CN102678474A - 用于安装水上风力涡轮机的船和方法 - Google Patents

用于安装水上风力涡轮机的船和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在风力涡轮机架设地点架设水上风力涡轮机的方法,其中所述风力涡轮机包括转子,所述转子在完全组装状态下具有安装到转子毂的预定数量的转子叶片。所述方法包括将所述转子毂运输到所述架设地点;将转子叶片运输到所述架设地点;以及在船上将转子叶片安装到所述转子毂,使得所述转子处于完全组装状态。此外,本发明涉及一种船,所述船具有用于安装转子毂的至少一个法兰。

Description

用于安装水上风力涡轮机的船和方法
技术领域
本发明总体上涉及用于安装风力涡轮机的方法和***,并且更特别地,涉及用于安装水上风力涡轮机的船和***。
背景技术
至少一些已知的风力涡轮机包括塔架和安装在塔架上的机舱。转子可旋转地安装到机舱并且通过轴联接到发电机。多个叶片从转子延伸。叶片被定向成使得掠过叶片的风转动转子并且旋转轴,由此驱动发电机发电。
在过去,风力涡轮机常常安装在陆上,允许公知的构造方法并且也容易接近和维护。然而,陆上地点的可用性在一些国家变得稀缺。此外,陆上风力涡轮机对生活在涡轮机地点附近的居民的环境影响对陆上涡轮机造成例如尺寸限制。由于这些和其它原因,水上风力涡轮机地点(即,位于水体中的地点)近年来吸引越来越多的关注。然而,水上风力涡轮机遇到陆上风力涡轮机不曾经历的特定挑战,这些挑战提出了仍然有待解决的技术和后勤(logistical)问题。这例如应用于将风力涡轮机或其部件运输到架设地点,并且应用于组装或架设过程本身。
水上风力涡轮机的架设期间的决定性因素在于在现场安装涡轮机所需的时间。由于海上的天气状况变化很快并且常常不允许安全的安装,因此涡轮机的快速架设对于遵守进度和为所涉及的设备节约成本都至关重要。
考虑到以上情况,期望具有一种用于安装水上风力涡轮机的方法和***,其允许改善的安装过程。
发明内容
在一个方面中,提供了一种用于在风力涡轮机架设地点架设水上风力涡轮机的方法,其中所述风力涡轮机包括转子,所述转子在完全组装状态下具有安装到转子毂的预定数量的转子叶片。所述方法包括将所述转子毂运输到所述架设地点;将转子叶片运输到所述架设地点;在船上将转子叶片安装到所述转子毂,使得所述转子处于完全组装状态;在所述风力涡轮机架设地点架设风力涡轮机塔架;将机舱安装到所述塔架的顶部;将所述完全组装的转子提升到它在所述塔架的位置;以及将所述完全组装的转子安装到所述机舱。
在转子叶片的安装期间由法兰将所述毂安装到所述船。
在安装过程期间所述转子叶片由起重机支撑所述毂和所述转子叶片且所述毂的同时保持在水平位置。
所述完全组装的转子在安装到所述机舱之前从水平位置倾斜到竖直位置。所述完全组装的转子由第一起重机提升到它在所述塔架的位置,并且在提升期间,通过使用所述第一起重机上的第二吊钩或者由第二起重机使得所述转子叶片倾斜。
所述的方法,在将转子运输到所述架设地点时除了至少一个转子叶片以外所述预定数量的转子叶片安装到所述毂,在到达所述架设地点之后安装所述至少一个转子叶片。在将转子运输到所述架设地点时除了两个转子叶片以外所述预定数量的转子叶片安装到所述毂。在将转子运输到所述架设地点时没有任何转子叶片安装到所述毂。在所述船上安装期间由支撑件支撑至少一个转子叶片。
在另一个方面中,提供了一种用于在风力涡轮机架设地点架设水上风力涡轮机的方法,其中所述风力涡轮机包括转子,所述转子在完全组装状态下具有安装到转子毂的预定数量的转子叶片。所述方法包括将所述转子运输到所述架设地点,所述转子具有的转子叶片的数量小于安装到所述转子毂的转子叶片的预定数量;将转子叶片运输到所述架设地点;在船上通过将转子叶片组装到所述转子毂来安装所述转子,使得所述转子处于完全组装状态;在所述风力涡轮机架设地点架设风力涡轮机塔架;将机舱安装到所述塔架的顶部;将所述完全组装的转子提升到它在所述塔架的位置;以及将所述转子安装到所述机舱。所述的方法,在转子叶片的安装期间将所述毂安装到所述船。在所述转子叶片的安装过程期间由起重机支撑所述毂。
在又一个方面中,提供了一种船。所述船包括船甲板,以及用于在所述甲板上安装风力涡轮机转子的空间。
根据从属权利要求、说明书和附图,本发明的更多方面、优点和特征变得明显。
附图说明
更特别地在参考附图的说明书的中阐述了包括对于本领域的普通技术人员来说是本发明的最佳模式的本发明的完整和允许公开,其中:
图1是示例性风力涡轮机的透视图。
图2是图1中所示的风力涡轮机的一部分的放大截面图。
