本發(fā)明總體上涉及一種被構(gòu)造成通過提升裝置,如起重機(jī)來操控的裝置。本發(fā)明更具體地涉及一種構(gòu)造成使負(fù)載俯仰和/或傾動(dòng)的提升機(jī)構(gòu)和包括該提升機(jī)構(gòu)的提升裝置。
背景技術(shù):
已經(jīng)描述了多種用于提升風(fēng)力機(jī)葉片的提升機(jī)構(gòu)。專利申請(qǐng)wo2010124744a1描述了一種用于提升風(fēng)力機(jī)葉片的方法和軛。盡管軛允許將風(fēng)力機(jī)葉片容納并保持在軛內(nèi)的固定位置,但是其不適于俯仰風(fēng)力機(jī)葉片。
因此,當(dāng)類似于wo2010124744a1公開的軛用于安裝風(fēng)力機(jī)葉片時(shí),必須使用另一種策略,從而在需要時(shí)俯仰軛??梢越柚谄鹬貦C(jī)和多根線,并通過改變線的一部分的長度,來實(shí)現(xiàn)軛的俯仰。這種方法難以實(shí)施且需要大量的空間,并且因此需要較大的提升高度。
dk177338b1描述了用于操控風(fēng)力機(jī)葉片的提升裝置。所述提升裝置包括構(gòu)造為俯仰提升裝置的連接裝置。所述提升裝置包括致動(dòng)器,所述致動(dòng)器可旋轉(zhuǎn)地連接至所述連接裝置的框架,并且可旋轉(zhuǎn)地連接至所述提升裝置的軛。
然而,所述致動(dòng)器僅適于在有限的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)俯仰提升裝置,這是由于所需的延伸率在很大程度上取決于提升裝置的俯仰角。
這意味著,當(dāng)俯仰角由致動(dòng)器具有最短長度的點(diǎn)逐漸變化時(shí),為了提供提供給定的俯仰變化,致動(dòng)器需要不斷地延伸。并且,提升裝置由于結(jié)構(gòu)原因,僅能在相對(duì)于連接裝置的俯仰方向上俯仰提升裝置。
us2012032125a1公開了一種用于操控風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的裝置。所述裝置包括框架,該框架界定至少部分容納轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部空間。所述裝置還包括布置在內(nèi)部空間中且安裝到框架上的葉片支撐件和第一杠桿臂。所述第一杠桿臂可旋轉(zhuǎn)地安裝到框架上并且包括設(shè)置在內(nèi)部空間的夾持端和致動(dòng)器端,所述致動(dòng)器端可移動(dòng),以旋轉(zhuǎn)所述第一杠桿臂,使得轉(zhuǎn)子葉片夾持在葉片支撐件和夾持端之間。然而,所述裝置懸掛在兩個(gè)分離的點(diǎn)上。因此,兩個(gè)線部件機(jī)械連接至這些點(diǎn)和與提升單元連接的上懸掛點(diǎn)。
因此,該裝置需要能夠在裝置上方的一定距離提供上懸掛點(diǎn)的提升裝置。因此,需要較大的提升高度。
因此,需要一種提升機(jī)構(gòu)和提升裝置,其可降低或甚至消除現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn),并且實(shí)現(xiàn)可將簡單的俯仰或傾斜程序用于提升機(jī)構(gòu)和提升裝置,所述提升機(jī)構(gòu)和提升裝置被構(gòu)造為操控諸如風(fēng)力機(jī)葉片的較大物體,并且與已知方案相比能夠降低提升高度。
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種提升機(jī)構(gòu)和提升裝置,其能夠以比現(xiàn)有技術(shù)的提升裝置更容易和更可靠的方式執(zhí)行所需的俯仰或傾斜程序,并且提升高度與已知方案相比得到降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的可通過如權(quán)利要求1所述的提升機(jī)構(gòu)和如權(quán)利要求9所述的提升裝置來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中限定,其在下文說明書中進(jìn)行解釋并在附圖中說明。
根據(jù)本發(fā)明的裝置是用于提升物體的提升機(jī)構(gòu),所述提升機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置,所述驅(qū)動(dòng)裝置包括連接至提升裝置(例如軛)框架的裝置。所述提升機(jī)構(gòu)還包括具有連接至線的裝置的提升部件,其中所述提升機(jī)構(gòu)包括當(dāng)所述提升機(jī)構(gòu)連接至框架時(shí),用于將所述提升部件相對(duì)于該框架以弧線或曲線移動(dòng)路徑移動(dòng)的裝置,其中將所述提升機(jī)構(gòu)構(gòu)造成僅懸掛于一個(gè)提升點(diǎn)。
