一种万向导缆装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高空风能领域，具体公开了一种万向导缆装置，包括机架，所述机架转动安装有第一导缆盘，所述机架上还安装有安装座，所述安装座能够相对于所述机架水平旋转，所述安装座安装有第二导缆盘和导向机构；所述安装座包括安装板，所述第二导缆盘通过第二安装轴可转动地安装于安装板上；所述导向机构包括支撑板，所述支撑板一端与安装板转动连接，所述支撑板上可转动地安装有至少两个构成导向部的导向轮。与现有技术比较，本发明专利技术提供了一种适用于高空风能发电的万向导缆装置，可在水平方向及垂直方向上自由旋转，且对缆绳磨损小，能有效提高缆绳的使用寿命。

A Universal Wire Cable Device

The invention relates to the field of high-altitude wind energy, in particular to a universal guide cable device, including a frame, the frame is rotated and installed with a first guide cable disc, and an installation seat is also installed on the frame. The installation seat can rotate horizontally relative to the frame, and the installation seat is equipped with a second guide cable disc and a guiding mechanism. The mounting seat includes a mounting plate, the second guide cable disc is rotatably mounted on the mounting plate through the second mounting shaft, and the guiding mechanism includes a support plate, one end of the support plate is rotatably connected with the mounting plate, and the support plate is rotatably mounted with at least two guide wheels constituting the guide part. Compared with the prior art, the invention provides a universal cable device suitable for high-altitude wind power generation, which can rotate freely in horizontal and vertical directions, and has less wear and tear on the cable, and can effectively improve the service life of the cable.

【技术实现步骤摘要】
一种万向导缆装置
本专利技术涉及高空风能领域，具体涉及一种万向导缆装置。
技术介绍
风能是一种清洁的可再生能源，而高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。高空风能具有风速大、平均能量密度高、地域分布广、稳定性高、常年不断等特点。目前，对高空风能的利用主要是通过在高空中采集风能，将风能转化为机械能，最后将机械能转换为电能或其它形式的能量。现有利用高空风能进行发电的方式主要有两种：一种是将发电机悬置于高空中，如安装有固定涡轮的飞艇、高空风力发电机；另一种是将发电机设置在地面，如高空风筝型发电系统和伞型风力系统。高空风筝型发电系统/伞型风力系统的发电原理是：通过将系统中的风筝/做功伞在风力作用下带动所连接的缆绳升入空中，由此带动卷扬机转动，将风能转换为旋转的机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。