本发明涉及一种包括行进平衡单元ⅰ、四杆倾倒单元ⅱ、移动翻转单元ⅲ、多级夹紧单元ⅳ的风力发电机辅助倾倒装置，属于风机安装与维修领域。
背景技术：
1、为充分利用风能，在风力资源丰富的地方，风力发电机的装配和维护通常需要大型的吊车、起重机等大型机械设备，甚至这些大型设备本身就需要耗费极大的运输资源和时间成本。其次，由于风力发电机的叶片通常安装在50米以上的高空，维修更换效率低更换且在日常维修过程中，工作人员高空作业安全系数低。因此，风力发电机亟待研发一种可控倒伏和起立结构，使风力发电机可以先组装后安装，维修时倒伏使得工作人员可以在地面进行作业，减小风力发电机安装成本和缓解维护安全问题。
2、目前世界风电行业规模不断扩大的背景下，风力发电机安装及维护修理方式主要为：(1)安装方式：将风力发电机整体结构拆分为多段，分别运输至安装点，打好地基后用吊机从下至上连接在一起。缺点是组装复杂周期长，且风险大、维护困难；(2)维修方式主要为两种：1.爬梯高空作业：风电维修人员徒手爬梯至故障高度进行修理，根据故障发生高度不同工作强度和风险也不同。缺点是爬梯工作强度高、风险大，工作环境及其依赖气候条件；2.升降台辅助维修。专利cn202023335160.9采用导轨平台，悬挂轨道上的电动爬轨器带动双人吊椅在悬挂轨道上平移，围绕叶片四周进行检修，避免了工作人员爬梯的大量劳动量，该装置的缺点是在维修过程中移动方向的调整和覆盖面上可能受限于轨道的设置和位置，同时，通过吊篮沿固定轨道垂直上下移动，利用电动爬轨适配轨道进行横向移动，这种方式虽保证了运动的平稳性，但却限制了操作的灵活性，其次，该发明专利中包含的多个组件(如吊篮装置、电动爬轨器、双人吊椅等)可能使得维护工作量大、成本高；专利cn202023350188.2采用伸缩平台，维修平台、辅助吊篮贴合在塔身周圈，更加强调了可伸缩和旋转的功能，允许设备向多个方向和位置调整，提供更大的操作灵活性，该装置的缺点是高度可变和灵活的系统需要更复杂的安装过程，而且有多种可调节功能(如伸缩和旋转)的维修平台，需要更高水平的培训和技术熟练度，加强了工人学习成本和维修压力，且仍处于高空作业状态，有安全风险，系统的机械复杂度，也会导致装置本身的维护难度和成本的增加，对恶劣环境适应性不足。此外，以上装置要求每个风力发电机单独装配，导致累计成本较高。综上安装与维修办法和装置可知，辅助安装与维修风力发电机的装置需实现高稳定性、低成本、减轻人工作业强度、避免高空作业、维修覆盖面充足，同时，装置本身必须避免复杂的操作难度，也需具备对各种环境的适应力。
3、为克服以上问题，本发明公开的一种可移动可固定的风力发电机辅助倾倒装置，综合考虑了上述安装与维修方式的不足，创新性的采用可移动可固定功能设计、吊绳平衡水平受力设计、多杆机构并联分摊应力、移动和旋转平台辅助倾倒、多级自适应夹紧机构，通过地面操作实现风力发电机的倾倒运动，使工人能够在地面进行作业，装置本身无需复杂操作，减少了工人工作强度，同时其结构复杂度低，本身具备较好的抗压能力，随用随装、多机共用的通用性有效降低使用成本，增强装置的实用性。
技术实现思路
1、本发明用于解决现有维修装置稳定性、操作强度和安全性存在的问题，提供了一种可移动可固定的风力发电机辅助倾倒装置，以塔架倾倒形式保证工人维修覆盖面和维修效率，并以多机共用来降低维修的成本；