图3是用于运输风力涡轮机的部件的船的透视图。
图4至6是架设风力涡轮机塔架的过程的透视图。
图7是根据实施例的用于运输风力涡轮机转子的船的俯视图。
图8是根据另外的实施例的用于运输风力涡轮机转子的船的俯视图。
图9是根据又一实施例的用于运输风力涡轮机转子的船的俯视图。
图10至12是根据实施例的安装风力涡轮机转子的过程的俯视图。
图13是根据另外的实施例的将风力涡轮机转子安装到机舱的过程的俯视图。
图14是根据实施例的在其上安装风力涡轮机转子的船的侧视图。
图15是根据又一实施例的将风力涡轮机转子安装到机舱的过程的俯视图。
图16是根据图15的在其上安装风力涡轮机转子的船的侧视图。
图17是根据实施例的转动转子的过程的侧视图。
图18是根据实施例的安装风力涡轮机的过程的侧视图。
图19是根据实施例的方法的流程图。
图20是根据另外的实施例的方法的流程图。
                           36        控制***
附图标记列表:             38        偏航轴线
2            水体          40        处理器
3            水波          42        发电机
4            平均水位      44        转子轴
5            水下暗流      46        齿轮箱
6            冯卡门涡列    48        高速轴
10           风力涡轮机    50        联接件
52           支撑件
54           支撑件
12           塔架          56        偏航驱动机构
14           支撑***      58        气象桅杆
16           机舱          60        前支撑轴承
18           转子          62        后支撑轴承
20           可旋转毂      64        驱动链
22           转子叶片      66        变桨组件
24           叶片根部      70        传感器
26           负荷转移区域  72        变桨轴承
28           方向          74        变桨驱动马达
30           旋转轴线      76        变桨驱动齿轮箱
32           桨距调节***  78        变桨驱动小齿轮
34           变桨轴线
80        超速控制***        122,123,124    转子叶片
82        电缆                126              船甲板
84        电力发电机          127              根部
86        腔                  130              第一起重机
88        内表面              135,145         起重机臂
90        外表面              140              第二起重机
116       纵轴线              160              支撑件
120       船
具体实施方式
现在将详细地参考各种实施例,所述实施例的一个或多个例子在每个图中示出。每个例子作为解释而不是作为限制而被提供。例如,作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于其它实施例上或与其它实施例结合以产生更多实施例。本发明旨在包括这样的修改和变型。
本申请所描述的实施例包括一种改善水上风力涡轮机的架设的***和方法。
当在本申请中使用时,术语“船”旨在表示适合于运输风力涡轮机部件的任何漂浮装置。当在本申请中使用时,“船”也可以暂时连接到海床或由海床支撑,这例如从石油钻塔的领域知晓。当在本申请中使用时,术语“叶片”旨在表示当相对于周围流体运动时提供反作用力的任何装置。当在本申请中使用时,术语“风力涡轮机”旨在表示从风能生成旋转能,并且更具体地,将风的动能转换为机械能的任何装置。当在本申请中使用时,术语“风力发电机”旨在表示从风能生成的旋转能生成电力,并且更具体地,将从风的动能转换的机械能转换为电力的任何风力涡轮机。
