、升缩杆92和推板93，其中，气缸91固定安装在滑板72的顶部，升缩杆92的一端与气缸91的输出端固定连接，另一端与推板93的底部固定连接。
27.需要说明的是：当需要对塔筒3进行拆卸时，可启动第一电机52使绕线轮53转动并将拉绳54收卷缠绕起来，从而拉动插杆42脱离插槽31并缩回滑筒41中，启动气缸91并通过推板93将塔筒3向上顶起，借助吊机将塔筒3从中心筒2中吊出。
28.请参阅图1和图2，底座1的顶部四角处均设有安装机构9f，安装机构9f包括第二电机9f1、丝杆9f2、螺筒9f3、钻头9f4、隔板9f5和支撑杆9f6，底座1的顶部四角处均固定安装有支撑杆9f6，支撑杆9f6远离底座1的一端固定安装有第二电机9f1，支撑杆9f6的杆壁上通过连杆固定安装有隔板9f5，第二电机9f1的输出端固定安装有丝杆9f2，丝杆9f2的杆壁上螺纹连接有螺筒9f3，且螺筒9f3的外壁上设有螺纹槽，螺筒9f3通过螺纹槽与隔板9f5螺纹
连接，螺筒9f3的底部固定安装有钻头9f4，底座1的顶部四角处均设有与钻头9f4相配合的穿孔11。
29.需要说明的是：由于螺筒9f3同时与丝杆9f2和隔板9f5螺纹连接，所以第二电机9f1启动时会带动丝杆9f2转动，使螺筒9f3向下旋转并穿过底座1上的穿孔11刺入土壤深处，而螺筒9f3底部的钻头9f4可进一步促使螺筒9f3插入土壤中，从而将底座1牢靠固定在地面上，提高底座1的稳定性，防止安装塔筒3时造成底座1晃动。
30.下面，结合图1至图4对本发明的工作原理进行介绍。
31.（1）塔筒吊装过程。
32.首先，通过启动第二电机9f1，带动丝杆9f2转动。由于螺筒9f3不仅与丝杆9f2螺纹连接，还与隔板9f5螺纹连接，所以丝杆9f2转动时会带动螺筒9f3向下旋转并穿过底座1上的穿孔11刺入土壤深处，通过螺筒9f3底部的钻头9f4可进一步促使螺筒9f3插入土壤中，从而将底座1快速固定在地面上，以提高底座1的稳定性。
33.然后，起吊机通过起吊环9c将塔筒3吊起来，对准中心筒2缓慢下放，在塔筒3即将接触中心筒2时，通过人工拉动使导向环9b插入导向柱9a中，适当加快下放速度，使塔筒3快速准确地插入中心筒2。
34.最后，塔筒3继续下行并将插杆42挤压到滑筒41中，从而使第一弹簧43受力压缩，当塔筒3完全落入中心筒2后，插槽31移动至与插杆42相平齐，使第一弹簧43受力解除，带动插杆42回弹至插槽31中，从而将塔筒3固定在中心筒2中，如此一来，塔筒3即被固定在中心筒2中，便于工人将机舱安装在塔筒3上。
35.需要说明的是：塔筒3在中心筒2中下落的过程中，一方面，向下挤压滑板72，通过推杆73推动胶塞板74向下移动，将气箱71中的气体挤压到u型筒61中，推动滑杆62向外伸出，使弧形垫63与塔筒3的侧壁相抵，从而防止塔筒3发生晃动侧翻，以提高塔筒3下落的稳定性；另一方面，胶塞板74向下移动并带动一对压杆83向下移动，使一对滑块82移动相互远离，从而使第二弹簧84受力拉伸，如此便可以通过力的反向传播对塔筒3进行缓冲保护。
36.（2）塔筒拆卸过程。
37.首先，启动第一电机52，带动绕线轮53转动，将拉绳54收卷缠绕起来，进而使插杆42脱离插槽31并缩回滑筒41中；然后，启动气缸91，通过升缩杆92带动推板93向上升起，从而将塔筒3顶起，借助吊机将塔筒3从中心筒2中吊出；最后，使用吊机将塔筒3吊放在地面上。
38.需要说明的是：在将塔筒3从中心筒2拆除并吊放至地面的过程中，本发明也能起到缓冲、支撑和保护作用。