CN109416025A - 用于风轮机的机舱基座框架组件 - Google Patents

用于风轮机的机舱基座框架组件 Download PDF

Info

Publication number
CN109416025A
CN109416025A CN201780038566.5A CN201780038566A CN109416025A CN 109416025 A CN109416025 A CN 109416025A CN 201780038566 A CN201780038566 A CN 201780038566A CN 109416025 A CN109416025 A CN 109416025A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base framework
component
support plate
base
main shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780038566.5A
Other languages
English (en)
Inventor
A·H·林加德
I·B·劳里德森
E·马库森
C·T·摩勒
J·K·彼得森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vestas Wind Systems AS
Original Assignee
Vestas Wind Systems AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vestas Wind Systems AS filed Critical Vestas Wind Systems AS
Publication of CN109416025A publication Critical patent/CN109416025A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70Bearing or lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/88Arrangement of components within nacelles or towers of mechanical components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • F05B2240/14Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/50Bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/30Retaining components in desired mutual position
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种用于支撑风轮机的主轴壳体的基座框架组件(24),其包括基座框架(50),该基座框架具有供接纳所述主轴壳体(20)的多个安置垫(42);以及支托部件(52),该支托部件包括多个臂部分(54),每个臂部分(54)均终止于相应的支撑板(56)。所述基座框架(50)的所述安置垫(42)中的每一者均构造成与所述支托部件(52)的所述支撑板(56)中的相应支撑板对接并固定到该相应支撑板。

Description

用于风轮机的机舱基座框架组件
技术领域
本发明的方面涉及用于风轮机的支撑结构,并且更具体地但非排它地涉及用于风轮机的机舱基座框架组件。
背景技术
为了满足对清洁、可再生能源生产日益增长的需求,水平轴线风轮机(HAWT)正在设计成具有越来越长的转子叶片,长度甚至有时超过80米。为了支撑这种大型转子叶片,风轮机的所有其它部件(例如机舱和塔架)也必须相应地增加尺寸和重量。
增加风轮机转子叶片的尺寸导致在正常使用期间它们经受的载荷相应增加,因为作用在转子叶片上的重力、回转力、离心力和扭力将随着它们的尺寸增加而增加。叶片载荷影响风轮机的附接有转子叶片的其它部件(例如机舱及其构成部件以及塔架本身),因此这些部件必须设计成承受这些增加的力。
提供最常见地作为铸钢结构制造的基座框架(有时也称为底板或主框架)以支撑机舱并将转子力传递到风轮机塔架本身。基座框架还通常用作机舱和偏航支承***之间的界面,该界面在转子叶片移入和移出风时提供支撑。由于基座框架必须能够承受与支撑和移动机舱和转子叶片相关的载荷和应变,因此基座框架必须具有高强度和刚度,因此可能非常重,在某些情况下甚至有时超过50吨。
这种大而重的基座框架在生产过程中存在各种挑战,因为难以精确铸造和加工这么大的设备。而且,在生产之后,由于它们的尺寸和重量,将成品基座框架从生产现场运输到安装现场也会是困难的、代价高的和耗时的。
正是在这种背景下设计了本发明的实施方式。
发明内容