图1是示例性水上风力涡轮机10的透视图。在示例性实施例中,水上风力涡轮机10是水平轴线风力涡轮机。备选地,水上风力涡轮机10可以是竖直轴线风力涡轮机。在示例性实施例中,水上风力涡轮机10包括从支撑***14延伸的塔架12,安装在塔架12上的机舱16,和联接到机舱16的转子18。转子18包括可旋转毂20和联接到毂20并且从所述毂向外延伸的至少一个转子叶片22。在示例性实施例中,转子18具有三个转子叶片22。在备选实施例中,转子18包括三个以上或以下的转子叶片22。
转子叶片22围绕毂20间隔以便于旋转转子18,从而能够使来自风的动能转变为可使用的机械能,并且随后转变为电能。通过在多个负荷转移区域26将叶片根部24联接到毂20而将转子叶片22配合到毂20。负荷转移区域26具有毂负荷转移区域和叶片负荷转移区域(两者未在图1中显示)。引至转子叶片22的负荷经由负荷转移区域26转移到毂20。
在一个实施例中,转子叶片22具有在大约15米(m)至大约91m的范围内的长度。备选地,转子叶片22可以具有能够使风力涡轮机10如本申请中所述起作用的任何合适长度。例如,叶片长度的其它非限定性例子包括10m或以下、20m、37m或大于91m的长度。当风从方向28吹向转子叶片22时,转子18围绕旋转轴线30旋转。当转子叶片22旋转并且受到离心力时,转子叶片22也受到各种力和力矩。因而,转子叶片22可以从中立或非偏转位置偏转和/或旋转到偏转位置。取决于转子相对于机舱16的位置,风力涡轮机10可以是逆风式涡轮机或顺风式涡轮机。
而且,可以由桨距调节***32来改变转子叶片22的桨距角或叶片桨距(即,确定转子叶片22相对于风的方向28的方位的角)以通过调节至少一个转子叶片22相对于风向量的角位置而控制由风力涡轮机10生成的负荷和电力。图示了用于转子叶片22的变桨轴线34。在风力涡轮机10的操作期间,桨距调节***32可以改变转子叶片22的叶片桨距,使得转子叶片22移动到顺桨位置,使得至少一个转子叶片22相对于风向量的方位提供将朝着风向量定向的转子叶片22的最小表面积,这便于减小转子18的转速和/或便于转子18的失速。
在示例性实施例中,水上风力涡轮机10安装在水体2中,例如安装在湖中或海中。水体2具有典型地包括沙子和/或石砾的地面1,例如湖床或海床。在示例性实施例中,支撑***14是锚固在地面1中的单极结构。在备选实施例中,支撑***14可以包括固定到地面1的三脚架结构和/或格状结构。在另外的备选实施例中,支撑结构14可以包括塔架12安装在其上的浮力平台。支撑结构14将被设计成使得它为塔架12、机舱16和转子18提供足够的支撑。在示例性实施例中,塔架12由钢管制造以限定支撑***14和机舱16之间的腔(未在图1中显示)。在备选实施例中,塔架12是具有任何合适高度的任何合适类型的塔架,例如,塔架可以包括在竖直方向上的若干部段,所述部段彼此安装以形成塔架12。
水体2具有平均水位4,所述平均水位在一些实施例中由于潮汐变化而可以随着时间变化。除了水位的潮汐变化以外,水波3将由于风28与水面相互作用而在水体2的表面形成。在本申请中,值得注意的是水波的方向
Figure BSA00000671507200071
不必与风的方向
Figure BSA00000671507200072
相同。例如,由于地面1的地形,水波3的方向甚至可能与风的方向相反(如图1中示例性所示)。所以风速方向和波速方向之间的相互关系将取决于水上风力涡轮机10的架设地点的具体环境。另外,可能存在可能随着或不随着时间变化的暗流5。例如,暗流5可能由于地面1的地形而形成并且取决于架设地点的具体环境。
而且,可以由桨距调节***32来改变转子叶片22的桨距角或叶片桨距(即,确定转子叶片22相对于风的方向28的方位的角)以通过调节至少一个转子叶片22相对于风向量的角位置而控制由风力涡轮机10生成的负荷和电力。显示了用于转子叶片22的变桨轴线34。在风力涡轮机10的操作期间,桨距调节***32可以改变转子叶片22的叶片桨距,使得转子叶片22移动到顺桨位置,使得至少一个转子叶片22相对于风向量的方位提供将朝着风向量定向的转子叶片22的最小表面积,这便于减小转子18的转速和/或便于转子18的失速。
在示例性实施例中,每个转子叶片22的叶片桨距由控制***36单独控制。备选地,所有转子叶片22的叶片桨距可以由控制***36同时控制。此外,在示例性实施例中,当方向28变化时,机舱16的偏航方向可以围绕偏航轴线38被控制以相对于方向28定位转子叶片22。
