塔筒用门及风力发电机组的制作方法

本实用新型涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种塔筒用门及风力发电机组。

背景技术：

风力发电机组塔架内各个安装平台都需要有一个爬梯过孔供人员通过，为了保障人员通过后的安全及坠物危险，必须加平台翻板门将爬梯过孔覆盖以保证人员的安全及防止坠物危险。翻板门又称塔筒用门(Hatch in platform)，其是一种风力发电机组塔筒内维护平台上用的防护设备。翻板门的材料通常采用钢制或者铝制，钢制的太重，除非在人员方便操作的平台采用钢制翻板门，其他平台均采用铝制的，但由于通道的尺寸有标准要求，即便采用铝制的翻板门一般也在6公斤以上，重的达到11公斤，给人员通过平台造成比较大的困难。

现有平台翻板采用常规普通铰链作为转动副保证翻板门的开启，但翻板门的全部重量都要靠人力上推才能开启，在高空情况下比较困难。因为现有平台翻板门重量较重，人员通过爬梯穿过平台的时候，因处于高空位置，为了安全起见只能单手打开翻板门，翻板门重量较重，人员不便轻易开启翻板门。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种塔筒用门及风力发电机组，以解决现有塔筒的翻板门过重开关不方便的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种塔筒用门，其包括：门体，门体绕转轴可转动地设置在塔筒的平台的通过孔处；辅助结构，辅助结构与门体连接，并向门体施加支撑力，支撑力竖直向上或具有竖直向上的分力，支撑力或支撑力的竖直向上的分力小于门体的重力。

进一步地，辅助结构包括扭簧，扭簧套设在转轴上，且向门体施加使门体朝打开位置转动的转矩。

进一步地，门体通过转动合页可转动地设置在通过孔处，转动合页包括转轴，扭簧套设在转轴上。

进一步地，辅助结构包括气动支撑杆，气动支撑杆的第一端与门体连接，另一端连接在平台或塔筒壁上。

进一步地，塔筒用门还包括围边，围边设置在平台的通过孔处，门体可转动地设置在围边上。

进一步地，门体覆盖部分通过孔，塔筒用门还包括盖板，盖板固定连接在围边上，且未被门体覆盖的部分或全部通过孔被盖板覆盖。

进一步地，塔筒用门还包括限定门体的转动角度的限位组件，限位组件设置在门体的靠近转轴的一侧。

进一步地，围边包括法兰板和与法兰板固定连接的挡边，法兰板与平台连接，挡边与法兰板具有第一夹角，门体连接在挡边上，限位组件包括：折弯板，折弯板包括连接段和折弯段，连接段固定连接在门体上，折弯段处于连接段伸出门体的一端，且平行于挡边；止挡板，止挡板设置在折弯板上。

进一步地，止挡板伸出折弯板的长度可调节。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括工作平台，工作平台上设置有上述的塔筒用门。

本实用新型的实施例的塔筒用门采用辅助结构对门体施加支撑力，利用支撑力或支撑力在竖直方向上的分力抵消门体的一部分重量，使得人员在通过门体需要使门体翻转时能够省力，从而确保工作人员的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的塔筒用门的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的塔筒用门的侧视结构示意图；

图3为图1中A-A向剖视结构示意图；

图4为本实用新型的实施例的塔筒用门的转动合页与扭簧配合的主视结构示意图；

图5为本实用新型的实施例的塔筒用门的转动合页与扭簧配合的第一侧视结构示意图；

图6为本实用新型的实施例的塔筒用门的转动合页的扭簧配合的第二侧视结构示意图。

附图标记说明：

10、门体；21、扭簧；30、转动合页；31、转轴；40、围边；41、法兰板；42、挡边；50、盖板；60、限位组件；611、连接段；62、止挡板；70、拉手。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例的塔筒用门及风力发电机组进行详细描述。

