扭缆保护装置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技术领域，具体地涉及一种扭缆保护装置及风力发电机组。

背景技术：

风力发电机组的发电机一般置于塔筒顶部的机舱(通常位于几十米甚至上百米的高空)中，发电机发出的电需要通过电缆输送到地面，以便于对电能进行收集及向电网输送，电缆自机舱沿着塔筒内部重力方向垂直向下铺设。

风力发电机组的发电机在发电的过程中，叶片需要迎风设置，在风向改变的时候，叶片及机舱需要随着风向的改变而转动，这就使得自机舱沿着塔筒向下布置的电缆也会产生扭转及摆动；产生扭转之后的电缆，其在竖直方向上会有相应的位移。

电缆在扭转以后，相互之间会有摩擦，并且会缠绕在一起，影响电缆的散热；电缆摆动的过程中，也会与风力发电机组的塔筒内爬梯、平台、塔筒壁及其它附属设备产生碰撞导致电缆磨损。为了避免电缆在扭转的过程中缠绕在一起，以及避免电缆在摆动的过程中产生的碰撞及磨损，需要设计电缆保护装置，以将电缆相互隔离，使电缆在扭转以后，相互之间也保持一定的距离，并保证电缆不会直接与塔筒内部结构碰撞。

现有技术中已知的一种电缆保护装置，其技术方案采用两个对接呈圆筒形的部件将多束电缆同时固定，在扭缆时，由于不同的电缆承受的压力大小不同，部分电缆会因为受力小而出现上下窜动，使电缆保护装置对电缆失去其应有的保护效果。

现有技术中已知的另一种电缆防护装置，其采用滚珠的方式将内圈与外圈之间实现滚动连接，形成了类似于滚珠轴承的结构，但是内圈与外圈之间不能产生轴向位移，这就使得内圈在转动之后，对电缆产生拉伸的作用，会对电缆产生破坏的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种扭缆保护装置及风力发电机组，使用简单的结构解决电缆扭转时相互之间保持间隔以进行散热的问题。

本实用新型实施例的一个方面，提供了一种扭缆保护装置，包括：

两个或两个以上电缆夹块，每个所述电缆夹块包括第一夹块和第二夹块，所述第一夹块和第二夹块连接形成中间具有能够夹持电缆的通孔的筒状结构；

电缆隔板，由两个以上的分隔板拼接成型，在所述分隔板之间的对接面上设有凹槽，使所述分隔板拼接之后在对接面形成允许电缆穿过的分隔孔，所述电缆夹块对应安装于所述分隔孔；

所述电缆夹块固定连接在所述电缆隔板上，并且所述电缆夹块的筒状结构垂直对准所述电缆隔板的分隔孔，所述分隔孔的尺寸大于所述筒状结构的通孔的尺寸。

可选择地，每个所述分隔板的对接面上的凹槽构造为半圆形，使所述分隔板拼接之后形成的分隔孔为圆形。

可选择地，围绕所述分隔孔的周向在相互拼接的相邻两个分隔板上设有多个定位孔，用于与所述电缆夹块固定连接。

可选择地，在所述分隔孔一侧的一组定位孔设为圆孔，与圆孔相对的一侧的一组定位孔为长圆形孔。

可选择地，所述电缆隔板的中心开孔，形成圆环形状。

可选择地，所述分隔孔围绕所述电缆隔板的中心呈均匀分布。

可选择地，所述第一夹块的本体和所述第二夹块的本体的连接面之间通过螺钉连接。

可选择地，所述第一夹块的本体的端部设有第一底座，所述第二夹块的本体的端部设有第二底座，所述第一底座、第二底座固定连接在所述电缆隔板上。

可选择地，所述筒状结构的内壁面上设有三个沿着所述筒状结构的轴向延伸的呈弧面形状的夹持部，分别用于夹持一个电缆，三个所述夹持部围绕所述筒状结构的轴心呈正三角形分布。