根据本发明的实施方式,提供了一种用于支撑风轮机的主轴壳体的基座框架组件。该基座框架组件包括基座框架,该基座框架具有供接纳主轴壳体的多个安置垫。基座框架组件还包括支托部件,该支托部件包括多个臂部分,每个臂部分均终止于相应的支撑板。基座框架的每个安置垫均构造成与支托部件的相应支撑板对接并固定到该相应支撑板。
以上构造是有利的,因为基座框架组件可分离成其组成部件,使得作为整体的基座框架组件更容易生产和运输。支托部件还为基座框架提供加强和加固功能,使其能够支撑主轴壳体施加的重量和力。
可选地,当主轴壳体被接纳到基座框架上时,支托部件的每个支撑板均夹持在主轴壳体的相应支撑脚与基座框架的相应安置垫之间并固定至所述相应支撑脚和所述相应安置垫。
在以上构造中,支托部件有效地作用成基座框架和主轴壳体之间的间隔件,并且支托部件的覆盖区与基座框架和主轴壳体的覆盖区相匹配。这允许非常简单地将支托部件改装到现有的机舱设计中并且几乎不需要对现有部件和设计进行变型。
可选地,每个支撑板和相应的安置垫使用共同的一组一个或多个紧固件固定。
以上构造确保安装期间的唯一要求是使用长螺栓,该长螺栓设计成延伸穿过主轴壳体的支撑脚,穿过支托部件的相应支撑板并延伸到基座框架的相应安置垫中。这因此简化了基座框架组件的制造和安装。
可选地,基座框架在水平截面中是大致环形的,并提供基本上敞开的中央部分。
主轴壳体的大部分负载设计成穿过基座框架的外部分作用以增加稳定性。这种构造也是有利的,因为它确保不对供基座框架组件固定到风轮机塔架的装置施加特定的构造或定位限制。另外,可能需要从机舱进入风轮机塔架的任何部件可以容易地穿过基座框架的敞开的中央。
可选地,支托部件是大致X形的。
因此,支托部件将包括从中心点或轮毂辐射的四个臂部分,每个臂部分均终止于相应的支撑板,该支撑板的尺寸和构造设计成附接到相应的安置垫之一。这有利地确保了支托部件的形状因数与基座框架的形状因数匹配,并且经由基座框架从主轴壳体传递到塔架的载荷均匀地分布在基座框架上,从而使基座框架的局部变形最小化。
可选地,基座框架包括多个可分离的子部件。特别地,基座框架可以包括第一和第二半体部分。
因此,与单个单元基座框架组件相比,以上构造提供了具有增强的便携性的基座框架组件,因为每个单独的子部件比作为单个单元生产的基座框架组件更小且更轻并且因此更容易生产和运输。
基座框架的下侧可以承载多个偏航杆部件,并且偏航杆部件中的一者可以跨越两个基座框架子部件之间的接头。例如,在偏航杆组件中的一者之间可以跨越第一和第二基座框架半体部分之间的接头。
这提供了双重功能:将基座框架组件联接或对接到偏航***,允许机舱和转子叶片移入并移出风向;以及加固基座框架子部件之间的接头并减少局部变形的机会。
可选地,横跨两个基座框架子部件之间的接头的上表面设置加固杆。
这些加固杆有利地桥接每个基座框架子部件之间的接头,加固接头并防止它们由于伴随基座框架组件的长时间使用引起的应变而断裂、破裂或以其它方式彼此分离。
可选地,支托部件在竖直平面中具有比在水平平面中更大的尺寸。例如,支托部件可以是基本上平坦的和水平的(具有相对小的厚度),或者可以是基本上平坦和竖直的(具有相对大的厚度)。在一些情况下,支托部件可以包括实心杆,而在其它情况下,支托部件(当从侧面观察时)可以成形为类似于I形梁。在一些实施例中,支托部件可具有大致管状的截面。
有利地,取决于所需的屈曲强度,可以在特定情况下选择支托部件的以上设计和构造,以实现某些强度特性。
根据本发明的另一个实施方式,提供了一种用于支撑风轮机的主轴壳体的基座框架组件,该基座框架组件包括基座框架,该基座框架具有用于接纳主轴壳体的多个安置垫。基座框架至少包括第一和第二框架部分。
有利地,多部分式基座框架比单件式基座框架更便携且更容易生产,因为基座框架的每个单独部分更小且更轻,因此更易于制造和运输。
可选地,基座框架的下侧承载多个偏航杆部件,其中,一个偏航杆部件跨越两个基座框架半体部分之间的接头。可选地或另外地,可以横跨第一和第二基座框架半体部分之间的接头的上表面设置加强杆。
基座框架组件还可包括支托部件,其中支托部件包括多个臂部分,每个臂部分均终止于相应的支撑板。基座框架的每个安置垫均可以构造成与支托部件的支撑板中的相应支撑板对接并且固定到(直接或间接)该相应支撑板。
这种支托部件在基座框架的各个部分之间提供了额外的连接,因此加固并支撑了基座框架部分之间的接头。支托部件还加固作为整体的基座框架组件,确保从主轴壳体传递到风轮机塔架的载荷均匀地分布在基座框架上。
根据本发明的另一个实施方式,提供了一种风轮机的机舱,其结合有基本上如上所述的基座框架组件。
附图说明
现在将参考附图仅以实施例的方式描述本发明的一个或多个实施方式,在附图中:
图1示出了风轮机的示意图,其中可以实施根据本发明的一个实施方式的基座框架组件;
图2是根据本发明的一个实施方式的图1的风轮机的一部分的示意图,其包括主轴壳体和支撑基座框架组件;
图3是根据本发明的另一实施方式的支撑基座框架组件的示意图;以及
图4a和图4b是根据图2中所示的本发明的实施方式的基座框架组件的示意图。
具体实施方式
现在将描述本发明的特定实施方式,其中将详细讨论许多具体特征,以便提供对权利要求中限定的发明构思的透彻理解。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,可以在没有具体细节的情况下实施本发明,并且在一些情况下,没有详细描述公知的方法、技术和结构以免不必要地模糊本发明。
