线缆保护装置以及风力发电机组的制作方法

本实用新型涉及风力发电领域，具体涉及一种线缆保护装置以及风力发电机组。

背景技术：

风力发电机组包括捕风装置、机舱、塔筒以及其他部件，其中塔筒和机舱之间的电力传输主要依靠电力线缆。由于风力发电机组在捕捉风能时需要跟踪风向，即机舱会相对塔筒进行偏航转动，此时需要电力线缆在敷设过程中具有悬垂在机舱以及塔筒内的悬垂段，以方便实现动态扭揽，防止线缆断裂。

悬垂的线缆在机组运行时会出现摆动，容易与塔筒及机舱内的其它部件相互磕碰磨损，长期磨损和磕碰会对电力线缆外层护套造成无法修复的损伤，给长期运行的风力发电机组带来安全隐患。因此，需要一种线缆保护装置，对悬垂的线缆进行保护。

现有的线缆保护装置大致分为两种，即护套式和传统隔环式，然而不论是护套式还是传统隔环式，结构都比较复杂，现场安装繁琐且整体重量较大，增加安装的时间成本和运行的负载成本。

因此，期望一种结构更加精简的线缆保护装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种线缆保护装置以及一种风力发电机组，线缆保护装置能以更加精简的结构提供对风力发电机组内线缆的保护。

根据本实用新型的一方面，提供一种线缆保护装置，用于风力发电机组内悬垂的线缆的保护，线缆保护装置包括：第一隔环，两个以上的第一隔环沿纵向间隔设置，每个第一隔环上开设有在纵向上贯穿第一隔环的多个限位孔，多个限位孔用于穿设线缆；以及第一吊绳，两根以上的第一吊绳相互间隔且一端均沿纵向延伸串接两个以上的第一隔环，其中，两根以上的第一吊绳均穿过顶部的第一隔环与风力发电机组的预定部件连接。

可选地，第一隔环包括内圈部和围绕内圈部周围的外圈部，内圈部和外圈部共同限定限位孔的边界。

可选地，内圈部的外周边具有向内圈部中心区域方向凹陷的多个限位槽，外圈部封闭多个限位槽的豁口，从而共同形成多个限位孔。

可选地，内圈部的外周面、外圈部的内周面中的其中一个具有与另一个形状互补的凹槽，并且通过凹槽容纳另一个的至少部分周边结构。

可选地，外圈部与内圈部可拆卸连接；外圈部包括两个以上外圈子结构，两个以上外圈子结构相互可拆卸拼接形成外圈部。

可选地，线缆保护装置还包括：第二隔环，第二隔环通过两根以上的第二吊绳吊设在至少一对相邻第一隔环之间，第二隔环的尺寸小于第一隔环的尺寸。

可选地，两个以上的第一隔环相互平行，第二隔环与第一隔环同轴设置，第二隔环在第一隔环上的投影的外边缘到第一隔环中心的距离小于限位孔的任意边界到第一隔环中心的距离。

可选地，线缆保护装置还包括：活动连接件，第一吊绳的顶端通过活动连接件与风力发电机组的预定部件转动连接或滑动连接或摆动连接。

可选地，活动连接件为环形滑轨组件，环形滑轨组件包括环形滑轨以及与环形滑轨滑动配合的两个以上滑块，其中，两个以上滑块与风力发电机组的预定部件固定，第一吊绳的顶端与环形滑轨连接。

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：塔筒，具有顶部平台，顶部平台具有第一通孔；机舱，转动安装于塔筒的顶部，机舱底部具有与第一通孔位置对应的第二通孔；线缆，多根线缆自机舱内穿过第二通孔以及第一通孔向塔筒底部纵向延伸；以及前述任一项的线缆保护装置，多根线缆通过线缆保护装置的第一隔环的多个限位孔相互分隔，线缆保护装置的第一吊绳的顶端连接于塔筒的顶部平台或连接于机舱底部。

根据本实用新型实施例的线缆保护装置以及风力发电机组，利用第一吊绳将两个以上第一隔环间隔设置，结构精简且安装方便，可以减少风力发电机组内部承重。第一隔环包括的多个限位孔，能将多根线缆分隔开，在风力发电机组的偏航扭揽过程中，可以在一定程度上避免多根线缆的集束扭结现象，从而减少因集束扭结现象导致的线缆老化、发热、绝缘层破坏等问题。第一隔环将线缆限制在限位孔内，限位孔外围的第一隔环结构能够保护线缆，使其免于与机舱或塔筒内其他部件的磕碰或摩擦，从而延长线缆的使用寿命。

