风力发电机组的升降机吊具及风力发电机组的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的升降机吊具及风力发电机组。

背景技术：

随着风力发电机组容量的增大，风力发电机组的塔筒的直径也越来越大，导致悬吊升降机所需要的吊梁的长度变长，吊梁的重量急剧上升，吊梁的制造成本增加，安装过程变得复杂，塔筒因承受吊梁重量而导致内壁所受的弯矩也随之增大，对塔筒的结构变形造成影响。

具体地，图1至图4是示出现有技术的升降机吊具的安装及受力的示意图。

如图1至图4所示，两个水平的横梁4水平固定在塔筒1的内壁2上，吊梁3固定在横梁4以及塔筒1的内壁2上，并同时由横梁4及内壁2支撑，吊梁3在其中间位置悬吊升降机30。

如上所述，随着风力发电机组容量的增大，塔筒1的内径增大，吊梁3的长度L增大，吊梁3的重量增大，塔筒因承受吊梁3的重量而导致内壁所受的弯矩增大，升降机30施加到吊梁3的拉力F0与吊梁3垂直。

因此，目前的升降机吊具需要占用较大的塔筒的内部空间并且需要在安装升降机吊具的过程中大量使用螺栓和螺母等固定部件，吊梁重量增加的同时对塔筒的结构损伤较大。

此外，目前的升降机吊具还需要针对塔筒内径不同的风力发电机组设置不同的吊梁和横梁结构，适应性较差。

技术实现要素：

本实用新型提供一种风力发电机组的升降机吊具，以解决现有升降机吊具占用塔筒内部空间大、减少塔筒承重以及适应不同塔筒内径的技术问题。

根据本实用新型的一方面，一种风力发电机组的升降机吊具，该升降机吊具可包括空间桁架结构，空间桁架结构固定在风力发电机组的塔筒的内壁上并且包括悬吊部，其中，悬吊部经由多根弦杆连接至内壁，以形成不在同一平面内的多个平面三角形桁架单元，悬吊部悬吊升降机。利用空间桁架结构悬吊升降机可以降低升降机吊具在塔筒内的占用空间，并且可减小升降机吊具的重量，降低塔筒承重。

根据本实用新型的实施例，升降机吊具还可以包括：多个铰接单元，多个铰接单元将多根弦杆连接至内壁，多根弦杆之间经由连接杆连接而形成三角形桁架单元。利用多个铰接单元实现悬吊部或者弦杆与内壁的连接或间接连接，可以提高安全性。

根据本实用新型的实施例，悬吊部可以为悬吊杆，悬吊杆经由多根弦杆与多个铰接单元中的至少三个铰接单元连接。杆状悬吊结构便于与空间桁架结构连接，并且可以提供多个悬吊点。

根据本实用新型的实施例，多个平面三角形桁架单元可以包括第一平面三角形桁架单元和第二平面三角形桁架单元，第一平面三角形桁架单元由连接塔筒的高度方向上的两个铰接单元的连接杆以及从悬吊杆的第一位置连接到两个铰接单元的两根弦杆形成；第二平面三角形桁架单元由连接高度方向上的两个铰接单元的连接杆以及从悬吊杆的第二位置连接到两根弦杆的另外两根弦杆形成；悬吊杆在第二位置或在与第一位置和第二位置不同的位置，经由弦杆进一步连接到不在高度方向上的另一铰接单元。共用连接杆形成空间桁架结构，可以降低空间桁架结构的占用空间。

根据本实用新型的实施例，多个铰接单元可以包括四个铰接单元，四个铰接单元经由四根连接杆首尾连接形成矩形而彼此支撑，悬吊杆的中部经由多根弦杆分别连接到矩形的四个连接点。每个铰接单元之间通过连接杆连接，可以防止桁架结构横向晃动，安全性高。

根据本实用新型的实施例，悬吊杆的第一端可以经由多根弦杆与矩形的在塔筒的高度方向上的两个连接点连接，悬吊杆的第二端经由多根弦杆与矩形的高度方向上的另外两个连接点连接。悬吊杆的两端可以分别间接连接到对应的两个铰接单元或两个铰接点，便于悬吊杆的固定，并且可以提高稳定性。