为了将本发明的实施方式置于合适的上下文中,首先将参考图1,其示意性地示出了典型的HAWT,在该HAWT中可以实施根据本发明的实施方式的基座框架组件。尽管该具体图描绘了岸上风轮机,但是应当理解,在离岸风轮机上也将发现等同特征。
风轮机1包括塔架2、借助偏航***6可旋转地联接到塔架2的顶部的机舱4、安置到机舱4的旋转轮毂8和联接到轮毂8的多个风轮机转子叶片10。机舱4和转子叶片10借助偏航***6转向并指向风向。机舱4容纳风轮机的所有发电部件,这些发电部件包括发电机、齿轮箱、传动系和制动组件以及用于将风的机械能转换成电能以提供给电网的转换器设备。机舱4还必须包括主轴壳体(图1中未示出),该主轴壳体容纳主转子轴,该主转子轴在前端处连接到轮毂8和转子叶片10,并且在后端处连接到发电部件。
图2的示意图根据本发明的实施方式示出了典型风轮机1的主轴壳体20的特写示意图,其中主轴壳体20附接到承载基座框架组件24。基座框架组件24为主轴壳体20提供支撑,将来自轮毂8和转子叶片10的力传递到风轮机塔架2。基座框架组件24还可为机舱4提供支撑。应当理解,为方便起见,主轴壳体20在此处被独立示出,而没有任何其它发电设备附接到其上。
主轴壳体20包括转子轴26,转子轴26例如借助螺栓附接到轮毂8,但应注意,为清楚起见,这里未示出用于将转子轴联接到轮毂的装置。主轴壳体20还包括前轴承和后轴承(两者均未被示出),它们是诸如滚柱轴承之类的合适的轴承,其使得转子轴26能够围绕水平“转子轴线”Y旋转。
图2的主轴壳体20还包括多个支撑腿30。在所示实施方式中,这些支撑腿布置成两对,第一对支撑腿设置在前轴承附近(并且在其紧后方),并且第二对支撑腿设置在后轴承附近(并且在其紧前方)。如本文中使用的,术语“前方”是指沿Y轴线位于轮毂和转子叶片的近侧的方向;类似地,术语“后方”是指沿着Y轴线远离轮毂的方向。主轴壳体20安置在多个矩形支撑脚32上,每个支撑脚32均设置在一个支撑腿30的端部处。每个支撑腿30均包括两个凸缘或腹板34,这两个凸缘或腹板从相应的支撑脚32大致竖直向上延伸并且汇合到主支撑壳体30的外表面中。要理解,支撑腿的构造(特别是凸缘或腹板34的形状和构造)可以根据设计偏好而变化。这些实施方式将构成较小的设计变化,并且也被认为落入本发明的范围内。
图2的基座框架组件24包括基座框架主支撑部分36和支托部件38,基座框架主支撑部分36在水平截面中是大致环形,支托部件38定位在主轴壳体20和基座框架主支撑部分36之间。
主支撑部分36在其上表面上支撑主轴壳体20和支托部件38,并在其下表面处与风轮机塔架的顶部对接。应当理解,在整个说明书中,当关于两个部件使用术语“对接”、“固定”或“联接”时,它们应被理解为指的是部件之间的直接或间接对接。例如,部件可以相互直接固定,或者可以经由第三部件(例如设置在两个部件之间的垫圈以允许振动隔离)相互固定。特别地,主支撑部分36的下侧包括安置件(未示出)以用于与设置在塔架中的偏航***6对接。尽管未在该图中示出,但是主支撑部分36的下侧可以承载并附接到多个“偏航杆”(有时也称为“偏航爪”或“爪形杆”),这些偏航杆提供与偏航***6的界面。
多个安置垫42在主基座框架支撑部分36的上表面上的相应位置处设置成与主轴壳体20的支撑脚32对接,每个安置垫42均与另一个安置垫横向分离。在所示的实施方式中,基座框架的安置垫42和主轴壳体20的支撑脚32之间的对接是间接的并且是经由支托部件38的。换句话说,安置垫42具有与主轴壳体20的支撑脚32相同的几何形状、形状因数或有效覆盖区。在所示实施方式中,当从上方观察时,这是基本上矩形的覆盖区。这种设计导致主轴壳体20的重量均匀分布到附接的基座框架组件24,防止基座框架组件的任何部分中产生应力集中。
主轴壳体20构造成经由安置垫42(和支托部件38)与相应的支撑脚32之间的对接而紧固或以其它方式固定到基座框架组件。在图2的实施例中,安置垫42和支撑脚32各自设置有一组孔或开口44,通过这些孔或开口可以***螺栓或其它紧固件以将两个互补部件固定在一起。要理解,所提供的孔或开口的数量、构造和位置可以根据设计偏好而变化,并且这些变化和另选实施方式被认为落入本发明的范围内。
虽然图2示出了安置在本实施方式的基座框架组件上的主轴壳体,但图3示出了独立的基座框架组件,从而能够更清楚地示出其构造。
特别地,可以看出,所示实施方式的基座框架组件包括基座框架50和加强支托部件52。基座框架组件24的组成部件50、52是分开生产的并且能够作为单独的部件运输到安装场地或生产场地,随后它们在安装在风轮机塔架上的过程中彼此附接。
应当注意,图2中所示的基座框架组件的实施方式在一些方面不同于图3中所示的实施方式,并且随后将参考图4a和图4b更详细地描述这些方面的其它细节。以下描述将集中于支托部件52及其与主轴壳体20和基座框架50的对接。
