專利名稱：一種安裝風力渦輪機轉(zhuǎn)子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝風力渦輪機轉(zhuǎn)子的方法，尤其是， 一種不采用起重機 來提升轉(zhuǎn)子葉片的安裝風力渦輪機轉(zhuǎn)子的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代風力渦輪機轉(zhuǎn)子的尺寸(也就是，轉(zhuǎn)子直徑約150米，轉(zhuǎn)子重量約 50噸)要求在不同步驟中安裝風力渦輪機的各部件。尤其是，通常是將機艙 安裝在塔架上之后再安裝轉(zhuǎn)子。
一些公知的轉(zhuǎn)子安裝方法是采用移動式起重機來提升預先在地面上組 裝的風力渦輪轉(zhuǎn)子，并將整個組裝件安裝到從機艙延伸出的低速軸上。這種 方法存在一些問題，因為， 一方面，由于風力渦輪轉(zhuǎn)子尺寸和重量的增加， 需要昂貴的移動式起重機，另一方面，風力渦輪位置的周圍環(huán)境有時限制或 妨礙整個轉(zhuǎn)子組裝件從地面的提升，因此這實際上是不可實施的。
公知的轉(zhuǎn)子安裝方法中也有采用移動式起重機分步驟地提升風力渦輪 轉(zhuǎn)子的。例如EP1507975中公開的一種方法，其包括第一步，提升并安裝帶 有兩葉片的輪轂的子組件，第二步，提升第三個葉片并組裝到輪轂上。
公知的轉(zhuǎn)子安裝方法中還有的采用安裝在風力渦輪機上的起重機。 EP1350953中公開了一種起重機，其采用一個或兩個預先安裝的塔架段作為 其支撐。 一旦所述起重機攜帶著相應的風力渦輪機部件達到最佳高度，其產(chǎn) 生傾斜從而在適當?shù)奈恢冒仓盟霾考?。WO02/099278公開了 一種沿著固定 在風力渦輪塔架上的導軌移動的升降臺。
公知的轉(zhuǎn)子安裝方法中也有的不采用起重機。在WO2004/067954公開 的這種方法中，釆用纜索代替起重機，纜索固定在一部分輪轂和地面之間， 葉片可以沿著纜索向上移動進行安裝或向下移動進行拆卸。 DE202004016460中公開了一種與地面絞車配合的提升裝置，其安裝在轉(zhuǎn)子輪轂的不同位置，從而提升并安裝各葉片。
考慮到移動式起重機和固定式起重機的成本，因此需要更小且更簡單的 起重機系統(tǒng)來安裝風力渦輪轉(zhuǎn)子。
本發(fā)明旨在滿足該需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個目的是提供一種用于大風力渦輪機的高效的風力渦輪機轉(zhuǎn) 子安裝方法，尤其是用于具有大轉(zhuǎn)子葉片的風力渦輪。
本發(fā)明的這一 目的和其它目的是通過支撐在塔架上的風力渦輪機轉(zhuǎn)子 安裝方法來實現(xiàn)，其包括以下步驟第一，提升轉(zhuǎn)子輪轂并將該轉(zhuǎn)子輪轂安 裝在風力渦輪機的機艙上；第二，采用與地面絞車配合的提升裝置提升轉(zhuǎn)子 葉片，并將該轉(zhuǎn)子葉片安裝在轉(zhuǎn)子輪轂上，在安裝葉片之前先旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂， 使得與葉片連接的部分當各葉片提升起來時，位于其前面，提升裝置安裝在 轉(zhuǎn)子輪轂中的一個固定位置上。
本發(fā)明的另一目的是提供一種拆卸轉(zhuǎn)子葉片的方法。
本發(fā)明的這一 目的是通過從支撐在塔架上的風力渦輪機的轉(zhuǎn)子上拆卸 轉(zhuǎn)子葉片的方法來實現(xiàn)的，其包括以下步驟第一，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂，以使轉(zhuǎn) 子葉片位于其最低位置；第二，在轉(zhuǎn)子輪轂中安裝一個與地面絞車配合的提 升裝置；第三，利用所述提升裝置拆卸并降下該轉(zhuǎn)子葉片。
下面將結(jié)合附圖，通過以下示例性詳細說明和非限制性實施例來理解本 發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。


圖la、 lb和lc示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子輪轂的提升和安裝。 圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的安裝在轉(zhuǎn)子輪轂上的提升裝置。 圖3a、 3b和3c示出了根據(jù)本發(fā)明的三個轉(zhuǎn)子葉片安裝期間轉(zhuǎn)子輪轂的 旋轉(zhuǎn)。
圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于提升轉(zhuǎn)子葉片的夾緊裝置。
具體實施例方式
典型的風力渦輪機11包括支撐機艙21的塔架13，該機艙裝有用于將風 力渦輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
該風力渦輪轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子輪轂15和通常的三個葉片25、 27、 29。