图2是风力涡轮机10的一部分的放大截面图。在示例性实施例中,风力涡轮机10包括机舱16和可旋转地联接到机舱16的毂20。更具体地,毂20通过转子轴144(有时被称为主轴或低速轴)、齿轮箱46、高速轴48和联接件50可旋转地联接到位于机舱16内的发电机42。在示例性实施例中,转子轴44与纵轴线116同轴地布置。转子轴44的旋转可旋转地驱动齿轮箱46,所述齿轮箱随后驱动高速轴48。高速轴48用联接件50可旋转地驱动发电机42并且高速轴48的旋转便于由发电机42产生电力。齿轮箱46和发电机42由支撑件52和支撑件54支撑。在示例性实施例中,齿轮箱46使用双路几何形状来驱动高速轴48。备选地,转子轴44用联接件50直接联接到发电机42。
机舱16也包括偏航驱动机构56,所述偏航驱动机构可以用于在偏航轴线38(未在图1中显示)上旋转机舱16和毂20以控制转子叶片22相对于风的方向28的方位。机舱16也包括至少一个气象桅杆58,所述气象桅杆包括风向标和风速计(两者未在图2中显示)。气象桅杆58将可以包括风向和/或风速的信息提供给控制***36。在示例性实施例中,机舱16也包括主前支撑轴承60和主后支撑轴承62。
前支撑轴承60和后支撑轴承62便于转子轴44的径向支撑和对准。前支撑轴承60靠近毂20联接到转子轴44。后支撑轴承62靠近齿轮箱46和/或发电机42定位在转子轴44上。备选地,机舱16包括能够使风力涡轮机10如本申请中所述起作用的任何数量的支撑轴承。转子轴44、发电机42、齿轮箱46、高速轴48、联接件50和任何关联的紧固、支撑和/或固定装置(包括但不限于支撑件52和/或支撑件54以及前支撑轴承60和后支撑轴承62)有时被称为驱动链64。
在示例性实施例中,毂20包括变桨组件66。变桨组件66包括一个或多个变桨驱动***68和至少一个传感器70。每个变桨驱动***68联接到相应的转子叶片22(在图1中显示)以用于调制沿着变桨轴线34的关联转子叶片22的叶片桨距。在图2中仅仅显示了三个变桨驱动***68中的一个。
在示例性实施例中,变桨组件66包括至少一个变桨轴承72,所述变桨轴承联接到毂20并且联接到相应的转子叶片22(在图1中显示)以用于围绕变桨轴线34旋转相应的转子叶片22。变桨驱动***68包括变桨驱动马达74、变桨驱动齿轮箱76和变桨驱动小齿轮78。变桨驱动马达74联接到变桨驱动齿轮箱76使得变桨驱动马达74将机械力施加于变桨驱动齿轮箱76。变桨驱动齿轮箱76联接到变桨驱动小齿轮78使得变桨驱动小齿轮78由变桨驱动齿轮箱76旋转。变桨轴承72联接到变桨驱动小齿轮78使得变桨驱动小齿轮78的旋转导致变桨轴承72的旋转。更具体地,在示例性实施例中,变桨驱动小齿轮78联接到变桨轴承72使得变桨驱动齿轮箱76的旋转围绕变桨轴线34旋转变桨轴承72和转子叶片22以改变叶片22的叶片桨距。
变桨驱动***68联接到控制***36以用于当接收来自控制***36的一个或多个信号时调节转子叶片22的叶片桨距。在示例性实施例中,变桨驱动马达74是由电力和/或液压***驱动的能够使变桨组件66如本申请中所述起作用的任何合适的马达。备选地,变桨组件66可以包括任何合适的结构、配置、布置和/或部件,例如但不限于液压气缸、弹簧和/或伺服机构。而且,变桨组件66可以由任何合适的手段(例如但不限于液压流体)和/或机械动力(例如但不限于感生弹簧力和/或电磁力)驱动。在某些实施例中,变桨驱动马达74由从毂20的旋转惯性和/或将能量供应到风力涡轮机10的部件的储能源(未显示)提取的能量驱动。
图3显示了船120,在所述船上在水体2上运输风力涡轮机的塔架12。也在船的甲板上运输机舱16。一旦抵达现场,船的甲板上的起重机130用于提升塔架12,如图4中所示。在实施例中,一个起重机或多个起重机可以位于另外的船或轮船上,例如位于专用起重船上。
图5显示了如何将塔架12降低到水2中。然后典型地将塔架固定到地面或海床(未显示)。在稳定地定位塔架之后,机舱16由起重机130提升到塔架的顶部上并且随后安装到塔架,如图6中所示。
根据实施例,典型地只有转子在船120的甲板126上完全组装同时或之后执行具有机舱16的塔架12的架设,这在下面进一步进行描述。在其它实施例中,相对于转子安装在不同的时间(即,在它之前)执行塔架和机舱的架设。
图7显示了根据实施例的船120的俯视图,其中三个部分安装的转子均包括毂20和安装到毂的两个转子叶片122、123。每个转子的第三转子叶片124独立地置于甲板126上。在运输船到达风力涡轮机的架设地点之后或者在实施例中已经在至架设地点的海上运输期间第三转子叶片安装到已经预先安装的毂20和叶片122、123的组合。甲板上的起重机130用于在随后安装第三转子叶片124期间保持毂20,并且用于将完成的转子提升到它在安装有机舱16的塔架12的顶部的位置。起重机130包括可转动基座125和起重机臂135。起重机130也可以设在不同于运输船120的船上。
