专利名称：用于风力涡轮机的柱杆组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柱杆组件以及竖立这种组件的方法。
背景技术：
柱杆组件在装置需要被升举以便有效地实现功能的地方使用。举例来说这样的 设备可以是轻结构体、标志、电信天线或者风力涡轮机。由柱杆获得的升举会不同，因 此对于高价值装备或者很高的升举，定制组件的过程可能是合理的。然而，有很多应 用，需要相对适度的升举，因柱杆及装备的定制组件从经济上讲可能不合理。此外，在某些情况下有必要对由柱杆支撑的装备的持续不断的维护及修理做准 备，这样需要拆卸柱杆。一种需要简单但结实的竖立柱杆的方法的典型应用是在相对较小的风力发电机 的安装中。这些发电机可能被安装在一定位置以提供电力来满足个人住所的需要，因此 定制安装的费用对于它们的竖立而言是不合理的。此外，柱杆的高度通常可能在16至 30米的范围内，因此安装在柱杆的上端部上的涡轮机的重量使得提升柱杆很困难。还期 望能够在恶劣的天气情况下放低柱杆以避免对安装在柱杆上的蜗轮机或其它装备造成损 坏。有助于柱杆的竖立的一种提议是将柱杆枢接于基座，并利用基座与柱杆之间的 液压缸来将柱杆从水平位置移至竖直位置。然后可将柱杆螺栓连接于基座从而使其保持 在稳定位置。然而在这种布置中，柱杆和涡轮机组件所具有的大力臂以及液压活塞必须 作用的行程需要使用一对多级伸缩式液压致动器。这些致动器相对较昂贵并且显著增加 了安装成本。
实用新型内容因此本实用新型的目标是提供消除或减轻上述缺点的用于竖立柱杆的方法和设备。概括地说，本实用新型提供了一种具有基座和柱杆的柱杆组件，柱杆以可枢转 的方式连接于基座，以便在水平位置和直立位置之间移动。线性致动器连接在基座与 柱杆之间并且能够伸长从而使柱杆绕枢轴移动。撑杆能够选择性地接合在柱杆与基座之 间，以约束朝向水平位置的枢转移动。线性致动器可选择性地定位在位于基座和柱杆中 的一个上的多个支座中的一个中，使得当撑杆定位成支撑柱杆时，致动器能够在所述多 个支座之间移动。通过这种方式，能够使用行程小于实现从水平位置运动到竖直位置所 需的行程的单级液压缸。提供撑杆使得缸体在竖立过程中能够重新定位，从而能够实现 所需的移动范围而无须借助于多级缸体。优选地，所述多个支座形成在基座上并形成在凸轮轨道中。类似地，撑杆沿着 具有一对凹口的凸轮轨道移动，使得在缸体初次伸长后，随着马达回动撑杆接合在柱杆 与第一凹口之间。进一步的伸长使得撑杆移动到第二凹口中，从而允致动器重新定位以便进一步枢转运动。
现在将参照附图以仅作为示例的方式描述本实用新型的实施方式，附图中图1是风力涡轮机的侧视图。图2是图1所示风力涡轮机的局部放大视图。图3是沿图2中III-III线的主剖视图。图4是类似于图2的示出处于中间位置的图1的柱杆的视图。
具体实施方式
因此参见图1，总体指示为10的风力涡轮机包括基座12、柱杆14、以及发电机 组件16。发电机组件16作为机内组件安装在位于柱杆14的上端部处的法兰18上并具有 叶片20，叶片20绕水平轴线旋转从而以常规方式发电。柱杆14由多个节段形成，S卩，下段22、中段24和上段26，它们分别在法兰 28、30处彼此螺栓连接以形成整体式构造。可替代地，塔架还能够由不同类型的构造形 成，如没有螺栓或法兰的滑动配合设计。这种替代设计是无螺栓的，各个节段通过节段 间的压紧作用紧固它们自身从而保持在一起。在通常的应用中柱杆的总长可以是16到30 米以支撑具有总长2米至8米的叶片20的发电机16。可以理解，包括柱杆的总高度在内 的尺寸可以变化以适应具体应用以及可能施加在柱杆上的载荷。柱杆14的下段22设有法兰32，法兰32抵接设在基座12上侧部上的法兰34。 法兰32、34分别由形成在自法兰32、34延伸的凸耳38、40之间的铰链36连接。销42 于凸耳38、40之间通过，以限定柱杆14与基座12之间的枢轴，该枢轴偏置于柱杆14的 一侧。