CN104818915B - 舱门致动设备和包括其的塔结构及包括它们的风力涡轮机 - Google Patents

Abstract

用于致动舱门装置（3）的舱门（2）的舱门致动设备（1），舱门装置（3）适于被放置在或位于塔结构内，尤其是风力涡轮机的塔结构内，包括：适于被放置在或位于塔结构的两个轴向相邻的内部空间（5、6）之间且包括舱门（2）的舱门装置（3），舱门（2）被可移动地支撑在两个内部空间（5、6）之间的通道未被阻塞的打开位置和两个内部空间（5、6）之间的通道被阻塞的关闭位置之间；用于致动舱门（2）且被相对于舱门装置（3）可移动地支撑的舱门致动装置（8），其以下述方式与舱门（2）耦接：通过朝向舱门装置（3）移动舱门致动装置（8），力被施加到舱门（2），该力将舱门（2）移动到其打开位置或将舱门（2）固定在其打开位置。

Description

舱门致动设备和包括其的塔结构及包括它们的风力涡轮机

技术领域

本发明涉及用于致动舱门装置的舱门的舱门致动设备，该舱门装置适于被放置在塔结构内，或者位于塔结构内，尤其是风力涡轮机的塔结构内。

背景技术

已知检修人员有时必须进入塔结构，诸如风力涡轮机的塔结构，以便进行维护、维修或检修工作。检修人员必须通过沿轴向将塔结构划分为相应的塔结构内的隔区或内部空间的各个舱门或舱门装置。相应的舱门或舱门装置通常被设置在位于相应的塔结构内的平台处。

规定了检修人员在攀爬塔结构内的上行和/或下行结构（诸如梯子等）时必须佩戴安全装置。然而，将检修人员束缚在塔结构的内周附近的相应的安全装置通常在必须通过常规的舱门或舱门装置时产生问题，因为几乎不可能在被安全地束缚的同时到达舱门。

通常，到达舱门的唯一可能是暂时脱离安全装置。然而，这不符合安全规定并且危害检修人员的安全，因为他可能通过打开的舱门掉下。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于致动舱门装置的舱门的舱门致动设备，其容许容易地致动舱门，尤其是不需要脱离各自的安全装置。

此目的通过用于致动舱门装置的舱门的舱门致动设备来创造性地达到，该舱门装置适于被放置在塔结构内，或者位于塔结构内，尤其是风力涡轮机的塔结构内，所述设备包括：

舱门装置，其适于被放置在或者位于塔结构的两个轴向相邻的内部空间之间，所述舱门装置包括舱门，其中所述舱门被能够移动地支撑在打开位置和关闭位置之间，在打开位置，两个内部空间之间的通道未被阻塞，在关闭位置，两个内部空间之间的通道被阻塞；

舱门致动装置，其用于致动舱门，其中舱门致动装置被相对于舱门装置能够移动被支撑，其中，

舱门致动装置以下述方式与舱门耦接，即，通过朝向舱门装置移动舱门致动装置，力被施加到舱门，该力将舱门移动到其打开位置或将舱门固定在其打开位置。

本发明涉及一种特别的舱门致动设备。该舱门致动设备通常用于致动，即尤其是打开，舱门装置的舱门。如最初提及的，相应的舱门或舱门装置通常与相应地设置在塔结构（即，具体是风力涡轮机的/用于风力涡轮机的塔结构）内的不同轴向位置或高度水平处的相应的（接近或局部接近）平台设置在一起。

根据本发明的舱门致动设备的基本部件是舱门装置和舱门致动装置。

舱门装置适于被放置在或安装在塔结构（即，尤其是风力涡轮机的/用于风力涡轮机的塔结构）的两个轴向相邻的内部空间之间。舱门装置通常放置或安装有设置在相应的塔结构内的相应的平台。因而，塔结构内的相应的内部空间基本由相应的舱门装置界定，从而在塔结构内限定了某些高度水平。