图8显示了根据实施例的船120的俯视图。每个毂20预先安装到仅仅一个转子叶片122。完全安装每个转子所需的两个附加转子叶片123、124在船120的甲板126上并排放置地进行运输。为了安装转子,两个转子叶片123、124安装到每个预先安装的毂-转子-叶片组件。在实施例中,转子叶片123、124也可以不同地进行储存,例如储存在搁架中。
图9显示了根据实施例的船120的俯视图。在其中,毂20和转子叶片122、123、124独立于毂20进行运输,即,毂未安装到任何转子叶片,或者换句话说,转子未如图7和8中所示预先安装。毂20可以由至少一个法兰(未显示)安装到船120的甲板126,以便易于转子叶片122、123、124的随后安装。如果毂在运输期间未安装到甲板126,则它可以在随后叶片安装到毂期间安装到甲板。在该情况下,每个转子叶片122、123、124可以随后例如由第二起重机安装到毂20而不进一步固定已经安装的毂-转子-叶片组合以防止倾斜。
图10显示了转子叶片122如何从其在甲板上的运输位置提升,并且由起重机130支撑以安装到毂20。图11显示了另一个转子叶片124在由起重机130支撑的同时如何安装到毂20。在图12中,第三转子叶片123在安装到毂20的同时由起重机130支撑,所述毂先前已配备有两个转子叶片122、124。因此,图12显示了如何完成转子,或者换句话说,转子如何达到它的完全组装状态。
在第一转子完成之后,如图11中所示,它由起重机从甲板提升并且安装到风力涡轮机塔架,这将在下面进一步进行描述。用于提升完成的转子的起重机不必需要是起重机130,而是可以是也可以位于另一个船上的第二起重机(未显示)。图13示例性地显示了另一个或第二毂20如何安装到转子叶片,其中一个转子叶片122已经安装到毂,并且第二转子叶片124正好在由起重机130支撑的同时正在安装。
图14显示了将转子叶片124安装到已经安装有另一个转子叶片122的毂20的过程的侧视图,类似于图11。为了说明目的,起重机130的位置不同于图9至13中所示的位置。此外,未显示船120的甲板126上的其它毂或转子叶片,这也是由于说明目的。图14还显示了船120的甲板126上的法兰22。毂20在转子叶片122、123、124的安装过程期间固定或安装到法兰22。这保证毂20不由已安装的转子叶片的重力倾斜,只要转子未完全组装,所述倾斜将是很不理想的。在实施例中,毂也可以不安装到甲板。然而,在该情况下已经安装的转子叶片必须由起重机或由支撑元件支撑,这将在安装过程期间阻止毂-转子-叶片组合在已经安装的转子叶片的重量下倾斜。这在下面显示。
图15根据实施例显示了转子叶片124如何安装到预先安装有两个转子叶片122、123的毂20。毂20由第一起重机130提升。为了保持转子叶片122、123的稳定水平位置,它们可以由支撑件160支撑,所述支撑件可以包括木材、金属、纤维化合物、聚合物或它们的组合。转子叶片124由第二起重机140提升。由于起重机140仅仅必须提升一个转子叶片124的重量,因此它可以显著地小于起重机130。转子叶片124由起重机140定位成使得它的根部127可以安装到毂20。
图16显示了类似于图15的实施例的侧视图。如同图14中那样,为了说明目的未显示除了当前安装的毂和转子叶片以外的其它部件。
图17显示了完全在船120的甲板上的已安装的转子如何由起重机130、140提升到它在机舱16上的位置。由于转子已事先在船120的甲板126上完成装配,因此转子叶片当由起重机130从甲板提升时具有水平取向。因此,转子在它可以安装到机舱16之前必须倾斜或转动90°。为此,第二起重机140可以用于如图所示牵拉转子叶片122,以便在竖直方向上引导转子。通常,转子的旋转或倾斜靠近海平面(或甲板126的平面)进行,使得在提升高度方面对第二起重机的要求较少。一旦这得以实现,转子或毂定位在机舱16处并且安装到机舱。这在图18中显示。在其中,起重机臂145已经减小到它的最小长度。毂20固定到机舱16,并且随后风力涡轮机完全架设或安装。在实施例中,也能够仅仅使用一个起重机提升转子。这可以通过具有船上的特定支撑结构得以促进,所述支撑结构沿着正在旋转的叶片中的一个的翼展支撑转子。另一个选择是使用主起重机上的第二吊钩,所述吊钩支撑在重心的另一侧的转子直到转子处于竖直。
