本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種能將工人和物體運送到大中型塔柱旁邊高空中作業(yè)的機械裝置，屬于搬運技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為了維護修理大型風力發(fā)電機組葉片，目前采取的主要方法是用大吊車或從風電機塔頂，下鋼繩吊一個裝有人和物的藍子到葉片旁邊作業(yè)，這樣的方法，有如下缺點：藍子升降復(fù)雜和在高空中很不穩(wěn)定，十分容易晃動，操作不順心，工作效率較低，所付出的成本高，特別是安全性差，而讓人生畏。為了保護環(huán)境，全球清潔能源行業(yè)，特別是新興的風力發(fā)電行業(yè)，在本世紀以來進入了高速發(fā)展的階段，2013年全球風力發(fā)電量已達到十個“三峽”的水平，每年大型風力發(fā)電機組葉片維護修理量變得很大，如何降低葉片維護成本，特別是如何提高工人在葉片旁邊的高空作業(yè)安全性，是一個應(yīng)該解決好的重大問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種大中型塔柱外壁機動攀爬框架，特別適于用于工人在大中型風電葉片旁邊的維護修理高空作業(yè)，其主要特征在于：有上架、上左夾、上右夾、下架、下左夾、下右夾，上左夾和上右夾與上架相連，下左夾和下右夾與下架相連，上架與下架通過連接桿相連成一個整體，該連接桿可以是兩頭上下分別是左旋螺紋和右旋螺紋的螺桿。該框架在大中型塔柱外壁攀爬原理：控制上下架和各個夾子，使得框架有點像尺蠖蟲一樣一伸一縮移動，抱著塔柱爬升或降落。設(shè)框架在塔柱底原始狀態(tài)是：上架與下架距離N毫米，全部上下左右夾都對塔柱夾緊不動。當下左夾和下右夾對塔柱的夾緊力松離，上左夾和上右夾對塔柱的夾緊力保持不變，驅(qū)動該螺桿右旋，則下架升h毫米而上架不動；當下架與上架距離變小為N-h＝n毫米時，下左夾和下右夾對塔柱夾緊，之后，上左夾和上右夾對塔柱的夾緊力松離， 驅(qū)動該螺桿左旋，則上架升而下架不動；當上架與下架距離變回N毫米后，上左夾和上右夾對塔柱變?yōu)閵A緊，此時整個框架升高h毫米并恢復(fù)原始狀態(tài)。這樣爬升循環(huán)x遍，框架升高xh毫米并恢復(fù)原始狀態(tài)。將爬升循環(huán)反過來進行就是降落循環(huán)。顯然，爬升不用快，這樣可以用容量不太大的蓄電池和小功率的直流電動機來給上述動作提供動力，這樣的框架能在大中型風電圓錐體塔柱雙層抱著上下攀爬供工人在高空操作，很穩(wěn)定，不容易晃動，工作效率高，成本低，特別是安全性大幅度提高！

附圖說明

圖1是大中型塔柱外壁機動攀爬框架的一個實施例，是安裝在1500千瓦大型風電機組塔底原始狀態(tài)的裝配草圖(大致比例1∶27，圖中部分細小結(jié)構(gòu)省略不畫，以避免圖面線條過密而看不清，下同)。

圖2是圖1所示實施例在完成半個爬升循環(huán)或半個降落循環(huán)時的裝配草圖。

圖3是將圖1所示實施例剖除去上架部分后的下架部分俯視裝配草圖。

具體實施方式

由圖1所示，本實施例安裝在塔柱(23)底部，其特征在于：有上架(1)、上左夾(21)、上右夾(18)、下架(7)、下左夾(12)、下右夾(15)，上左夾(21)和上右夾(18)與上架(1)相連，下左夾(12)和下右夾(15)與下架(7)相連，上架(1)與下架(7)通過連接桿(4)相連成一個整體。由圖2所示可知，下架(7)有二條，分別位于塔柱(23)前后兩邊，該連接桿(4)有4條；上架(1)也同樣有二條，分別位于塔柱(23)前后兩邊；上左夾(21)、上右夾(18)、下左夾(12)、下右夾(15)都是分別位于塔柱(23)前后兩邊各有一對共8個。為了不損傷塔壁，這些夾子端面粘貼或鑲嵌有硬度較小的硬橡膠等耐磨材料。

