БЛОКИРОВКА ДВЕРИ Российский патент 2015 года по МПК F16P3/08 

Изобретение относится к устройству для управления блокировкой открытия двери ветровой энергетической установки.

Ветровые энергетические установки, как правило, имеют башню, машинное отделение, генератор и ротор, при этом в роторе помещены лопасти ротора ветровой энергетической установки. Ротор при этом представляет собой вращающуюся часть установки, и, как правило, ротор имеет дополнительно к лопастям ротора также ступицу и соединен с рабочим колесом или, соответственно, вращающейся частью генератора.

Такие ветровые энергетические установки должны также регулярно подвергаться техническому обслуживанию, и для этого персонал, выполняющий техническое обслуживание, должен заходить внутрь ветровой энергетической установки. Это абсолютно не представляет собой проблемы, когда персонал, выполняющий техническое обслуживание, еще находится в той части ветровой энергетической установки, в которой находятся неподвижные части ветровой энергетической установки, то есть, например, в башне или же в машинном отделении над башней, где находится статор генератора и соответствующие устройства управления, а также распределительные шкафы, выпрямители и тому подобное.

Но когда персонал, выполняющий техническое обслуживание, должен заходить во вращающуюся часть ветровой энергетической установки, как правило, вращающаяся часть ветровой энергетической установки тормозится и/или останавливается, так чтобы персонал, выполняющий техническое обслуживание, мог заходить в эту часть ветровой энергетической установки, чтобы иметь возможность выполнять там работы по техническому обслуживанию и сервису.

В качестве уровня техники можно сделать общую ссылку на следующий документ: US 2010/0232978 A1.

Задачей изобретения является обезопасить работы по техническому обслуживанию и предотвратить несчастные случаи при техническом обслуживании ветровой энергетической установки.

Задача в соответствии с изобретением решается с помощью устройства с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с изобретением предлагается, чтобы между вращающейся и неподвижной частью ветровой энергетической установки была расположена дверь или, соответственно, доступ, которая или, соответственно, который закрыт и не будет заблокирован до надежной остановки вращающейся части ветровой энергетической установки. Вращающаяся часть ветровой энергетической установки должна, таким образом, только один раз надежно приводиться в состояние останова до тех пор, пока вообще станет возможна деблокировка или, соответственно, открытие двери.

Тем самым гарантируется, что персонал, выполняющий техническое обслуживание и сервис, который для работ по техническому обслуживанию и сервису заходит в область, содержащую вращающиеся части ветровой энергетической установки, мог надежно попадать в нее и там также надежно выполнять свои работы по техническому обслуживанию и сервису, и по окончании этих работ по техническому обслуживанию и сервису и после закрытия и блокировки двери останавливающие устройства могли затем снова переводиться в свое исходное положение так, чтобы снова отпирать вращающуюся часть ветровой энергетической установки и обеспечивать возможность эксплуатации ветровой энергетической установки.

Ниже изобретение поясняется с помощью изображенного на чертеже примера.

На фиг.1-11 показана при этом гидравлическая система, которая управляет, с одной стороны, останавливающими устройствами так же, как, с другой стороны, блокировкой двери.

Вся система могла бы быть также без затруднений выполнена электрической.

Конструкция предлагаемого изобретением устройства на фиг.1 изображает насос 1, посредством которого может нагнетаться гидравлическая жидкость, например, масло или тому подобное. Привод насоса может осуществляться механизированно, но возможен также ручной привод насоса, а именно самим сервисным персоналом. После насоса расположен ходовой клапан 2, который может переставляться в два положения.

На фиг.2 показано, как переставляется ходовой клапан для осуществления остановки, то есть стопорения вращающейся части ветровой энергетической установки.