可选择地，还包括：电缆护套，用于套接在所述电缆隔板的四边缘外部，并且电缆护套在轴向延伸出所述电缆隔板两侧表面。

可选择地，所述电缆护套由两个或两个以上护套分体连接成型。

可选择地，所述电缆护套的两端部分别设为缩口部，所述缩口部的外径自所述电缆护套的本体沿着轴向向两端逐渐缩小。

可选择地，在所述护套分体的内壁上设有固定板，所述分隔板固定在所述固定板上；所述固定板沿着所述电缆护套的内壁布置呈环形。

可选择地，所述固定板上对应所述分隔孔的位置设有缺口，所述缺口的形状与所述分隔孔适配。

可选择地，还包括，防撞挡圈，设置在所述电缆护套的外部，并且所述防撞挡圈的内壁与所述电缆护套之间具有间隙。

可选择地，所述防撞挡圈的两端部分分别设为扩口部，所述扩口部的内径自所述防撞挡圈的本体沿着轴向向两端逐渐增大。

可选择地，所述防撞挡圈由两个或两个以上挡圈分体连接成型。

本实用新型实施例的另一个方面，还提供一种风力发电机组，包括以上所述的扭缆保护装置。

可选择地，所述扭缆保护装置具有两个或两个以上，并且沿着电缆间隔安装。

可选择地，当所述扭缆保护装置包括所述防撞挡圈时，所述防撞挡圈被固定在风力发电机组的塔筒的内部，并且与所述塔筒同轴安装。

本实用新型实施例提供的扭缆保护装置及风力发电机组的有益效果是，通过电缆夹块将电缆夹持固定，通过拼接成型的电缆隔板固定电缆夹块，电缆隔板上的分隔孔将电缆之间分隔开，从而保证了电缆的散热，解决了机舱随着风向变化而转动时导致的电缆扭转缠绕的问题。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是本实用新型一实施例提供的电缆夹块的立体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的电缆夹块的对接结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的电缆隔板的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的分隔板的结构示意图；

图5时本实用新型一实施例提供的电缆隔板的局部结构示意图；

图6时本实用新型一实施例提供的扭缆保护装置的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的扭缆保护装置的使用状态示意图；

图8是本实用新型一实施例提供的电缆护套的立体结构示意图；

图9是图8中的电缆护套的水平截面结构示意图；

图10是本实用新型一实施例提供的扭缆保护装置的立体结构示意图；

图11是本实用新型一实施例提供的扭缆保护装置的使用状态示意图；

图12是本实用新型一实施例提供的防撞挡圈的纵截面结构示意图；

图13是本实用新型一实施例提供的防撞挡圈与电缆护套安装示意图；

图14是本实用新型一实施例提供的使用扭缆保护装置的风力发电机组的塔筒内部结构示意图。

图中：

100、电缆夹块；110、第一夹块；111、第一底座；120、第二夹块；121、第二底座；130、筒状结构；131、夹持部；

200、电缆隔板；210、分隔板；211、凹槽；212、分隔孔；220、定位孔；221、圆孔；222、长圆形孔；223、螺栓固定挡块；

300、电缆护套；310、缩口部；320、固定板；321、缺口；330、散热孔；

400、防撞挡圈；410、扩口部；

500、电缆；

600、塔筒。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的主要技术创意。

如图1-7所示，本实用新型一实施例提供的一种扭缆保护装置，包括电缆夹块100、电缆隔板200，其中：

电缆夹块100具有两个或两个以上，如图1-2所示，每个电缆夹块100包括第一夹块110和第二夹块120，第一夹块110和第二夹块120连接形成中间具有能够夹持电缆的通孔的筒状结构130；

如图3-4所示，电缆隔板200，由两个以上的分隔板210拼接成型，在分隔板210之间的对接面上设有凹槽211，使分隔板210拼接之后在对接面形成允许电缆穿过的分隔孔212，电缆夹块100对应安装于分隔孔212；

电缆夹块100固定连接在电缆隔板200上，并且电缆夹块100的筒状结构130垂直对准电缆隔板200的分隔孔212，分隔孔212的尺寸大于筒状结构130的通孔的尺寸，筒状结构130的通孔对电缆隔板200的投影在分隔孔212内。

本实施例提供的扭缆保护装置，其采用的电缆夹块100通过两个夹块连接形成筒状结构130，筒状结构130在轴向具有一定的长度，用于夹持电缆；其采用的电缆隔板200采用分体式拼接成型，并且在对接面上设置凹槽211，对接后形成分隔孔212，分隔孔212通常为圆形，但也可以是其他形状，甚至可以是不规则形状，但要求分隔孔212的尺寸大于筒状结构130的尺寸，以使电缆500在被电缆夹块100夹持固定以后，电缆500能够穿过分隔孔212，从而使电缆500能够自上向下沿着垂直方向布置。

电缆隔板200拼接之后通常为圆形，分隔孔212围绕电缆隔板200的周向均匀分布，相互之间保持一定的距离，以便于电缆500工作过程中散热，同时也避免了在电缆被机舱带动产生扭转时，相互之间摩擦接触。

可选择地，如图4所示，每个分隔板210的对接面上的凹槽211构造为半圆形，使分隔板210拼接之后形成的分隔孔212为圆形。圆形的分隔孔212更有利于电缆500从中通过，而且圆形的分隔孔212的圆周上不存在图棱和拐角，也避免了电缆500从分隔孔212中通过时被分隔孔212的边缘划伤，并且也可以使电缆500在工作过程中受迫扭转时，电缆500也不会被分隔孔212划伤。

所有的分隔板210可以是围绕电缆隔板200的中心等分的扇形板块，每个扇形板块的两侧边上分别设有半圆形的凹槽211，使分隔板210在拼接成型电缆隔板200以后，形成围绕电缆隔板200的圆周均匀分布的分隔孔212。