2、本发明针对现有风力发电机维修装置存在的问题，进行原理性创新，基本思想是：①可移动可固定功能设计。该装置可在每个风力发电机需要维修时对风机夹紧装配，维修完毕即解锁拆卸，用一台装置的成本满足数个风机的需求，避免了高额的使用成本。②吊绳平衡结构设计。在风机倾倒过程中，以电机加吊绳方式控制吊臂伸展，并在吊臂终端的吊箱增加配重块的形式，实现风机侧向的受力平衡。③多结构共摊应力设计。本装置夹紧风机后，通过四杆倾倒单元ⅱ的连杆和移动翻转单元ⅲ的平台，共同提供风机在倾倒平面需要的辅助驱动力，多机构共同分摊应力完成风力发电机倾倒运动，保证了结构受力的均匀，极大减小装置受到破坏的可能性。
3、为实现上述目的和原理，本发明的技术方案如下：
4、一种可移动可固定的风力发电机辅助倾倒装置由行进平衡单元ⅰ、四杆倾倒单元ⅱ、移动翻转单元ⅲ、多级夹紧单元ⅳ四个部分所组成；
5、所述行进平衡单元ⅰ是装置的主体部分，包括装置主体1、电机2、线圈3、线圈支座4、吊臂连接件5、空心吊臂6、吊箱7、吊绳8、吊绳9、电机10、线圈11、吊绳12、燕尾槽13、滚子组14、凹槽15、电机16、蜗杆17、蜗轮18、轴承支座组19、车轮架20、前驱车轮21、后驱车轮22、丝杆升降组件23；
6、所述装置主体1作为其他单元的载体，具有承重的作用；
7、所述电机2的输出端连接线圈3，电机2和线圈3同时固定在线圈支座4上，线圈支座4焊接在装置主体1上，所述在装置主体1右侧安装吊臂连接件5.1，吊臂连接件5.1铰接空心吊臂6.1，空心吊臂6.1末端安装有吊箱7.1，在装置主体1左侧安装吊臂连接件5.2，吊臂连接件5.2铰接空心吊臂6.2，空心吊臂6.2末端安装有吊箱7.2，吊箱7.1和12.2的升降由吊绳8.1和吊绳8.2控制；
8、所述吊绳8首端连接四杆倾倒单元ⅱ，末端穿过空心吊臂6连接吊箱7，通过给两侧吊箱7.1和吊箱7.2添加配重块来平衡装置主体1两侧受力，防止塔架47侧倾，保证了倾倒运动的方向准确性；
9、所述吊绳9首端缠绕在线圈3上，末端连接空心吊臂6，电机10安装在装置主体1上，电机10输出端安装线圈11，线圈11上缠绕有吊绳12首端，吊绳12末端连接空心吊臂6，所述电机2通过控制线圈3缠绕吊绳9，吊绳9末端拉空心吊臂6，同时电机10通过控制线圈11缠绕吊绳12，吊绳12末端也拉空心吊臂6，通过电机2、电机10的相互配合，使空心吊臂6在装置非工作状态时紧贴于装置主体1侧边，在工作状态则伸展至于装置主体1侧面垂直的状态；
10、所述装置主体1设计燕尾槽13，燕尾槽13中整齐排布滚子组14，滚子组14上安装移动翻转单元ⅲ的移动凹形台38，方便移动凹形台38在燕尾槽13中移动，减小摩擦力，同时燕尾槽13限制移动凹形台38的移动路径；
11、所述装置主体1设计凹槽15.1和凹槽15.2，凹槽15.1内安装电机16.1，电机16.1的输出端连接蜗杆17.1，蜗杆17.1和蜗轮18.1啮合，蜗轮18.1固定在轴承支座组19.1上，轴承支座组19.1安装在装置主体1上，并且蜗轮18.1与四杆倾倒单元ⅱ的摇杆33.1焊接，凹槽15.2内安装电机16.2，电机16.2的输出端连接蜗杆17.2，蜗杆17.2和蜗轮18.2啮合，蜗轮18.2固定在轴承支座组19.2上，轴承支座组19.2安装在装置主体1上，并且蜗轮18.2与四杆倾倒单元ⅱ的摇杆33.2焊接，通过电机16驱动蜗杆17来带动蜗轮18旋转，为摇杆33.1和摇杆33.2转动提供动力；