由此,例如當(dāng)操控風(fēng)力機(jī)葉片時(shí),可以以簡單的方式實(shí)施所需的俯仰或傾動(dòng)程序。
根據(jù)本發(fā)明的裝置是用于提升諸如風(fēng)力機(jī)葉片的物體的提升機(jī)構(gòu)。然而,所述裝置可以用于操控各種其他物體。
所述驅(qū)動(dòng)裝置可以是任何類型的合適的驅(qū)動(dòng)部件,包括電動(dòng)和液壓的致動(dòng)器或被構(gòu)造為提供一個(gè)或多個(gè)組件的旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括控制單元(例如控制箱),所述控制單元裝備有用于控制驅(qū)動(dòng)裝置的裝置。
優(yōu)選地,所述控制單元包括諸如無線接收模塊的裝置,以使允許其可通過例如遙控裝置進(jìn)行無線控制,所述遙控裝置可基于任何合適的無線通信技術(shù),例如射頻技術(shù)。
所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于連接至軛的框架的裝置。這些裝置可以是任何合適的類型、尺寸和幾何形狀。所述驅(qū)動(dòng)裝置可以可移動(dòng)地、可滑動(dòng)地或可旋轉(zhuǎn)地排布或連接為一個(gè)部件,所述部件可以與軛的框架成為一體或連接至軛的框架?;蛘?,所述驅(qū)動(dòng)裝置可以通過安裝部件、螺栓(螺釘)或其他任何可為驅(qū)動(dòng)裝置與框架提供固定連接的裝置與框架連接。
所述提升機(jī)構(gòu)還包括提升部件,所述提升部件具有用于連接至線或與連接至線的鉤部件的裝置。
所述提升部件可以包括板部件,所述板部件具有用于連接線或線的鉤部件的孔或洞。所述提升部件可以包括可旋轉(zhuǎn)地連接至連接部件的板部件,所述連接部件連接至框架或包括用于連接至框架的裝置。
所述提升機(jī)構(gòu)包括用于當(dāng)提升機(jī)構(gòu)連接至框架時(shí),將所述提升部件相對(duì)于該框架以弧線或曲線移動(dòng)路徑移動(dòng)的裝置。所述弧線或曲線移動(dòng)路徑可以是圓形或橢圓形。
以這種方式,可以在有限的空間中提供較大角度范圍的運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)提升部件使得相對(duì)于重心產(chǎn)生提升點(diǎn)的位移。所述提升點(diǎn)的位移產(chǎn)生扭矩,并由此使提升機(jī)構(gòu)和其連接的框架旋轉(zhuǎn)。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括用于當(dāng)提升機(jī)構(gòu)連接至框架時(shí),將所述提升部件相對(duì)于該框架以弧線或曲線移動(dòng)路徑移動(dòng)的裝置,其中所述弧線或曲線移動(dòng)路徑可以是圓弧形或橢圓形的曲線。
優(yōu)選地,所述提升機(jī)構(gòu)包括用于當(dāng)提升機(jī)構(gòu)連接至框架時(shí),將所述提升部件相對(duì)于該框架以弧線移動(dòng)路徑移動(dòng)的裝置,其中提升點(diǎn)沿基本圓形的路徑圍繞重心移動(dòng)。
由此,在驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)時(shí),可實(shí)現(xiàn)保持重心和提升點(diǎn)之間的距離恒定。這是與現(xiàn)有技術(shù)相比的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì),現(xiàn)有技術(shù)中,在驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)期間,重心和提升點(diǎn)之間的距離顯著變化。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置和提升部件之間的機(jī)械連接裝置,并且這些機(jī)械連接裝置構(gòu)造為使得在驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)時(shí),當(dāng)所述提升機(jī)構(gòu)連接至框架時(shí),提升部件相對(duì)于該框架以弧線移動(dòng)路徑移動(dòng)。
