本发明涉及一种适合于风力发电装置的叶片的维护的吊篮装置。
背景技术：
这种风力发电装置具有柱状的塔、搭载于塔上的吊舱以及设置于吊舱的叶片，使叶片旋转而使发电机工作。
上述叶片在建设后经过数年而会因风吹、雷击、紫外线照射使外表面的涂饰脱落或者发生恶化，不仅会损坏叶片的功能，外观也不美观。
因此，需要进行该叶片的外表面涂饰、修理等的维护，因此，如jp2004-293455(a)或jp2012-7525(a)中所公开的那样，开发了一种维护用的吊篮装置。
jp2004-293455(a)所示的吊篮装置是如下装置，即，使沿着利用汽缸自如调节角度的导轨安装到塔的外表面的吊篮经由从吊舱侧下放的钢缆升降到针对叶片的操作位置。
同样地，jp2012-7525(a)所公开的维护用的吊篮装置是如下装置，即，使沿着齿轨安装在塔的外表面的作业台经由从吊舱下放的吊缆升降到叶片的操作位置。
然而，在上述的现有的维护用吊篮装置中，由于将导轨或齿轨设置在塔上，将吊篮安装在该导轨或齿轨上，因此，装置规模大且结构复杂，装置的组装作业、拆卸作业困难，在加工性、经济性以及操作性方面不利之处较多。
因此，开发了一种仅利用升降机和牵引绳使吊篮升降的叶片维护用的吊篮装置。例如，图11及图12所示的吊篮装置100具备：沿着塔101的外表面进行升降的左右一对平台102、103、在这些平台102、103的两侧立起的左右一对卷扬梯形支座104、105、设置在这些支座104、105的上部中央的左右一对平行四边形的平行框106、从吊舱101a放下并分别卷绕于在上述平行框106、106的中央设置的升降机107的左右一对牵引绳108、架设在上述各平行框106的两侧与上述卷扬梯形支座104、105之间的长度自如调节的一对钢丝绳109、110、在左右平台102、103的下部设置的伸缩自如的左右一对支撑框112、设置在各支撑框112的端部并与塔101的外表面抵接的按压辊113。
如图12所示那样，吊篮装置100是如下装置，即，利用两条牵引绳108、108将吊篮装置100放下并将左右平台102、103配置在叶片114的两侧，同时将按压框112伸长以使摇动阻止用的辊113与塔101的外表面抵接，对升降机107进行驱动，使左右平台102、103升降到针对叶片11的预定的维护操作位置。
并且，如图12所示那样，在使左右平台102、103升降到任意的操作位置时，根据该升降位置使支撑框112的伸长量变化而与塔101抵接。
因此，由于平台102、103在图12中向左右移动，因此每条牵引绳108的倾斜角度变化，同时，与支撑框112伸长相应地，由于牵引绳108的张力的影响，顺时针方向的力矩增加，存在沿顺时针方向倾斜的危险。
因此，在图11所示的吊篮装置中，例如利用调节工具111使一条钢丝绳110伸长并使另一条钢丝绳109缩短而使平行框106的角度发生变化，由此，对牵引绳108的角度进行修正，防止吊篮装置发生倾斜。
另一方面，图13所示的吊篮200具备：在与塔101交叉的方向上延伸的水平的工作平台201、设置在工作平台201上的前后一对的升降机202、在各升降机202的外壳上竖立的支柱203、设置在各支柱203的上部的滑轮204、从吊舱101a上放下并经由上述滑轮204而卷绕在上述升降机202上的前后一对牵引绳205、伸缩自如地插入到设置于工作平台201的两侧的筒体206内的支撑框207和设置在支撑框207的前端的平衡物208、设置在支撑框207的基端且转动自如地与塔101的外表面抵接的防止摇晃用的辊209。
并且，该吊篮200经由从吊舱101a垂下的牵引绳205而放下，将工作平台201配置在叶片114的外侧或内侧，对升降机202进行驱动而升降到预定的操作位置。
并且，例如，如图14所示那样，在将吊篮配置到叶片114的外侧的情况下，使支撑框207向塔1方向延伸并使辊209与塔1抵接，但是，与该伸长相应地，朝向顺时针方向的力矩增加，存在工作平台201向顺时针方向倾斜的危险，水平维持变得困难，所以，使平衡物208向与支撑框207相反的方向伸出，谋求与增加力矩的均衡，始终维持工作平台201的水平。