因此柱杆14能够从图2中以虚轮廓线示出的大体水平的位置枢转到图2中以实线 示出的直立的大体竖直的位置。方便地为双作用液压马达形式的线性致动器44在基座12与柱杆14之间延伸以 影响绕销42的枢转运动。致动器44具有活塞杆46，活塞杆46紧固至U形夹48，U形 夹48限定于焊接在柱杆14的下段22上的一对板50、52之间。螺栓54于板50、52之 间通过并穿过杆46上的凸台55，从而将杆枢接于柱杆。杆46在缸体56内滑动，缸体 56位于形成基座12的一部分的一对壁58、60之间。每一个壁58、60中形成有以62指示的凸轮轨道，凸轮轨道62控制缸体56与基 座12之间的相对运动。螺栓形式的连接件64连接于缸体并向两侧延伸进入凸轮轨道62 中。凸轮轨道62具有下封闭端部65以及分别形成在轨道下边缘中的一对凹口 66、68。 端部65和凹口 66、68形成孔口，以在柱杆处于基座上的不同枢转位置下容置螺栓64。 凹口 66位于凸轮轨道62的中点，并且尺寸构造成能够容置螺栓64并将其保持在稳定位 置。凹口 68位于凸轮轨道62的上端部处，并且类似地其尺寸构造成将螺栓64容置在稳 定位置。端部65和凹口 66、68提供了三个支座，用于将载荷从致动器44传递到基座 12。撑杆70通过直接位于U形夹48上方的U形夹72连接于柱杆14。撑杆70通 过销74连接于U形夹72，并且柱杆70的下端具有一对向撑杆70两侧凸出的圆柱形凸块76。撑杆70由管形成并具有足够的抗弯强度以便支撑柱杆14处于水平或倾斜位置时所 施加的载荷。壁58、60的外竖直边缘形成有一对凹口 78、80，凹口 78、80的尺寸构造成容置凸块76并将它们保持在稳定位置。壁58、60由加强带82加强，以便当撑杆对壁施加载 荷时抵抗弯曲。为了竖立柱杆14，首先通过销42将其连接于基座12，并如图2所示使其沿水平 方向延伸。在该位置，可将发电机组件16附接于柱杆，在柱杆被竖立起来之前，进行必 要的调试和整备。当准备竖立柱杆时，将致动器44通过螺栓54连接于U形夹48，并将缸体56的 下端通过螺栓64连接于凸轮轨道62。首先，致动器44充分回缩，螺栓64抵接轨道62 的封闭端部65。撑杆70也通过销74被连接于U形夹72并抵靠基座12放置。致动器 44连接于液压动力组，以为缸体56提供液压流体从而使杆46从缸体中伸出。优选地， 动力组位于基座12中，并且包括储液器和电驱动泵以供给加压流体。缸体56和杆46的 尺寸构造成其直径足以使得能够克服由柱杆施加的竖直载荷。如图4所示，随着致动器伸长，柱杆14绕销42枢转，并从水平位置朝直立位置 移动。在此移动过程中，螺栓54邻接凸轮轨道62的端部65，并且撑杆70的下端部沿板 50、52的外边缘朝凹口 66移动。在致动器44到达其行程极限时，凸块76落入凹口 78中。对致动器44的液压供 给此时会反过来使杆回缩到缸体中。撑杆70将柱杆支撑在稳定的倾斜位置下，并且杆46 的回缩使得螺栓54沿凸轮轨道62朝凹口 66移动。当致动器44达到最小长度时，螺栓 64落入凹口 66中从而使基座12与柱杆14之间具有更稳定的连接。此后，致动器44可 再次被伸长，以使柱杆14继续相对于基座12枢转运动，并沿外表面朝凹口 80拉动撑杆 70。致动器44的伸长继续，直至凸块76与凹口 80对齐，此时致动器44会再次回缩， 从而使螺栓64移动到凹口 68中。致动器44的继续伸长在将撑杆70带出凹口 80的同时 完成了柱杆的枢转运动。通过这种方式，致动器44能够沿着凸轮轨道62步进，以提供 持续的抬升力。撑杆70可操作成将柱杆保持在稳定位置，同时致动器44重新定位。一旦处于直立位置，通过螺栓将法兰32，34彼此连接以提供刚性连接，并且致 动器44可以被移除或者能够保持附连于塔架用于本地储备。当然可以理解，如果为了维修或更换部件而有必要放低柱杆，可通过交替使用 撑杆和致动器完成逆操作以提供受控的放低动作。