因此,可以應(yīng)用簡單的致動(dòng)器,例如線性致動(dòng)器以產(chǎn)生沿直線的運(yùn)動(dòng),并將該線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成使提升部件以弧線移動(dòng)路徑移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)??梢詫⒑唵蔚男D(zhuǎn)裝置構(gòu)造成使提升部件以弧線/曲線/橢圓的移動(dòng)路徑移動(dòng)。所述機(jī)械連接裝置可以為任何合適的類型和尺寸。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括用于在啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí),當(dāng)所述提升機(jī)構(gòu)連接至框架時(shí),將提升部件相對(duì)于框架在弧線移動(dòng)路徑中移動(dòng)的裝置。因此,可以以簡單和安全的方式提供所需的移動(dòng)路徑。
有益地,所述提升機(jī)構(gòu)包括桿部件,滑動(dòng)部件,附接部件,連接部件和具有桿部件的致動(dòng)器,其中附接部件固定到連接部件上,所述連接部件機(jī)械地連接到滑動(dòng)部件上,所述滑動(dòng)部件可滑動(dòng)地連接到桿部件,所述桿部件在與所述致動(dòng)器的桿部件基本平行的方向延伸。
因此,可以提供一種堅(jiān)固并可靠的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)易于規(guī)?;惭b于軛上。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括齒條、小齒輪和連接部件,其中所述齒條具有多個(gè)齒,所述齒被構(gòu)造為與可旋轉(zhuǎn)地連接到連接部件的小齒輪的齒嚙合。
因此,可以提供簡單且可易于安裝的提升機(jī)構(gòu)。
有利地,齒條通過安裝部件和支撐部件與軛的框架連接,所述支撐部件與齒條的遠(yuǎn)端和軛的框架連接。
有益地,將所述滑動(dòng)部件安裝為沿齒條滑動(dòng)。
有利地,將電動(dòng)機(jī)安裝在滑動(dòng)部件上,并通過一個(gè)或多個(gè)電纜與控制箱電連接,并且所述電動(dòng)機(jī)被安裝以驅(qū)動(dòng)小齒輪。
因此,當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),小齒輪旋轉(zhuǎn)并沿著齒條縱軸移動(dòng)。因此,所述可滑動(dòng)地連接至桿部件的滑動(dòng)部件將沿著桿部件移位。
有益地,所述提升機(jī)構(gòu)包括弧形齒條、小齒輪、電動(dòng)機(jī)、滑動(dòng)部件和用于連接至框架的裝置,其中所述小齒輪可旋轉(zhuǎn)地連接至滑動(dòng)部件,其中所述滑動(dòng)部件安裝為沿齒條滑動(dòng),其中所述電動(dòng)機(jī)安裝在滑動(dòng)部件上。
有利地,所述小齒輪機(jī)械地連接至電動(dòng)機(jī)并被構(gòu)造為由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
有利地,所述提升部件通過銷接與滑動(dòng)部件可旋轉(zhuǎn)地連接。
有利地,在提升部件中設(shè)置孔或洞,并且所述孔或洞構(gòu)造為接受線或與所述線機(jī)械連接的鉤部件。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括第一連接部件,所述第一連接部件可旋轉(zhuǎn)地連接至所述提升部件,并且可旋轉(zhuǎn)地連接至在啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)平移的部件。
因此,可以簡單且可靠地將線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為弧形運(yùn)動(dòng)。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括第二連接部件,所述第二連接部件可旋轉(zhuǎn)地連接至第一連接部件,并可旋轉(zhuǎn)地連接至框架或包括用于可旋轉(zhuǎn)地連接至框架的裝置。