然而，由于上述现有的各吊篮装置经由牵引绳进行升降，因此，与上述专利文献1、2所示的吊篮装置相比可谋求结构的简化，另一方面，由于该牵引绳为两条，所以水平维持困难，因此，存在需要进行该水平维持的修正手段的不良情况。
即，由于图12的吊篮装置100需要平行四边形的平行框106和其两侧的长度调节自如的钢丝绳109、110，因此，相应地结构变得复杂，钢丝绳的伸缩操作每次均需要在平台上实施，在加工性、经济性、操作性方面不利。
此外，图14所示的吊篮装置200也为了进行水平维持而设置有平衡物208，因此，相应地结构变得复杂，也需要每次都实施其伸缩操作，仍然在加工性、经济性、操作性方面不利。
并且，由于该吊篮装置200将工作平台仅设置在叶片114的外侧或内侧，因此不仅限定了针对叶片114的作业范围，而且在例如配置于外侧的情况下，也会存在如下的不良情况，即，牵引绳205斜向横穿叶片114，两者发生干扰，存在使叶片114或牵引绳205受损的危险。
因此，还开发了水平维持容易的图15所示的其他的吊篮装置。
该吊篮装置300由如下构件构成：俯视图呈u字状的工作平台301、302、303、设置在各工作平台301、302、303的中央的升降机304、自各升降机304的外壳立起的支柱305、设置在各支柱305的上端的滑轮306、从吊舱侧的吊基下放并经由上述滑轮306卷绕到上述各升降机304的三条牵引绳307。
技术实现要素：
上述图15所示的吊篮装置300在下放时如图16所示那样使各工作平台301、302、303配置在叶片114的外周，因此能够增大作业面积，并且，在三角形的顶点经由三条牵引绳307下放，因此在升降时无论哪个位置均能够进行水平维持，不需要用于进行水平维持的多余的装置，因此能够消除上述图11、图13所示的吊篮的不良情况。
然而，在该吊篮装置300中，在俯视中形成为u字状，因此，在如图16所示那样将各工作平台301、302、303配置在叶片114的外周时，叶片114具有截面面积粗的部分和薄的部分，当在水平截面观察时形成为泪滴状，因此，若仅利用牵引绳307从上方放下，无法使各工作平台301、302、303接近各部位，尤其是薄的部分。因此，从吊篮装置300将未图示的助理绳放下，在地上对该助理绳进行操作，对各工作平台301、302、303的操作位置进行调节。因此，助理绳的操作麻烦，还存在损害安全性的危险。
而且，由于将各工作平台组装为u字状，因此作为前后方向的工作平台301与左右方向的工作平台302、303的结合部分的角部的平台面积变大，当操作者来到该部分或者在该部分放置作业用工具时，该部分会变重，不仅存在该吊篮装置300翻倒的危险，而且存在向负担倾斜方向的负荷的中央的一条牵引绳307施加了过多的负荷而损害其耐久性的危险，也希望对其进行改善。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够在采用上述现有的各吊篮装置的优点的同时消除各自的不良情况的风力发电装置的叶片的维护用吊篮装置。
即，本发明的第一目的在于容易进行吊篮装置整体的水平维持，第二目的在于不需要用于维持水平的多余的修正单元或操作，第三目的在于能够与叶片的水平剖视图中厚的部分和薄的部分对应地对脚踏板的位置进行调节，第四目的在于不对特定的一条牵引绳施加过量的负荷以便提高该钢丝绳的耐久性。