本实施方式的支托部件52包括具有臂部分54的横向支托部,臂部分54延伸横跨基座框架50的上表面,使得所有安置垫42之间的连接由支托部件52提供。每个臂部分54均终止于支撑板56,支撑板56的尺寸和构造设计成与基座框架50上的安置垫42中互补的一个安置垫对接并固定到该安置垫。具体地说,所示的实施方式的安置垫42和支撑板56都是大体矩形的,并且当基座框架组件部件固定在一起时,支撑板56将放置在相应的安置垫42的顶部上。在该实施方式中,每个支撑板56均设置有多个孔58,每个孔58均与设置在相应安置垫42中的一组孔中的一个孔重合。每个支撑板均借助穿过孔的螺栓或者其它等同的紧固形式紧固到其相应的安置垫42。
支托部件52用作基座框架50的加强件,并确保经由基座框架50从主轴壳体20传递到塔架2的载荷更均匀地分布在基座框架50上。因此,支托部件52用以使基座框架50以及主轴壳体20的局部变形最小化,同时简化基座框架本身的制造。
在图3所示的实施方式中,支托部件52是大致X形,包括从中心点或轮毂60辐射的四个臂部分54。每个臂部分54均终止于相应的支撑板56,支撑板56的尺寸和构造设定成附接到安置垫42中的一个相应安置垫。因此,支托部件52的覆盖区或形状因数与基座框架安置垫42的覆盖区相匹配。
尽管所示实施方式包括四个安置垫和四个支撑板,但是要理解,在一些另选实施方式中,基座框架和支托部件可以分别包括不同数量或构造的安置垫和支撑板,并且这样的构造也将是落入本发明的范围内。例如,设想在基座框架上可以仅设置两个安置垫,并且支托部件可以包括在这些支撑板之间延伸并在支撑板的每个端部处终止的单个支柱。
在安装之前,基座框架50、支托部件52和主轴壳体20被生产成用于运输到安装现场或生产现场的单独部件。在安装过程中,支托部件52安置到基座框架50上以形成基座框架组件24。然后,主轴壳体20安置到基座框架组件24上,使得在使用中,支托部件52有效地夹持在基座框架50和主轴壳体20之间。具体地说,支托部件52的支撑板56安置到基座框架50的相应安置垫42上,并且主轴壳体20的相应支撑脚32安置到支托部件52的相应支撑板56上。在所示实施方式中,用于将基座框架50和支托部件52固定在一起的紧固件也用于将主轴壳体20紧固到基座框架组件24。由此,这允许支托部件52改装到现有的机舱设计中,因为支托部件52的形状因数或覆盖区与主轴壳体20和基座框架50的形状因数或覆盖区匹配。因此,能够使用相同的螺栓将所有三件设备固定在一起。换句话说,穿过主轴壳体20的支撑脚32的同一螺栓构造成一直穿过支托部件52的相应支撑板56,并进入基座框架50的相应安置垫42,从而将整个组件固定在一起。
注意,将支托部件和基部框作为单独部件提供而不是将支托部件结合到基座框架中(使得基座框架组件被制造为单件铸造设备)具有相关优点。特别地,基座框架50可以设计成在水平截面中是大致环形的,具有基本上敞开或空的中央部分62,使得基座框架50的大部分质量围绕中央部分62的周边设置。因为主轴壳体和机舱的大部分载荷设计成穿过基座框架50的外部部分作用以增加稳定性,所以这种基座框架结构是可行的。维持基座框架的基本上敞开的中央确保了对供基座框架组件24固定到风轮机塔架2的装置没有特别的限制。特别地,从机舱4进入风轮机塔架2可能需要的任何其它部件(例如线材或其它支撑部件)可以容易地穿过基座框架的中央。
虽然图3中的支托部件的所示实施方式被示出为具有相对小的竖直厚度或高度(与基座框架的高度相比)的基本平坦的板,但是可以设想支托部件的厚度或高度及其截面轮廓可以改变或选择成获得一定的强度特性。例如,根据所需的屈曲刚度,支托部件(特别是支撑板和臂部分)的截面轮廓可以是实心方形或管状,或甚至成形为I形梁。
如前所提到的,该基座框架组件设计允许支托部件52夹持在基座框架50和主轴壳体20之间,使得支托部件作用成基座框架和主轴壳体之间的间隔件。这意味着将支托部件改装到现有的机舱设计中是非常简单的并且需要很少的变型,因为支托部件52的覆盖区与主轴壳体20和基部框架50的覆盖区相匹配。安装期间的唯一要求是使用长螺栓,其设计成延伸穿过主轴壳体20的支撑脚32,穿过支托部件52的相应支撑板56并延伸到基座框架50的相应安置垫42中。因此,这简化了基座框架组件24的制造和安装。
而且,与具有可分离成主承载基座框架50和辅助支撑并加强的支托部件52的基座框架组件相关联的另外的优点是整个组件的灵活性。具体地说,如需要额外支撑的较大涡轮机中所示,可以使用结合支托部件52的基座框架组件24。然而,在不需要额外支撑的较小涡轮机的情况下,可以移除支托部件52,但是仍然可以使用同一基座框架50。
图4a和图4b示出了根据本发明的另一实施方式的用于在风轮机中实施的基座框架组件。虽然图3示出了安置在涡轮机塔架的其它部件上的基座框架组件,但是图4a和图4b的基座框架组件被独立示出(并且从上方和下方两个方向观察),从而能够更清楚地示出其构造。
该实施方式的基座框架组件70类似于图3的实施方式中的基座框架组件,因为它也包括两个主要的可分离部件:承载基座框架72,其与风轮机塔架2中的诸如偏航***6之类的其它部件对接;以及加强支托部件74,其布置在基座框架72的上表面上,以便夹持在基座框架72和从主轴壳体20延伸的支撑腿之间(该图中未示出这两个部件)。为了避免不必要的重复,以下描述现在将集中于图3的实施方式与图4a和图4b的实施方式之间的差异。