所述結(jié)構(gòu)為提升部件提供了理想的移動(dòng)路徑。優(yōu)選地,將第二連接部件與框架連接點(diǎn)的距離設(shè)置為明顯短于第二連接部件與第一連接部件連接點(diǎn)的距離,和第一連接部件與在啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)平移的部件連接點(diǎn)的距離。
有益地,所述第二連接部件明顯短于所述第一連接部件。
有利地,所述提升機(jī)構(gòu)包括提升部件,所述提升部件可旋轉(zhuǎn)地連接至提升機(jī)構(gòu)的連接部件。
因此,所述提升機(jī)構(gòu)可以懸掛在提升部件上設(shè)置的單個(gè)點(diǎn)上,并且仍然可充分操作。
有利地,所述提升點(diǎn)設(shè)置在提升部件的周圍。
因此,可以使提升機(jī)構(gòu)的尺寸最小。
有益地,所述提升機(jī)構(gòu)包括框架并且所述提升點(diǎn)設(shè)置在框架的周圍。術(shù)語在“框架的周圍”意指在框架的周邊。
因此,可以提供緊湊的提升機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的目的可以通過具有本發(fā)明提升機(jī)構(gòu)的提升裝置,如c形軛來實(shí)現(xiàn)。
有利地,所述c形軛包括與框架可拆卸連接的配重部件。
由此,可以改變包括c形軛、負(fù)載(例如風(fēng)力機(jī)葉片)和提升機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)重心。因此,可以應(yīng)用相同的提升機(jī)構(gòu)來處理不同類型的負(fù)載。
附圖說明
本發(fā)明將由下文給出的詳細(xì)說明中得到更充分的理解。附圖僅以說明的方式提供,因此它們并非對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1a)示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,其安裝在軛上;
圖1b)示出了圖1a)所示提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,但為另一種位形;
圖1c)示出了圖1a)和圖1b)所示提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,但為另一種位形;
圖2a)示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,其安裝在構(gòu)造為操控風(fēng)力機(jī)葉片的c形軛上;
圖2b)示出了圖2a)所示提升機(jī)構(gòu)在使用期間的移動(dòng)路徑和受力的側(cè)視圖;
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,其安裝在構(gòu)造為操控圓柱形負(fù)載的軛上;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,其安裝在構(gòu)造為操控圓柱形負(fù)載的軛上;
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,其安裝在構(gòu)造成為處理細(xì)長負(fù)載的軛上;
圖6a)示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,并且
圖6b)示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例
為說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案,現(xiàn)詳細(xì)引用附圖,本發(fā)明提升機(jī)構(gòu)2的不同操作狀態(tài)示于圖1。
圖1a)示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2的側(cè)視圖,其安裝在軛42上。
該提升機(jī)構(gòu)2包括作為致動(dòng)器4提供的驅(qū)動(dòng)裝置4,其具有殼體8和桿部件6。提升機(jī)構(gòu)2包括附接部件12,附接部件12固定于連接部件14上,連接部件14機(jī)械地連接至滑動(dòng)部件18上,滑動(dòng)部件18可滑動(dòng)地連接至桿部件16,桿部件16在平行于致動(dòng)器4的桿部件6的方向延伸。
所述桿部件16通過安裝部件36連接至軛42的框架20。所述致動(dòng)器4的殼體8通過安裝部件10連接至軛42的框架20。