为了达成上述目的，本发明提供一种在风力发电装置的叶片的维护中使用的吊篮装置，所述风力发电装置具有柱状的塔、搭载于上述塔上的吊舱以及旋转自如地设置在上述吊舱上的叶片，使上述叶片旋转而使发电机工作，所述吊篮装置的特征在于，具备：与上述叶片的背部对置且在与上述塔交叉的方向上延伸的水平的前侧踏板框、在水平方向上移动自如地安装在上述前侧踏板框上且与上述叶片的侧面对置的一对第一以及第二旁侧踏板框、伸缩自如地安装在上述前侧踏板框的两侧且与上述塔的外表面抵接的摇晃阻止构件、设置在上述前侧踏板框上的第一升降装置、分别摆动自如地设置在上述第一以及第二旁侧踏板框上的第二以及第三升降装置、设置在上述前侧踏板框上并对上述第一以及第二旁侧踏板框在水平方向上进行驱动的第一以及第二驱动装置、设置在上述第一、第二以及第三升降装置与上述吊舱侧吊基之间的第一、第二以及第三牵引绳。
附图说明
图1是省略了本发明的吊篮装置的一部分的整体立体图。
图2是本发明的吊篮装置的俯视图。
图3是吊篮装置的主视图。
图4是图3的部分左侧视图。
图5是示出将本发明的吊篮装置安装到风力发电机上时的配置状态的主视图。
图6(a)是配置于图5的(a)的位置的吊篮装置的俯视图。图6(b)是配置于图5的(b)的位置的吊篮装置的俯视图。图6(c)是配置于图5的(c)的位置的吊篮装置的俯视图。
图7是示出驱动装置的俯视图。
图8是摇动阻止装置与其驱动部的俯视图。
图9是示出旁侧支柱的引导机构的立体图。
图10(a)是示出旁侧第二、第三升降装置的摆动状态的主视图。图10(b)是示出将旁侧第二、第三升降装置固定的状态的主视图。
图11是现有的吊篮装置的立体图。
图12是将图11所示的现有的吊篮装置配置在风力发电机上的状态的主视图。
图13是现有的其他吊篮装置的立体图。
图14是将图13所示的其他现有的吊篮装置配置在风力发电机上的状态下的主视图。
图15是又一个现有的吊篮装置的立体图。
图16是将图15所示的又一个其他现有的吊篮装置配置在叶片的外周的简略俯视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一个实施例进行说明。如图5所示，本发明是应用于具有柱状的塔1、搭载于塔1上的吊舱2、旋转自如地设置在吊舱2上的叶片3的风力发电装置的维护、尤其适合于进行其叶片3的维护作业的吊篮装置a。
即，该吊篮装置a如图5所示那样利用卷绕了牵引绳12、13、14的循环式等的公知的升降机使由从吊舱2放下的三条牵引绳12、13、14放下的踏板框4、5、6从地上c的位置升降到中间的位置b或上方的位置a。例如，使踏板框4、5、6停止在中间位置b、上方位置a等，每次进行叶片3的外周面的涂饰、修理等的维护操作。
该吊篮装置a如后述那样具备伸缩自如的摇晃阻止构件7，该摇晃阻止构件7在吊篮装置a位于地上c时如图6(c)所示那样缩短并与塔1的外表面抵接，在吊篮装置a位于中间位置b时如图6(b)所示那样伸长而使踏板框4、5、6接近叶片3的较细的前端附近的操作位置，在与叶片3的较厚的部分的操作位置对应的位置a，如图6(a)那样再次将摇晃阻止构件7缩短而接近塔1侧。
在吊篮装置a的说明中，关于吊篮装置a以及构成吊篮装置a的各构件的前后方向是以图3的主视图为基准的，前后方向这样的表现是指即使参照其他图的说明也贯穿图3中所示的主视图中的纸面的方向。
如图1、图2所示，吊篮装置a的基本结构具备：水平的前侧踏板框4，与风力发电装置的叶片3的背部即塔侧对置，并且，在前后方向即与塔1交叉的方向上延伸；一对第一、第二旁侧踏板框5、6，在前后方向移动自如地安装在该前侧踏板框4上并与上述叶片3的侧面对置；摇晃阻止构件7，伸缩自如地安装在前侧踏板框4的左右两侧并与上述塔1的外表面抵接；第一升降装置9，设置于前侧踏板框4；第二、第三升降装置10、11，分别摆动自如地安装于一对旁侧踏板框5、6；第一、第二驱动装置15、16，设置在前侧踏板框4上并分别在水平方向上对上述旁侧踏板框5、6进行驱动；第一、第二、第三牵引绳12、13、14，设置在上述第一、第二、第三升降装置9、10、11与上述吊舱2侧吊基之间。
上述前侧踏板框4由脚踏板4a和在脚踏板4a的外周竖立的扶手4b构成。同样，上述各旁侧踏板框5、6分别由脚踏板5a、6a和在脚踏板5a、6a的外周竖立的扶手5b、6b构成，各脚踏板5a、6a的前端与各扶手5b、6b的前端如图示那样朝向叶片3弯曲。