由圖1和圖2所示，上架(1)離塔柱(23)較遠部分呈水平狀，以安裝載重框(27)，另一部分呈斜狀；下架(7)與上架(1)形狀相同，下架(7)離塔柱(23)較遠部分呈水平狀，另一部分呈斜狀。上左夾(21)和上右夾(18)裝在上架(1)呈斜狀部分，下左夾(12)和下右夾(15)裝在 下架(7)呈斜狀部分，力學(xué)分析可知，若塔柱(23)表面很光滑，即使這些夾子對塔柱(23)的斜夾緊力不是很大，載重框(27)有重物時也難以打滑。

由圖1所示的連接桿(4)，兩頭分別是左旋螺紋和右旋螺紋，與螺紋連接桿(4)相配合的螺母(6)分別固定裝在上架(1)與下架(7)。螺紋連接桿(4)左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)時，上架(1)和下架(7)相應(yīng)移遠和移近。顯然，連接桿(4)還可以是液壓連接桿，和氣壓連接桿。這三種連接桿各有優(yōu)缺點。

由圖1所示，上左夾(21)和上右夾(18)是分別通過上左夾架(24)和上右夾架(17)與上架(1)相連的，下左夾(12)和下右夾(15)是分別通過下左夾架(10)和下右夾架(16)與下架(7)相連的；上左夾架(24)和上右夾架(17)由兩頭分別是左旋螺紋和右旋螺紋的第一螺桿(20)相連，下左夾架(10)和下右夾架(16)由兩頭分別是左旋螺紋和右旋螺紋的第二螺桿(14)相連。上下夾架都分別相應(yīng)固定有與第一螺桿(20)和第二螺桿(14)配合的螺母。為使第一螺桿(20)和第二螺桿(14)不晃動，還在上架(1)和下架(7)上分別固定有限位套(19)和限位套(13)。

由圖1所示，有電動機架(8)通過軸承(9)安裝在螺紋連接桿(4)中間，電動機架(8)上的電動機(5)通過鏈條(2)可驅(qū)動塔柱(23)前后各二個螺紋連接桿(4)同步轉(zhuǎn)動。從而各個螺紋連接桿(4)可按需適時將上架(1)與下架(7)距離平移地拉近或推遠，而且螺紋連接桿(4)受力較合理，相關(guān)零件安裝方便。顯然，電動機(5)應(yīng)連有斷電制動器。另外，可以由液馬達或氣馬達取代電動機(5)，當然各有優(yōu)缺點。

由圖1和圖2所示，第一螺桿(20)可由裝在上架(1)的電動機(22)驅(qū)動，第二螺桿(14)可由裝在下架(7)的電動機(11)驅(qū)動。塔柱(23)前后兩邊，第一螺桿(20)和第二螺桿(14)各有一對。為了塔柱(23)前后螺桿轉(zhuǎn)動同步、各夾子夾緊力接近，電動機(22)通過鏈條驅(qū)動這一對第一螺桿(20)，電動機(11)通過鏈條驅(qū)動這一對第二螺桿(14)。本實施例第一螺桿(20)和第二螺桿(14)的螺紋頭數(shù)均為2，以屆時容易解除夾緊力。當然可以由液馬達或氣馬達取代電動機(11，22)，各有優(yōu)缺點。顯然，電動機(22)和電動機(11)分別應(yīng)連有斷電制動器。

由圖1所示，在塔柱(23)前后二條上架(1)水平端上各裝有 一個滑條(25)，載重框(27)固定在這二個滑條(25)上，滑條(25)被固定在上架(1)的限位塊(3)限位，在驅(qū)動輪(26)作用下，載重框(27)隨著滑條(25)可在上架(1)水平端左右平移，載重框(26)與塔柱(23)的距離即可按需要調(diào)整。載重框(26)底面和四周用網(wǎng)圍起則更安全。