一個(gè)細(xì)長的連接部件22通過銷接頭26”可旋轉(zhuǎn)地連接至滑動(dòng)部件18。所述連接部件22通過銷接頭26可旋轉(zhuǎn)地連接至提升部件38。一個(gè)較小的連接部件24通過銷接頭26”’可旋轉(zhuǎn)地連接至軛42的框架20,并且通過銷接頭26'可旋轉(zhuǎn)地連接至連接部件22。
當(dāng)致動(dòng)器4啟動(dòng)時(shí),提升部件38以特定的移動(dòng)路徑(參見圖2b)移動(dòng)。致動(dòng)器4的啟動(dòng)將使滑動(dòng)部件18平移,滑動(dòng)部件18將使連接部件22移位。這將導(dǎo)致提升部件38相對(duì)于軛42的位置變化。因此,提升點(diǎn)28的位置相對(duì)于系統(tǒng)重心30移動(dòng)(其中系統(tǒng)應(yīng)被認(rèn)為包括提升機(jī)構(gòu)2、軛42和負(fù)載34)。
負(fù)載34由軛42保持。負(fù)載34設(shè)置在軛42的框架20的負(fù)載槽內(nèi)。
線32連接至提升部件38,并且提升裝置諸如起重機(jī)可以連接至線32。線32垂直延伸。
軛42的水平方向h以及取向方向o示于圖1a)。可以看出,軛42的水平方向h和取向方向o之間的角度θ1約為40度。軛42相對(duì)于水平方向h順時(shí)針俯仰約40度。
提升點(diǎn)28和重心30沿相同的垂直線設(shè)置。因此,由所產(chǎn)生的力(重力和力f的總和)引起的扭矩為零。
桿部件6延伸至接近其最大長度,因此,滑動(dòng)部件18被設(shè)置為接近桿部件16的遠(yuǎn)端。
圖1b)示出了圖1a)所示的提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖,其構(gòu)造為軛42相對(duì)于水平方向h逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)約40度。因此,水平方向h與軛42的取向方向o之間的角度θ2約為40度。線32垂直延伸,并且提升點(diǎn)28和重心30沿著相同的垂直線設(shè)置。因此,由所產(chǎn)生的力(重力和力f的總和)引起的扭矩為零。
通過啟動(dòng)致動(dòng)器4,桿部件6可以在非常有限的空間中豎立和縮回。在圖1b)中,提升機(jī)構(gòu)用于反轉(zhuǎn)致動(dòng)器4。因此,桿部件6縮回。桿部件6由此縮短至其最小長度。因此,滑動(dòng)部件18設(shè)置為接近致動(dòng)器4的殼體8。
該細(xì)長連接部件22和較小連接部件24在這種操作狀態(tài)下彼此平行延伸。結(jié)果是,較小的連接部件24不可見,這是因?yàn)樗浑[藏在細(xì)長連接部件22的后面。
圖1c示出了圖1a)和圖1b)所示提升機(jī)構(gòu)的另一種操作狀態(tài)的側(cè)視圖。在該構(gòu)造中,軛42相對(duì)于水平方向h順時(shí)針傾斜15度。因此,水平方向h與軛42的取向方向o之間的角度θ3約為15度。
線32垂直延伸。因此,提升點(diǎn)28和重心30沿相同的垂直線設(shè)置。因此,由所產(chǎn)生的力(重力和力f的總和)引起的扭矩為零。
致動(dòng)器4已經(jīng)啟動(dòng),并且移動(dòng)桿部件6的位置使其長度比圖1b)所示長度更長,但比圖1a)所示長度更短。
細(xì)長的連接部件22相對(duì)于較小的連接部件24稍微傾斜。
盡管未在圖1a),圖1b)和圖1c)中示出,軛42可以配備有用于將負(fù)載34固定到軛42的框架20的鎖定裝置。因此,可以在俯仰動(dòng)作期間通過鎖定裝置將負(fù)載34保持就位。然而,這種鎖定裝置的實(shí)例示于圖5。
圖2a)示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2的側(cè)視圖,其安裝在構(gòu)造為處理風(fēng)力機(jī)葉片46的c形軛42上。
c形軛42包括框架20和與框架20可拆卸地連接的配重部件44。因此,可以改變包括c形軛、風(fēng)力機(jī)葉片46(負(fù)載)和提升機(jī)構(gòu)2的系統(tǒng)重心30。由此,可以應(yīng)用相同的提升機(jī)構(gòu)來處理不同類型的負(fù)載。
圖2a)示出了提升機(jī)構(gòu)2的結(jié)構(gòu)元件的示意圖。提升機(jī)構(gòu)2包括可滑動(dòng)地布置成沿線l移動(dòng)的第一點(diǎn)a。可以應(yīng)用任何合適類型的致動(dòng)器(例如線性電致動(dòng)器)以建立點(diǎn)a沿線l的運(yùn)動(dòng)。