图19显示了根据实施例的用于在风力涡轮机架设地点架设水上风力涡轮机的方法的流程图,其中风力涡轮机包括转子,所述转子在完全组装状态下具有安装到转子毂的预定数量的转子叶片。该方法包括在步骤300中将转子的毂运输到架设地点,以及在步骤310中将转子叶片运输到架设地点。然后在步骤320中在船上将转子叶片安装到转子毂使得转子处于完全组装状态。
根据实施例,在步骤330中在风力涡轮机架设地点架设风力涡轮机塔架。在步骤340中将机舱定位并且安装到塔架的顶部。然后,在步骤350中将完全组装的转子提升到它在塔架或在机舱的位置。在步骤360中将完全组装的转子安装到机舱。
图20显示了根据实施例的用于在风力涡轮机架设地点架设水上风力涡轮机的方法的另一个流程图,其中风力涡轮机包括转子,所述转子在完全组装状态下具有安装到转子毂的预定数量的转子叶片。在步骤400中将转子运输到架设地点,其中转子具有的转子叶片的数量小于安装到所述转子毂的转子叶片的预定数量。在步骤410中将转子叶片运输到架设地点。然后在步骤420中在船上通过将转子叶片组装到转子毂来安装转子使得转子处于完全组装状态。
根据实施例,该方法还包括在步骤430中在风力涡轮机架设地点架设风力涡轮机塔架。在步骤440中将机舱定位并且安装到塔架的顶部。然后,在步骤450中将完全组装的转子提升到它在塔架或在机舱的位置。在步骤460中将完全组装的转子安装到机舱。
上述***和方法便于改善水上风力涡轮机的架设过程。
在上面详细地描述了用于架设水上风力涡轮机的***和方法的示例性实施例。所述***和方法不限于本申请中所述的具体实施例,而是***的部件和/或方法的步骤可以单独地并且独立于本申请中所述的其它部件和/或步骤使用。
尽管本发明的各种实施例的具体特征可以在一些图中而未在其它图中显示,但是这仅仅是为了方便。根据本发明的原理,图的任何特征可以与任何其它图的任何特征组合被引用和/或要求权利。
该书面描述使用例子来公开包括最佳模式的本发明,并且也使本领域的任何技术人员能够实施本发明,包括制造和使用任何装置或***并且执行任何包含的方法。尽管在上申请中已公开了各种具体实施例,但是本领域的技术人员将认识到权利要求的精神和范围允许等效修改。尤其是,上述实施例的相互非排他性特征可以彼此组合。本发明的专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域的技术人员想到的其它例子。这样的其它例子应当属于权利要求的范围内,只要它们包括与权利要求的文字语言没有区别的结构元件,或者只要它们包括与权利要求的文字语言无实质区别的等效结构元件。

Claims (10)

1.一种用于在风力涡轮机架设地点架设水上风力涡轮机的方法,其中所述风力涡轮机包括转子,所述转子在完全组装状态下具有安装到转子毂的预定数量的转子叶片,所述方法包括:
-将所述转子毂运输到所述架设地点;
-将转子叶片运输到所述架设地点;
-在船上将转子叶片安装到所述转子毂,使得所述转子处于完全组装状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
-在所述风力涡轮机架设地点架设风力涡轮机塔架;
-将机舱安装到所述塔架的顶部;
-将所述完全组装的转子提升到它在所述塔架的位置;以及
-将所述完全组装的转子安装到所述机舱。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在转子叶片的安装期间将所述毂固定到法兰。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其特征在于,所述转子叶片在安装到所述毂的同时保持在水平位置。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的方法,其特征在于,所述完全组装的转子在安装到所述机舱之前从水平位置倾斜到竖直位置。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法,其特征在于,在所述转子的安装期间由第一起重机支撑所述毂,并且由第二起重机支撑至少一个转子叶片。
7.根据任一项前述权利要求所述的方法,其特征在于,所述第二起重机小于所述第一起重机。
8.根据任一项前述权利要求所述的方法,其特征在于,在将转子运输到所述架设地点时,所述转子包括安装到所述毂的除了一至三个转子叶片以外所述预定数量的转子叶片,在到达所述架设地点之后安装所述一至三个转子叶片。
9.根据任一项前述权利要求所述的方法,其特征在于,在所述船上安装期间由支撑件支撑至少一个转子叶片。