根据本实用新型的实施例，多个铰接单元在内壁上的安装点可以在同一平面上，安装点与多根连接杆之间的连接点可以彼此分开。由此，可以提高升降机吊具的适用性，便于升降机吊具的安装。

根据本实用新型的实施例，铰接单元可以包括：耳板，耳板固定在内壁上，并且具有第一通孔；销，销穿过连接到内壁的弦杆的第一端上的第二通孔及第一通孔，以固定连接到内壁的弦杆的第一端，连接到内壁的弦杆的第二端固定至悬吊部。由此，可以减少螺栓和螺母等固定部件的使用，防止对塔筒的结构造成损伤，减少隐患点。

根据本实用新型的实施例，悬吊杆可以具有向下延伸的延伸部，延伸部上设置有悬吊孔。便于悬吊升降机。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，该风力发电机组设置有上述升降机吊具。

根据本实用新型的实施例的升降机吊具可以降低升降机吊具的重量，减少塔筒承重。

根据本实用新型的实施例的升降机吊具可以适用于具有不同塔筒内径的风力发电机组。

根据本实用新型的实施例的升降机吊具在部分结构损坏时依然具有较高的安全余量。

附图说明

通过下面结合附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本领域技术人员将会获得对本实用新型的全面理解，其中：

图1至图4是示出现有技术的升降机吊具的安装及受力的示意图；

图5是示出根据本实用新型的实施例的升降机吊具的侧视图；

图6是根据本实用新型的实施例的升降机吊具的立体图；

图7是示出根据本实用新型的实施例的升降机吊具的侧视图下的受力示意图；

图8是示出根据本实用新型的实施例的升降机吊具的俯视图下的受力示意图；

图9是示出根据本实用新型的实施例的升降机吊具的其中一个铰接点失效的示意图。

附图标号说明：

1：塔筒；2：内壁；30：升降机；3：吊梁；4：横梁；A，B，C，D：安装点；A’，B’，C’，D’：连接点；G：吊点；E：第一端点；F：第二端点；10：空间桁架结构；11：悬吊部；20：铰接单元；21：第一铰接单元；22：第二铰接单元；50：弦杆；23：铰接点；40：连接杆；24：耳板。

具体实施方式

根据本实用新型的实施例，利用空间桁架结构悬吊升降机，该升降机可以是在电机的驱动下沿塔筒的高度方向上下移动的升降箱。

以下，将参照附图来详细说明本实用新型的实施例，其中，在附图中，相同的附图标号用于表示相同的组件。

图5是示出根据本实用新型的实施例的升降机吊具的侧视图，图6是根据本实用新型的实施例的升降机吊具的立体图，图7是示出根据本实用新型的实施例的升降机吊具的侧视图下的受力示意图，图8是示出根据本实用新型的实施例的升降机吊具的俯视图下的受力示意图。

根据本实用新型的实施例，升降机吊具可以包括空间桁架结构10，升降机30可以悬吊在空间桁架结构10上。

如图5至图8所示，空间桁架结构10可以固定在风力发电机组的塔筒1的内壁2上，例如，空间桁架结构10可以通过各种固定部件固定于塔筒1偏上的位置，空间桁架结构10可以不围绕塔筒1设置，所占用塔筒1的空间较小，空间桁架结构10可以形成有不在同一平面内的多个平面桁架单元，以提高稳定性和安全性。

空间桁架结构10可以总体由钢结构制成，在保证具有足够强度的情况下，尤其是具有足够拉伸强度的情况下，空间桁架结构10的材质不受具体限制。

空间桁架结构10可以包括悬吊升降机30的悬吊部11，悬吊部11可具有规则形状，例如，悬吊部11可以具有相对于悬吊升降机30的悬吊点轴对称的形状。

具体地，悬吊部11可以为悬吊杆，悬吊杆可以在塔筒1内水平布置。例如，悬吊杆可以在其两个不同位置分别经由两根弦杆50与沿塔筒1的高度方向布置的两个铰接单元连接。

根据本实用新型的实施例，可以利用多个铰接单元20使整个空间桁架结构10保持稳定。悬吊杆可以经由多根弦杆50与多个铰接单元20中的至少三个铰接单元连接。悬吊杆可以是无缝钢管，也可以是其他类型的钢管，例如，方形钢管、H型钢管等。