Устройство стопорения в изображенном примере состоит из шести отдельных останавливающих устройств 3a, b, c, d, e, f, причем каждые два останавливающих устройства образуют пару. Сами останавливающие устройства 3 состоят при этом из поршней 4, которые могут перемещаться внутри цилиндра 5 и у которых поршневой шток 6 является в итоге той частью, которая затем, когда она перемещена в положение стопорения, взаимодействует с клапаном 7, закрытым, пока поршень 4 еще не полностью выдвинут, и, таким образом, ротор ветровой энергетической установки еще надежно не зафиксирован.

На чертеже штриховой линией изображены каналы, в которых течет гидравлическая жидкость от насоса, в этих каналах действует, при известных условиях, легкое избыточное давление, в то время как в каналах, которые не изображены штриховой линией, действует более низкое давление, и гидравлическая жидкость течет по ним обратно к насосу.

Изображенные клапаны 7a, 7b, 7c (размыкатели) при этом предпочтительно представляют собой распределительные клапаны, то есть клапаны, которые позволяют гидравлической жидкости протекать только в одном направлении, когда клапан находится в определенном состоянии.

На фиг.2 клапаны еще закрыты. На фиг.2 видно, что сначала гидравлическая жидкость проникает в часть 8 цилиндров 5, объем которого определяется поршнем 4 устройства стопорения. Путем нагнетания внутрь гидравлической жидкости в этой части 8 цилиндров 5 поршни 4 смещаются, и при этом смещаются вперед также поршневые штоки 6, причем до тех пор, пока (см. фиг.3) поршневые штоки не включат или, соответственно, не откроют клапаны 7, так что, так как поршни 4 больше не могут продвигаться вперед, гидравлическая жидкость может течь через клапаны 7 до другого цилиндра 9, в котором также помещается поршень 10 с поршневым штоком 11 и посредством которого дверь 12 прочно блокирована и не может быть открыта, когда поршневой шток 11 пронизывает часть двери, например, вращающийся шарнир 17.

Теперь уже гидравлическая жидкость проникает в часть цилиндра, вытесняет при этом поршень вместе с поршневым штоком (на чертеже вниз) обратно и при этом отпирает блокировку двери (фиг.4).

На фиг.5 изображено, как дверь 12 открыта и при этом сервисный персонал может попадать из неподвижной части ветровой энергетической установки в переднюю часть, которая представляет собой собственно вращающуюся часть ветровой энергетической установки, но которая теперь надежно остановлена, и выполнять там сервисные работы.

На фиг.6 показана подготовка к блокировке двери.

Для этого сначала ходовой клапан 2 поворачивается, так что затем, когда снова происходит нагнетание, поршень в цилиндре для двери передвигается в направлении своего положения блокировки. Однако при этом пока дверь еще открыта (см. фиг.7), полное передвигание поршня вперед еще невозможно. Как также можно видеть на фигурах, для механизма блокировки двери предусмотрен также клапан 13 (размыкатель), который, однако, закрыт, пока поршень не принял свое предопределенное положение, а именно не передвинут в положение блокировки.

Теперь, когда дверь закрывается (см. фиг.8), поршень может передавать соответствующее давление гидравлической жидкости (это давление создается насосом) дальше вперед и блокировать дверь посредством проникновения вращающегося шарнира 17 (см. фиг.9). Затем, когда поршень 10 в цилиндре 9 достиг определенного положения, напримерконечного положения, предусмотренный для блокировки двери клапан 13 открывается, и теперь уже гидравлическая жидкость может попадать в полости 14 цилиндров 5 устройств 3 стопорения и при этом оттеснять обратно поршни 4 (см. фиг.10), так что клапаны 7 (размыкатели) снова закрываются.

На фиг.11 показано, что система снова приняла свое исходное положение. То есть теперь уже вращающаяся часть ветровой энергетической установки отпирается, ротор может вращаться, и ветровая энергетическая установка может запускаться в эксплуатацию, и одновременно дверь между неподвижной и вращающейся частью надежно и, прежде всего, механически заблокирована и не может открываться, так что люди не могут попадать во вращающуюся часть ветровой энергетической установки.

