一种风电塔筒自防护性免爬器的制作方法

1.本发明涉及风电塔筒技术领域，具体为一种风电塔筒自防护性免爬器。


背景技术：

2.风电塔筒免爬器是风机塔筒攀爬辅助设备中的产品，免爬器是集竖梯攀爬人员辅助升降和检修物资运送功能于一体，将工作人员在风机攀爬环节体力消耗降到最低，使风电运营维护工作中的高度不再成为问题，提高工作人员的工作效率，延长技术人员的从业年限；免爬器结构紧凑，能灵活地安装在塔筒竖梯上，不影响爬梯原有垂直防坠系统，安装方便，操作简单，安全可靠；具有自动和手动控制两种操作模式，可满足载人载物工作需求。
3.由于免爬器为载人载物设备，通常配套设置有动力装置和牵引线缆的收卷轮，通过动力装置驱动收卷轮转动，以使牵引线缆在收卷轮上缠绕或者释放，以拉动免爬器进行升降，在日常使用时由于收卷轮的反复使用，存在牵引线缆一端的绳索收卷设备断电或者绳索收卷轮与动力装置之间出现相对转动（即日常所说的打滑）造成绳索在免爬器重力作用下快速释放导致免爬器出现坠落现象，而免爬器上安装的坠落缓冲设备由于免爬器坠落时的冲击力过大而产生失效现象，无法对坠落的免爬器进行有效的安全缓冲防护。
4.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种风电塔筒自防护性免爬器，具备坠落速度减缓等优点，解决了免爬器上安装的坠落缓冲设备由于免爬器坠落时的冲击力过大而产生失效现象，无法对坠落的免爬器进行有效的安全缓冲防护的问题。
6.（二）技术方案为解决上述操作繁琐，易错率高且定位销在推出后存在自动复位的风险的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种风电塔筒自防护性免爬器，包括牵引线缆，所述牵引线缆用于牵引提升台升降，所述提升台设置在安装架上，所述安装架的一侧固定安装有速度阻尼器，所述速度阻尼器包括壳体、上引导轮以及下引导轮，所述上引导轮和下引导轮均对称设置，且均与所述牵引线缆贴合，以利用所述牵引线缆的升降获取其旋转所需的动力，其中一个所述上引导轮动力连接有触发盘，以使所述触发盘与其中一个所述上引导轮同步运动，其中所述触发盘上隐藏设置有拨片板；当所述触发盘的转速达到使所述拨片板具备设定阈值的离心力时，所述拨片板相对触发盘凸出，并锁定在所述触发盘上，随着所述触发盘的旋转，相对所述触发盘凸出的所述拨片板驱动阻尼组件沿垂直于牵引线缆的方向移动，以挤压并驱动位于所述上引导轮和下引导轮之间的所述牵引线缆形成v字形状，并限制所述上引导轮的旋转以增强所述上引导轮与牵引线缆的摩擦力。
7.优选地，所述壳体固定安装在所述安装架的一侧，所述壳体上存在一通孔以用于所述牵引线缆的通过，所述上引导轮和下引导轮均转动安装有基座，所述基座分别固定安装在所述壳体内壁底部和顶部；所述壳体的内壁两侧均固定安装有引导架，所述引导架上部转动安装有盘轴，所述盘轴与其中一个所述上引导轮动力连接，所述盘轴的中部同轴固定安装有所述触发盘。
8.优选地，其中一个所述上引导轮的输出轴与盘轴均同轴固定安装有联动齿，所述联动齿通过链条连接以使其中一个所述上引导轮与所述触发盘同步运动。
9.优选地，所述阻尼组件包括阻尼轮，所述阻尼轮输出轴固定安装在引导块上，所述引导块与所述引导架滑动连接，所述引导块上贯穿并滑动连接有引导杆，所述引导杆固定安装在所述引导架上，且所述引导杆上同轴设置有极限弹簧，所述极限弹簧的两端分别固定安装在所述引导块和引导架上。
10.优选地，所述阻尼组件还包括承压架，所述承压架为u形，其两端分别固定安装在所述引导块上。
11.优选地，所述触发盘包括盘体，所述盘体上开设有收纳槽，所述收纳槽与所述拨片板滑动连接，所述拨片板位于所述收纳槽内的一端端面固定安装有收纳弹簧，所述收纳弹簧远离所述拨片板的一端固定安装在所述收纳槽的内壁，以保持所述拨片板隐藏至所述收纳槽中。