如图1至图3所示，根据本实用新型的实施例，塔筒用门包括门体10和辅助结构，门体10绕转轴31可转动地设置在塔筒的平台的通过孔处，辅助结构与门体10连接，并向门体10施加支撑力，支撑力竖直向上或具有竖直向上的分力，支撑力或支撑力的竖直向上的分力小于门体10的重力。通过设置辅助结构，使其提供部分克服门体10重力的支撑力，使得工作人员在开启门体10时能够施加更小的力。解决现有技术中由于门体重量较大，造成工作人员通过风力发电机组的塔筒的平台时，开启平台上的门需要使很大的力，造成通过不方便、不安全的问题。同时，支撑力或支撑力的竖直向上的分力小于重力，确保在无外力干扰下，门体10可以顺利关闭。

风力发电机组中，人员通过设置在塔筒壁上的爬梯在塔筒上移动，以便能够通过塔筒进入机舱内。为了确保人员安全，沿塔筒的高度方向，会在塔筒内间隔一段距离就设置一个工作平台。通过情况下，工作平台沿塔筒的横截面方向设置，即水平(此处的水平并不指严格水平，允许施工和定位的误差)设置。工作平台上开设通过孔，供爬梯和工作人员通过。为了防止工作人员坠落或坠物，在工作平台的通过孔处设置门，平时无人员通过时门处于关闭位置，人员需要通过时，将门打开。现有技术中，由于门的自重较大，工作人员在攀爬爬梯时打开门很费力，且不方便施力，容易产生危险。本实施例中，利用辅助结构提供的支撑力，减小了工作人员打开门体10时所需的力，解决了上述问题。

塔筒用门还包括围边40，围边40设置在平台的通过孔处。该围边40一方面用于安装门体10和其他部件，另一方面可以作为平台踢脚边使用，保证符合标准规范。具体地，围边40由角钢焊接而成，其是一个矩形框架，且一侧具有开口。具有开口的一侧用于与塔筒壁配合。

围边40包括法兰板41和与法兰板41固定连接的挡边42，法兰板41与平台连接，挡边42与法兰板41具有第一夹角。在本实施例中，第一夹角为90°。当然，其也可以为其他角度，只要保证挡边42凸出于法兰板41，能够作为踢脚边使用即可。门体10可转动地设置在围边40上。

优选地，为了防止在爬梯范围处开孔过大，塔筒用门还包括盖板50，盖板50固定连接在围边40上，门体10覆盖一部分通过孔，未被门体10覆盖的部分或全部通过孔被盖板50覆盖。盖板50设置在围边40的远离开口的一端，其焊接在围边40上。通过设置盖板50消除了爬梯范围开孔过大的问题，保证了安全。

在本实施例中，门体10通过转动合页30可转动地设置在围边40上。转动合页30包括两个合页板以及穿过两个合页板的转轴31。使用时，其中一个合页板固定在围边40上，具体地，固定在围边40的挡边42上，另一个合页板固定在门体10上。

辅助结构包括扭簧21(扭矩弹簧)，扭矩弹簧又称扭矩弹簧铰链(Torsion Spring Hinges)，是一种增加了弹簧的五金结构。扭簧21可以向门体10提供转动力矩使门体10朝打开位置转动的转矩。使门体10朝向打开位置转动，即向门体10施加一个向上的支撑力，这个支撑力可以克服一部分重力。优选地，为了便于设置，扭簧21套设在转动合页30的转轴31上，并形成扭簧合页，如图4至图6所示。

当然，在其他实施例中，辅助结构可以包括其他结构，如气动支撑杆(气弹簧杆)。气动支撑杆为类似液压活塞缸的结构，其内填充惰性气体或油气。气动支撑杆的第一端与门体10连接，另一端连接在平台或塔筒壁上。优选地，为了防止气动支撑杆影响工作人员通过，将门体10的转轴由围边40的一侧转移到围边40的开口处。