第一旁侧踏板框5和第二旁侧踏板框6的基端分别经由第一、第二驱动装置15、16连结于上述前侧踏板框4，并且，使前端侧从基端起以v字状延伸并与上述叶片3的侧面对置。
因此，左右的踏板框5、6不仅能够与叶片3的外表面接近或分离，在例如对应于图15所示的截面为泪滴状的叶片3的情况下，能够与在从水平截面观察时叶片3的厚的部分和薄的部分对应地配置，不需要利用助理绳等从地上进行对位。
上述第一升降装置9具备循环式的第一升降机9a、分别从第一升降机9a的外壳向上方竖立的前侧支柱9b、将上述第一牵引绳12引导至上述支柱9b的上端的滑轮9c。
同样，上述第二、第三升降装置10、11分别具备循环式的第二、第三升降机10a、11a、分别从上述各升降机10a、11a的外壳向上方竖立的旁侧支柱10b、11b以及将上述第二、第三牵引绳13、14分别引导到各旁侧支柱10b、11b的上端的左右一对滑轮10c、11c。
因此，由于各牵引绳12、13、14沿着各支柱9b、10b、11b被上拉，因此，防止与各扶手4b、5b、6b发生干扰，也防止操作者在行走时被钩挂，是安全的。
虽然可以将牵引绳12、13、14直接卷绕在升降机9a、10a、11a上，但是，由于如上述那样存在牵引绳12、13、14与扶手4b、5b、6b发生干扰的危险，因此，优选经由支柱9b、10b、11b和滑轮9c、10c、11c进行上拉。
第二、第三升降机10a、11a的下端分别经由支座10d、11d和销而摆动自如地与各旁侧踏板框5、6连结。另外，第二、第三升降机10a、11a也可以是收卷式的升降机。此外，这些升降机10a、11a的下端也可以经由万能接头而与旁侧踏板框5、6连结。
虽然本发明的升降装置摆动自如，但是如图10(b)的参考例所示那样，也能够将升降机10a、11a的基端固定并且旁侧支柱10b、11b也固定地垂直竖立来使用。
即，图10(b)的吊篮装置相当于图15所示的现有的类型，是能够使用的。然而，若这种升降装置是固定式的结构，则在第二、第三牵引绳13、14如图10(b)所图示那样倾斜的情况下，平行且相反方向的水平方向的力p作用于滑轮部p1和滚筒部p2。
若如此，则由于在作为作用点的p1与p2之间存在与旁侧支柱10b、11b的长度相应的量的高低差，因此会产生使吊篮装置a顺时针地旋转的力矩，使抵抗该力矩的牵引方向上的力被施加到第一牵引绳12上。因此，需要使用承受该力矩的刚性高的牵引绳12，并且其耐久性也受损。
与此相对，在本发明的实施方式的吊篮装置中，如图1、图10(a)所示那样，第二、第三升降装置10、11整体经由设置在支座10d、11d上的销而摆动自如，换言之，由于升降机10a、11b和旁侧支柱10b、11b进行摆动，因此作用点成为销部p3，该位置与图10(b)的作用点p1相比而下降到下方。
因此，作为作用点的p2与p3之间的高低差与图10(b)的情况相比而变小，能够减小作用于吊篮装置a上的旋转方向上的力矩，因此防止了向前侧踏板框4的第一牵引绳12施加多余的负荷，能够防止其耐久性受损，能够利用刚性小的材料形成。
同时，由于旁侧支柱10b、11b也如图10(a)所示那样进行摆动并倾斜，因此能够减轻作用在其上的负荷，防止其破损，提高耐久性。
另外，如图9所示那样，在第一和第二旁侧踏板框5、6的各扶手5b、6b的内侧设置引导框5c、6c，经由支座b在旁侧支柱10b、11b上设置辊r，经由辊r分别在各引导框5c、6c内引导旁侧支柱10b、11b的摆动，谋求各个支柱10b、11b的稳定化，也能够防止与操作者之间的干扰。
接下来，第一、第二驱动装置15、16由如下构件构成：分别设置于前侧踏板框4的水平的上下一对引导支柱17a、17b；分别经由支座22、22安装在第一以及第二旁侧踏板框5、6的基端并且分别滑动自如地插入到上述各引导支柱17a、17b中的上下一对引导辊18a、18b；设置在上述各下侧的引导辊18b、18b与上述前侧踏板框4之间的一对汽缸19、19。