可选择地，如图3所示，围绕分隔孔212的周向在相互拼接的相邻两个分隔板210上设有多个定位孔220，用于与电缆夹块100固定连接。通常地，通过螺栓穿过定位孔220与电缆夹块100连接并将电缆夹块100固定，在通过螺栓固定的同时，还可以通过电缆夹块100实现分隔板210之间的连接，即：拼接成型的电缆夹块100，一部分通过螺钉与一个分隔板210连接，另一部分通过螺钉与另一个分隔板210连接，从而使相邻两个分隔板210之间实现固定。

基于本领域技术人员的理解，分隔板210之间也可以通过其他的固定方式实现连接。例如，如图5所示，分隔板210与分隔板210之间通过螺栓固定挡块223对接，然后通过螺栓固定。螺栓固定挡块223可以与分隔板210一体成型，也可以采用焊接等方式焊接在分隔板210上。

可选择地，在分隔孔212一侧的一组定位孔设为圆孔221，与圆孔221相对的一侧的一组定位孔为长圆形孔222。圆孔221用于对电缆夹块100进行定位；长圆形孔222用于与第一底座111或第二底座121连接，使第一夹块110可以在与第二夹块120连接的时候，通过螺栓调整第一夹块110、第二夹块120之间的距离以调整二者之间的夹持力，长圆形孔222可以便于第一夹块110、第二夹块120调整相互之间的距离。

可选择地，如图3所示，电缆隔板200的中心开孔，形成圆环形状。电缆隔板200的中心开孔以后，可以使电缆隔板200的重量减轻，并且中心开孔的部位可以用于气流或其他的电缆或绳索通过，使结构布局更合理。

可选择地，第一夹块110的本体和第二夹块120的本体的连接面之间通过螺钉连接，通过控制螺钉的锁紧位置，使第一夹块110、第二夹块120二者之间的连接距离可调，从而可以控制对电缆的夹持力。

可选择地，第一夹块110的本体的端部设有第一底座111，第二夹块120的本体的端部设有第二底座121，第一底座111、第二底座121可以通过螺钉固定在电缆隔板200上，也可以通过卡接或其他的连接方式固定在电缆隔板200上。

可选择地，筒状结构130的内壁面上设有三个沿着筒状结构的轴向延伸的呈弧面形状的夹持部131，分别用于夹持一个电缆，三个夹持部131围绕筒状结构130的轴心呈正三角形分布。弧面形状一般与被夹持的电缆500的柱面形状相适配，以使电缆500被夹持部131夹持的时候，电缆500的表面与夹持部131之间形成面接触，使电缆承受的夹持力均匀分布，同时增大了电缆500和夹持部131之间的摩擦力，从而使电缆被夹持的效果更好并且避免在夹持的过程中对电缆500的表面带来破坏；通过三个夹持部131的设计，可以使电缆夹块100可以同时夹持三个电缆500。通过三个夹持部131呈正三角形的分布结构，使被夹持的三个电缆500相互之间形成两两相接，电缆500与电缆500之间更紧凑。

基于本领域技术人员的理解，筒状结构130的通孔也可以为圆柱形状，此时一个电缆夹块100仅能夹持一个电缆，筒状结构130的通孔的直径应略小于被夹持的电缆500的直径，以使被夹持的电缆500能够承受合适的夹持力。

如图8-11所示，本实施例提供的扭缆保护装置，还包括：电缆护套300，用于套接在电缆隔板200的四边缘外部，并且电缆护套300在轴向延伸出电缆隔板200两侧表面。电缆护套300可以对电缆隔板200起到保护的作用，当电缆隔板200在塔筒600内部晃动时，电缆隔板200外部的电缆护套300能够代替电缆隔板200承受撞击力，并且把撞击力缓冲，从而保证电缆隔板200上部固定的电缆500的稳固。

电缆护套300为圆筒结构，在电缆护套300的壁上均匀开有若干个散热孔330，通过散热孔330的设计，便于气流横向穿过电缆护套300；同时，也便于上升气流或者下降气流经过电缆护套300上的散热孔330将电缆500工作产生的热量散发出去。散热孔330同时也便于在对电缆护套300内部的电缆夹块100、电缆隔板200进行检修时观察，并可以借助工具穿过散热孔330进入电缆护套300内部进行调整。通常地，散热孔330可以设置为沿着电缆护套300的轴向布置的长圆形结构，但也可以是其他形状，例如可以是圆形或者方形等形状。

电缆护套300由两个或两个以上护套分体连接成型。通常地，电缆护套300采用两个半圆筒形结构拼接成一个圆筒形的结构，但是本领域技术人员也可以采用三个以上的分体式结构进行拼接，在此不做具体限定；电缆护套在连接成型以后，在连接部位采用螺栓连接等可拆卸的方式进行连接，使工作人员在检修整个电缆护套的过程中，可以方便地打开连接，便于对电缆500的固定位置进行调整。