在图4a和图4b所示的实施方式中,基座框架本身包括两个可分离的子部件76a、76b,它们被分开生产并随后在供将基座框架组件70安置到涡轮机塔架2上的安装现场固定在一起。基座框架72的子部件76a、76b可以借助任何诸如焊接或通过使用螺栓或其它类型的紧固件之类的常规手段彼此固定。由此通过利用这种设计实现了更便携的基座框架组件,因为与基座框架作为单个单元生产相比,每个子部件更小且更轻,因此更容易生产和运输。
在图4a和图4b的实施方式中,基座框架72包括第一基座框架半体部分76a和第二基座框架半体部分76b,它们被分开生产并随后连结在一起以生产整个基座框架,该基座框架基本上是与图3的实施方式中的单件式基座框架50相同。在所示实施方式中,假如机舱4和基座框架72与风轮机塔架2的界面大致关于轴线Y′对称,两个基座框架半体部分76a、76b有效地围绕轴线Y′彼此成镜像,但这不是必需的。每个基座框架半体部分76a、76b均包括两个安置垫78,用于接纳主轴壳体20的支撑脚32(以与图2所示类似的方式),确保由主轴壳体20施加在作为整体的基座框架组件70上的力均匀地分布在两个半体部分之间。
在使用中,当基座框架半体部分76a、76b连结在一起时,由所得到的基座框架72的安置垫产生的覆盖区与图3的单件式基座框架50的安置垫产生的覆盖区基本相同。因此,同一支托部件能与本文中所示的基座框架的两个实施方式一起使用。
基座框架经由偏航***6(特别是借助能在图4b中看到的多个偏航杆80)在其下侧附接到主涡轮机塔架2。这些偏航杆80将基座框架72联接到偏航驱动器(未示出),允许基座框架72和附接的机舱4被偏航驱动马达(未示出)控制并旋转到风向中。当基座框架半体部分76a、76b安置在涡轮机塔架2上时,偏航***布置和构造成使得单个偏航杆82a、82b桥接或跨越两个基座框架半体部分76a、76b之间的接头或界面的下侧,从而加固了这些接头。在一些实施方式中,加固杆84a、84b也安置在基座框架72上,每个加固杆84a、84b均跨越两个基座框架半体部分76a、76b之间的相应接头的上表面,以为接头提供额外的支撑和加固。桥接两个半体部分之间的每个接头的偏航杆82a、82b和加固杆84a、84b的组合防止接头在长时间使用导致极端应变和磨损与撕裂之后断裂、破裂或以其它方式彼此分离。
如前提到的,该示出的实施方式的支托部件74与先前实施方式的支托部件基本相同,并且以与图3所示类似的方式布置并固定到基座框架74。具体地说,支托部件74是大致X形的,包括从中心点60辐射的四个臂部分54。每个臂部分54终止于相应的支撑板56,支撑板56与相应的安置垫78对接。与图3的实施方式一样,支托部件74的支撑板56具有与基座框架72的安置垫78相同的覆盖区或形状因数。因此,如前所述,每个支撑板56均经由长螺栓或者其它类型的紧固件固定到相应的安置垫78和主轴壳体的相应支撑脚32。在图4a和图4b的实施方式中,支托部件的结构和布置还有利地提供两个基座框架半体部分之间的额外连接,从而加固和支撑它们之间的接头。
要理解,虽然所示实施方式的基座框架72包括可以沿平行于主转子轴的旋转轴线Y的纵轴线Y′连结在一起的两个基座框架半体部分76a、76b,但是在其它实施方式中,设想了通过沿其它轴线连结两个部件来生产基座框架。另外地或另选地,基座框架可以设计成包括两个以上的可分离部件。例如,可以通过连结三个三分之一基座框架部分或四个四分之一基座框架部分来生产基座框架。在其它实施方式中,可以通过连结不同尺寸的部分来生产基座框架。
在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,可以对上述实施例做出许多变型。

Claims (14)

1.一种用于支撑风轮机(1)的主轴壳体(20)的基座框架组件(24,70),所述基座框架组件(24,70)包括:
基座框架(36,50,72),该基座框架具有供接纳所述主轴壳体(20)的多个安置垫(42,78);
支托部件(38,52,74),该支托部件包括多个臂部分(54),每个臂部分(54)均终止于相应的支撑板(56),
其中,所述基座框架(36,50,72)的所述安置垫(42,78)中的每一者均构造成与所述支托部件(38,52,74)的所述支撑板(56)中的相应支撑板对接并固定到该相应支撑板。
2.根据权利要求1所述的基座框架组件,其中,当所述主轴壳体(20)被接纳到所述基座框架(36,50)上时,所述支托部件(38,52,74)的每个支撑板(56)被夹持在所述主轴壳体(20)的相应支撑脚(32)与所述基座框架(36,50,72)的相应安置垫(42,78))之间并固定至所述相应支撑脚和所述相应安置垫。
3.根据权利要求1或2所述的基座框架组件,其中,每个支撑板(56)和相应的安置垫(42,78)使用共同的一组一个紧固件或多个紧固件固定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的基座框架组件,其中,所述基座框架(36,50,72)在水平截面中是大致环形的,并且提供基本上敞开的中央部分(62)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的基座框架组件,其中,所述支托部件(38,52,74)是大致X形的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的基座框架组件,其中,所述基座框架(36,50,72)包括多个能分离的子部件。