并且，如图7所示那样，当使汽缸19、19伸缩时，分别使第一以及第二旁侧踏板框5、6经由引导辊18a、18b沿着各引导支柱17a、17b相对于前侧踏板框4水平移动。如此，第一旁侧踏板框5和第二旁侧踏板框6相对于前侧踏板框4在水平方向上移动自如地被安装，因此能够与叶片3的厚度对应地使第一以及第二旁侧踏板框5、6接近或分离，从而对操作位置进行调节。
摇晃阻止构件7由如下构件构成：设置在上述前侧踏板框4的前后两侧的一对引导筒7a；利用小齿轮7d驱动而伸缩自如地插入到上述各引导筒7a内的导轨7b；设置在导轨7b的端部的摆动自如的支座7c；设置在各支座7c、7c上并且转动自如地与上述塔1的外表面抵接的辊8。
如图8所示那样，上述小齿轮7d由设置在前侧踏板框4上的电动机m和被该电动机m旋转驱动的传动轴ps旋转驱动。
因此，对电动机m进行驱动，能够进行摇晃阻止构件7的伸缩操作，提高操作性。通过对电动机m进行驱动，从而能够使摇晃阻止构件7朝向塔1侧伸缩，能够使踏板框4、5、6与叶片3的维护相适应并向最优的位置移动。此外，辊8经由能够使朝向水平方向的角度变更的支座7c连结于导轨7b。另外，辊8的设置数量能够任意地设计变更。
支座7c经由螺栓或销以位置调节自如的方式连结于在导轨7b的端部设置的臂部7e。因此，通过对安装位置进行变更，从而能够与各种风力发电机的塔1的外径匹配地对辊8的位置进行调节。
在旁侧踏板框5、6和引导筒7a的下部分别设置有多个脚轮20、21，利用该脚轮20、21能够将吊篮装置a自身移动到预定的场所。
根据本发明，能够实现如下的效果。
1)由于具备与叶片3的背部对置且在与塔1交叉的方向上延伸的水平的前侧踏板框4以及彼此在水平方向上移动自如地安装在前侧踏板框4上且与叶片3的侧面对置的第二以及第三旁侧踏板框5、6，因此，能够将脚踏板4、5、6配置在叶片3的整个外周区域。
2)由于设置有以朝向塔1伸缩自如的方式设置在前侧踏板框4的两侧并与塔1的外表面抵接的摇晃阻止构件7，因此，能够在防止踏板框4、5、6的摇晃的同时沿着塔1进行升降。
3)由于将第一、第二以及第三牵引绳12、13、14下放到第一、第二以及第三升降装置9、10、11与吊舱侧吊基之间，因此，利用这三条牵引绳12、13、14将各踏板框4、5、6均匀地放下，稳定地维持水平。因此，不需要用于将各踏板框4、5、6维持水平的装置或其操作。
4)由于第二以及第三升降装置10、11分别以摆动自如的方式被安装于旁侧踏板框5、6，因此，即使因旁侧的第二以及第三牵引绳13、14而使水平方向的力作用于第二以及第三升降装置10、11上从而使由力偶产生的旋转力矩作用在吊篮装置整体上，也能够通过使第二以及第三升降装置10、11进行摆动并使第二以及第三牵引绳13、14的相对于升降装置10、11的作用点下降而减小旋转力矩，因此，能够对多余的负荷施加到前侧的第一牵引绳12的情况进行抑制或使该负荷减小，能够防止耐久性受损，其结果是，能够利用刚性较小的材料形成。
5)由于具备在水平方向上分别对旁侧踏板框5、6进行驱动的第一以及第二驱动装置15、16，因此，能够使旁侧踏板框5、6沿着叶片3的外表面接近或远离，所以，能够与叶片3的泪滴状的截面形状对应地对旁侧踏板框5、6进行配置。因此，不需要靠近叶片3的助理绳或其操作作业。
并且，在将旁侧踏板框5、6的基端向前侧踏板框4的中央移动时，前侧踏板框4的两端部的装载负荷消失，防止了吊篮装置整体的摇晃或倾斜。
以上详细地对本发明的优选实施方式进行了说明，但只，要未超出权利要求的范围，则能够进行改造、变形以及变更。
本申请要求2016年1月15日向日本专利局提出的申请号为特愿2016-005808的优先权，该申请的全部内容通过参照而援引到本说明书中。