參見圖1和圖2，設(shè)本實施例在塔底原始狀態(tài)是，上架(1)與下架(7)距離520毫米，全部上下左右8個夾子都對塔柱(23)夾緊不動。本實施例攀爬基本動作和電機各開關(guān)位置動作如下：第一步“緊上下松”，按下載重框(26)上的爬升按鈕開關(guān)，使電動機(11)通電驅(qū)動第二螺桿(14)左旋，下左夾(12)和下右夾(15)對塔(23)松離，上左夾(21)和上右夾(18)對塔(23)的夾緊不變；第二步“緊上下升”，在塔(23)前下左夾(12)上旁的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ1被碰觸，電動機(11)斷電，并使電動機(5)通電驅(qū)動螺紋連接桿(4)右旋，則下架(7)升而上架(1)不動；第三步“上下近緊”，當下架(7)升到與上架(1)距離從520毫米變小為20毫米時，在塔(23)前上架(1)上的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ2被碰觸，電動機(5)斷電，并使電動機(11)通電驅(qū)動第二螺桿(14)右旋，下左夾(12)和下右夾(15)對塔(23)夾緊；第四步“上松緊下”，在塔(23)后下左夾(12)上旁的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ3被碰觸，電動機(11)斷電，并使電動機(22)通電驅(qū)動第一螺桿(20)左旋，上左夾(21)和上右夾(18)對塔(23)松離；第五步“上升緊下”，在塔(23)前上左夾(21)上旁的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ4被碰觸，電動機(22)斷電，并使電動機(5)通電驅(qū)動螺紋連接桿(4)左旋，則上架(1)升而下架(7)不動；第六步“上緊遠下”，上架(1)升到與下架(7)距離520毫米，在塔(23)后上架(1)的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ5被碰觸，電動機(5)斷電，并使電動機(22)通電驅(qū)動第一螺桿(20)右旋，上左夾(21)和上右夾(18)對塔(23)夾緊；第七步“上下遠緊”，此時框架升高500毫米并恢復(fù)原始狀態(tài)，在塔(23)后上左夾(21)上旁的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ6被碰觸，電動機(22)斷電。這樣爬升基本動作循環(huán)x遍，框架升高500x毫米并恢復(fù)原始狀態(tài)。

參見圖1和圖2，本實施例降落基本動作和電機各開關(guān)位置動作如下：框架升高500x毫米并恢復(fù)原始狀態(tài)后，第一步“上松緊下”，按下載 重框(26)上的降落按鈕開關(guān)，使電動機(22)通電驅(qū)動第一螺桿(20)左旋，上左夾(21)和上右夾(18)對塔(23)松離，下左夾(12)和下右夾(15)對塔外壁的夾緊力保持不變；第二步“上降緊下”，在塔(23)前上左夾(21)下旁轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ7被碰觸，電動機(22)斷電，并使電動機(5)通電驅(qū)動螺紋連接桿(4)右旋，則上架(1)降而下架(7)不動；第三步“上下近緊”，當上架(1)降到與下架(7)距離為20毫米時，裝在塔(23)前下架(7)上的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ8被碰觸使電動機(5)斷電，并使電動機(22)通電驅(qū)動第一螺桿(20)右旋，上左夾(21)和上右夾(18)對塔(23)夾緊；第四步“緊上下松”，裝在塔(23)后上左夾(21)下旁的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ9被碰觸，電動機(22)斷電，并使電動機(11)通電驅(qū)動第二螺桿(14)左旋，下左夾(12)和下右夾(15)對塔(23)松離；第五步“緊上下降”，裝在塔(23)前下左夾(12)下旁的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ10被碰觸，電動機(11)斷電，并使電動機(5)通電驅(qū)動螺紋連接桿(4)左旋，則下架(7)降而上架(1)不動；第六步“遠上下緊”，上架(1)與下架(7)距離變回520毫米，裝在塔(23)后下架(7)上的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ11被碰觸使電動機(5)斷電，并使電動機(11)通電驅(qū)動第二螺桿(14)右旋，下左夾(12)和下右夾(15)對塔(23)夾緊；第七步“上下遠緊”，此時框架降低500毫米并恢復(fù)原始狀態(tài)，裝在塔(23)后下左夾(12)下旁的轉(zhuǎn)換限位開關(guān)SQ12被碰觸，電動機(11)斷電。這樣降落基本動作循環(huán)x遍，框架降落500x毫米并恢復(fù)原始狀態(tài)。

為了應(yīng)付萬一電動失靈，本實施例還有手搖驅(qū)動應(yīng)急裝置(圖省略)，可隨時分別取代上述的三種電動機驅(qū)動升降。

當然，也可以設(shè)本實施例在塔底原始狀態(tài)是，上架(1)與下架(7)距離20毫米，全部上下左右8個夾子都對塔柱(23)夾緊不動，即如圖2所示狀態(tài)。這二種原始狀態(tài)各有優(yōu)缺點。

由于一臺攀爬框架需要更換用于風電場多臺塔柱，為方便運輸和裝卸，本實施例由可快速拆散裝配的幾個主要部件組成。具體如何拆散裝配就不描述了。