舱门装置包括至少一个舱门。舱门可移动地，即尤其是可枢转地，被支撑在打开位置和关闭位置之间。打开位置通常被定义为：设置有舱门致动设备的塔结构的两个轴向相邻的内部空间之间的通道未被阻塞，即人可通过。关闭位置通常被定义为：设置有舱门致动设备的塔结构的两个轴向相邻的内部空间之间的通道被阻塞，即人不可通过。可通过铰链、枢转接头等等来实现可移动地（即，尤其是可枢转地）支撑舱门。

舱门致动装置用于致动（即尤其是打开）舱门。相对于舱门装置可移动地支撑舱门致动装置，即，舱门致动装置可沿朝向舱门的方向和与此相反的方向移动。可通过诸如导引件等等的导引装置来实现对舱门致动装置的可移动支撑。

舱门致动装置通常被可平移移动地支撑在两个端部位置之间，其中，当舱门致动装置位于其第一端部位置时，舱门位于其关闭位置，并且当舱门致动装置位于其第二位置时，舱门位于其打开位置。

舱门致动装置的相应运动通常相对于地面竖直定向，即，舱门致动装置的运动轨迹通常相对于水平平面垂直地延伸。因而，舱门致动装置的相应运动通常相对于设置有舱门致动设备的塔结构的中心轴线轴向地定向。然而，舱门致动装置的运动也可以是倾斜的，即，舱门致动装置的运动轨迹也可相对于水平平面以一定倾斜度（倾角）延伸。

根据本发明，在舱门装置的舱门和舱门致动装置之间存在耦接。舱门和舱门致动装置的耦接以下述方式实现，即：通过朝向舱门装置移动舱门致动装置，力被施加到舱门，该力将舱门移动到其打开位置或将舱门固定在其打开位置。被施加到舱门的力通常是拉力。

因此，舱门致动装置和舱门之间的耦接容许舱门致动装置和舱门的耦接式移动。耦接式移动指的是，舱门致动装置相对于舱门装置（即，尤其是朝向舱门装置）的运动引起舱门从其关闭位置到其打开位置的运动。由此，舱门致动装置朝向舱门装置的运动矢量通常与施加到舱门的力的矢量方向相反。

在舱门致动设备的安装状态，即，在舱门致动设备被安装在相应的塔结构内的状态，舱门致动装置通常必须沿向下方向（尤其是轴向地或竖直地）移动，以便在舱门上产生和施加力。

本发明的原理容许容易地致动相应的舱门装置的舱门，这是因为，为了致动（即尤其是打开）舱门，仅需朝向舱门装置移动舱门致动装置，由此打开舱门。因而，当提供了具有根据本发明的舱门致动设备的塔结构时，当希望打开舱门时，人仅需朝向舱门装置移动舱门致动装置。在任何情形中都可以朝向舱门装置移动舱门致动装置，尤其是当佩戴相应的安全装置时也可以。

本发明的原理可用于所有种类的舱门，即尤其是单个舱门或多部分式舱门，后者包括一定量的分离的舱门区段（作为参考，例如双翼舱门）。

根据本发明的实施例，舱门致动装置包括致动元件。致动元件可以被设置为致动杆、致动棒等。一般而言，致动元件优选具有细长的几何形状或形状。

根据本发明的另一实施例，通过耦接装置实现耦接，其中，耦接装置在第一耦接点处耦接到舱门致动装置的致动元件，并且耦接装置在第二耦接点处耦接到舱门。耦接装置通常用于在舱门和舱门致动装置的致动元件之间建立机械耦接。由此，机械耦接包括形状配合的和/或力配合的和/或材料配合的耦接件。耦接装置可形成为带、绳、金属线缆等。

由此，第一耦接点建立耦接装置与致动元件的机械耦接，并且第二耦接点建立耦接装置与舱门的机械耦接。第一耦接点通常被设置在致动元件的自由端处，其中自由端面朝舱门装置。第二耦接点通常被设置在舱门的顶面处，其中顶面面朝致动元件。

根据本发明的另一实施例，沿转向装置来导引耦接装置，转向装置适于使两个耦接点之间的耦接装置的路线转向一定角度。转向装置用于使两个耦接点之间的耦接装置的路线转向，即，通常是倒转。耦接装置的路线通常被转向180°。因此，转向装置也容许这样的情况：舱门致动装置朝向舱门装置运动，致使舱门从其关闭位置到其打开位置的（基本相反的）定向运动。因此，转向装置（至少功能性地）间置在舱门致动装置和舱门之间。例如，转向装置可被设置为转向辊或转向滑轮。