对于高空风筝型发电系统/伞型风力系统，在实际发电过程中，由于缆绳的长度有限，风筝/做功伞不可能一直处于上升做功状态，因此，高空风筝型发电系统/伞型风力系统在工作时，风筝/做功伞是不断地上升、下降的，因此，缆绳也就处于不断放出、收回状态。由于风筝/做功伞在风力作用下会随风摆动，因此，需要用到万向导缆装置。目前，市面上有很多针对系留气球锚泊系统的万向导缆装置，安装在锚泊车回转平台上，在系留气球升空、回收、滞空过程中实现系留缆绳导向的作用，同时还能够随风在前后、左右方向上（以主视的视角来看）根据缆绳的方向摆动，如申请号为201220471635.6、201620757793.6、201621487774.2的中国技术专利。但是上述公开的导缆装置仅仅适用于系留气球，系留气球虽然也会升空、回收，但它的常态是一定缆绳长度停在空中的，整个过程中万向导缆装置只需保证导缆盘上的出绳口始终与缆绳一致即可，其缆绳基本是固定住不收放的，且系留气球在整个系留过程中受力相对较小，缆绳与导缆装置之间的摩擦较小，是一种静态的调整。然而对于高空风筝型发电系统/伞型风力系统，其缆绳是不断放出、收回的，若采用现有的万向导缆装置，当缆绳会很容易出现磨损，大大降低了缆绳的寿命，这对于高空风能发电是非常不利的，且提高了高空风能发电的成本，因此，本专利技术提供了一种适用于高空风能发电用的万向导缆装置。
技术实现思路
为克服现有的技术缺陷，本专利技术提供了一种对缆绳磨损小、适用于处于不断收放状态下的缆绳的万向导缆装置。为实现本专利技术的目的，采用以下技术方案予以实现：一种万向导缆装置，包括机架，所述机架转动安装有第一导缆盘，所述机架上还安装有安装座，所述安装座能够相对于所述机架水平旋转，所述安装座安装有第二导缆盘和导向机构；所述安装座包括安装板，所述第二导缆盘通过第二安装轴可转动地安装于安装板上；所述导向机构包括支撑板，所述支撑板一端与安装板转动连接，所述支撑板上可转动地安装有至少两个构成导向部的导向轮。对于本专利技术所提供的万向导缆装置，缆绳依次绕制第一导缆盘、第二导缆盘，再由导向机构的导向轮之间形成的出绳口出绳，缆绳的出绳端连接有高空风筝型发电系统/伞型风力系统。由于第二导缆盘所连接的安装座可以相对于机架水平自由旋转，且导向机构可以在垂直面上自由转动，因此本专利技术所提供的万向导缆装置能在水平面以及高度方向上灵活转动，因而对于高空风能发电过程中，即使缆绳不断收放，不仅能在使用过程中能保持导缆装置的出绳口与缆绳方向完全一致，缆绳可以360°自由摆动，导缆装置对缆绳的磨损极小，能有效提高缆绳的使用寿命，进一步降低了高空风能发电的发电成本。在其中一种实施方案中，为了减少装置的复杂程度和体积，所述支撑板可以直接通过第二安装轴与所述安装板转动连接。在其中一种实施方案中，所述万向导缆机构还包括限位机构，所述限位机构使得所述导向部到第二安装轴轴心之间的连线与水平面之间的夹角为10°~170°。由于导缆装置可以在水平方向上自由旋转，因此实际上，万向导缆装置的限位机构只需限制导向部（出绳口）的角度最大为直角即可，而又由于缆绳在实际使用中与地面的角度基本不会小于20°，因此，进一步优选地，所述限位机构使得所述导向部到第二安装轴轴心之间的连线与水平面之间的夹角为20°~90°。在其中一种实施方案中，所述限位机构包括设于所述支撑板上的弧形滑槽以及设于所述安装板上的导杆。在其中一种实施方案中，还包括稳定机构，所述稳定机构设于所述安装板和所述支撑板的下部，用于使导向机构在非工作状态时保持在初始位置。具体的，所述稳定机构包括设于所述支撑板上的第一安装柱、设于所述安装板上的第二安装柱以及安装于第一安装柱和第二安装柱之间的弹性装置。在其中一种实施方案中，为了增加导向机构的灵活度，所述导向轮包括位于上部的第一导向轮和位于下部的第二导向轮，第一导向轮的半径大于第二导向轮。进一步优选地，由于在万向导缆装置的实际应用中，在整个高空风能发电过程中，高空风筝型发电系统/伞型风力系统是一直处于空中，缆绳也是处于空中的，缆绳与水平面夹角是大于0°的，因而位于下部的第二导向轮的作用主要是限位，因此，第二导向轮可以采用半径比第一导向轮小得多的滚轮即可，而对于第一导向轮，其作用不仅是限位，同时还具有导缆作用，因此，第一导向轮的半径不能过小。在其中一种实施方案中，为了防止万向导缆装置在换向过程中缆绳从第二导缆盘脱出，所述安装板靠近所述第二导缆盘外周处设有防跳槽组件。该防跳槽组件可以同时是用于支撑固定安装板的固定件，其与第二导缆盘的距离为5~10mm。