CN102575653A - 用于风力涡轮机的转子的提升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于风力涡轮机的转子的提升装置,所述转子包括涡轮轮毂和固定在该涡轮轮毂上的转子叶片,并且所述提升装置具有下列组件:至少一个容纳装置,其能够固定在所述转子的叶片根部区域上;导向件,其能设置在所述容纳装置上并且具有至少一个用于容纳和固定钢绳架的承载元件,其中所述承载元件可灵活运动地与所述导向件连接,使得所述转子在装配到风力涡轮机的转子轴上之前符合装配要求地定向。本发明的目的是,提供一种用于转子的提升装置,该提升装置易于安装和拆卸,并且当不期望的转矩作用于转子时,该提升装置使得转子能够自动对准到对于安装到涡轮轮毂上而言相应最优的位置处。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于风力涡轮机的转子的提升装置。这种转子主要由涡轮轮毂以及固定在该涡轮轮毂上的转子叶片组成。所述提升装置在此具有至少一个容纳装置,该容纳装置可安装在转子的叶片根部区域。
背景技术
这种提升装置由现有技术已知。风力涡轮机及其部件通常具有极大的尺寸,从经济角度出发这种尺寸使得必需在安装地点才组装各部件。在此通常通过起重机实现将风力涡轮机的转子安装到涡轮机壳体内的转子轴上的凸缘上。这个起重机配备有滑车组,其可以将转子提升到相应的高度。在最简单的情况下,滑车组具有套圈,该套圈在提升之前围绕转子叶片区域放置以固定转子。但在这种类型的滑车组中,经常出现问题,这些问题使得转子的提升和在涡轮壳体上的安装变得相当困难,尤其是在较大型的风力涡轮机设备中。一方面,滑车组的围绕转子叶片区域放置的套索能够促进摩擦力和附着力的产生。这是特别不利的,因为起重机悬挂体的重心由于这种附着力和摩擦力突然偏移,从而产生促使转子突然运动的转矩。由此,转子的准确定向变得相当困难。为了防止这种情况,在安装转子时需要多台起重机。此外,转子叶片的套圈可能会损坏。
用滑车组提升转子的另一可行方案在于,使转子构造有相应的固定装置,滑车组或者滑车组的钩子可以固定在所述固定装置上。虽然由此避免了产生摩擦力的缺点,但由于这个解决方案产生给转子配备固定装置的必要性,固定装置优选直接固定在轮毂的支撑体上。特别地在转子中给已经安装好的设备后续装配这种固定装置既在技术上不易于实现,且在经济上也没有意义。
发明内容
本发明的目的是,改进用于风力涡轮机的转子的提升装置,使其尤其能避免现有技术中的缺陷。特别地,应提供一种全面且整体改进的提升装置,其中提升装置在转子上的装配和拆卸可以简单且快速地实施,特别是不必对转子的现有设计做出改变。此外,通过根据本发明的提升装置的解决方案能够提供转子在提升过程和安装到涡轮壳体期间的稳定性,从而还实现转子快速且可靠的定向。
所述目的通过权利要求1的特征通过如下方式得以实现:容纳装置能够以固定但可松开的方式与叶片根部区域连接并且在容纳装置上设有导向件和用于容纳和固定钢绳架的至少一个承载元件。承载元件在此可灵活运动地与导向件连接。承载元件的优选地被形成为移动性的运动灵活性首先使得转子能够在对于风力涡轮机转子轴的凸缘进行装配之前符合装配要求地定向。这就是说,整个转子在承载元件上通过导向件可移动地悬挂到起重机上,其中所述可移动性使转子可以以不同的姿态悬挂到起重机上。这是必要的,因为转子在装配之前基本上水平地放置在地面上。在装配到风力涡轮机转子轴的转子凸缘期间,转子一方面必须被提升到机壳的高度,另一方面必须从水平姿态旋转到基本上竖直的姿态。悬挂装置或者说承载元件的实现转动的可移动性为特别简单、平稳且无损坏的安装提供了前提条件。
在本发明的第一实施方式中规定,提升装置的容纳装置由至少两个半壳组成。这带来如下优点:提升装置可以相对容易地安装在已安装好或待安装的设备的转子叶片区域上以及还可以相对容易地再次拆卸。提升装置也可以用于不同的设备类型。因此在转子本身上不需要进行结构上的干预来提供对提升装置的必要保持和提升装置的强度。半壳的组装例如可以通过夹式的连接实现,该连接通过插接套件和/或螺纹套件实现。同样可设想的是将半壳保持在一起的所有种类的形状配合连接和/或传力连接。