7.根据权利要求6所述的基座框架组件,其中,所述基座框架包括第一基座框架半体部分(76a)和第二基座框架半体部分(76b)。
8.根据权利要求6或7所述的基座框架组件,其中,所述基座框架(36,50,72)的下侧承载有多个偏航杆部件(80),并且其中,所述偏航杆部件中的一者(82a,82b)跨越所述第一基座框架半体部分(76a)和所述第二基座框架半体部分(76b)之间的接头。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的基座框架组件,其中,加固杆(84a,84b)设置成横跨在所述两个基座框架子部件(76a,76b)之间的接头的上表面。
10.根据前述权利要求中任一项所述的基座框架组件,其中,所述支托部件(38,52,74)具有以下中的至少一个:竖直平面中的尺寸大于水平平面中的尺寸;管状截面。
11.一种用于支撑风轮机(1)的主轴壳体(20)的基座框架组件(24,70),所述基座框架组件(24,70)包括:
基座框架(36,50,72),该基座框架具有供接纳所述主轴壳体(20)的多个安置垫(42,78),其中,所述基座框架(36,50,72)至少包括第一框架部分(76a)和第二框架部分(76b),并且其中,所述基座框架(36,50,72)的下侧承载有多个偏航杆部件(80),并且其中,所述偏航杆部件中的一者(82a,82b)跨越所述第一框架部分(76a)和所述第二框架部分(76b)之间的接头。
12.根据权利要求11所述的基座框架组件,其中,横跨所述第一框架部分(76a)和所述第二框架部分(76b)之间的所述接头的上表面设置加固杆(84a,84b)。
13.根据权利要求11或12所述的基座框架组件,该基座框架组件还包括支托部件(38,52,74),其中:
所述支托部件(38,52,74)包括多个臂部分(54),每个臂部分(54)均终止于相应的支撑板(56);并且
所述基座框架(36,50,72)的所述安置垫(42,78)中的每一者均构造成与所述支托部件(38,52,74)的所述支撑板(56)中的相应支撑板对接并固定到该相应支撑板。
14.一种风轮机(1)的机舱(4),该机舱包括根据前述任一权利要求所述的基座框架组件(24,70)。
CN201780038566.5A 2016-06-30 2017-05-16 用于风轮机的机舱基座框架组件 Pending CN109416025A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670470 2016-06-30
DKPA201670470 2016-06-30
PCT/DK2017/050152 WO2018001424A1 (en) 2016-06-30 2017-05-16 Nacelle base frame assembly for a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109416025A true CN109416025A (zh) 2019-03-01

Family

ID=58765639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780038566.5A Pending CN109416025A (zh) 2016-06-30 2017-05-16 用于风轮机的机舱基座框架组件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11286914B2 (zh)
EP (1) EP3478963B1 (zh)
CN (1) CN109416025A (zh)
WO (1) WO2018001424A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112145368A (zh) * 2020-09-01 2020-12-29 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种风力发电机组机舱成品的兼容式支撑固定方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3540218T3 (da) * 2018-03-13 2021-02-01 Nordex Energy Gmbh Maskinbærer til et vindenergianlæg
US10677223B2 (en) * 2018-09-17 2020-06-09 General Electric Company Method of customizing a wind turbine bedplate via additive manufacturing