12.优选地，所述盘体的一侧开设有锁定槽，所述锁定槽内滑动设置有解锁柱；所述拨片板的一侧开设有锁止槽，所述锁止槽滑动连接有锁定柱，所述锁定柱的一侧固定安装有触发弹簧，所述触发弹簧远离所述锁定柱的一端固定安装在所述锁止槽一侧；所述拨片板隐藏至所述锁定槽内时，所述收纳弹簧处于原始状态，且所述触发弹簧压缩以使所述锁定柱远离所述触发弹簧的一端端面与所述锁定槽的内壁贴合；所述拨片板相对所述盘体凸出时，所述收纳弹簧拉伸，且所述触发弹簧复位以驱动锁定柱进入所述锁定槽并挤压所述解锁柱滑动至所述解锁柱相对所述盘体表面凸出。
13.优选地，所述解锁柱相对所述盘体表面凸出的一端为球形；所述引导架上固定安装有阻碍条，所述解锁柱的球形一端与所述阻碍条相挤压以使所述解锁柱复位。
14.优选地，所述安装架通过安装座固定安装在风电塔筒的内壁，且所述安装架上固定安装有滑轨，所述滑轨滑动连接有滑块，所述滑块固定安装在所述提升台的一侧，所述安装架的上表面固定安装有索轮，所述牵引线缆的一端固定安装在所述提升台的上表面，另一端固定并缠绕在所述线轮上，所述线轮固定安装有步进电机。
15.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种风电塔筒自防护性免爬器，具备以下有益效果：在出现坠落现象时，由于上引导轮的转速提高，导致与其同步转动的触发盘转动同步提高，进而导致拨片板受到足够大的离心力而相对其凸出，进而使拨片板随着触发盘转动的过程中，与阻尼组件相接触，并驱动阻尼组件发生移动，在阻尼组件在移动过程中的阻力与拨片板对阻尼组件施加的挤压力相等时，拨片板无法继续旋转以驱动阻尼组件进行
移动，因此此时拨片板无法转动，进而使上引导轮无法转动，从而使上引导轮与移动的牵引线缆之间的摩擦变为滑动摩擦，摩擦力提升，并且阻尼组件的移动使位于所述上引导轮和下引导轮之间牵引线缆变为v形，从而使牵引线缆与上引导轮和阻尼组件的摩擦力进一步增加，使牵引线缆在下降过程中受到摩擦力加大，从而减缓与其连接的提升台下降时的速度，避免提升台坠落时的冲击力过大导致缓冲防护设备失效。
附图说明
16.图1为本发明的组装立体结构图之一；图2为本发明的组装立体结构图之二；图3为本发明的速度阻尼器内部结构图；图4为本发明的速度阻尼器组装结构图之一；图5为本发明的速度阻尼器组装结构图之二；图6为本发明的速度阻尼器组装结构爆炸图；图7为本发明的触发盘剖视图。
17.图中：1、牵引线缆；2、提升台；3、安装架；4、速度阻尼器；401、壳体；402、上引导轮；403、下引导轮；404、基座；405、触发盘；4051、盘体；4052、收纳槽；4053、收纳弹簧；4054、锁定槽；4055、解锁柱；4056、锁止槽；4057、锁定柱；4058、触发弹簧；4059、阻碍条；406、拨片板；407、阻尼组件；4071、阻尼轮；4072、引导块；4073、引导杆；4074、极限弹簧；4075、承压架；408、引导架；409、盘轴；410、联动齿；5、安装座；6、滑轨；7、滑块；8、索轮；9、线轮；10、步进电机。
具体实施方式
18.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，所描述的实施例仅仅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。
19.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本技术提出了一种风电塔筒自防护性免爬器。
20.请参阅图1-图7，一种风电塔筒自防护性免爬器，包括牵引线缆1，所述牵引线缆1用于牵引提升台2升降，所述提升台2设置在安装架3上，所述安装架3的一侧固定安装有速度阻尼器4，所述速度阻尼器4包括壳体401、上引导轮402以及下引导轮403，所述上引导轮402和下引导轮403均对称设置，且均与所述牵引线缆1贴合，以利用所述牵引线缆1的升降获取其旋转所需的动力，其中一个所述上引导轮402动力连接有触发盘405，以使所述触发盘405与其中一个所述上引导轮402同步运动，其中所述触发盘405上隐藏设置有拨片板406；当所述触发盘405的转速达到使所述拨片板406具备设定阈值的离心力时，所述拨片板406相对触发盘405凸出，并锁定在所述触发盘405上，随着所述触发盘405的旋转，相对所述触发盘405凸出的所述拨片板406驱动阻尼组件407沿垂直于牵引线缆1的方向移动，以挤压并驱动位于所述上引导轮402和下引导轮403之间的所述牵引线缆1形成v字形状，并限