10.一种船,包括:
-船甲板;
-用于在所述甲板上安装风力涡轮机转子的空间;以及
-用于固定转子毂的法兰。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2008018C2 (en) * 2011-12-22 2013-06-26 Gustomsc Recources B V Method for installing an offshore wind turbine, installation barge for installing an offshore wind turbine.
CN102536688A (zh) * 2012-02-14 2012-07-04 江苏海上龙源风力发电有限公司 海上风力机组的兔耳式装配与安装工艺
DE102014000652A1 (de) * 2014-01-17 2015-07-23 Senvion Se Vorrichtung mit einer Windenergieanlage und einem Kran
NL2021157B1 (en) * 2018-06-20 2020-01-06 Heerema Marine Contractors Nl Wind turbine installation method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002316801B2 (en) * 2002-05-27 2006-07-13 Vestas Wind Systems A/S Method of mounting a wind turbine, a wind turbine foundation and a wind turbine assembly
DK1518053T3 (da) * 2002-05-28 2010-01-25 Iti Scotland Ltd Fremgangsmåde og kran til installering, vedligehold og demontering af vindturbiner
US7234409B2 (en) * 2003-04-04 2007-06-26 Logima V/Svend Erik Hansen Vessel for transporting wind turbines, methods of moving a wind turbine, and a wind turbine for an off-shore wind farm
JP4672283B2 (ja) * 2004-05-10 2011-04-20 三菱重工業株式会社 風車翼、吊り構造、構造体、及び、風車翼の塔上取付方法
DE102007012848B4 (de) * 2007-03-17 2013-09-19 Aerodyn Engineering Gmbh Verfahren zum Reparieren einer Offshore-Windenergieanlage und Wasserfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
WO2009041812A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Gusto B.V. Method and structure for lifting and attaching a composite structure to a vertical support
JP2012525538A (ja) * 2009-05-01 2012-10-22 エスビーエム・シーダム・ビー.ブイ. 洋上の風車の設置
US8640340B2 (en) * 2009-05-22 2014-02-04 Keppel Offshore & Marine Technology Centre Pte Ltd Offshore wind turbine installation
EP2354537B1 (en) * 2010-02-08 2013-08-21 GeoSea NV Method and device for assembling a wind turbine at sea

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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