在另一实施方式中规定,提升装置的导向件具有导向平面,该导向平面上安装有滑架,其中所述滑架能够以至少一个自由度沿着导向平面有限地运动。导向平面在此被构造为轨道状的滑动轨,该导轨安装在半壳上。通过这种方式确保,转子在提升过程期间可以自动地进入对于安装到涡轮壳体上最优的初始位置并且相应地对准,从而极少出现由强风所引起的不受控制且突然的旋转运动,或者对转子的符合装配要求的位置对准没有影响或只有最小的影响。
可运动的滑架在此具有相应构造的承载元件,该承载元件容纳并固定钢绳架。通过这种方式,各钢绳架是可灵活运动的且可以相对彼此做相对运动,该相对运动补偿并且平衡可能出现的猛然的旋转运动,使得被提升的转子保持在其最优的安装位置处或者可以随后立即再相应地对准。
在根据本发明的解决方案的另一有利的实施方式中,导向平面具有止动元件,该止动元件限制滑架的运动自由。可设置在导向平面上的止动元件例如可以被构造为简单的栓或夹持元件。在此,止动元件作为制动器元件抵抗滑架沿着导向平面的运动。这是有利的,以便根据风能设备和待提升的转子的大小,防止可能出现的不期望的转矩运动,该转矩运动会使转子在装配时的定向更加困难。
此外有利的是,止动元件可以作为限制件安装在导向平面的任一位置处。为此对导向平面相应地进行构造。可设想的是,例如在导向平面中以彼此间一定的距离设置多个孔,从而可以***螺栓式的元件或插接件。可能地,导向平面也可以具有切口或凹槽,其为被构造为夹钳式或夹式元件的限制件给予必要的附加保持。止动元件在此可以设置在导轨上,使得当滑架贴靠在止动元件上时,转子位于对于安装而言必要的位置上。根据转子轴的定向,转子必须相应地进行定向,以便能够安装在转子凸缘上。常见的方式是转子轴的轴线相对于水平平面倾斜大约4度。为了安装,轮毂的轴线必须同样倾斜4度。通过与整个转子的重心相关地将容纳装置安装到叶片根部区域并且止动元件在导轨上设置成使得转子的转子轴线与转子轴的轴线可以自身对齐,实质上简化了装配。在现有技术中,这种找平只有借助于手动平衡两个起重机才能实现。
本发明的一种另外的实施方式公开了,使轨道或者轨道的导向平面具有相对于转子重心恒定的半径。由此,在位于轨道上的滑架的任一位置处使转子平衡地且没有倾覆倾向地悬挂在提升装置上。在此,轨道优选地被构造为围绕倾覆轴线或者俯仰运动轴线的圆。
此外对于根据本发明的解决方案有利的是,容纳装置的各个半壳具有朝向叶片根部的底面,以及还可以直接涂覆在半壳底面上的弹性层保护处于负荷情形下的转子的表面。通过这种方式能够防止由磨蚀和摩擦造成的损耗或至少将其最小化。但同样地,橡胶弹性层也提供在转子提升过程期间的必要的保持,因为容纳装置很难打滑并且由此不引起任何干扰性的转子转矩,该干扰性的转子转矩可能造成不利的转子安装位置的改变。
附图说明
下面依据附图对根据本发明的提升装置的实施例进行详细阐述。
附图中:
图1示出了本发明的用于转子的提升装置的第一实施方式,其中转子处于基本上水平的第一姿态,
图2示出了根据图1的容纳装置的局部细节图,该容纳装置固定在风力涡轮机的转子叶片的根部区域,
图3示出了根据图1的提升装置的另一视图,其中转子位于基本上竖直的第二姿态,以及
图4示出了风力涡轮机的原理性结构。
具体实施方式
图1示出了用于转子2的提升装置的第一实施方式。在图1中安装在提升装置1上的转子2是在此未示出的风力涡轮机3的整体组成部分,并且包括涡轮轮毂4和在图1中简示出的转子叶片5。转子2在安装地点通过提升装置1提升,以便装配到涡轮壳体的转子轴的凸缘(在此未示出)上。提升装置1包括多个容纳装置6,这些容纳装置分别固定在转子2的叶片根部区域7上。容纳装置6由两个半壳12和13组成,所述半壳通过连接元件17保持在一起。每一容纳装置6的至少一个半壳12或13具有设置在此的导向件8,该导向件又具有用于容纳和固定钢绳架10的承载元件9。承载元件9在此可灵活运动地与导向件8连接,使得转子2在装配到风力涡轮机3的转子轴11(图中未示出)上之前符合装配要求地定向。为了确保承载元件9具有充分的运动灵活性,在导向件8上装有导向平面14,该导向平面被构造为轨道或滑动条。在导向平面14上又设有滑架15,该滑架能沿着导向平面(只要设备需要)有限地运动。在滑架15上,安装着承载元件9,该承载元件作为用于升降机(未示出)的钢绳架10的容纳和固定件。半壳12和13分别具有底面18,该底面可以设有弹性的,特别是橡胶类的层。该层一方面保护叶片根部区域的表面在承受负荷时不受磨损或其他破坏。另一方面它可以提供足够的强度,以固定不动地将半壳12和13保持在叶片根部区域上。导向平面14或者更确切地说半壳12或13的轨道此外还具有止动元件16,该止动元件限制滑架15的运动自由。止动元件16在所示出的实施方式中被构造为销状的栓,其设置在导向平面14上。导向平面14在此可以被构造为,使止动元件16可以被放置在任一位置,以便能够根据需要限制滑架的运动自由的程度。