制所述上引导轮402的旋转以增强所述上引导轮402与牵引线缆1的摩擦力。
21.其中拨片板406隐藏设置在触发盘405上指的是：拨片板406的表面与触发盘405的表面重合，即在同一个圆弧面上，此时拨片板406外表面到触发盘405中轴线的直线距离小于阻尼组件407中与拨片板406接触的位置到触发盘405中轴线的直线距离，所以拨片板406随着触发盘405的旋转无法与阻尼组件407接触；同理，拨片板406相对触发盘405凸出，则指的是拨片板406相对触发盘405沿远离其中轴线方向进行移动，以使拨片板406绕所述触发盘405的中轴线进行旋转时，能与阻尼组件407相接触并对阻尼组件407形成挤压，此时拨片板406外表面到触发盘405中轴线的直线距离大于阻尼组件407中与拨片板406接触的位置到触发盘405中轴线的直线距离。
22.而上引导轮402和下引导轮403均对称设置，以对牵引线缆1的收卷时位于壳体401内的运动进行引导和限位，以提高牵引线缆1的对提升台2的牵引的稳定性，并且上引导轮402与牵引线缆1紧密贴合，使两者之间存在相对挤压，以确保两者之间存在设定阈值的摩擦力。
23.此外，需要说明的是，牵引线缆1在设置时，优选为n形设置，其一端与提升台2连接，另一端则与收卷设备进行连接，而速度阻尼器4设置在牵引线缆1靠近收卷设备的一端。
24.牵引线缆1拉动提升台2上升下降的过程中，由于牵引线缆1与上引导轮402存在设定阈值的摩擦力，因此牵引线缆1的移动会驱动上引导轮402进行转动（此处的原理与皮带轮和皮带的原理相同），由于其中一个上引导轮402与触发盘405动力连接，因此当该上引导轮402进行转动时，触发盘405进行同步转动。
25.由于牵引线缆1的移动会驱动上引导轮402进行转动，因此通过上引导轮402的转速可以间接的反馈出牵引线缆1拉动提升台2上升下降的速度；提升台2正常升降时，其速度为稳定值，且与之对应的上引导轮402的转速较为稳定，因此上引导轮402带动触发盘405转动时的转速也在安全范围值内；但当牵引线缆1失去牵引力后，提升台2在其自身重力和所负载的重力的作用下加速下降，使通过上引导轮402的牵引线缆1的移动速度快速提升，进而带动上引导轮402进行快速转动，从而通过上引导轮402使触发盘405的转速提升；当触发盘405随着牵引线缆1的移动速度逐渐提高时，触发盘405的转速也逐渐提高，由于拨片板406设置在触发盘405上，两者的转速相同，进而使触发盘405上的拨片板406随着触发盘405的转动而产生离心力，当拨片板406随着转速的提高而产生设定值的离心力后，拨片板406相对触发盘405发生滑动而相对触发盘405凸出，同时拨片板406受到锁定而与触发盘405的位置相对固定；此时，触发盘405、拨片板406一起旋转时，拨片板406会对阻尼组件407施加垂直于牵引线缆1方向的力，使阻尼组件407沿垂直于牵引线缆1的方向移动挤压牵引线缆1，使位于所述上引导轮402和下引导轮403之间的牵引线缆1在上引导轮402、下引导轮403和阻尼组件407的作用下形成v字形状，从而增强了阻尼组件407和上引导轮402与牵引线缆1之间的摩擦力；由于阻尼组件407在沿垂直于牵引线缆1的方向移动时，其移动过程中受到的阻力逐渐增大到设定值后，拨片板406所产生的挤压力无法继续挤压阻尼组件407进行平移，此时触发盘405无法进行转动，由于触发盘405与上引导轮402之间动力连接，因此此时上引导
轮402也无法转动，从而使牵引线缆1与其中一个上引导轮402之间的滚动摩擦变为滑动摩擦，并且阻尼组件407的位置变化使位于所述上引导轮402和下引导轮403之间牵引线缆1发生形状变化，进一步增强牵引线缆1与其中一个上引导轮402和阻尼组件407的摩擦力，从而达到降低提升台2下降时的速度，进而达到减小坠落时的对缓冲设备的冲击力，使缓冲设备能够对坠落时的提升台2进行有效的缓冲。