12、所述装置主体1下表面安装车轮架20，车轮架20.1和车轮架20.2上安装前驱车轮21，车轮架20.3和车轮架20.4上安装后驱车轮22，用于风力发电机辅助倾倒装置的移动；
13、所述丝杆升降组件23安装在装置主体1下表面，非工作状态下丝杆升降组件23收缩，使前驱车轮21和后驱车轮22着地，方便装置移动；工作状态下丝杆升降组件23则伸张，将装置主体1顶起，使前驱车轮21和后驱车轮22悬空，使装置固定；
14、所述丝杆升降组件23包括丝杆23.1、螺母23.2、电机23.3、升降台23.4；丝杆23.1上端连接装置主体1，丝杆23.1下端安装升降台23.4，同时螺母23.2固定在电机23.3输出端，电机23.3尾部固定在升降台23.4上；电机23.3驱动丝杆23.1旋转，利用丝杆23.1与螺母23.2的配合使升降台23.4的高度实现车轮悬空与着地两种状态的转换，进而实现风力发电机辅助倾倒装置的可移动可固定功能，使一台风力发电机辅助倾倒装置可以用于多座风力发电机的安装与维修，提高装置的经济性与通用性。
15、所述四杆倾倒单元ⅱ包括曲柄支座24、电机25、蜗杆26、蜗轮27、轴承支座组28、曲柄29、连杆30、连接销轴31、连杆32、摇杆33；
16、所述曲柄支座24焊接在装置主体1上，曲柄支座24上安装电机25，电机25输出端连接蜗杆26，蜗杆26与蜗轮27啮合，蜗轮27固定在轴承支座组28上，轴承支座组28安装在曲柄支座24两侧端面上，同时蜗轮27与曲柄29首端同轴焊接在一起，在蜗轮27运动时，保证蜗轮27与曲柄29以相同的角速度旋转；
17、所述曲柄29尾端通过铰接安装连杆30首端，连杆30尾端通过连接销轴31同时铰接连杆32.1和连杆32.2的首端，连杆32与吊绳8相连，通过调整吊箱7内配重块的重量，可以调节吊绳8.1和吊绳8.2对连杆32.1和连杆32.2的拉力，进而维持装置的平衡；
18、所述电机25驱动蜗杆26带动蜗轮27旋转，进而使曲柄29推动连杆30向前推进，由于多级夹紧单元ⅳ安装在连接销轴31上，连杆30运动时带动多级夹紧单元ⅳ运动，多级夹紧单元ⅳ夹持风力发电机的塔架47，使塔架47做倾倒运动，降低风力发电机的高度，避免工作人员进行高空作业，提高了维修工作的安全性；
19、所述连杆32.1尾端铰接摇杆33.1的首端，摇杆33.1的尾端与蜗轮18.1同轴焊接在一起，连杆32.2尾端铰接摇杆33.2的首端，摇杆33.2的尾端与蜗轮18.2同轴焊接在一起；
20、所述摇杆33.1和摇杆33.2由于两端受载荷与扭矩较大，设计为两端均有凹槽结构的铸件，减小力矩，保证装置的结构稳定性。
21、所述电机16.1驱动蜗杆17.1带动蜗轮18.1旋转，同时电机16.2驱动蜗杆17.2带动蜗轮18.2旋转，为摇杆33.1和摇杆33.2做圆周运动提供动力，同时蜗轮蜗杆结构可以在非电机驱动时实现自锁，使风力发电机的塔架47在倾倒至所需高度后，可以控制电机16旋转来固定装置状态，提高倾倒程度的准确性以及倾倒状态的稳定性；
22、所述移动翻转单元ⅲ包括双向电机34、螺母35、丝杆36、轴承支座37、移动凹形台38、升降卡槽39、直槽40、丝杠41、双孔升降组件42、丝杠43、轴承挡板44、旋转平台45、风机固定柱46、塔架47；
23、所述双向电机34安装在装置主体1上，双向电机34两端固定螺母35，双向电机34输出端连接丝杆36首端，丝杆36尾端连接轴承支座37，轴承支座37固定在移动凹形台38上，移动凹形台38两侧嵌在燕尾槽13中，通过滚子组14的转动，移动凹形台38可在燕尾槽13中移动；