提升機(jī)構(gòu)2還包括表示接頭的點(diǎn)b和對(duì)應(yīng)于提升機(jī)構(gòu)2提升點(diǎn)28的點(diǎn)d。提升機(jī)構(gòu)2還包括細(xì)長的連接部件22,其機(jī)械連接點(diǎn)a、b、d,以及較短的連接部件24,連接部件24可旋轉(zhuǎn)地連接至點(diǎn)c處的接頭并且在點(diǎn)b可旋轉(zhuǎn)地連接至細(xì)長的連接部件22。盡管未示出,點(diǎn)c可以直接或間接地連接至軛42的框架20。
當(dāng)點(diǎn)a沿線l移動(dòng)時(shí),點(diǎn)d沿以虛線表示的弧形移動(dòng)路徑40移動(dòng)。該系統(tǒng)包括:軛42、提升機(jī)構(gòu)2和風(fēng)力機(jī)葉片46,其重心為30。
當(dāng)提升機(jī)構(gòu)啟動(dòng),并且點(diǎn)d設(shè)置在沿移動(dòng)路徑40的特定位置時(shí),將因重力而產(chǎn)生扭矩,并且系統(tǒng)將圍繞其重心30旋轉(zhuǎn)。因此,建立這樣的平衡:提升點(diǎn)28將沿著與重心30相同的垂直線設(shè)置。當(dāng)建立平衡時(shí),由所產(chǎn)生的力(重力和力f的總和)引起的扭矩為零,并且不會(huì)使軛42的框架20產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
圖2b)示出了在使用圖2a)所示的提升機(jī)構(gòu)2時(shí),移動(dòng)路徑40和受力f、g的側(cè)視圖。
圖2b)的左部示出了具有水平軸x和垂直軸y的二維坐標(biāo)系。
移動(dòng)路徑40是用虛線表示的圓弧。重力g沿著垂直軸y延伸并作用于重心30。從重心30到提升點(diǎn)28(也用d表示)的杠桿臂距離矢量r在圖2b)中示出。
提升力f的垂直分量fy和水平分量fx用虛線箭頭表示,而提升力f用實(shí)線箭頭表示。并且,提升力f和杠桿臂距離矢量r之間的角度θ在圖2b)中示出。
進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)矩τ由下式表示:
(1)τ=r×fx=|r||fx|sin(θ)
其中r×fx是杠桿臂距離矢量r與提升力f的水平分量fx的乘積(由于提升力f的垂直分量fy和重力g彼此抵消,因此fx相當(dāng)于所產(chǎn)生的力)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2的側(cè)視圖,其安裝在構(gòu)造成處理圓柱形負(fù)載34的軛42上。
軛42包括框架20,該框架20設(shè)置有構(gòu)造成接受負(fù)載34的槽。提升機(jī)構(gòu)2包括連接至軛42框架20的致動(dòng)器4。致動(dòng)器4具有殼體8和桿部件6。附接部件12固定至桿部件6和連接部件14,連接部件14機(jī)械連接至滑動(dòng)部件18,滑動(dòng)部件18可滑動(dòng)地連接至桿部件16,桿部件16沿與致動(dòng)器4的桿部件6平行的方向延伸。
桿部件16通過安裝部件36固定至軛42的框架20,安裝部件36機(jī)械連接至軛42的框架20。殼體8通過安裝部件10固定至軛42的框架20。
細(xì)長的連接部件22通過銷接頭26”可旋轉(zhuǎn)地連接至滑動(dòng)部件18,而連接部件22通過銷接頭26可旋轉(zhuǎn)地連接至提升部件38。較小的連接部件24通過銷接頭26”’可旋轉(zhuǎn)地連接至軛42的框架20,并且通過銷接頭26'可旋轉(zhuǎn)地連接至連接部件22。
當(dāng)致動(dòng)器4啟動(dòng)時(shí),滑動(dòng)部件18沿著桿部件16移動(dòng)。這使得連接部件22產(chǎn)生位移,導(dǎo)致提升部件38相對(duì)于軛42的位置變化。因此,提升點(diǎn)28的位置相對(duì)于系統(tǒng)重心30移動(dòng),所述系統(tǒng)包括升降機(jī)構(gòu)2、軛42和負(fù)載34。
線32連接至提升部件38。任何合適的提升裝置,例如起重機(jī)均可機(jī)械連接至線32,從而提升和/或俯仰軛42。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2的側(cè)視圖。所述提升機(jī)構(gòu)2安裝在構(gòu)造成處理負(fù)載34的軛42上。
提升機(jī)構(gòu)2包括具有多個(gè)齒的齒條50,所述的齒構(gòu)造為與可旋轉(zhuǎn)地連接至連接部件14的小齒輪48的齒嚙合。齒條50通過安裝部件10和支撐部件56連接至軛42的框架20,支撐部件56連接至齒條50的遠(yuǎn)端和軛42的框架20。