26.此外，需要说明的是，在正常使用时，上引导轮402随着牵引线缆1的移动而转动，两者之间为滚动摩擦，摩擦力较小；在出现坠落现象时，由于上引导轮402的转速提高，导致与其同步转动的触发盘405转动同步提高，进而导致拨片板406受到足够大的离心力而相对其凸出，进而使拨片板406随着触发盘405转动的过程中，与阻尼组件407相接触，并驱动阻尼组件407发生移动，在阻尼组件407在移动过程中的阻力与拨片板406对阻尼组件407施加的挤压力相等时，拨片板406无法继续旋转以驱动阻尼组件407进行移动，因此此时拨片板406无法转动，进而使上引导轮402无法转动，从而使上引导轮402与移动的牵引线缆1之间的摩擦变为滑动摩擦，摩擦力提升，并且阻尼组件407的移动使位于所述上引导轮402和下引导轮403之间牵引线缆1变为v形，从而使牵引线缆1与上引导轮402和阻尼组件407的摩擦力进一步增加，使牵引线缆1在下降过程中受到摩擦力加大，从而减缓与其连接的提升台2下降时的速度，避免提升台2坠落时的冲击力过大导致缓冲防护设备失效。
27.进一步地，对于上述壳体401来说，所述壳体401固定安装在所述安装架3的一侧，所述壳体401上存在一通孔以用于所述牵引线缆1的通过，所述上引导轮402和下引导轮403均转动安装有基座404，所述基座404分别固定安装在所述壳体401内壁底部和顶部；所述壳体401的内壁两侧均固定安装有引导架408，所述引导架408上部转动安装有盘轴409，所述盘轴409与其中一个所述上引导轮402动力连接，所述盘轴409的中部同轴固定安装有所述触发盘405；其中一个所述上引导轮402的输出轴与盘轴409均同轴固定安装有联动齿410，所述联动齿410通过链条连接以使其中一个所述上引导轮402与所述触发盘405同步运动；从而上引导轮402和下引导轮403通过基座404转动安装在壳体401的内壁上，以对牵引线缆1起到移动的引导作用，当牵引线缆1驱动上引导轮402进行转动时，上引导轮402通过联动齿410、链条驱动盘轴409进行转动，进而驱动触发盘405进行转动。
28.此外，需要说明的是，此处利用齿轮（即：联动齿410）和链条的传动方式，主要用于确保触发盘405与上引导轮402之间为同步转动。
29.进一步地，对于上述阻尼组件407来说，所述阻尼组件407包括阻尼轮4071，所述阻尼轮4071输出轴固定安装在引导块4072上，所述引导块4072与所述引导架408滑动连接，所述引导块4072上贯穿并滑动连接有引导杆4073，所述引导杆4073固定安装在所述引导架408上，且所述引导杆4073上同轴设置有极限弹簧4074，所述极限弹簧4074的两端分别固定安装在所述引导块4072和引导架408上；所述阻尼组件407还包括承压架4075，所述承压架4075为u形，其两端分别固定安装在所述引导块4072上；拨片板406旋转以挤压承压架4075，使承压架4075在引导块4072的作用下沿引导架408进行移动，由于阻尼轮4071固定安装在引导块4072上，因此当拨片板406驱动承压架4075发生移动时，承压架4075通过引导块4072驱动阻尼轮4071进行移动，进而使阻尼轮
4071对牵引线缆1产生挤压力，以使牵引线缆1发生弯曲；此外在引导块4072发生移动时，由于引导块4072与引导杆4073同轴滑动连接，且在引导块4072和引导架408上固定安装有极限弹簧4074，因此当引导块4072移动的过程中会挤压极限弹簧4074，使极限弹簧4074的逐渐发生形变，从而使引导块4072受到的阻力逐渐增大，当引导块4072所受到的阻力与拨片板406施加给承压架4075的挤压力相等时，引导块4072、承压架4075不再发生移动，此时拨片板406的转动受阻，从而不再发生转动，进而使上引导轮402不发生转动，使上引导轮402与牵引线缆1之间的摩擦力变为滑动摩擦。