在一些可选的实施例中，第一隔环可以采用内圈部和外圈部共同限定限位孔的边界，内圈部和外圈部可以是可拆卸连接，使得线缆置于限位孔内的步骤更加便捷以及可逆，同时方便对内圈部或外圈部检修更换，提高线缆保护装置的易安装性能和可更换性能。

在一些可选的实施例中，线缆保护装置还包括间隔设置在相邻第一隔环之间的第二隔环，当风力发电机组的机舱进行偏航时，第二隔环可以进一步将相邻第一隔环之间线缆相互间隔，避免多根线缆在第一隔环中心轴处扭结集束。

在一些可选的实施例中，第一吊绳的顶端通过环形滑轨组件与风力发电机组的预定部件连接，当风力发电机组的机舱进行偏航时，第一吊绳通过环形滑轨组件能随机舱旋转，可以进一步减少线缆缠绕，从而提高偏航角度，减少解缆次数和时间，对提高机组发电量有明显增效作用。

附图说明

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示出根据本实用新型实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2示出根据本实用新型第一实施例的线缆保护装置的立体示意图；

图3示出根据本实用新型第一实施例的第一隔环的结构示意图；

图4示出根据本实用新型第一实施例的第一隔环的分解示意图；

图5示出根据本实用新型第一实施例的第一隔环的使用状态示意图；

图6示出图2中A-A向的截面图；

图7示出根据本实用新型第二实施例的线缆保护装置的立体示意图；

图8示出根据本实用新型第二实施例的第一隔环的结构示意图；

图9示出根据本实用新型第二实施例的第一隔环的使用状态示意图；

图10示出根据本实用新型第三实施例的第一隔环的结构示意图。

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，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，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更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例提供一种线缆保护装置以及一种风力发电机组，其中线缆保护装置用于风力发电机组内悬垂的线缆的保护，以下将结合附图对风力发电机组以及线缆保护装置进行详细说明。

图1示出根据本实用新型实施例的风力发电机组的结构示意图，该风力发电机组包括塔筒200、机舱300、线缆400以及线缆保护装置100。塔筒200具有顶部平台210，顶部平台210具有第一通孔211。机舱300转动安装于塔筒200的顶部，机舱300底部具有与第一通孔211位置对应的第二通孔310。多根线缆400自机舱300内穿过第二通孔310以及第一通孔211向塔筒200底部纵向延伸。本实施例中，机舱300内包括线缆固定装置320，塔筒200的底部设有马鞍面结构220，多根线缆400的顶端固定于线缆固定装置320，底部悬挂于马鞍面结构220上，在线缆固定装置320与塔筒200底部之间，形成多根线缆400的悬垂段。

线缆保护装置100包括第一隔环110第一吊绳120，两个以上的第一隔环110能够将多根线缆400分隔开，两根以上的第一吊绳120串接两个以上的第一隔环110，并且穿过顶部的第一隔环110与风力发电机组的预定部件连接。本实施例中，线缆保护装置100的第一吊绳120的顶端连接于机舱300底部，在其它的一些实施例中，线缆保护装置100的第一吊绳120的顶端也可以连接于塔筒200的顶部平台。每个第一隔环110具有多个限位孔113，多根线缆400可以通过线缆保护装置100的第一隔环110的多个限位孔相互分隔。

图2示出根据本实用新型第一实施例的线缆保护装置100的立体示意图，该线缆保护装置100包括第一隔环110以及第一吊绳120。两个以上的第一隔环110沿纵向间隔设置，在一些实施例中，两个以上的第一隔环110相互平行，每个第一隔环110开设有在纵向上贯穿第一隔环110的多个限位孔113，多个限位孔113用于穿设线缆400，能够将多根线缆400分隔开。两根以上的第一吊绳120相互间隔且均沿纵向延伸，并且串接两个以上的第一隔环110。其中，两根以上的第一吊绳120均穿过顶部的第一隔环110与风力发电机组的预定部件连接。