轉(zhuǎn)子輪轂15連接風力渦輪機的主軸、變速箱和發(fā)電機，將轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)矩傳輸至發(fā)電機并增加軸轉(zhuǎn)速，從而使得發(fā)電機轉(zhuǎn)子達到適當?shù)霓D(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明的在風力渦輪機11上安裝轉(zhuǎn)子的方法，是在塔架13已經(jīng)豎 直安裝且機艙21己經(jīng)安裝在塔架13頂部之后開始的。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，在風力渦輪機11上安裝轉(zhuǎn)子的方法的第一 步包括在地面上將一提升裝置17安裝在轉(zhuǎn)子輪轂15上和提升并安裝該轉(zhuǎn)子 輪轂15。
提升裝置17與地面上的絞車19配合，用作提升轉(zhuǎn)子輪轂15的輔助提 升設備和提升轉(zhuǎn)子葉片25、 27、 29的主提升設備。
提升裝置17包括安裝在轉(zhuǎn)子輪轂15上的托架31和帶鉤滑輪33，所述 滑輪具有安裝在所述托架31上的吊鉤37和連接至所述地面絞車19的繩35。 托架31安裝在轉(zhuǎn)子輪轂的前段16上，旋接器18的頂端連接于該前段，當 提升裝置17安裝在轉(zhuǎn)子輪轂15上時，旋接器18的頂端是打開的。
利用安裝在機艙21上的固定式起重機41將轉(zhuǎn)子輪轂15提升并安裝在 該風力渦輪機的機艙21上。如果需要的話，也可以使用提升裝置17，如圖 1所示的，當提升轉(zhuǎn)子輪轂15時保持轉(zhuǎn)子輪轂15不與塔架13碰撞。
在第二步中，利用所述提升裝置17提升轉(zhuǎn)子葉片25、 27、 29并一個接 一個地安裝在轉(zhuǎn)子輪轂15上。
如圖3a、 3b和3c所示，利用一自組轉(zhuǎn)向裝置(ad-hoc turning device) (未示出)將轉(zhuǎn)子輪轂15旋轉(zhuǎn)120°，使得當其被提升時各連接部件25'、 27'、 29位于各葉片25、 27、 29之前。
葉片25、 27、 29的安裝包括與安裝在轉(zhuǎn)子輪轂15前部的斜度液壓缸26、 28、 30的連接。為了避免轉(zhuǎn)子輪轂15旋轉(zhuǎn)期間掛鉤滑輪33與所述液壓缸 26， 28， 30之間的任何碰撞，需要將掛鉤滑輪33在托架31上的安裝裝置 39設計成允許沿著托架31移動，從而將其固定在兩個位置 一個用于提升葉片25、 27、 29，另一個用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂15。
另一方面，所述帶鉤滑輪33在所述托架31上的安裝裝置39包括保持 帶鉤滑輪33 —直處于垂向位置的結(jié)構(gòu)。
帶鉤滑輪33的優(yōu)選實施例是四折疊帶鉤滑輪，也就意味著，對于14噸 的葉片，繩35對地面輔助絞車19的拉力要達到約4噸(4x4噸=16噸>14 噸)。
通過一夾緊裝置45將葉片25連在提升裝置17的掛鉤37上以實現(xiàn)葉片 25的提升，其允許葉片25以相對于豎直線5度和15度之間的某一傾角提升， 優(yōu)選10度。
在優(yōu)選實施例中，所述夾緊裝置45包括一吊鉤連接器47,其帶有繩49 的兩端的固定點，繩穿過附于葉片25的葉根之外的安裝件51中的孔，和附 接于葉根55的配件上的兩個孔57、 59。
在安裝葉片25、 27、 29之后，拆卸所有的提升和安裝裝置。利用安裝 在機艙21上的裝置在旋接器18的頂端關(guān)閉的情況下拆除提升裝置17。然后 向上翻轉(zhuǎn)各葉片，其夾緊裝置45便被拆除至旋接器之外和之上。用來旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子輪轂15的回轉(zhuǎn)裝置和用來提升該轉(zhuǎn)子輪轂15的固定式起重機41也被 拆除。
最后，本發(fā)明還涉及一種采用與上述風力渦輪機轉(zhuǎn)子安裝方法中相同的 提升裝置17來拆除轉(zhuǎn)子葉片的方法。
該方法包括第一步，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂15以便在最低位置拆除轉(zhuǎn)子葉片， 第二步，將與地面絞車19配合的提升裝置17安裝在轉(zhuǎn)子輪轂15上，第三 步，利用所述提升裝置17拆除并降下該葉片。
雖然已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例詳細地描述了本發(fā)明，然而，顯然，可以在其 范圍內(nèi)進行修改，本發(fā)明受到權(quán)利要求書的內(nèi)容的限定，而不應認為受到這 些實施例的限制。
權(quán)利要求
