專利名稱:風(fēng)力發(fā)電裝置及使用于該裝置的電纜支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電裝置及使用于該裝置的電纜支承結(jié)構(gòu),尤其是涉及為了保持從風(fēng)力發(fā)電裝置的艙室懸掛的電纜而適合使用的電纜支承結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)中的一個(gè)特色在于發(fā)電機(jī)、俯仰控制系統(tǒng)、偏擺控制系統(tǒng)等構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電裝置的主要設(shè)備從地上離開設(shè)置。具體而言,在塔的上方設(shè)置能夠在方位角方向上回旋的艙室,在該艙室搭載有發(fā)電機(jī)、增速機(jī)、俯仰控制系統(tǒng)、偏擺控制系統(tǒng)。為了將搭載于艙室的設(shè)備和設(shè)置在地上的設(shè)備(例如,區(qū)域內(nèi)送電線、 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)等)連接,而在塔的內(nèi)部懸掛電纜。 懸掛的電纜包括與發(fā)電機(jī)連接的電力電纜和為了控制搭載于艙室的設(shè)備而使用的控制電纜。電纜需要牢固地固定成能耐受伴隨風(fēng)力發(fā)電裝置的工作所產(chǎn)生的振動(dòng)。用于固定懸掛的電纜的最典型的方法是將電纜夾在塔的上部固定的第一葉片和與該第一葉片對(duì)置設(shè)置的第二葉片之間,并通過(guò)螺栓將該第一及第二葉片夾緊。美國(guó)專利第6713891號(hào)公開了此種結(jié)構(gòu)。電纜的固定中的一個(gè)困難是在近年開發(fā)的大型的風(fēng)力發(fā)電裝置中,電纜的重量不斷增大。在近年的風(fēng)力發(fā)電裝置中,伴隨輸出的增大,而需要使大電流在電纜中流動(dòng),因此, 需要增大電纜的直徑。而且,在近年的風(fēng)力發(fā)電裝置中,塔的高度也增大。由于這兩個(gè)要因, 而電纜的重量不斷增大。為了應(yīng)對(duì)電纜重量的增大,需要增大電纜的固定力。然而,在發(fā)明者的研討中,在使用葉片和螺栓來(lái)夾緊電纜的結(jié)構(gòu)方面,存在無(wú)法充分地支承電纜的情況。專利文獻(xiàn)1 美國(guó)專利第6713891號(hào)專利文獻(xiàn)2 美國(guó)專利第6609867號(hào)
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種適合于懸掛大重量的電纜的電纜支承結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一觀點(diǎn)中,風(fēng)力發(fā)電裝置具備塔;搭載在塔的上部的艙室;在塔的內(nèi)部從艙室向下方懸掛的電纜;一端與風(fēng)力發(fā)電裝置的特定位置連結(jié)的長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu);與長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)的另一端連結(jié)的電纜夾緊器。特定位置與電纜夾緊器之間的距離能夠通過(guò)長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。電纜夾緊器具備能夠變形的筒狀的網(wǎng),電纜通過(guò)網(wǎng)的內(nèi)部。優(yōu)選,特定位置與電纜夾緊器之間的距離通過(guò)長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)成使電纜在電纜夾緊器與特定位置之間微小地松弛。 在一實(shí)施方式中,長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)具備松緊螺紋扣。 該風(fēng)力發(fā)電裝置優(yōu)選還具備支承電纜的另一電纜支承結(jié)構(gòu)時(shí),長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)的一端與電纜支承結(jié)構(gòu)連結(jié)。在一實(shí)施方式中,該電纜支承結(jié)構(gòu)具備具有與電纜對(duì)應(yīng)的形狀, 且以包圍電纜的方式安裝在電纜上的外罩;將外罩按壓到所述風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)部件上的螺栓。在一實(shí)施方式中,該結(jié)構(gòu)部件是安裝在艙室的下部框架上的通道爬梯。