EP3690239A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-05 Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Technology, S.L. Bearing arrangement for a wind turbine and wind turbine
EP3690235B1 (en) * 2019-01-31 2021-07-21 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Lifting apparatus for an offshore wind turbine
EP4008895A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-08 General Electric Renovables España S.L. Root portion for a wind turbine blade

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011051369A2 (en) * 2009-10-28 2011-05-05 Vestas Wind Systems A/S A wind power installation and methods of using a machine frame in a wind power installation
KR20120071045A (ko) * 2010-12-22 2012-07-02 대우조선해양 주식회사 풍력발전기용 분리형 메인 프레임
CN102639884A (zh) * 2009-10-16 2012-08-15 苏司兰能源有限公司 用于风力涡轮机的轴承装置
CN202946314U (zh) * 2012-12-13 2013-05-22 湘电集团有限公司 一种风力发电机组偏航装置
CN103518062A (zh) * 2011-03-08 2014-01-15 维斯塔斯风力***有限公司 风轮机转子轴支承结构
CN203560047U (zh) * 2013-11-29 2014-04-23 江苏金风科技有限公司 直驱风力发电机组兔耳式拼装组合支架
CN204553121U (zh) * 2014-12-22 2015-08-12 天津挚迈绿能科技有限公司 一种中小型风力发电机组主机架
CN106224178A (zh) * 2016-08-24 2016-12-14 天津天洲津重风力发电设备有限公司 一种1.5mw 风力发电机组机舱座

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1571334A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-07 Gamesa Eolica, S.A. (Sociedad Unipersonal) Wind turbine yawing system and yawing process
US8281547B2 (en) * 2009-09-17 2012-10-09 Ershigs, Inc. Modular tower apparatus and method of manufacture
US9771924B2 (en) 2010-10-18 2017-09-26 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine power transmission system
DE102011007836B3 (de) 2011-04-21 2012-10-04 Repower Systems Se Maschinenträger einer Windenergieanlage mit Verkabelung und Verfahren zum Verlegen eines Kabelstrangs an einem Maschinenträger einer Windenergieanlage
KR101337646B1 (ko) * 2011-07-08 2013-12-05 삼성중공업 주식회사 해상 풍력 발전기, 해상 풍력 발전기 이송용 리프팅 지그 및 이를 이용한 해상 풍력 발전기 설치 방법 및 시스템
US9103326B2 (en) 2012-07-31 2015-08-11 General Electric Company Wind turbine bedplate support frame

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102639884A (zh) * 2009-10-16 2012-08-15 苏司兰能源有限公司 用于风力涡轮机的轴承装置