1、一種支撐在塔架(13)上的風力渦輪機機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方法，包括以下步驟a)提升轉(zhuǎn)子輪轂(15)并將該轉(zhuǎn)子輪轂(15)安裝在風力渦輪機(11)的機艙(21)上；b)用與一地面絞車(19)配合的提升裝置(17)提升轉(zhuǎn)子葉片(25、27、29)，并將轉(zhuǎn)子葉片(25、27、29)安裝在轉(zhuǎn)子輪轂(15)上，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂(15)，使各連接部(25′、27、29′)處于提升起來的各葉片(25、27、29)前面，然后進行各葉片的安裝，提升裝置(17)安裝在轉(zhuǎn)子輪轂(15)中的一個固定位置上。
2、 如權(quán)利要求l所述的風力渦輪機機(11)的轉(zhuǎn)子安裝方法，其特征在 于所述提升裝置(17)包括-安裝在轉(zhuǎn)子輪轂前部(16)上的托架(31);-安裝在所述托架(31)上的掛鉤滑輪(33)，掛鉤滑輪帶有連接至絞車 (19)的繩(35)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的風力渦輪機機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方法，其 特征在于步驟a)中，利用安裝在機艙(21)上的起重機(41)來提升轉(zhuǎn)子輪 轂(15)。
4、 如權(quán)利要求l-3中任一項所述的風力渦輪機機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方 法，其特征在于在地面上將所述提升裝置(17)安裝在轉(zhuǎn)子輪轂(15)上， 當提升轉(zhuǎn)子輪轂(15)時，提升裝置還用于保持轉(zhuǎn)子輪轂(15)不與塔架(13) 發(fā)生碰撞。
5、 如權(quán)利要求2-4中任一項所述的風力渦輪機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方法， 其特征在于在步驟b)中，通過一夾緊裝置(45)將葉片(25)連在帶鉤滑 輪(33)的掛鉤(37)上以實現(xiàn)葉片(25)的提升，使葉片(25)以相對于 豎直線5度和15度之間的某一傾角提升。
6、 如權(quán)利要求5所述的風力渦輪機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方法，其特征在 于掛鉤滑輪(33)在托架(31)上的安裝裝置(39)設計成使掛鉤滑輪(33)在轉(zhuǎn)子輪轂(15)的任何旋轉(zhuǎn)位置都保持豎直。
7、 如權(quán)利要求5或6所述的風力渦輪機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方法，其特 征在于掛鉤滑輪(33)在托架(31)上的安裝裝置(39)設計成允許掛鉤 滑輪(33)在至少兩個位置上安裝在所述托架(31)上。
8、 如權(quán)利要求5-7中任一項所述的風力渦輪機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方法， 其特征在于夾緊裝置(45)包括一吊鉤連接器(47)，其帶有繩(49)的 兩端的固定點，繩穿過附于葉片(25)的葉根之外的安裝件(51)上的一個 孔和附接于葉根(55)的配件上的兩個孔(57、 59)。
9、 一種支撐在塔架(13)上的風力渦輪機(11)的轉(zhuǎn)子的拆卸方法，包 括以下步驟a) 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂(15)以便在其最低位置拆卸轉(zhuǎn)子葉片；b) 在轉(zhuǎn)子輪轂(15)上安裝一個與地面絞車(19)配合的提升裝置(17);c) 利用所述提升裝置(17)拆卸并降下該轉(zhuǎn)子葉片。
全文摘要
風力渦輪機(11)的轉(zhuǎn)子的安裝方法，包括以下步驟提升轉(zhuǎn)子輪轂(15)并將其安裝在機艙(21)上；利用與地面絞車(19)配合的提升裝置(17)提升轉(zhuǎn)子葉片(25、27、29)，并將其安裝在轉(zhuǎn)子輪轂(15)上，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂(15)，使各連接部(25′、27′、29′)位于相應的提升起來的各葉片(25、27、29)的前面，然后進行各葉片的安裝，提升裝置(17)安裝在轉(zhuǎn)子輪轂(15)上的一個固定位置上，在優(yōu)選實施例中，所述提升裝置還包括安裝在轉(zhuǎn)子輪轂前部(16)上的托架(31)和安裝在所述托架(31)上的掛鉤滑輪(33)，該掛鉤滑輪帶有連接至絞車(19)的繩(35)。本發(fā)明還涉及一種轉(zhuǎn)子葉片拆卸方法。
文檔編號F03D1/04GK101589226SQ200780046251
公開日2009年11月25日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者本特·萬格斯 申請人:歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司