当然，也可以将气动支撑杆和扭矩弹簧组合使用，即门体10上既安装扭矩弹簧又安装气动支撑杆，这样也能够实现打开门体10省力的目的。

优选地，为了防止门体10转动过量碰上塔筒，塔筒用门还包括限定门体10的转动角度的限位组件60，限位组件60设置在门体10的靠近转轴31的一侧。

具体地，限位组件60包括折弯板和止挡板62。折弯板包括连接段611和折弯段，连接段611固定连接在门体10上，折弯段处于连接段611伸出门体10的一端，且平行(这里并不指严格平行)于挡边42。连接段611和折弯段可以一体成型，即通过机加工的方式将连接段611的一端折起形成折弯段。当然，折弯段和连接段611也可以分别加工后在通过焊接等方式连接。

止挡板62设置在折弯板上，这样当门体10翻转后，通过止挡板62与挡边42接触可以防止门体10转动过量。

优选地，止挡板62伸出折弯板的长度可调节。止挡板62通过长腰型孔与折弯段连接，从而实现伸出长度可调节的目的，以满足不同的翻转角度需求。

优选地，为了方便工作人员在上方打开门体10，在门体10上设置有拉手70。为了能够获得较大的力臂，拉手70设置在门体10的远离转轴31的一侧。

该塔筒用门的使用过程如下：

当工作人员从下方需要通过门体10时，扭矩弹簧起作用，抵消部分门体10的重量，使得人开启门体10时用力较少，能够比较轻松的开启门体10，使工作人员能够比较容易的通过平台的通过孔。门体10关闭时，扭矩弹簧仍然起作用，但其提供的弹力(支撑力或支撑力的竖直向上的分力)作用不足以完全弹开门体10，门体10依靠自身的重量能够顺利闭合，实现门体10开启省力又经济的目的。

对于实施了此方案的塔筒内平台门体采用手拉弹簧秤做实验，门体10长度862mm，拉手70距离门体边缘100mm，未采用扭矩弹簧时翻板门重量为10.5KG，在拉手70上拉起门体10时需要5.2KG的力，当安装了扭矩弹簧后用手拉弹簧秤在拉手70上拉起时需要2.8KG的力，省去了近一半的力，效果明显，对人员开启门体10有明显的省力作用，降低工作人员劳动强度。

对于实施了此方案的塔筒内平台门体采用手拉弹簧秤做实验，门体10长度862mm，拉手70距离门体10边缘100mm，未采用气动支撑杆时翻板门重量为10.5KG，在门体10的拉手70上拉起门体10时需要5.2KG的力，当安装了气动支撑杆后用手拉弹簧秤在拉手70上拉起时需要2.8KG的力，省去了近一半的力，效果明显，对人员开启翻板门有明显的省力作用，降低工作人员劳动强度。

使用气动支撑杆也能起到省力的效果。但是，气动支撑杆费用相较于扭簧铰链带有扭矩弹簧的铰链而言较贵。每个翻板门需要两个气动支撑杆，每台风力发电机组至少有6个门，也就是说每台风力发电机组采用气动支撑杆的话需要额外增加费用2400元，机组数量多的话是一笔不小的费用，而采用扭矩弹簧的话，每个铰链在原来的基础上增加20元，每个门体10使用两个，一台风力发电机组额外增加240元因此，扭矩弹簧很明显的经济效益。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括工作平台，工作平台上设置有上述的塔筒用门。采用该种门的塔筒，工作人员通过塔筒的平台时打开门体10更加省力。

本实用新型的塔筒用门及风力发电机组具有如下效果：

解决现有平台翻板门重量较重，人员处于高空情况下不便操作，导致开启困难的问题。扭矩弹簧铰链抵消了门体(翻板门)的部分重量，使人员处于高空状态下能够比较轻易地开启平台翻板门，简单，实用又经济的解决了人员穿行平台困难的问题。

采用了扭矩弹簧铰链，一方面抵消了平台翻板门近一半的重量，起到了平台翻板门开启省力的效果，同时又经济可靠。是一种比较理想的解决维护人员在高空状态下轻松开启平台翻板门的方案。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。