在本發(fā)明的另一觀點(diǎn)中,用于支承電纜的電纜支承結(jié)構(gòu)具備一端與特定位置連結(jié)的長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu);與長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)的另一端連結(jié)的電纜夾緊器。特定位置與電纜夾緊器之間的距離能夠通過(guò)長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。電纜夾緊器具備能夠變形的筒狀的網(wǎng),電纜通過(guò)網(wǎng)的內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明,提供一種適合于懸掛大重量的電纜的電纜支承結(jié)構(gòu)。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖2是表示一實(shí)施方式中的塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是圖示一實(shí)施方式中的將電纜安裝于通道爬梯的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖4是圖示一實(shí)施方式中的將電纜安裝于通道爬梯的結(jié)構(gòu)的圖。圖5A是圖示一實(shí)施方式中的UB外罩結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5B是圖示圖5A的UB外罩結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖5C是表示圖5A的UB外罩結(jié)構(gòu)的UB外罩的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖6是表示一實(shí)施方式的電纜夾緊器結(jié)構(gòu)所使用的鉤環(huán)及松緊螺紋扣的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7是表示一實(shí)施方式中的引線夾緊器的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電裝置1的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。風(fēng)力發(fā)電裝置1具備豎立設(shè)置在基礎(chǔ)6上的塔2 ;設(shè)置在塔2上端的艙室3 ;相對(duì)于艙室3以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝的旋翼頭4 ;安裝在旋翼頭4上的風(fēng)車翼5。通過(guò)旋翼頭4和風(fēng)車翼5構(gòu)成風(fēng)車轉(zhuǎn)子。在風(fēng)力的作用下,風(fēng)車轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),風(fēng)力發(fā)電裝置1產(chǎn)生電力,并將電力向與風(fēng)力發(fā)電裝置1連接的電力系統(tǒng)供給。圖2是表示塔2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概觀圖。在本實(shí)施方式中,電纜7、8、9從艙室3懸掛。支承電纜7、8、9的結(jié)構(gòu)是本實(shí)施方式的主題。以下,對(duì)設(shè)置在塔2內(nèi)部的結(jié)構(gòu)體和支承電纜7、8、9的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在塔2的內(nèi)壁上,沿垂直方向安裝爬梯11,而且,設(shè)有上方平臺(tái)12和下方平臺(tái)13。 在上方平臺(tái)12和下方平臺(tái)13上設(shè)有開口,爬梯11通過(guò)這些開口。作業(yè)人員能夠攀登爬梯 11而到達(dá)上方平臺(tái)12。在艙室3的下部框架14上設(shè)有用于供作業(yè)人員出入的開口 14a,接近該開口而將通道爬梯15安裝在下部框架14的下表面。通道爬梯15以包含艙室3的回旋軸且垂直延伸的方式安裝。作業(yè)人員能夠從上方平臺(tái)12攀登通道爬梯15,而進(jìn)入到艙室3的內(nèi)部。在本實(shí)施方式中,電纜7、8、9通過(guò)通道爬梯15的內(nèi)部,并安裝懸掛在通道爬梯15上。即,通道爬梯15作為對(duì)電纜7、8、9進(jìn)行引導(dǎo)的電纜引導(dǎo)器起作用。關(guān)于將電纜7、8、9安裝在通道爬梯15上的結(jié)構(gòu)在后面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。電纜7、8、9從通道爬梯15向下方延伸而通過(guò)上方平臺(tái)12上設(shè)置的開口。在塔2的內(nèi)壁的上方平臺(tái)12與下方平臺(tái)13之間的位置上安裝電纜卷筒16。從通道爬梯15懸掛的電纜7、8、9沿著電纜卷筒16的上表面配線,而且,向電纜卷筒16的下方引導(dǎo)。電纜卷筒16具有對(duì)從通道爬梯15懸掛的電纜7、8、9施加向下方的彎曲(downward curve) 17的功能。向下方的彎曲17的存在對(duì)于容許艙室3回旋時(shí)的電纜7、8、9的扭轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)有用。即使艙室3回旋而對(duì)電纜7、8、9施加扭轉(zhuǎn),該扭轉(zhuǎn)也會(huì)被向下方的彎曲17吸收, 在電纜卷筒16的下方,即使艙室3回旋,電纜7、8、9也不移動(dòng)。