悬吊杆的中部可以用于悬吊升降机，例如，悬吊杆的中部(例如，吊点G的位置)可用于直接悬吊升降机。优选地，悬吊杆的中部的底部可具有专门用于悬吊升降机的向下延伸的延伸部(例如，梯形板)，该梯形板上可开设有多个悬吊孔，该悬吊孔可以用于通过钢丝绳等连接部件悬吊升降机30。

如上所述，升降机吊具还可包括多个铰接单元20，多个铰接单元20可以用于使空间桁架结构10固定在内壁2上。多个铰接单元20可以将多根弦杆50连接到内壁2，多根弦杆50中的一部分可以通过多个铰接单元20连接至内壁2。

如图7和图8所示，空间桁架结构10可以为三角形桁架结构。具体地，悬吊部11可以经由多根弦杆50连接至内壁2以形成不在同一平面内的多个平面三角形桁架单元，由此可以在塔筒1的内部空间内悬吊升降机30，并且使升降机30保持稳定。

空间桁架结构10所包括的铰接单元20的数量可以根据需要选择，多个铰接单元20之间可以经由连接杆40连接，多根弦杆50(例如，八根弦杆)可以通过多个铰接单元20连接至内壁2，多根弦杆50可以连接到连接杆40而形成三角形桁架单元。

具体如图6所示，多个铰接单元20可以包括四个铰接单元，四个铰接单元可以经由四根连接杆40首尾连接以形成矩形，并且彼此支撑。四个铰接单元可通过八根弦杆与悬吊杆连接。

具体地，四个铰接单元安装在风力发电机组的塔筒1的内壁2上的预定位置，例如，四个铰接单元在内壁2上的安装点分别为A、B、C和D，弦杆50与连接杆40的连接点或者连接杆40之间的连接点可以分别为A’、B’、C’、D’。

如图6和图9所示，悬吊杆的中部经由多根弦杆50分别连接到矩形的四个连接点。具体地，悬吊杆的中部可经由四根弦杆50连接到四个连接点A’、B’、C’、D’。

此外，悬吊杆的第一端(例如，与作为连接点的第一端点E对应的一端)可以经由多根弦杆50与矩形的在塔筒1的高度方向上的两个连接点(例如，连接点A’和C’)连接，悬吊杆的第二端(例如，与作为连接点的第二端点F对应的一端)可以经由多根弦杆50与高度方向上的另外两个连接点(例如，连接点B’和D’)连接。如此，便可经由连接杆和弦杆等形成不在同一平面内的多个平面三角形桁架单元。

例如，多个平面三角形桁架单元可以包括一根连接杆和两根弦杆，为便于说明，下面以连接点代替连接杆和弦杆，说明多个平面三角形桁架单元。

如图6所示，三角形桁架单元A’C’E、A’C’G、B’D’G、B’D’F不在同一平面内，每两个三角形桁架单元可以形成为空间桁架结构，从而可保证升降机30的安全升降。为了保证空间桁架结构的安全性，如果共用同一连接杆40形成两个三角形桁架单元，那么优选通过其他弦杆进一步连接到除了所述同一连接杆所连接的两个连接点之外的连接点。

例如，如图6所示，为了保证空间桁架结构的安全性，除了三角形桁架单元A’C’E、A’C’G之外，悬吊杆的吊点G或者悬吊杆上的其他位置可进一步连接到连接点B’和/或D’。