相对于转向装置可移动地支撑舱门致动装置，尤其是致动元件。因而，转向装置通常不位于舱门致动装置处，而是与另一部件放置在一起。转向装置被固定在指定位置处，即，转向装置的位置不能被改变。

根据本发明的另一实施例，舱门致动装置的重量是这样的，即使得产生的重力等于或小于当朝向舱门装置移动舱门致动装置时施加到舱门的力。因而，舱门致动装置的重量可用作容许将舱门从其关闭位置容易地转移到其打开位置的配重。

具体地，当以下述方式选择舱门致动装置的重量时，即，它等于为了将舱门从其关闭位置转移到其打开位置所需施加到舱门的力，可在舱门致动装置的重力和致动（即打开）舱门所需的力之间实现力的平衡。因而，用于移动舱门致动装置的力以及由此打开舱门的力可保持相对小。如果舱门致动装置的重力小于致动（即打开）舱门所需的力，则舱门将总是倾向于自动返回其关闭位置。

根据本发明的另一实施例，舱门致动装置包括用于将舱门致动装置连接到塔结构的内侧和/或设置在塔结构内的另一部件的至少一个连接装置。舱门致动装置的连接装置用于将舱门致动装置连接到塔结构和/或设置在塔结构内的另一部件。例如，设置在塔结构内的相应的部件可以是诸如梯子的上行和/或下行装置。由此，舱门致动装置通常靠近相应的上行和/或下行装置放置，从而使得攀爬上行和/或下行装置的人可容易地到达舱门致动装置，尽管存在他由于佩戴安全装置而受到“束缚”的情况。

本发明还涉及塔结构，尤其是风力涡轮机的/用于风力涡轮机的塔结构。塔结构包括如前所述的至少一个舱门致动设备。

本发明还涉及风力涡轮机，其包括如前所述的塔结构。

对于塔结构和风力涡轮机两者，对于舱门致动设备的所有注释都以类似方式应用。

附图说明

下面将参照附图详细描述本发明的具体实施例，其中：

图1、2都示出了根据本发明的示例性实施例的舱门致动设备的示意图。

具体实施方式

图1、2都示出了根据本发明的示例性实施例的舱门致动设备1的示意图。舱门致动设备1用于致动，即尤其是打开，舱门装置3的舱门2。舱门致动设备1和舱门装置3都被设置在风力涡轮机（未明确示出）的塔结构（也未明确示出）内。

舱门致动设备1包括舱门装置3，后者包括舱门2。舱门装置3设置有设置在塔结构内的某一高度水平处的平台4。因而，舱门装置3和平台4相应地将塔结构轴向地划分为相应的轴向相邻的内部空间5、6。相应地，第一内部空间5位于舱门装置3或平台4上方，相应地，第二内部空间6位于舱门装置3或平台4下方。

舱门2可移动地，即可枢转地，被支撑在打开位置（参阅图2）和关闭位置（参阅图1）之间。舱门2的打开位置被定义为两个空间5、6之间的通道未被舱门2阻塞，即，人可从第一内部空间5进入第二内部空间6，反之亦然。舱门2的关闭位置被定义为两个空间5、6之间的通道被舱门2阻塞，即，人不能从第一内部空间5进入第二内部空间6，反之亦然。

通过铰链接合件（即，使舱门2和平台4互相连接的铰链7）实现对舱门2的可移动或可枢转的支撑。

舱门致动设备1还包括舱门致动装置8。舱门致动装置8包括致动杆形状的细长致动元件9。沿平行于塔结构的中心轴线或纵向轴线的方向（参阅双向箭头10）可移动地竖直支撑舱门致动装置8，即，致动元件。

舱门致动装置8和致动元件9各自的运动分别相对于地面竖直定向，即，舱门致动装置8和致动元件9的运动轨迹分别相对于水平平面垂直地延伸。因而，舱门致动装置8和致动元件9各自的运动分别相对于塔结构的中心轴线轴向地定向。