滑動(dòng)部件52安裝成沿著齒條50滑動(dòng)。電動(dòng)機(jī)54安裝在滑動(dòng)部件52上,并通過電纜72與控制箱64電連接。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)54啟動(dòng)時(shí),小齒輪48旋轉(zhuǎn)并沿齒條50的縱向軸線z移動(dòng)。因此,可滑動(dòng)地附接到桿部件16的滑動(dòng)部件18將沿桿部件16移位。
滑動(dòng)部件18的移動(dòng)將改變連接部件22的取向,連接部件22連接至滑動(dòng)部件18、較小的連接部件24,并通過銷接頭26連接至提升部件38。較小的連接部件24通過銷接頭26”’可旋轉(zhuǎn)地連接至軛42的框架20,并且通過銷接頭26'可旋轉(zhuǎn)地連接至細(xì)長的連接部件22。因此,電動(dòng)機(jī)54的啟動(dòng)使滑動(dòng)部件18移動(dòng)。這將導(dǎo)致提升部件38的位置改變。
當(dāng)提升部件38的位置改變時(shí),可以產(chǎn)生如圖2a)和圖2b)所示的扭矩。線32連接至提升部件38中設(shè)置的孔。提升點(diǎn)28示于圖4。
齒條50和相應(yīng)的小齒輪48上的齒的尺寸和數(shù)量可以各種方式變化。有利地,使用比圖4所示尺寸更小且數(shù)量較大的齒。
控制箱64可以由任何合適類型的無線遙控裝置(未示出)控制。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2的側(cè)視圖,其安裝在構(gòu)造成為處理細(xì)長的負(fù)載34的軛42上。
框架20具有構(gòu)造為接收負(fù)載34的槽部件??梢愿淖儾鄄考膸缀涡螤钜赃m應(yīng)裝配負(fù)載34的外部幾何形狀。
鎖定部件66通過接頭68可旋轉(zhuǎn)地連接至框架20的下端和遠(yuǎn)端。鎖定部件66包括設(shè)置在其遠(yuǎn)端的彈性部件。彈性部件構(gòu)造成抵靠(或鄰接)負(fù)載34,并因此固定負(fù)載34。
提升機(jī)構(gòu)2包括弧形齒條60,弧形齒條60具有沿弧形齒條60均勻分布的多個(gè)齒62。小齒輪48通過滑動(dòng)部件52可移動(dòng)地連接至弧形齒條60,小齒輪48具有多個(gè)齒,所述齒構(gòu)造成與弧形齒條60的齒62嚙合。
小齒輪48機(jī)械連接至電動(dòng)機(jī)54并構(gòu)造成由電動(dòng)機(jī)54驅(qū)動(dòng)。提升部件38通過銷接頭26可旋轉(zhuǎn)地連接至滑動(dòng)部件52。提升部件38中設(shè)置有孔,并且線32連接至提升部件38的孔。線32所連接的點(diǎn)對(duì)應(yīng)于提升點(diǎn)28。
弧形齒條60通過第一支撐部件58和第二支撐部件58'連接至軛42的框架20。
控制箱64連接至第二支撐部件58',并通過電纜72電連接至電動(dòng)機(jī)54。由于提升點(diǎn)28相對(duì)于重心30水平位移,將產(chǎn)生扭矩(未示出),并且將產(chǎn)生軛42的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)提升點(diǎn)28和重心30沿相同的垂直線布置時(shí),扭矩將為零。
當(dāng)馬達(dá)54啟動(dòng)時(shí),滑動(dòng)部件52將沿齒條60移動(dòng),且因此提升部件38和提升點(diǎn)28將沿齒條60移動(dòng)。提升部件38的位置決定所產(chǎn)生扭矩的大小和方向(使用式(1),如參照?qǐng)D2b所說明)。因此,可通過提升機(jī)構(gòu)42以受控的方式調(diào)節(jié)軛42。
圖6a)示出了根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2的側(cè)視圖。提升機(jī)構(gòu)2基本上對(duì)應(yīng)于圖2a)所示的提升機(jī)構(gòu);然而,點(diǎn)c可滑動(dòng)地布置,會(huì)造成略有不同的移動(dòng)路徑40。
提升機(jī)構(gòu)2包括第一點(diǎn)a,第一點(diǎn)a可滑動(dòng)地布置以沿線l移動(dòng)??梢詰?yīng)用任何合適類型的致動(dòng)器(例如線性電致動(dòng)器)以使點(diǎn)a沿線l運(yùn)動(dòng)。