根据本实用新型实施例的线缆保护装置100以及风力发电机组，利用第一吊绳120将两个以上第一隔环110间隔设置，结构精简且安装方便，可以减少风力发电机组内部承重。第一隔环110包括的多个限位孔113，能将多根线缆400分隔开，在风力发电机组的偏航扭揽过程中，可以在一定程度上避免多根线缆400的集束扭结现象，从而减少因集束扭结现象导致的线缆400老化、发热、绝缘层破坏等问题。第一隔环110将线缆400限制在限位孔113内，限位孔113外围的第一隔环110结构能够保护线缆400，使其免于与机舱300或塔筒200内其他部件的磕碰或摩擦，从而延长线缆400的使用寿命。

图3和图4分别示出根据本实用新型第一实施例的线缆保护装置100包括的第一隔环110的结构示意图以及分解示意图，图5示出第一实施例的第一隔环110的使用状态示意图。本实施例的第一隔环110包括内圈部111和围绕内圈部111周围的外圈部112，其中内圈部111和外圈部112共同限定限位孔113的边界。具体地，内圈部111的外周边可以具有向内圈部111中心区域方向凹陷的多个限位槽113a，外圈部112封闭多个限位槽113a的豁口113b，从而共同形成多个限位孔113。

本实施例的内圈部111为外周均布多个限位槽113a的圆环形，其中心具有圆形的中心孔114，多个限位槽113a可为形状相同的异形三角形，其中豁口113b相对的角具有圆弧状过渡，并且均指向内圈部111的中心。外圈部112为与内圈部111外周尺寸匹配的圆环形，其内周的圆弧曲面可将限位槽113a的豁口113b封闭，将限位槽113a围成上述的限位孔113。本实施例的每个限位孔113内穿设三根线缆400，三根线缆400的中心轴呈正三角形布置。本实施例的线缆保护装置100采用三根第一吊绳120串接全部的第一隔环110，第一隔环110上设有用于穿设第一吊绳120的第一吊绳孔115a，第一吊绳孔115a的数目与第一吊绳120的数目对应，并且可以以第一隔环110的中心为中心旋转对称布置，使得多个第一吊绳120受力均匀。可以理解的是，上述涉及第一吊绳120和第一隔环110的各结构的形状和数目以及排布方式等仅是一种示例，在其它一些实施例中，根据实际需要，诸如内圈部111的形状、外圈部112的形状、限位孔113的形状、限位孔113的数目、限位孔113的排布方式、限位孔113可容纳线缆400的数目、第一吊绳120的数目以及排布方式等都可以进行相应变化和调整，例如每个限位孔113也可以容纳一根线缆400。

图6示出图2中A-A向的截面图，在可选的实施例中，内圈部111的外周面、外圈部112的内周面中的其中一个具有与另一个形状互补的凹槽，并且通过凹槽容纳另一个的至少部分周边结构。本实施例中，外圈部112的内周面具有与内圈部111的外周面形状互补的凹槽116，内圈部111的部分外周边结构伸入外圈部112的凹槽116内，使得内圈部111的外周边结构与外圈部112的内周边结构相互重叠。进一步地，在内圈部111的外周边结构与外圈部112的内周边结构的相互重叠部分处，内圈部111和外圈部112设有对应的连接孔117，内圈部111和外圈部112可以通过螺栓等连接件穿过对应的连接孔117相互连接，即在一些实施例中外圈部112与内圈部111可拆卸连接，使得线缆保护装置100更容易安装。

此外在本实施例中，外圈部112可以包括两个以上外圈子结构，两个以上外圈子结构相互拼接形成外圈部112。本实施例的外圈部112例如包括第一外圈子结构112a和第二外圈子结构112b，第一外圈子结构112a和第二外圈子结构112b均为半圆环形，两者可拆卸拼接，可以形成圆环形的外圈部112。

本实施例的第一隔环110采用内圈部111和外圈部112共同限定限位孔113的边界，内圈部111和外圈部112可以是可拆卸连接，使得线缆400置于限位孔113内的步骤更加便捷以及可逆，同时方便对内圈部111或外圈部112检修更换，提高线缆保护装置100的易安装性能和可更换性能。

图7示出根据本实用新型第二实施例的线缆保护装置100的立体示意图，该线缆保护装置100也包括两个以上的第一隔环110以及两根以上的第一吊绳120。其中第一隔环110以及第一吊绳120的结构和连接方式大致与第一实施例相同，在此不再详述。与第一实施例不同的是，线缆保护装置100还包括第二隔环130。第二隔环130尺寸小于第一隔环110的尺寸，第二隔环130通过两根以上的第二吊绳140吊设在至少一对相邻第一隔环110之间。