這在為了容易地進(jìn)行電纜 7、8、9與地上設(shè)置的設(shè)施連接的方面有效。圖3圖示了本實(shí)施方式中的將電纜7、8、9安裝于通道爬梯15的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中,為了支承電纜7、8、9而使用兩個(gè)結(jié)構(gòu)。一個(gè)是UB外罩結(jié)構(gòu),另一個(gè)是電纜夾緊器結(jié)構(gòu)。電纜7、8、9分別通過(guò)三個(gè)UB外罩結(jié)構(gòu)20安裝在通道爬梯15上。而且,比電纜7的重量重的電纜8、9通過(guò)電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30進(jìn)行懸掛。以下,對(duì)于UB外罩結(jié)構(gòu)20及電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖4是將電纜7、8、9通過(guò)UB外罩結(jié)構(gòu)20安裝在通道爬梯15上的部分的俯視圖。 通道爬梯15具有矩形的框架18,并以架設(shè)在該框架18的兩個(gè)桿上的方式設(shè)置梁19a、19b。 電纜7、8、9分別通過(guò)UB外罩結(jié)構(gòu)20安裝在梁19a、19b及框架18上。圖5A是UB外罩結(jié)構(gòu)20的俯視圖,圖5B是UB外罩結(jié)構(gòu)20的側(cè)視圖。需要說(shuō)明的是,圖5A、圖5B圖示了將電纜8安裝在通道爬梯15的梁19b上的UB外罩結(jié)構(gòu)20的結(jié)構(gòu),但其它的UB外罩結(jié)構(gòu)20也具有同樣的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D5A,UB外罩結(jié)構(gòu)20分別具備UB外罩21、螺栓22、螺母23、24。如圖5C所圖示,UB外罩21具備三個(gè)把持部件25和將把持部件25連結(jié)的連結(jié)部件26。各把持部件 25具備由金屬形成的芯部葉片2 和覆蓋芯部葉片25a的表面的樹脂層25b。作為芯部葉片25a,例如使用不銹鋼(SUS304等),作為樹脂層25b,例如使用氯化乙烯。樹脂層2 有助于防止電纜7、8、9的包覆的損傷,并增加作用在電纜7、8、9與UB外罩21之間的摩擦力。 而且,如圖5B所圖示,在UB外罩21上設(shè)有收容螺栓22的槽21a。槽21a具有防止螺栓22 偏離電纜7、8、9的軸向的功能。參照?qǐng)D5A、圖5B,在通過(guò)UB外罩21包裹電纜7、8、9的狀態(tài)下將螺母23、M緊固在螺栓22的兩端時(shí),通過(guò)螺栓22將由UB外罩21包裹的電纜7、8、9按壓到通道爬梯15的梁 19b上。由此,將電纜7、8、9固定在梁19b上。通過(guò)使樹脂層25b與電纜7、8、9抵接,而將電纜7、8、9牢固地固定,該樹脂層2 具有沿著UB外罩21的電纜7、8、9的束的外周面的形狀的凹凸且具有彈性。而且,設(shè)置在UB外罩21上的槽21a有助于防止螺栓22的錯(cuò)位, 并牢固地固定電纜7、8、9。作為螺母23、24,優(yōu)選使用所謂“防松螺母(hard lock nut) ”。防松螺母是指具備上螺母和下螺母的螺母組件,該上螺母具有凹部(recess),該下螺母具有嵌入該凹部的突起(protrusion)。防松螺母在例如美國(guó)專利第6609867號(hào)所公開。上述的通過(guò)螺栓22固定電纜的UB外罩結(jié)構(gòu)20在電纜的重量增大時(shí),有可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法充分支承電纜的情況。因此,在本實(shí)施方式中,以下所述的電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30用于支承重量大的電纜8、9。返回圖3,電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30具備一對(duì)鉤環(huán)31、33、松緊螺紋扣32、電纜夾緊器 ;34。圖6是表示鉤環(huán)31、33和松緊螺紋扣32的結(jié)構(gòu)的概觀圖。鉤環(huán)31具備U字型主體 31a和銷31b。同樣地,鉤環(huán)33具備U字型主體33a和銷33b。鉤環(huán)31與吊索20a連結(jié),鉤環(huán)33與電纜夾緊器34連結(jié)。在本實(shí)施方式中,吊索20a與安裝在通道爬梯15上的UB外罩結(jié)構(gòu)20的螺栓22連結(jié)。但是,吊索20a也可以與風(fēng)力發(fā)電裝置1的任意的結(jié)構(gòu)部件連結(jié)。松緊螺紋扣32具備主體部41、一對(duì)吊環(huán)螺栓42、43、一對(duì)螺母44、45。在主體部41 的兩端形成有兩個(gè)內(nèi)螺紋,吊環(huán)螺栓42、43與該內(nèi)螺紋螺合。而且,吊環(huán)螺栓42、43分別插入螺母44、45。螺母44、45用于固定吊環(huán)螺栓42、43的位置。在將吊環(huán)螺栓42、43的位置調(diào)節(jié)成所希望的位置后,通過(guò)緊固螺母44、45,而能夠?qū)⒌醐h(huán)螺栓42、43固定在所希望的位置。