WO2011051369A2 (en) * 2009-10-28 2011-05-05 Vestas Wind Systems A/S A wind power installation and methods of using a machine frame in a wind power installation
KR20120071045A (ko) * 2010-12-22 2012-07-02 대우조선해양 주식회사 풍력발전기용 분리형 메인 프레임
CN103518062A (zh) * 2011-03-08 2014-01-15 维斯塔斯风力***有限公司 风轮机转子轴支承结构
CN202946314U (zh) * 2012-12-13 2013-05-22 湘电集团有限公司 一种风力发电机组偏航装置
CN203560047U (zh) * 2013-11-29 2014-04-23 江苏金风科技有限公司 直驱风力发电机组兔耳式拼装组合支架
CN204553121U (zh) * 2014-12-22 2015-08-12 天津挚迈绿能科技有限公司 一种中小型风力发电机组主机架
CN106224178A (zh) * 2016-08-24 2016-12-14 天津天洲津重风力发电设备有限公司 一种1.5mw 风力发电机组机舱座

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112145368A (zh) * 2020-09-01 2020-12-29 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种风力发电机组机舱成品的兼容式支撑固定方法
CN112145368B (zh) * 2020-09-01 2022-04-29 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种风力发电机组机舱成品的兼容式支撑固定方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018001424A1 (en) 2018-01-04
US11286914B2 (en) 2022-03-29
EP3478963A1 (en) 2019-05-08
US20190136837A1 (en) 2019-05-09
EP3478963C0 (en) 2023-11-01
EP3478963B1 (en) 2023-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109416025A (zh) 用于风轮机的机舱基座框架组件
CN102648346B (zh) 风力涡轮机及其安装方法
CN108700023A (zh) 多转子风轮机用的承载结构
CN102612598A (zh) 用于产生电能的风力发电设备、以及相关塔构造方法
CN110318959A (zh) 用于风力发电设备的机器支架
Pérez et al. Structural optimization of coreless filament wound components connection system through orientation of anchor points in the winding frames
CN201971549U (zh) 用于塔式起重机悬爬式支护***的主梁
CN205199701U (zh) 一种粉末涂料粉碎机振动输送机
CN108884811A (zh) 用于连接部分环形段的方法和连接体
CN109312722A (zh) 风轮机机舱的后框架结构用的加强工具
CN103924673B (zh) 一种控制空间网格结构累积误差的支座节点及其施工方法
US20220260057A1 (en) Installation system and method of upending and installing a wind turbine tower
CN205462660U (zh) 一种粉末涂料粉碎机振动输送的筛料装置
CN211082151U (zh) 风力发电机组塔架、塔架内的平台及其支撑结构
CN205199702U (zh) 一种粉末涂料粉碎机振动输送机构
CN205204043U (zh) 一种承力式粉末涂料粉碎机弹性装置
CN205199699U (zh) 一种粉末涂料粉碎机弹性装置
CN207139179U (zh) 大型封头管座焊接变位装置
CN205366949U (zh) 一种粉末涂料粉碎机振动输送固定架
CN205199704U (zh) 一种粉末涂料粉碎机振动输送结构
CN110226035A (zh) 轴向安装的轴承座和带有该轴向安装的轴承座的风力涡轮机
CN205533022U (zh) 一种多边形风电塔架
CN205442067U (zh) 升降式钢矿仓
CN105346948A (zh) 一种承力式粉末涂料粉碎机弹性装置
CN108953070A (zh) 一种风力发电机架结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190301