提升機(jī)構(gòu)2包括表示接頭的點(diǎn)b和對(duì)應(yīng)于提升機(jī)構(gòu)2提升點(diǎn)的點(diǎn)d。提升機(jī)構(gòu)2還包括細(xì)長的連接部件22,連接部件22機(jī)械連接點(diǎn)a、b、d,以及在點(diǎn)c處可旋轉(zhuǎn)地連接至接頭的連接部件24。連接部件24在點(diǎn)b可旋轉(zhuǎn)地連接至細(xì)長的連接部件22。點(diǎn)c可滑動(dòng)地布置,以提供所示的偏移。
當(dāng)點(diǎn)a沿線l移動(dòng)時(shí),點(diǎn)d沿以虛線表示的弧形移動(dòng)路徑40移動(dòng)。
當(dāng)提升機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí),點(diǎn)d設(shè)置在沿移動(dòng)路徑40的特定位置。當(dāng)點(diǎn)a和c沿線l設(shè)置時(shí),移動(dòng)路徑40將是圓形的。然而,當(dāng)點(diǎn)c偏移時(shí)(并且因此點(diǎn)a和c不沿線l設(shè)置),移動(dòng)路徑40將是橢圓曲線,如圖6a)所示。
圖6b)示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種提升機(jī)構(gòu)2的側(cè)視圖。提升機(jī)構(gòu)2包括第一點(diǎn)a,第一點(diǎn)a圍繞點(diǎn)e可旋轉(zhuǎn)地布置,其中連接部件22'連接兩個(gè)點(diǎn)a、e。
提升機(jī)構(gòu)2還包括表示接頭的點(diǎn)b和對(duì)應(yīng)于提升機(jī)構(gòu)2提升點(diǎn)的點(diǎn)d。提升機(jī)構(gòu)2還包括連接點(diǎn)a、b、d的細(xì)長的連接部件22。提升機(jī)構(gòu)2還包括連接部件24,連接部件24在點(diǎn)c可旋轉(zhuǎn)地連接至接頭。連接部件24在點(diǎn)b可旋轉(zhuǎn)地連接至細(xì)長的連接部件22。點(diǎn)c可滑動(dòng)地布置,以提供所示的偏移。
通過沿著由虛線表示的較大圓形旋轉(zhuǎn)點(diǎn)b,并通過沿著所指示的較小圓形旋轉(zhuǎn)點(diǎn)a,可以實(shí)現(xiàn)圖6b)所示的移動(dòng)路徑40。
移動(dòng)路徑40可以通過選擇不同的偏移以產(chǎn)生許多變化。因此,可以獲得經(jīng)調(diào)整后符合特定要求的移動(dòng)路徑40。
在圖1-圖6所示的實(shí)施方案中,可以應(yīng)用數(shù)個(gè)提升機(jī)構(gòu)2。提升機(jī)構(gòu)2可以被構(gòu)造成為彼此獨(dú)立地起作用。因此,可以同時(shí)實(shí)施圍繞幾個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2可以安裝在各種類型的提升裝置上,所述提升裝置包括各種形狀、類型和尺寸的軛和c形軛。
將葉片安裝到風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子的一種方式是將第一葉片連接至地面上的轉(zhuǎn)子,然后用轉(zhuǎn)子提升裝置安裝轉(zhuǎn)子。隨后,當(dāng)相對(duì)于水平面傾斜30°時(shí),需要安裝第二個(gè)葉片。第三個(gè)葉片可以在相對(duì)于水平面傾斜-30°時(shí)安裝。根據(jù)本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)2和提升裝置42能夠以簡單和安全的方式實(shí)施所述安裝。
附圖標(biāo)記列表
2提升機(jī)構(gòu)
4致動(dòng)器
6桿部件
8殼體
10安裝部件
12附接部件
14連接部件
16桿部件
18滑動(dòng)部件
20框架
22、22’、24連接部件
26、26’、26”、26”’銷接頭
28提升點(diǎn)
30重心
32線
34負(fù)載
36安裝部件
38提升部件
40移動(dòng)路徑
42軛
44配重部件
46風(fēng)力機(jī)葉片
48小齒輪
50齒條
52滑動(dòng)部件
54電動(dòng)機(jī)
56、58、58’支撐部件
60弧形齒條
62齒
64控制箱
66鎖部件
68接頭
70彈性部件
72電纜
f力
h水平方向
o取向方向
xx軸
yy軸
z縱軸
r杠桿臂距離矢量
θ、θ1、θ2、θ3角度
a、b、c、d、e點(diǎn)
τ扭矩
g重力
l線