作為螺母44、45可以使用上述的防松螺母。吊環(huán)螺栓42、43分別具有環(huán)42a、43a。鉤環(huán)31、33的銷31b、3!3b分別通過(guò)環(huán)42a、43a,從而將鉤環(huán)31、33與松緊螺紋扣32的兩端連結(jié)。此種結(jié)構(gòu)的松緊螺紋扣32為了調(diào)節(jié)電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30的安裝位置(在本實(shí)施方式中為通道爬梯15或UB外罩結(jié)構(gòu)20)與電纜夾緊器34之間的距離而使用。使吊環(huán)螺栓 42,43旋轉(zhuǎn)時(shí),環(huán)42a、43b的距離、即電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30的安裝位置與電纜夾緊器34的距離進(jìn)行變化。由此,能夠?qū)㈦娎|夾緊器結(jié)構(gòu)30的安裝位置與電纜夾緊器34的距離調(diào)節(jié)成所希望的距離。另一方面,圖7是表示電纜夾緊器34的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。電纜夾緊器34具備環(huán)34a、 連結(jié)索!Mb、網(wǎng);34c。環(huán)3 通過(guò)連結(jié)索34b與網(wǎng);Mc結(jié)合。網(wǎng);Mc具有柔軟性,且具有對(duì)通過(guò)網(wǎng)3 的電纜8、9進(jìn)行保持的功能。為了防止電纜8、9的損傷,優(yōu)選將由彈性體形成的橡皮圈35卷繞在電纜8、9上。橡皮圈35設(shè)置在網(wǎng)3 與電纜8、9之間,能夠有效地防止電纜8、9的損傷。上述的結(jié)構(gòu)的電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30如下所述懸掛并保持電纜8或9。參照?qǐng)D3,網(wǎng) 34c在未安裝于電纜8或9上的原來(lái)的狀態(tài)下為帶狀。在網(wǎng)3 打開的狀態(tài)下卷繞在電纜 8或9,并通過(guò)金屬絲來(lái)編織網(wǎng)3 的接縫。由此,網(wǎng)3 成為筒狀,電纜8或9被網(wǎng)3 包裹。然后,一方的鉤環(huán)31通過(guò)吊索20a懸吊于UB外罩結(jié)構(gòu)20的螺栓22,并在電纜8、9通過(guò)了網(wǎng)34c的狀態(tài)下將電纜夾緊器34的環(huán)3 懸掛于另一方的鉤環(huán)33。此時(shí),在電纜8、 9通過(guò)了網(wǎng)3 的狀態(tài)下,重力作用于電纜8、9時(shí),由于作用在網(wǎng)3 與電纜8、9之間的摩擦力的作用,使得網(wǎng)3 沿電纜8、9的軸向延伸,而網(wǎng)3 的直徑縮小。由此,網(wǎng)3 保持電纜8、9。為了使電纜8、9的重量作用于電纜夾緊器34的網(wǎng)34c,電纜8、9在比電纜夾緊器 34靠上方微小松弛的情況有效。在本實(shí)施方式中,通過(guò)松緊螺紋扣32調(diào)節(jié)電纜夾緊器34 與懸掛位置(在本實(shí)施方式中為通道爬梯15)的距離,而對(duì)電纜8、9施加微小的松弛。由此,使電纜8、9的重量充分地作用于網(wǎng)34c,而對(duì)電纜8、9施加有效的保持力。如上構(gòu)成的電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)電纜8、9的重量增加時(shí),使網(wǎng)3 沿軸向延伸的力增強(qiáng),因此網(wǎng)3 保持電纜8、9的力也增強(qiáng)。具有此種特性的本實(shí)施方式的電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30適合于保持重量大的電纜8、9。電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30的另一優(yōu)點(diǎn)是由于具有沿著電纜的縱長(zhǎng)的形狀,因此容易與另一電纜支承結(jié)構(gòu)并用。在本實(shí)施方式中,UB外罩結(jié)構(gòu)20和電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30為了將電纜8、9安裝于通道爬梯15而并用。這能夠更牢固地保持電纜8、9。此時(shí),電纜夾緊器結(jié)構(gòu) 30的鉤環(huán)31通過(guò)吊索20a與UB外罩結(jié)構(gòu)20連結(jié),有助于支承電纜8、9的結(jié)構(gòu)的省空間化。