电缆护套300的两端部分别设为缩口部310，缩口部310的外径自电缆护套300的本体沿着轴向向两端逐渐缩小。实施的过程中，缩口部310可以是规则的锥面形状，也可以是球面形状或者喇叭形状等形状。由于电缆500在随着机舱转动的过程中发生扭转，在电缆500自身发生扭转时，还会使电缆500在竖直方向产生位移，通过电缆护套300的设计，使电缆500产生竖直方向位移的时候，固定电缆隔板200的电缆护套300随之进行竖直方向的位移；通过缩口部310的设计，可以减小电缆护套300在竖直方向产生位移时，与塔筒600内部的其他结构碰撞，从而保护整个电缆护套300以及电缆护套内部的电缆隔板200的安全使用。

通常地，在一个电缆护套300内部可以安装两个电缆隔板200，从而可以在两个电缆隔板200的位置都对电缆500进行固定，使电缆隔板200的结构也更为稳固。

在护套分体的内壁上设有固定板320，分隔板200固定在固定板320上；固定板320沿着电缆护套300的内壁布置呈环形。固定板320上对应与电缆隔板200连接的位置设置有螺栓孔，形成类似法兰的结构，固定板可以与电缆护套300一体成型，也可以是通过焊接或螺钉连接等方式被固定在电缆护套300的内部。

固定板320上对应分隔孔212的位置设有缺口321，缺口321的形状与分隔孔212适配。通过缺口321的设计，可以减小整个电缆护套300的尺寸，使电缆护套300与电缆隔板200的结构更为紧凑，并且布局也更合理，在降低了整个电缆护套300与电缆隔板200的尺寸的同时，还可以降低整个扭缆保护装置的整体重量，从而降低对电缆500的拉伸。

如图12-13所示，本实施例提供的扭缆保护装置，还包括，防撞挡圈400，设置在电缆护套300的外部，并且防撞挡圈400的内壁与电缆护套300之间具有间隙。如上所述，电缆护套300在塔筒600内部晃动的时候，通过防撞挡圈400可以有效地吸收电缆护套300晃动的动能，避免电缆护套300的晃动幅度过大，并且还可以在整个电缆护套300在竖直方向上发生位移时，对电缆护套300起到导向的作用，使电缆护套300沿着防撞挡圈400进行竖直方向的移动。

防撞挡圈400的两端部分分别设为扩口部410，扩口部410的内径自防撞挡圈400的本体沿着轴向向两端逐渐增大。实施的过程中，扩口部410可以是规则的锥面形状，也可以是球面形状或者喇叭形状等形状。在电缆护套300的竖直方向位移过大时，电缆护套300重新复位的过程中，通过扩口部410可以有效地引导电缆护套300重新回到防撞挡圈400内部，避免电缆护套300的边缘与防撞挡圈产生硬性碰撞(点对面的碰撞或者点对点的碰撞)。

可选择地，防撞挡圈400可以由两个或两个以上挡圈分体连接成型。采用分体连接的方式，可以便利防撞挡圈400的安装，当将电缆护套300及其上部的电缆隔板200、电缆夹块100安装好以后，只需要将电缆护套置于防撞挡圈400的安装位置，通过辅助工具将防撞挡圈400的分体结构连接成型。这样的结构设计，也便利于检修过程中对防撞挡圈400进行拆卸和替换。

如图14所示，本实用新型实施例还提供一种风力发电机组，包括以上实施例提供的扭缆保护装置。

扭缆保护装置具有三个，并且沿着电缆间隔安装。三个扭缆保护装置可以分别是以上任一实施例提供的扭缆保护装置，例如为如图14所示：位于顶部的扭缆保护装置使用电缆夹块100、电缆隔板200和电缆护套300；位于中部的扭缆保护装置使用电缆夹块100和电缆隔板200；位于底部的扭缆保护装置使用电缆夹块100、电缆隔板200、电缆护套300和防撞挡圈，其中的防撞挡圈400被固定在风力发电机组的塔筒600的内部，并且与塔筒同轴安装。

本领域技术人员也可以根据使用的需要而只选用以上实施例提供的一种扭缆保护装置，即上述三个扭缆保护装置结构完全相同。

基于本领域技术人员的理解，本实用新型实施例提供的风力发电机组，也可以仅使用一个扭缆保护装置，或者也可以使用四个甚至更多的扭缆保护装置。通常地，扭缆保护装置的数量可以根据风力发电机组的机舱的转动幅度、塔筒的高度以及电缆的数量进行设置；本领域技术人员也可以将本实施例提供的扭缆保护装置与其他风力发电机组的辅助结构结合应用。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。