通过上-下导引装置11，即线性导引件，相应地建立对舱门致动装置8和致动元件9的可移动支撑，容许舱门致动装置8和致动元件9各自沿轴向或竖直方向的线性/平移运动。

因此，舱门致动装置8包括连接装置（未明确示出），其用于将致动元件9连接到塔结构内侧，即，尤其是连接到塔结构内竖直延伸的梯子形状的上行和/或下行装置12。例如，可通过栓接和/或焊接连接来实现致动元件9到上行和/或下行装置12的连接。

舱门致动装置8，即，尤其是致动元件9，还容许对攀爬上行和/或下行装置12的人的额外支撑。

用于与攀爬上行和/或下行装置12的人所佩戴的安全装置（诸如安全带或类似物）互相连接的安全轨13与上行和/或下行装置12设置在一起。

致动元件9和舱门2之间的机械耦接由金属线缆形状的耦接装置14提供。如可见的，耦接装置14在第一耦接点15处耦接到致动元件9并且在第二耦接点16处耦接到舱门2。第一耦接点15被设置在致动元件9的自由端处，该自由端面朝舱门装置3。第二耦接点16被设置在舱门2的顶面处，该顶面面朝致动元件9的自由端。

如进一步可见的，沿转向辊形状的转向装置17来导引耦接装置14。转向装置17被间置在耦接装置14的路线中、位于两个耦接点15、16之间。转向装置17容许使耦接装置14的路线在两个耦接点15、16之间转向180°，即，转向装置17倒转了耦接装置14的路线。

转向装置17与下导引装置11稳定地安装在一起并且不能竖直移动。然而，舱门致动装置8和致动元件9分别可相对于转向装置17移动。

如上所述的舱门致动设备1容许容易地致动舱门2。为了致动（即尤其是打开）舱门2，必须朝向舱门装置3竖直向下移动舱门致动装置8（即尤其是致动元件9）。此致动元件9的运动导致了竖直向上方向的拉力（参阅箭头18），该拉力被施加到舱门2并因此打开舱门2。

因此，舱门2和舱门致动装置8的耦接通过下述方式实现，即：通过朝向舱门装置3竖直向下移动致动元件9，力被施加到舱门2，该力将舱门移动到其打开位置并将舱门2固定在其打开位置。

由此，舱门致动装置8和舱门2之间的耦接容许致动元件9和舱门2之间的耦接式移动。此耦接式移动尤其容许致动元件9相对于舱门装置3的沿竖直向下方向（即尤其是朝向舱门装置3竖直向下）的运动，致使舱门2从其关闭位置到其打开位置的运动。由此，致动元件9朝向舱门装置3的运动矢量与被施加到舱门2上的力的矢量方向相反。

如比较图1、2时可见的那样，可以说舱门致动元件8或致动元件9分别被可平移移动地支撑在两个端部位置之间。由此，当舱门致动装置8或致动元件9相应地位于其第一端部位置（参阅图1）时，舱门2位于其关闭位置，并且当舱门致动装置8或致动元件9相应地位于其第二端部位置（参阅图2）时，舱门2位于其打开位置。

总而言之，当希望打开舱门2时，沿上行和/或下行装置12攀爬下来的人仅需朝向舱门装置3移动致动元件9。在任何情形中都可以朝向舱门装置3移动致动元件9，尤其是当人员佩戴相应的安全装置时也可以。

为了便于打开舱门2，以下述方式选择致动元件9的重量，即：产生的重力等于或小于当朝向舱门装置3移动致动元件9时施加到舱门2的力。因而，致动元件9的重量用作配重，从而容许容易地将舱门2从其关闭位置转移到其打开位置。以此方式，用于移动致动元件9的力以及由此打开舱门2的力保持相对小。如果致动元件9的重力小于致动（即打开）舱门2所需的力，则舱门2将总是倾向于自动返回其关闭位置。

尽管已经参照优选实施例详细描述了本发明，但本发明不限于所公开的例子，根据这些例子，技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下获得其他变型。

Claims (18)

