一种风力发电用防坠落安全装置的制作方法

本发明涉及风电塔筒，具体为一种风力发电用防坠落安全装置。

背景技术：

1、风电塔筒在长期使用过程中，塔筒表面出现锈蚀和渗透机械油渍，因此风电塔筒的日常维护就包括塔筒外壁修复、焊接、打磨等工作。为了提高工作效率和降低安全风险，目前市面上推出了一种自动攀爬机器人，可在塔筒外壁自动攀爬，并对运行及停运状态下的塔筒进行爬升油渍清洗、锈蚀面打磨及外壁防腐漆修复、焊缝无损检测，从而代替了传统人工高空作业，提高了工作效率、缩短了工作周期、无安全风险。

2、虽然自动攀爬机器人具有较高的工作效率，但是实际使用中这类攀爬机器人不具有安全保护机构，如果自动攀爬机器人出现故障与塔筒外壁脱离，就会发生坠落，存在一定的安全隐患，因此本发明提出一种风力发电用防坠落安全装置。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种风力发电用防坠落安全装置，解决了目前风电塔筒外部攀爬机器人不具有防坠功能的缺点。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种风力发电用防坠落安全装置，包括安装于塔筒顶部的两个收卷结构以及套设于塔筒外壁的环形板，所述环形板上表面等距离固定有多个向圆心辐射的弹性支撑结构，所述环形板下表面开设有环形的t型滑槽，所述t型滑槽内部滑动连接有t型滑块，所述t型滑块底端固定连接有连接块，所述连接块内部为中空结构，且连接块靠近塔筒一侧以及底端为敞口设计，所述连接块内部顶端转动连接有摆杆，所述摆杆底端固定连接有弹性伸缩结构，所述弹性伸缩结构底端连接有用于挂自动攀爬机器人的挂钩，所述连接块一侧开设有卡孔，所述摆杆靠近卡孔处设有与卡孔匹配的卡合结构。

5、优选的，所述收卷结构包括安装板，所述安装板下表面固定有箱体，所述箱体内部水平转动连接有从动轴，所述从动轴表面固定有收卷辊，所述收卷辊表面缠绕有钢丝绳，所述箱体底壁开设有开口，所述钢丝绳远离收卷辊的一端穿过开口与环形板上表面固定连接。因此可以通过收卷辊收卷钢丝绳，利用钢丝绳拉动环形板沿着塔筒上升。

6、优选的，所述从动轴一端表面固定有蜗轮，所述箱体下表面靠近蜗轮一侧固定有电机，所述电机驱动端固定有主动轴，所述主动轴穿过箱体底壁延伸至箱体内部，所述主动轴中部固定有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合。通过电机带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，从而实现收卷辊的转动，并且蜗杆和蜗轮具有自锁性，避免钢丝绳拉动收卷辊反转。

7、优选的，多个所述弹性支撑结构均包括固定于环形板表面的第一固定管，所述第一固定管靠近环形板圆形一端为敞口设计，且第一固定管内部滑动连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆与第一固定管内壁共同固定连接有第一弹簧，所述第一伸缩杆位于第一固定管外的一端固定连接有轮架，所述轮架内部转动连接有滚轮。通过第一弹簧的弹力，可以使得滚轮始终与塔筒外壁贴合，随着环形板沿着锥形塔筒上升时，能始终保持水平，且不会晃动。

8、优选的，所述t型滑块顶端两侧的下表面均开设有多个球形槽，每个所述球形槽内部均转动连接有滚珠，所述滚珠底端与t型滑槽内壁滑动连接。滚珠可以降低t型滑块与t型滑槽之间的摩擦力，使得t型滑块能滑动的更加顺畅。

9、优选的，所述弹性伸缩结构包括固定于摆杆底端的第二固定管，所述第二固定管底端内部滑动连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆顶端与第二固定管内顶壁共同固定连接有第二弹簧，所述第二伸缩杆底端转动连接有转动块，所述转动块底端与挂钩固定连接。通过弹性伸缩结构可以将自动攀爬机器人限制在环形板底部。

10、优选的，所述卡合结构包括开设于摆杆侧壁的凹槽，所述凹槽内壁固定有第三弹簧，所述第三弹簧另一端固定连接有卡杆，所述卡杆远离第三弹簧一端卡入卡孔内部。通过卡合结构卡入卡孔，可以使得摆杆固定，避免弹性伸缩结构与自动攀爬机器人随风摆动。

11、优选的，所述卡杆远离第三弹簧一端为圆头设计，所述连接块内壁靠近卡杆处开设有豁口。使得卡杆更容易卡入卡孔内部。

12、工作原理：使用时，将挂钩挂在自动攀爬机器人上，自动攀爬机器人沿着塔筒外侧壁水平移动时，会通过弹性伸缩结构拉动t型滑块在t型滑槽内移动，当自动攀爬机器人沿着锥形的塔筒向上移动时，可以控制收卷结构的电机同步转动，电机会带动蜗杆转动，蜗杆会驱动蜗轮转动，与蜗轮同轴的收卷辊就会对钢丝绳收卷，利用钢丝绳可以拉动环形板同步上升，环形板上升过程中，弹性支撑结构的滚轮会在第一弹簧弹力下，始终与塔筒外壁贴合，由于风电塔筒呈圆锥形，此时弹性伸缩杆与塔筒外壁夹角会变大。如果，自动攀爬机器人出现故障与塔筒外壁脱离，机器人会带动弹性伸缩杆往远离塔筒一侧摆动，从而带动摆杆向连接块内部摆动，这个过程中，卡杆会沿着豁口被挤压回凹槽内部，当摆杆完全卡入连接块内部后，在第三弹簧弹力下，卡杆会卡入卡孔内部，由此对摆杆固定，摆杆固定后，弹性伸缩杆与自动攀爬机器人也会固定，从而防止机器人坠落和摆动。