24、所述双向电机34输出端旋转带动丝杆36旋转，通过丝杆36与螺母35的配合，使轴承支座37进行丝杆运动，最后轴承支座37带动移动凹形台38的轴向运动；
25、所述升降卡槽39安装在装置主体1的下表面，升降卡槽39设计有直槽40，在升降卡槽39的直槽40中安装双孔升降组件42，双孔升降组件42设计有支柱42.2，支柱42.2镶嵌在直槽40中，使双孔升降组件42可以在升降卡槽39进行竖直方向移动，同时限制双孔升降组件42的移动路径；
26、所述双孔升降组件42包括壳体42.1、支柱42.2、垂直孔42.3、水平孔42.4、单向电机42.5、双向电机42.6、螺母42.7；
27、所述单向电机42.5安装在壳体42.1的上半部分，壳体42.1上表面设计有垂直孔42.3，单向电机42.5的输出端穿过垂直孔42.3连接丝杠41首端，丝杠41尾端与装置主体1下表面的螺纹孔1.1连接，双向电机42.6安装在壳体42.1的下半部分，壳体42.1前后两表面具有水平孔42.4，水平孔42.4用来放置丝杠43，双向电机42.6的输出端连接丝杠43首端，丝杠43尾端与轴承挡板44的轴承连接；
28、所述轴承挡板44的挡板与旋转平台45连接，旋转平台45安装在移动凹形台38内凹部，旋转平台45与移动凹形台38构成转动副，旋转平台45上表面的中心位置安装风机固定柱46，风机固定柱46呈圆周排列；
29、所述轴承挡板44由于需要在确保与旋转平台45保持连接的前提下，阻断丝杠43的旋转运动传播，而仅允许丝杠43的丝杆运动传递，故设计一种包含轴承的挡板结构；
30、所述单向电机42.5输出端驱动丝杠41旋转，从而带动壳体42.1沿垂直方向进行丝杆运动，双向电机42.6输出端驱动丝杠43旋转，利用丝杠43与螺母42.7的配合，使丝杠43沿轴向移动，通过单向电机42.5和双向电机42.6的配合驱动，使丝杠43能够同时进行轴向及竖直方向运动，进而使旋转平台45翻转，风机固定柱46通过插入风力发电机的基座上的销孔来将风力发电机固定在旋转平台45上。
31、所述多级夹紧单元ⅳ包括夹紧主件48、电机夹件49、小型电机50、销51、左夹紧件52、右夹紧件53、电机54、齿轮55、旋转支柱56、虹膜夹紧机构57；
32、所述夹紧主件48固定在连接销轴31处，夹紧主件48左端上表面安装电机夹件49.1，电机夹件49.1上安装小型电机50.1，小型电机50.1输出端连接销51.1，同时夹紧主件48左端铰接销51.1，销51.1固定在左夹紧件52上，夹紧主件48右端上表面安装电机夹件49.2，电机夹件49.2上安装小型电机50.2，小型电机50.2输出端连接销51.2，同时夹紧主件48右端铰接销51.2，销51.2固定在左夹紧件52上；
33、所述小型电机50驱动铰接销51.1顺时针旋转和铰接销51.2逆时针旋转，使左夹紧件52和右夹紧件53打开，对塔架47安装进行初步定位，之后小型电机50驱动铰接销51.1和铰接销51.2同时反方向旋转，使左夹紧件52和右夹紧件53闭合，实现对风力发电机的塔架47的第一级夹紧；
34、所述夹紧主件48上下端面分别安装电机54.1和电机54.2，电机54.1的输出端连接齿轮55.1，齿轮55.1与旋转支柱56.1啮合，旋转支柱56.1安装在虹膜夹紧机构57.1上，电机54.2的输出端连接齿轮55.2，齿轮55.2与旋转支柱56.2啮合，旋转支柱56.2安装在虹膜夹紧机构57.2的上；