30.进一步地，对于上述触发盘405来说，所述触发盘405包括盘体4051，所述盘体4051上开设有收纳槽4052，所述收纳槽4052与所述拨片板406滑动连接，所述拨片板406位于所述收纳槽4052内的一端端面固定安装有收纳弹簧4053，所述收纳弹簧4053远离所述拨片板406的一端固定安装在所述收纳槽4052的内壁，以保持所述拨片板406隐藏至所述收纳槽4052中；所述盘体4051的一侧开设有锁定槽4054，所述锁定槽4054内滑动设置有解锁柱4055；所述拨片板406的一侧开设有锁止槽4056，所述锁止槽4056滑动连接有锁定柱4057，所述锁定柱4057的一侧固定安装有触发弹簧4058，所述触发弹簧4058远离所述锁定柱4057的一端固定安装在所述锁止槽4056一侧；所述拨片板406隐藏至所述锁定槽4054内时，所述收纳弹簧4053处于原始状态，且所述触发弹簧4058压缩以使所述锁定柱4057远离所述触发弹簧4058的一端端面与所述锁定槽4054的内壁贴合；所述拨片板406相对所述盘体4051凸出时，所述收纳弹簧4053拉伸，且所述触发弹簧4058复位以驱动锁定柱4057进入所述锁定槽4054并挤压所述解锁柱4055滑动至所述解锁柱4055相对所述盘体4051表面凸出；在盘体4051发生转动时，当其转速达到设定阈值后，拨片板406所产生的离心力克服收纳弹簧4053的发生形变后拉力而逐渐远离盘体4051的中轴线，当拨片板406上的锁定柱4057与盘体4051一侧锁定槽4054相对应时，锁定柱4057在压缩的触发弹簧4058的作用下弹出以进入锁定槽4054内，完成对拨片板406的位置锁定，使此时拨片板406与盘体4051的位置相对固定；锁定柱4057进入锁定槽4054内时，挤压解锁柱4055，使解锁柱4055相对盘体4051的表面凸出。
31.进一步地，对于上述解锁柱4055来说，所述解锁柱4055相对所述盘体4051表面凸出的一端为球形；所述引导架408上固定安装有阻碍条4059，所述解锁柱4055的球形一端与所述阻碍条4059相挤压以使所述解锁柱4055复位；该实施例涉及牵引线缆1的牵引力恢复后，阻尼组件407和触发盘405的复位，本实施例将两者结合进行阐述：在牵引力恢复后，牵引线缆1向上拉动提升台2，使提升台2上升，此时，牵引线缆1带动上引导轮402反向转动（此处需要说明的是，上引导轮402此时无法正向转动，因为极限弹簧4074限制了拨片板406的正向转动，进而限制了上引导轮402的正向转动），进而使上引导轮402通过联动齿410和链条驱动盘体4051同步反向转动，进而使盘体4051上的拨片板
406反向转动，从而使承压架4075在极限弹簧4074的作用下逐渐复位，从而使引导块4072带动阻尼轮4071逐渐远离牵引线缆1，直至牵引线缆1从v形恢复至竖直状态，然后随着提升台2的持续上升，盘体4051持续反向转动，当相对盘体4051凸出的解锁柱4055的球形一端与阻碍条4059发生挤压时，解锁柱4055受力挤压锁定柱4057，使锁定柱4057挤压触发弹簧4058，使触发弹簧4058压缩，从而使锁定柱4057远离触发弹簧4058的一端端面与锁定槽4054的内壁贴合，以完成对拨片板406的解锁，由于此时盘体4051的转速较低，拨片板406的离心力不足以使收纳弹簧4053拉伸，因此，此时拨片板406受到拉伸的收纳弹簧4053的作用进行复位，以重新隐藏至盘体4051内。
32.进一步地，对于上述提升台2来说，所述安装架3通过安装座5固定安装在风电塔筒的内壁，且所述安装架3上固定安装有滑轨6，所述滑轨6滑动连接有滑块7，所述滑块7固定安装在所述提升台2的一侧，所述安装架3的上表面固定安装有索轮8，所述牵引线缆1的一端固定安装在所述提升台2的上表面，另一端固定并缠绕在所述线轮9上，所述线轮9固定安装有步进电机10。
33.所述收卷设备包括了步进电机10、线轮9，通过步进电机10的正反转带动线轮9进行正转和反转，以对牵引线缆1进行收卷和释放，由于牵引线缆1为n形设置，在安装架3的顶部设置有索轮8，通过索轮8避免牵引线缆1与安装架3进行接触，同时索轮8随着牵引线缆1的移动而转动，进一步降低了索轮8与牵引线缆1之间的摩擦力所造成的对牵引线缆1的磨损。
34.而滑块7和滑轨6主要用于对提升台2升降起到引导作用，提高其升降过程中的稳定性，避免提升台2在升降过程中的晃动，提高升降的安全性能。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。