13、(三)有益效果

14、本发明提供了一种风力发电用防坠落安全装置。具备以下有益效果：

15、本发明在使用时，通过设置收卷结构、环形板、弹性支撑结构、t型滑块、连接块、摆杆、卡合结构、弹性伸缩结构和挂钩，通过挂钩可以与自动攀爬机器人连接，当自动攀爬机器人沿着塔筒表面攀爬工作时，收卷结构可以带动环形板同步上升移动，如果攀爬机器人出现故障与塔筒外壁脱离时，弹性伸缩结构可以拉住攀爬机器人，从而起到防坠落作用。其次，由于弹性伸缩结构为硬性结构，所以攀爬机器人与塔筒外壁脱离瞬间，攀爬机器人会带着弹性伸缩结构以及摆杆向远离塔筒一侧摆动，使得卡杆结构能刚好卡入连接块侧边的卡孔内，由此对摆杆固定，避免攀爬机器人遇到风吹后晃动。

技术特征：

1.一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：包括安装于塔筒顶部的两个收卷结构(1)以及套设于塔筒外壁的环形板(2)，所述环形板(2)上表面等距离固定有多个向圆心辐射的弹性支撑结构(3)，所述环形板(2)下表面开设有环形的t型滑槽(4)，所述t型滑槽(4)内部滑动连接有t型滑块(5)，所述t型滑块(5)底端固定连接有连接块(6)，所述连接块(6)内部为中空结构，且连接块(6)靠近塔筒一侧以及底端为敞口设计，所述连接块(6)内部顶端转动连接有摆杆(7)，所述摆杆(7)底端固定连接有弹性伸缩结构(9)，所述弹性伸缩结构(9)底端连接有用于挂住自动攀爬机器人的挂钩(10)，所述连接块(6)一侧开设有卡孔(61)，所述摆杆(7)靠近卡孔(61)处设有与卡孔(61)匹配的卡合结构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：所述收卷结构(1)包括安装板(101)，所述安装板(101)下表面固定有箱体(102)，所述箱体(102)内部水平转动连接有从动轴(103)，所述从动轴(103)表面固定有收卷辊(104)，所述收卷辊(104)表面缠绕有钢丝绳(105)，所述箱体(102)底壁开设有开口(106)，所述钢丝绳(105)远离收卷辊(104)的一端穿过开口(106)与环形板(2)上表面固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：所述从动轴(103)一端表面固定有蜗轮(107)，所述箱体(102)下表面靠近蜗轮(107)一侧固定有电机(108)，所述电机(108)驱动端固定有主动轴(109)，所述主动轴(109)穿过箱体(102)底壁延伸至箱体(102)内部，所述主动轴(109)中部固定有蜗杆(1010)，所述蜗杆(1010)与蜗轮(107)啮合。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：多个所述弹性支撑结构(3)均包括固定于环形板(2)表面的第一固定管(31)，所述第一固定管(31)靠近环形板(2)圆形一端为敞口设计，且第一固定管(31)内部滑动连接有第一伸缩杆(32)，所述第一伸缩杆(32)与第一固定管(31)内壁共同固定连接有第一弹簧(33)，所述第一伸缩杆(32)位于第一固定管(31)外的一端固定连接有轮架(34)，所述轮架(34)内部转动连接有滚轮(35)。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：所述t型滑块(5)顶端两侧的下表面均开设有多个球形槽(51)，每个所述球形槽(51)内部均转动连接有滚珠(52)，所述滚珠(52)底端与t型滑槽(4)内壁滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：所述弹性伸缩结构(9)包括固定于摆杆(7)底端的第二固定管(91)，所述第二固定管(91)底端内部滑动连接有第二伸缩杆(92)，所述第二伸缩杆(92)顶端与第二固定管(91)内顶壁共同固定连接有第二弹簧(94)，所述第二伸缩杆(92)底端转动连接有转动块(93)，所述转动块(93)底端与挂钩(10)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：所述卡合结构(8)包括开设于摆杆(7)侧壁的凹槽(81)，所述凹槽(81)内壁固定有第三弹簧(82)，所述第三弹簧(82)另一端固定连接有卡杆(83)，所述卡杆(83)远离第三弹簧(82)一端卡入卡孔(61)内部。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电用防坠落安全装置，其特征在于：所述卡杆(83)远离第三弹簧(82)一端为圆头设计，所述连接块(6)内壁靠近卡杆(83)处开设有豁口(62)。

技术总结
本发明公开了一种风力发电用防坠落安全装置，包括安装于塔筒顶部的两个收卷结构以及套设于塔筒外壁的环形板，所述环形板上表面等距离固定有多个向圆心辐射的弹性支撑结构，所述环形板下表面开设有环形的T型滑槽，所述T型滑槽内部滑动连接有T型滑块，所述T型滑块底端固定连接有连接块。本发明中，设置收卷结构、环形板、弹性支撑结构、T型滑块、连接块、摆杆、卡合结构、弹性伸缩结构和挂钩，通过挂钩可以与自动攀爬机器人连接，当自动攀爬机器人沿着塔筒表面攀爬工作时，收卷结构可以带动环形板同步上升移动，如果攀爬机器人出现故障与塔筒外壁脱离时，弹性伸缩结构可以拉住攀爬机器人，从而起到防坠落作用。

技术研发人员：王峰辉,李楠,马帅,李宗唐,蔡宝金,同宇浩,马占峰
受保护的技术使用者：华能陕西靖边电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15