1.一种用于致动舱门装置（3）的舱门（2）的舱门致动设备（1），所述舱门装置（3）适于被放置在塔结构内，或者位于塔结构内，包括：

舱门装置（3），其适于被放置在或位于塔结构的两个轴向相邻的内部空间（5、6）之间，所述舱门装置（3）包括舱门（2），其中所述舱门（2）被能够移动地支撑在打开位置和关闭位置之间，在所述打开位置，所述两个内部空间（5、6）之间的通道未被阻塞，在所述关闭位置，所述两个内部空间（5、6）之间的通道被阻塞；

舱门致动装置（8），其用于致动舱门（2），所述舱门致动装置（8）被相对于所述舱门装置（3）能够移动地支撑，其中，

所述舱门致动装置（8）以下述方式与所述舱门（2）耦接，即：通过朝向所述舱门装置（3）移动所述舱门致动装置（8），力被施加到所述舱门（2），所述力将所述舱门（2）移动到其打开位置或将所述舱门（2）固定在其打开位置。

2.根据权利要求1所述的舱门致动设备，其中，所述舱门致动装置（8）包括致动元件（9）。

3.根据权利要求2所述的舱门致动设备，其中，所述致动元件（9）是致动杆。

4.根据权利要求2所述的舱门致动设备，其中，通过耦接装置（14）实现所述舱门致动装置（8）与所述舱门（2）的耦接，其中，所述耦接装置（14）在第一耦接点（15）处耦接到所述舱门致动装置（8）的致动元件（9），并且所述耦接装置（14）在第二耦接点（16）处耦接到所述舱门（2）。

5.根据权利要求4所述的舱门致动设备，其中，所述第一耦接点（15）被设置在所述致动元件（9）的自由端处，所述自由端面朝所述舱门装置（3），并且所述第二耦接点（16）被设置在所述舱门（2）的顶面处，所述顶面面朝所述致动元件（9）。

6.根据权利要求4或5所述的舱门致动设备，其中，沿转向装置（17）导引所述耦接装置（14），所述转向装置（17）适于使所述耦接装置（14）的路线在两个耦接点（15、16）之间转向一定的角度。

7.根据权利要求6所述的舱门致动设备，其中，所述一定的角度是180°。

8.根据权利要求6所述的舱门致动设备，其中，所述舱门致动装置（8）被相对于所述转向装置（17）能够移动地支撑。

9.根据权利要求6所述的舱门致动设备，其中，所述致动元件（9）被相对于所述转向装置（17）能够移动地支撑。

10.根据权利要求1所述的舱门致动设备，其中，所述舱门致动装置（8）被能够平移移动地支撑在两个端部位置之间，其中，当所述舱门致动装置（8）位于其第一端部位置时，所述舱门（2）位于其关闭位置，并且当所述舱门致动装置（8）位于其第二位置时，所述舱门（2）位于其打开位置。

11.根据权利要求1所述的舱门致动设备，其中，所述舱门致动装置（8）的重量是这样的，即：使得产生的重力等于或小于当朝向所述舱门装置（3）移动所述舱门致动装置（8）时施加到所述舱门（2）的力。

12.根据权利要求1所述的舱门致动设备，其中，所述致动装置（9）的重量是这样的，即：使得产生的重力等于或小于当朝向所述舱门装置（3）移动所述舱门致动装置（8）时施加到所述舱门（2）的力。

13.根据权利要求1所述的舱门致动设备，其中，所述舱门致动装置（8）包括至少一个连接装置，所述至少一个连接装置用于将所述舱门致动装置（8）连接到塔结构的内侧和/或连接到设置在塔结构内的另一部件。

14.根据权利要求13所述的舱门致动设备，其中，所述另一部件是梯子。

15.根据权利要求1所述的舱门致动设备，其中，所述塔结构是风力涡轮机的塔结构。

16.一种塔结构，包括至少一个根据权利要求1至15中任一项所述的舱门致动设备（1）。

17.根据权利要求16所述的塔结构，其中，所述塔结构是风力涡轮机的塔结构。

18.一种风力涡轮机，包括根据权利要求16或17所述的塔结构。