以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明并未解鎖為限定在上述的實(shí)施方式。本發(fā)明的實(shí)施方式能夠進(jìn)行各種變更的情況對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)不言自明。例如,在上述實(shí)施方式中,UB外罩結(jié)構(gòu)20和電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30用于將電纜7、8、9安裝于通道爬梯15而使用,但UB外罩結(jié)構(gòu)20和電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30能夠在各種位置支承電纜7、8、9而使用。例如,UB外罩結(jié)構(gòu)20和電纜夾緊器結(jié)構(gòu)30也可以在電纜卷筒16的下方用于支承電纜7、8、9。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電裝置,其具備 塔;搭載在所述塔的上部的艙室; 在所述塔的內(nèi)部從所述艙室向下方懸掛的電纜; 一端與所述風(fēng)力發(fā)電裝置的特定位置連結(jié)的長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu); 與所述長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)的另一端連結(jié)的電纜夾緊器,所述特定位置與所述電纜夾緊器之間的距離能夠通過(guò)所述長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié), 所述電纜夾緊器具備能夠變形的筒狀的網(wǎng), 所述電纜通過(guò)所述網(wǎng)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其中,所述特定位置與所述電纜夾緊器之間的距離被調(diào)節(jié)成使所述電纜在所述電纜夾緊器與所述特定位置之間松弛。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其中, 所述長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)具備松緊螺紋扣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其中, 還具備支承所述電纜的另一電纜支承結(jié)構(gòu),所述長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)的所述一端與所述電纜支承結(jié)構(gòu)連結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其中, 所述電纜支承結(jié)構(gòu)具備具有與所述電纜對(duì)應(yīng)的形狀,且以包圍所述電纜的方式安裝在所述電纜上的外罩; 將所述外罩按壓到所述風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)部件上的螺栓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其中,所述結(jié)構(gòu)部件是安裝在所述艙室的下部框架上的通道爬梯。
7.—種電纜支承結(jié)構(gòu),其用于支承電纜,其具備 一端與特定位置連結(jié)的長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu);與所述長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)的另一端連結(jié)的電纜夾緊器,所述特定位置與所述電纜夾緊器之間的距離能夠通過(guò)所述長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié), 所述電纜夾緊器具備能夠變形的筒狀的網(wǎng), 所述電纜通過(guò)所述網(wǎng)的內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電纜支承結(jié)構(gòu),其中, 所述長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)具備松緊螺紋扣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置及使用于該裝置的電纜支承結(jié)構(gòu)。風(fēng)力發(fā)電裝置具備塔;搭載在塔的上方的艙室;在塔的內(nèi)部從艙室向下方懸掛的電纜;一端與該風(fēng)力發(fā)電裝置的特定位置連結(jié)的長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu);與長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)的另一端連結(jié)的電纜夾緊器。特定位置與電纜夾緊器之間的距離能夠通過(guò)長(zhǎng)度可變機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。電纜夾緊器具備能夠變形的筒狀的網(wǎng),電纜通過(guò)網(wǎng)的內(nèi)部。
文檔編號(hào)F16G11/12GK102265030SQ201080003381
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者上野泰弘, 堤義明 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社