Можно также реализовать изображенный вариант осуществления для блокировки двери электромеханическим или электрическим способом. Так, например, можно также реализовать стопорение для остановки вращающейся части посредством электродвигателя или соленоида, так что тогда, когда останавливающие пальцы, которые проводятся через электродвигатель, достигли своего положения остановки, электромеханический запор снабжается электрической энергией, и дверь отпирается.

Преимущество гидравлической системы заключается в том, что привод насоса может также осуществляться вручную, и при этом остановка вращающейся части, а также открытие двери может осуществляться вручную. То есть это означает также, что для случая, когда напряжение сети отсутствует, и, таким образом, электрическая энергия больше не поступает, все еще имеется, однако, привод вручную (ручной привод) для открытия, а также для закрытия двери.

Дверь между вращающейся и неподвижной частью ветровой энергетической установки может закрывать отверстие (так называемый лаз), которое образуется за счет того, что отверстие (например, 50-70 см диаметром) статора совмещается с соответствующим отверстием ротора генератора.

Но особым преимуществом является также - и это представляет собой аспект изобретения, который также совершенно независим от предыдущих вариантов осуществления, - когда дверь (или доступ) находится внутри облицовки 18 гондолы ветровой энергетической установки, но рядом с генератором, как это указано на фиг.12-14. Для лучшей наглядности при этом облицовка гондолы в передней части не показана. На представленном изображении под дверью находится площадка 19, по которой может ходить персонал, выполняющий техническое обслуживание. Сама дверь вделана внутрь стены 20, например, из листовой стали. В изображенном примере часть 15 двери является той частью, которая предусмотрена также для неподвижной части машинного отделения или, соответственно, гондолы ветровой энергетической установки, и когда персонал, выполняющий техническое обслуживание, открывает дверь 12 и попадает в часть 16, он находится в той части, в которой также находятся вращающиеся части ветровой энергетической установки, то есть ротор, ступица, а также рабочее колесо 21 генератора и пр. Преимущество варианта осуществления в соответствии с фиг.12-14 заключается, в частности, в том, что доступ из неподвижной во вращающуюся часть ветровой энергетической установки выполнен очень просто, и персонал, выполняющий техническое обслуживание, не должен больше, прилагая усилия, совмещать отверстие вращающейся части генератора с неподвижной частью и протискиваться через него.

Прежде всего, персонал, выполняющий техническое обслуживание, может также, не нагибаясь, проходить через дверь 12, и инструменты и тому подобное могут легче транспортироваться в переднюю, чем во вращающуюся часть ветровой энергетической установки. Вращающаяся часть ветровой энергетической установки называется также коком и, как и вся гондола, снабжена облицовкой.

На фиг.15 показан вид ветровой энергетической установки 22.

На фиг.16 показана в принципиальном изображении вращающаяся часть 16 и неподвижная часть 15 ветровой энергетической установки. Как упомянуто, вращающаяся часть ветровой энергетической установки по отношению к генератору представляет собой рабочее колесо или, соответственно, ротор, а неподвижная часть 15 представляет собой статор. Как изображено, устройство блокировки выполнено в неподвижной части ветровой энергетической установки, и поршневой шток 6 поршня 4 цилиндра 4 может при этом гидравлически смещаться вперед в отверстие 25 вращающейся части, так чтобы вращающаяся часть тогда останавливалась.

Гидравлические каналы фиг.1-11, как и насос ходового клапана, как и все клапаны, дверь и механизм блокировки и устройства стопорения расположены в неподвижной части ветровой энергетической установки.

Насос в упрощенном примере можно представить себе в виде поршневого насоса. При этом поршень разделяет насос на две области, и, когда, например, поршень (см. фиг.1) насоса 1 движется вниз (↓), гидравлическая жидкость вытесняется через нижний выход (на фиг.2 изображен штриховой линией) насоса, в то время как одновременно текущая обратно из системы гидравлическая жидкость может течь в верхнюю область насоса через верхний вход (на фиг.2 сплошная линия).