如图9所示，单个铰接点23所连接的各个部件的损坏均不影响升降机的安全运行，可以提供充足的安全余量，这里的铰接点可以指铰接单元20上的特定点(例如，下文提及的销的安装点)，也可以指经由同一铰接单元20连接到内壁2的多根弦杆50上的点或者下文提及的多根连接杆之间的连接点。

虽然图6和图9中示出，空间桁架结构10具有四个平面三角形桁架单元的情况，但是多个平面三角形桁架单元的数量可以不受具体限制，例如，多个平面三角形桁架单元可以包括两个平面三角形桁架单元(例如，第一平面三角形桁架单元和第二平面三角形桁架单元)。

具体地，第一平面三角形桁架单元可以由连接塔筒1的高度方向上的两个铰接单元(例如，第一铰接单元21)的连接杆40以及从悬吊杆的第一位置(例如，与作为连接点的第一端点E对应的位置)连接到两个铰接单元(第一铰接单元21)的两根弦杆50形成，即，这里的第一平面可以是三角形A’C’E所在的平面。

第二平面三角形桁架单元可以由连接高度方向上的上述两个铰接单元(例如，第一铰接单元21)的连接杆40以及从悬吊杆的第二位置(例如，中间位置(例如，G点)或者与作为连接点的第二端点F对应的位置)连接到上述两根弦杆50的另外两根弦杆50形成，即，这里的第二平面可以是三角形A’C’G所在的平面。可选地，第一平面和第二平面也可以分别是B’D’F和B’D’G所在的平面。

上述构造可以降低空间桁架结构10在塔筒1内的占用空间。此外，如上所述，为保证安全性，悬吊杆可以在第二位置或在与第一位置和第二位置不同的位置，进一步连接到与不在该高度方向上的另一铰接单元，具体地，悬吊杆可以在吊点G经由弦杆连接到连接点B’和D’(或者A’和C’)，从而间接连接至第二铰接单元22。

如图7所示，每个三角形桁架单元(例如，A’C’E)可以将升降机30施加在悬吊杆上的垂直作用力转换成在弦杆50(例如，斜杆)的长度方向对其施加的拉力F1和在长度方向上对弦杆50(例如，水平杆)施加的压力。

一方面，悬吊杆的长度L可以保持固定，而不需要根据塔筒内径的变化作适应性的调整。另一方面，相对于垂直地施加在长度较长的吊梁上的情况相比，本实用新型的实施例的方案可以改善受力，对于连接杆和弦杆的材质的要求较低。

此外，如图7所示，多个铰接单元20在内壁2上的安装点(例如A、B、C、D)可以在同一平面上，可以适用具有不同直径的塔筒的风力发电机组，并且可与弦杆50和连接杆40进行预先组装，然后整体安装在塔筒1的内壁2上。安装点A、B、C、D与多根连接杆40之间的连接点A’、B’、C’、D’可以彼此分开。由此，可以方便连接杆40以及铰接单元20的安装。

铰接单元20可以具有多种不同的构造，而不受具体限制，只要可以将整个空间桁架结构10安装在塔筒1的内壁2上即可。

优选地，铰接单元20可以包括耳板24和销(未示出)，耳板24可以固定(例如，焊接)在内壁2上，并且可具有第一通孔。销可以穿过连接到内壁2的弦杆50的第一端上的第二通孔及第一通孔，以固定弦杆50的第一端，弦杆50的第二端固定至悬吊部11。

这里，连接到内壁2的弦杆50可以是位于悬吊杆的两端的弦杆，连接到连接点A’、B’、C’、D’的弦杆50可以是位于悬吊杆中部的弦杆，连接到A’、B’、C’、D’的弦杆50可被视为间接连接到铰接单元20。

根据本实用新型的实施例的风力发电机组可设置有上文提及的升降机吊具。

根据本实用新型的实施例的升降机吊具重量减轻，设置空间减小，安装方便，可以降低塔筒承重。

根据本实用新型的实施例的升降机吊具可以适用于具有不同塔筒内径的风力发电机组。

根据本实用新型的实施例的升降机吊具在部分结构损坏时依然具有较高的安全余量。

上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行组合、修改和完善，这些组合、修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。