还可以理解，凸轮轨道62能够通过连接于基座的固定的枢转连接而置于柱杆 上，并且沿凸轮轨道的凹口的数量可增加或减少以适应具体的应用。如果愿意，致动器 44可以是机械致动器，如循环滚珠式千斤顶、螺旋千斤顶。还能够将致动器与基座之间的支座设置为单独的孔，而不是由凸轮轨道62连接 的凹口。通过这种配置，提高了壁58、60的稳定性，螺栓64被形成为可移除的销，该 销穿过所述孔和致动器上的支承装置插入以连接致动器和基座。当柱杆由撑杆支撑时， 该销退出并且致动器重新定位以便与相邻的孔对准。类似地，如果愿意，撑杆与基座之 间的连接装置可形成为单独的孔与可移除的销。尽管已经参考特定的具体实施方式
描述了本实用新型，但是其各种改型对于本领域普通技 术人员来说将显而易见，而不背离如所附权利要求概括的本实用新型的精神 和范围。尽管已经以支撑风力涡轮机为背景描述了所述柱杆组件，但是可以理解柱杆中 能够支撑其它装备，比如灯、天线以及标志等。上述所有参考文献的全部内容通过参引 结合入本文。
权利要求1.一种柱杆组件，所述柱杆组件具有基座；柱杆，所述柱杆以可枢转的方式连接于所述基座，以便在水平位置与直立位置之间 移动；致动器，所述致动器连接在所述基座与所述柱杆之间，并且能够操作成使所述柱杆 绕枢轴移动；撑杆，所述撑杆能够选择性地接合在所述柱杆与所述基座之间，以约束朝向所述水 平位置的枢转移动；以及位于所述基座和所述柱杆中的一个上的多个支座，用以允许所述致动器与所述支座 中的一个支座之间的选择性的连接，由此所述撑杆支撑所述柱杆，同时所述致动器在所 述多个支座之间移动。
2.如权利要求1所述的柱杆组件，其中，所述致动器是线性致动器。
3.如权利要求2所述的柱杆组件，其中，所述支座位于所述基座上。
4.如权利要求3所述的柱杆组件，其中，所述致动器以可枢转的方式连接于所述柱杆。
5.如权利要求3所述的柱杆组件，其中，所述基座包括一对侧向间隔开的壁，并且所 述致动器位于所述壁之间，所述支座形成在各个所述壁上。
6.如权利要求5所述的柱杆组件，其中，所述致动器与所述支座之间延伸有连接件， 以将所述致动器连接于所述壁。
7.如权利要求6所述的柱杆组件，其中，所述支座包括位于所述壁中的孔口，并且所 述连接件接合所述孔口。
8.如权利要求7所述的柱杆组件，其中，所述孔口由凸轮轨道连接，以在所述支座之 间引导所述连接件。
9.如权利要求8所述的柱杆组件，其中，所述孔口形成为沿所述凸轮轨道位于间隔 开的位置处的凹口。
10.如权利要求1所述的柱杆组件，其中，所述撑杆能够与所述基座选择性地接合。
11.如权利要求10所述的柱杆组件，其中，所述撑杆以可枢转的方式连接于所述柱杆。
12.如权利要求11所述的柱杆组件，其中，当所述柱杆位于所述水平位置与所述直立 位置之间时，所述撑杆接合所述基座中的孔口，由此允许所述致动器重新定位到所述支 座中的不同的一个支座。
13.如权利要求12所述的柱杆组件，其中，所述孔口由所述基座中的凹口提供，以容 置在所述撑杆与所述基座之间延伸的连接件。
14.如权利要求12所述的柱杆组件，其中，所述基座上设置有至少三个支座，用于所 述致动器，并且设置有至少两个孔口，用于选择性地接合所述撑杆。
专利摘要一种具有基座和柱杆的柱杆组件，柱杆以可枢转的方式连接于基座，以便在水平位置和直立位置之间移动。线性致动器连接在基座与柱杆之间并且能够伸长从而使柱杆绕枢轴移动。撑杆在抬升柱杆的过程中选择性地定位在柱杆与基座之间以约束朝向水平位置的枢转运动。基座上的多个支座允许致动器与基座之间的选择性的连接。撑杆定位成支撑柱杆，同时所述致动器在支座之间移动。
文档编号F03D11/04GK201794728SQ201020198708
公开日2011年4月13日 申请日期2010年5月17日 优先权日2009年5月15日
发明者克里斯托弗·贝纳德·格朗特 申请人:重复驱动动力公司