35、所述虹膜夹紧机构57包括固定板57.3、多边形夹片57.4、转动板57.5。所述固定板57.3安装在夹紧主件48的端面上，固定板57.3上安装多个多边形夹片57.4，多边形夹片57.4上的支柱插入转动板57.5的弧形槽，转动板57.5上安装有旋转支柱56；
36、所述电机54的输出端带动齿轮55转动，齿轮55拨动旋转支柱56旋转，从而驱动转动板57.5顺时针旋转，通过转动板57.5旋转带动多边形夹片57.4的支柱移动，从而聚拢多边形夹片57.4夹紧风力发电机的塔架47，最终实现风力发电机辅助倾倒装置对风力发电机的塔架47进行第二级夹紧，多级夹紧单元ⅳ采用的夹紧方式保证了塔架47在风力发电机辅助倾倒装置工作时不会脱落；
37、所述虹膜夹紧机构57设计为半圆结构，益于风机的塔架47从侧面进入，转动板57.5上设计的弧形槽可以约束多边形夹片57.4的移动路径，多边形夹片57.4通过多个夹片聚拢的夹紧方式对被夹物体形状具有自适应性，可夹紧不同种类塔架47的风力发电机，提高装置的通用性。
38、本发明的有益效果是：
39、1、本发明中采用让风机倾倒以辅助维修的功能设计，通过使风机维修部位降至接近地面的方式，来避免工作人员高空作业的风险，提高安全性。
40、2、本发明中设计了可移动可固定的主体结构，使一台装置可以辅助多种类型风力发电机的安装和维修工作，更为经济；
41、3、本发明中采用多结构共摊风机倾倒应力的方法，通过双四杆机构驱动、旋转平台辅助翻转、吊绳连接平衡两侧受力的结构，对风机倾倒过程中的应力进行了分摊，使风机的倾倒运动的准确性和稳定性；
42、4、本发明中设计了夹紧机构，其对被夹物体的形状具有自适应性，可适用于不同形状的风机塔形，具有更高的通用性。
1.一种可移动可固定的风力发电机辅助倾倒装置，其特征在于：包括行进平衡单元ⅰ、四杆倾倒单元ⅱ、移动翻转单元ⅲ、多级夹紧单元ⅳ；
2.根据权利要求1所述的行进平衡单元ⅰ，其特征在于：包括装置主体(1)、电机(2)、线圈(3)、线圈支座(4)、吊臂连接件(5)、空心吊臂(6)、吊箱(7)、吊绳(8)、吊绳(9)、电机(10)、线圈(11)、吊绳(12)、燕尾槽(13)、滚子组(14)、凹槽(15)、电机(16)、蜗杆(17)、蜗轮(18)、轴承支座组(19)、车轮架(20)、前驱车轮(21)、后驱车轮(22)、丝杆升降组件(23)；
3.根据权利要求1所述的四杆倾倒单元ⅱ，其特征在于：包括曲柄支座(24)、电机(25)、蜗杆(26)、蜗轮(27)、轴承支座组(28)、曲柄(29)、连杆(30)、连接销轴(31)、连杆(32)、摇杆(33)；
4.根据权利要求1所述的移动翻转单元ⅲ，其特征在于：包括双向电机(34)、螺母(35)、丝杆(36)、轴承支座(37)、移动凹形台(38)、升降卡槽(39)、直槽(40)、丝杠(41)、双孔升降组件(42)、丝杠(43)、轴承挡板(44)、旋转平台(45)、风机固定柱(46)、塔架(47)；
5.根据权利要求1所述的多级夹紧单元ⅳ，其特征在于：包括夹紧主件(48)、电机夹件(49)、小型电机(50)、销(51)、左夹紧件(52)、右夹紧件(53)、电机(54)、齿轮(55)、旋转支柱(56)、虹膜夹紧机构(57)；