在图1中示出了处于基本上水平的姿态的转子2并且转子2悬挂在钢绳10上。因此,风力涡轮机的预装配的转子,即轮毂和固定在该轮毂上的转子叶片位于地面上,其中在装配好的状态下朝向风力涡轮机机壳的表面朝向地面。如果转子2借助于钢绳10被抬起,那么整个转子2开始转动,因为钢绳10不在转子的重心线上延伸。只有转子叶片的没有设有提升装置1的尖部不被抬起。为了使其不在地面上拖曳,一个较小的起重机可以同样将其抬起,由此可以避免叶片尖部的损坏。
提升装置被抬得越高,则转子由于钢绳10重心的偏心度而旋转的程度越大,其中滑架15缓慢地在轨道上沿移动方向21移动。一旦整个转子2被抬得高于转子叶片长度,那么第三转子叶片此时不再接触地面并且不必再由起重机支撑。在图3中示出了这个此时基本上竖直定向的转子。滑架现在贴靠在止动元件20上并且位于转子2的重心线或者说重心平面上。
图2示出了根据图1的容纳装置的局部细节图,该容纳装置固定在涡轮轮毂的转子叶片区域。图2在此原则上与图1相对应。但在图2中更清楚地示出了作为销状栓的限制元件16,该限制元件限制滑架15在导向平面14上的运动。
图4示出了风力涡轮机设备的原理性结构。风力涡轮机设备3在此具有转子2,该转子包括涡轮轮毂4和转子叶片5以及具有底座19的塔座。
附图标记列表:
1 提升装置
2 转子
3 风力涡轮机设备
4 涡轮轮毂
5 转子叶片
6 容纳装置
7 叶片根部区域
8 导向元件
9 承载元件
10 钢绳架
11 转子轴
12 第一半壳
13 第二半壳
14 导向平面
15 滑架
16 止动元件
17 连接元件
18 容纳装置的底面
19 具有底座的塔座
20 止动元件
21 移动方向
Claims (9)
1.用于风力涡轮机(3)的转子(2)的提升装置(1),所述转子包括至少一个涡轮轮毂(4)和两个固定在该涡轮轮毂上的转子叶片(5),以及所述提升装置(1)包括能设置在所述转子(2)的叶片根部区域(7)上的至少两个容纳装置(6),其特征在于,
-所述容纳装置(6)能够以固定但能松开的方式与所述叶片根部区域(7)连接,
-在所述容纳装置(6)上设有导向件(8)以及至少一个用于容纳和固定钢绳架(10)的承载元件(9),
-其中,所述承载元件(9)以能移动的方式支承在所述导向件(8)上。
2.按照权利要求1所述的提升装置,其特征在于,所述容纳装置(6)由至少两个半壳(12、13)组成,这两个半壳在安装好的状态下固定地包围所述叶片根部区域(7)。
3.按照权利要求1或2所述的提升装置,其特征在于,所述导向件(8)具有导向平面(4),在该导向平面上安装有滑架(15),其中所述滑架(15)能够以至少一个自由度沿着所述导向平面(14)有限地运动。
4.按照权利要求3所述的提升装置,其特征在于,所述滑架(15)容纳用于容纳和固定钢绳架(10)的所述承载元件(9)。
5.按照权利要求3或4所述的提升装置,其特征在于,所述导向平面(14)具有止动元件(16),该止动元件限制所述滑架(15)的运动自由。
6.按照权利要求3至5中任一项所述的提升装置,其特征在于,所述导向平面(14)的构造使得所述止动元件(16)能够作为限制件安装在所述导向平面(14)的任一位置处。
7.按照权利要求6所述的提升装置,其特征在于,所述止动元件(16)作为限制件被设置在所述导向平面(14)的一个位置处,使得所述转子(2)在装配到风力涡轮机的转子轴的凸缘上之前符合装配要求地定向。
8.按照上述权利要求中任一项所述的提升装置,其特征在于,所述容纳装置(6)的半壳(12、13)通过形状装配连接和/或传力连接通过连接元件(17)保持在一起。
9.按照上述权利要求中任一项所述提升装置,其特征在于,所述容纳装置(6)具有朝向所述叶片根部区域(18)的底面,在该底面上设有弹性层,以保护处于负荷情形下的转子叶片(5)的表面。
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