Иначе происходит, когда направление движения поршня изменяется на противоположное (↑).

Изобретение касается устройства для управления блокировкой открытия двери ветровой энергетической установки. В соответствии с изобретением предлагается, чтобы были выполнены средства для фиксации или стопорения вращающейся части, и дверь между вращающейся и неподвижной частью ветровой энергетической установки имела блокировку. Изобретение обеспечивает возможность деблокировки и при необходимости открытия двери тогда, когда средства для фиксации или, соответственно, стопорения остановили или, соответственно, зафиксировали вращающуюся часть ветровой энергетической установки. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Ветровая энергетическая установка, содержащая вращающуюся часть (16) и неподвижную часть (15), при этом между вращающейся частью (16) и неподвижной частью (15) ветровой энергетической установки (22) расположена дверь (12), при этом ветроэнергетическая установка (22) содержит устройство управления блокировкой открытия двери (12), в котором выполнены средства (3) для фиксации или стопорения вращающейся части (16), и дверь (12) между вращающейся (16) и неподвижной (15) частями ветровой энергетической установки имеет механизм (11, 17) блокировки, который обеспечивает возможность деблокировки и при необходимости открытия двери (12) тогда, когда средства (3) для фиксации или стопорения зафиксировали или остановили вращающуюся часть (16) ветровой энергетической установки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что средства (3) для стопорения расположены на неподвижной части (15) ветровой энергетической установки и по существу состоят из пальца, штанги (6) или тому подобного элемента, который может смещаться на определенный участок пути, чтобы вставляться в отверстия, пазы (25) или тому подобное, размещенные на вращающейся части ветроэнергетической установки, чтобы тем самым механически останавливать вращающуюся часть ветровой энергетической установки.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что выполнена гидравлическая система для осуществления привода средств (3) стопорения, при этом, когда средства (3) стопорения приняли предопределенное положение, клапан (7) или распределительное устройство, с которым взаимодействуют средства (3) стопорения,
открывается, чтобы направлять гидравлическую жидкость, которая находится в гидравлической системе, к механизму (11, 17) блокировки, чтобы деблокировать дверь (12).

4. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что механизм (11, 17) блокировки двери связан с клапаном (13), который закрыт, пока дверь (12) деблокирована, и который открывается, когда механизм (11, 17) блокировки двери (12) принял заданное положение, при этом после открытия клапана (13) останавливающее устройство (3) для вращающейся части (16) ветровой энергетической установки возвращается в свое исходное положение, чтобы прекратить остановку вращающейся части (16).

5. Способ управления дверью (12) между неподвижной (15) и вращающейся (16) частями ветровой энергетической установки (22) по одному из предыдущих пунктов,
при этом дверь (12) имеет механизм (11, 17) блокировки, обеспечивающий возможность открытия двери (12) только тогда, когда вращающаяся часть зафиксирована.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что прекращение фиксации становится возможным только тогда, когда дверь (12) закрыта и заблокирована.

7. Ветровая энергетическая установка, включающая в себя башню и гондолу, в которой по существу размещено машинное отделение ветровой энергетической установки (22), при этом в гондоле размещена, во-первых, неподвижная часть (15), а также вращающаяся часть (16) ветровой энергетической установки,
при этом из неподвижной части ветровой энергетической установки доступна неподвижная часть генератора, и вращающаяся часть ветровой энергетической установки по существу образуетсяаэродинамическим ротором, ступицей и рабочим колесом генератора,
при этом выполнена дверь в качестве доступа из неподвижной части (15) гондолы ветровой энергетической установки (22) во вращающуюся часть (16), и дверь (12) и/или доступ находится внутри гондолы, но сбоку на расстоянии рядом с генератором.