在其中一种实施方案中，由于在使用过程中，第二导缆盘可能是一直在水平旋转的，然而，在某一情况下，所述第一导缆盘的与其轴向垂直的对称面和第二导缆盘相对应的对称面是可以位于同一竖直面上的。当所述第一导缆盘的与其轴向垂直的对称面与所述第二导缆盘的与其轴向垂直的对称面平行时，两对称面是位于同一竖直面上的。在其中一种实施方案中，当所述第一导缆盘的与其轴向垂直的对称面与所述第二导缆盘的与其轴向垂直的对称面平行时，所述第一导缆盘的圆心与所述第二导缆盘圆心之间的水平距离L满足：│R第一导缆盘－R第二导缆盘│≤L≤R第一导缆盘+R第二导缆盘。优选的，所述第一导缆盘的圆心与所述第二导缆盘的圆心之间的水平距离L满足：│R第一导缆盘－R第二导缆盘│＜L＜R第一导缆盘+R第二导缆盘。其中，R第一导缆盘为第一导缆盘的半径，R第二导缆盘为第二导缆盘的半径。对于大型的万向导缆装置，若仍采用单一导缆盘的方式进行导缆则会造成装置的体积过大，且需要的导缆盘的半径也很大，如此会导致装置的制造成本、运输成本过高，且安装难度也很大，因此，在其中一种实施方案中，所述第一导缆盘可以替换为若干围成圆弧状的第三导缆盘；所述第二导缆盘可以替换为若干围成圆弧状的第四导缆盘。其中，第三导缆盘和第四导缆盘所围成的圆弧的弧角为45°~90°。在其中一种实施方案中，所述第四导缆盘所围成的圆弧外围还设有第五导缆盘。其中，第五导缆盘的作用主要是当缆绳转向时，可作为导缆作用，同时也能防缆绳跳槽。在其中一种实施方案中，所述导向机构包括支撑板和安装于支撑板上的导向安装部；支撑板包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板的一端分别转动连接于安装板上，所述第一支撑板和所述第二支撑板的另一端分别与导向安装部转动连接，且所述第一支撑板设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种万向导缆装置，包括机架（100），其特征在于，所述机架（100）转动安装有第一导缆盘（200），所述机架（100）上还安装有安装座（300），所述安装座（300）能够相对于所述机架（100）水平旋转，所述安装座（300）安装有第二导缆盘（400）和导向机构（500）；所述安装座（300）包括安装板（301），所述第二导缆盘（400）通过第二安装轴（302）可转动地安装于安装板（301）上；所述导向机构（50）包括支撑板（501），所述支撑板（501）一端与安装板（301）转动连接，所述支撑板（501）上安装有至少两个构成导向部的导向轮（502）。

【技术特征摘要】
1.一种万向导缆装置，包括机架（100），其特征在于，所述机架（100）转动安装有第一导缆盘（200），所述机架（100）上还安装有安装座（300），所述安装座（300）能够相对于所述机架（100）水平旋转，所述安装座（300）安装有第二导缆盘（400）和导向机构（500）；所述安装座（300）包括安装板（301），所述第二导缆盘（400）通过第二安装轴（302）可转动地安装于安装板（301）上；所述导向机构（50）包括支撑板（501），所述支撑板（501）一端与安装板（301）转动连接，所述支撑板（501）上安装有至少两个构成导向部的导向轮（502）。2.根据权利要求1所述的万向导缆装置，其特征在于，所述支撑板（501）通过第二安装轴（302）与所述安装板（301）转动连接。3.根据权利要求1或2所述的万向导缆装置，其特征在于，还包括限位机构（600），所述限位机构（600）使得所述导向部到第二安装轴（302）轴心之间的连线与水平面之间的夹角为10°~170°。4.根据权利要求3所述的万向导缆装置，其特征在于，所述限位机构（600）包括设于所述支撑板（501）上的弧形滑槽（601）以及设于所述安装板（301）上的导杆（602）。5.根据权利要求1所述的万向导缆装置，其特征在于，还包括稳定机构（700），所述稳定机构（700）包括设于所述支撑板（501）下部的第一安装柱（701）、设于所述安装板（301）下部的第二安装柱（702）以及安装于第一安装柱（701）和第二安装柱（702）之间的弹性装置（703）。6.根据权利要求1或2或4或5所述的万向导缆装置，其特征在于，所述导向轮（502）包括位于上部的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，
申请(专利权)人：广东高空风能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44