本实施例中每对相邻第一隔环110之间吊设一个第二隔环130，在一些其它实施例中，第二隔环130的数目为多个，每对相邻第一隔环110之间吊设两个以上第二隔环130。实际每对相邻第一隔环110之间吊设第二隔环130的数量可以根据第一隔环110之间的距离作调整，从而更有效将线缆400隔开。

本实施例中，第二隔环130与第一隔环110同轴设置，第二隔环130在第一隔环110上的投影的外边缘到第一隔环110中心的距离小于限位孔113的任意边界到第一隔环110中心的距离，使得自然状态下线缆400不会与第二隔环130接触，从而避免自然状态下第二隔环130对线缆400的磕碰摩擦。

本实施例的第二隔环130为圆环形，中心设有中心孔，第二隔环130上可以设置用于穿设第二吊绳140的吊绳孔，吊绳孔的数目与第二吊绳140的数目对应，并且可以以第二隔环130的中心为中心旋转对称布置，使得两个以上第二吊绳140受力均匀。

图8和图9分别示出根据本实用新型第二实施例的线缆保护装置100包括的第一隔环110的结构示意图以及第一隔环110的使用状态示意图。第二实施例的第一隔环110的结构与第一实施例的第一隔环110的结构大致相同，其中与第一实施例不同的是，第一隔环110上还设有用于穿设第二吊绳140的第二吊绳孔115b。第二吊绳孔115b与第一隔环110中心的距离小于第一吊绳孔115a与第一隔环110中心的距离，第二吊绳孔115b的数目可与第二吊绳140的数目对应，例如本实施例中，第二吊绳孔115b、第二吊绳140均为两个。可以理解的是，第二吊绳孔115b、第二吊绳140的数目及排布方式可以不限于此，例如图10示出的替代的第三实施例的第一隔环110的结构示意图中，第二吊绳孔115b也可以是三个，从而可以通过三根第二吊绳孔115b吊设第二隔环130，两个以上第二吊绳孔115b可以以第一隔环110的中心为中心旋转对称布置，使得两个以上第二吊绳140受力均匀。

根据上述实施例的线缆保护装置100，通过在相邻第一隔环110之间括间隔设置第二隔环130，当风力发电机组的机舱300进行偏航时，线缆400在扭缆过程中会向共同的中心轴靠拢，此时第二隔环130可以进一步将相邻第一隔环110之间线缆400相互间隔，避免多根线缆400在第一隔环110中心轴处扭结集束。

在一些实施例中，线缆保护装置100还可以包括活动连接件，第一吊绳120的顶端可以通过活动连接件与风力发电机组的预定部件转动连接或滑动连接或摆动连接。

请同时参考图1和图7，第二实施例的活动连接件为环形滑轨组件150，环形滑轨组件150包括环形滑轨151以及与环形滑轨151滑动配合的两个以上滑块152。其中，两个以上滑块152与风力发电机组的预定部件固定，本实施例中两个以上滑块152例如是与机舱300的底部固定，其分布在机舱300底部的第二通孔310的周边。第一吊绳120的顶端与环形滑轨151连接。

上述实施例的第一吊绳120的顶端通过环形滑轨组件150与风力发电机组的预定部件连接，当风力发电机组的机舱300进行偏航时，第一吊绳120通过环形滑轨组件150能随机舱300旋转，可以进一步减少线缆400缠绕，从而提高偏航角度，减少解缆次数和时间，对提高机组发电量有明显增效作用。

在上述实施例中，线缆保护装置100仅通过顶部与风力发电机组的预定部件连接，在一些实施例中，线缆保护装置100的底部也可以与风力发电机组的内部结构连接。例如风力发电机组的塔筒200还包括底部平台，第一吊绳120的底端还穿过底部的第一隔环110与该底部平台连接，或者在一些实施例中，第一吊绳120的底端穿过与万向连接环连接，或者底部的第一隔环110直接与万向连接环连接，万向连接环通过弹簧等弹性装置与底部平台连接，其中弹性装置能够在线缆400等装备提升以及缠绕时起到拉伸作用。

依照本实用新型如上文所述的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。