CN101389855B - 用于在风轮机上执行操作的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

所述风轮机具有吊舱框架(1)和永久安装在框架(1)上的第一提升装置(3)。所述方法包括步骤：借助第一提升装置(3)提升第二、更有动力的提升装置(4)和起重机装置(6)到吊舱框架(1)上；可去除地安装第二提升装置到(4)和起重机装置(6)到吊舱框架(1)上；应用第二提升装置(4)和起重机装置(6)提升绞盘(5)到吊舱框架(1)上并可去除地安装绞盘(5)到所述框架(1)上；利用所述绞盘(5)执行操作包括搬运重部件(100；200)；和从框架(1)去除并降下所述绞盘(5)、起重机装置(6)和第二提升装置(4)。

Description

用于在风轮机上执行操作的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于在风轮机上执行操作的方法和系统，所述操作包括搬运风轮机中的重部件，尤其用于提升和降下用于替换或修理的重部件。
还提供了包括吊舱框架(nacelle frame)的吊舱框架组件，该吊舱框架具有永久安装在其上的第一提升装置。
背景技术
在风轮机中的重部件，诸如发电机、齿轮箱或变压器，都是典型地借助陆地的和海上的起重机搬运。所述起重机大而且笨重，使得它们不能充分有效地从风轮机的吊舱框架降下部件和将部件提升回到吊舱框架。这种起重机贵，使得减少所述起重机的数量对于每一个有部件被搬运的风轮机都是有用的。因而，将所述起重机运输到风轮机操作地点，除起重机租金外，通常带有额外的运输成本。
已经建议的用于克服这种困难的尝试在于在吊舱框架上设置起重机。然而当搬运风轮机的重部件例如发电机时，安装在框架上的起重机难以固定到那里和变得平衡。
诸如在EP1577550中的其它解决方案已经建议在风轮机的吊舱框架上设置绞盘。在所述专利中，被自由地支撑的绞盘设置在吊舱框架中的托架上，用于借助缆索从风轮机降下重部件和提升它们到风轮机。
用于该目的的绞盘是耗费资金的，因为它必须相当重并且笨重，以在使用中经受住高载荷。
发明内容
本发明提供了一种用于在风轮机上执行操作的方法，所述操作包括搬运所述风轮机上的重部件。还提供了一种系统，该系统包括提升装置和适于实现所述方法的绞盘。根据本发明，也为风轮机提供一种吊舱框架组件。
如上所述，风轮机包括吊舱框架和永久安装在吊舱框架上的第一提升装置。该第一提升装置重量轻并且可以升起1000Kg等级的部件。
本发明的方法包括借助第一提升装置将第二提升装置提升到吊舱框架上的步骤。该第二提升装置比第一提升装置更有力，该第二提升装置例如能够升起9000Kg等级的部件。
根据本发明的一方面，第一提升装置或第二提升装置或二者是自动吊车(power hoist)。在这里用的自动吊车是几种装置的任意一种，所述几种装置是布置成得到用于提升和拉动部件的机械效益的滑轮和链、绳索或金属丝等的系统。自动吊车可以是例如液压或电动链式起重机、钢索起重机等。
根据本发明的方法执行随后的步骤，包括：在吊舱框架上可去除地安装第二提升装置，然后执行包括使用第二提升装置搬运重部件的操作；和从吊舱框架去除第二提升装置和借助第一提升装置降下第二提升装置。
根据本发明的方法的一个实施例，在从吊舱框架上去除第二提升装置之前进行另一个步骤。该步骤包括提升起重机装置和将所述起重机装置可去除地安装到风轮机的吊舱框架上。具体地，该起重机装置在吊舱框架的后部处安装在吊舱框架上，与布置发电机的风叶片的框架的部分相对。
该起重机装置布置成与第二提升装置协同操作，并且在本发明的过程的另一步骤中，它们用于提升和降下绞盘。
在这里使用的绞盘涉及具有平滑的或有槽的卷筒的装置，所述平滑的或有槽的卷筒承载一个或多个链、缆索或绳索，所述链、缆索或绳索在所述卷筒中缠绕一圈或多圈。本发明尤其使用承载一圈缆索的被动力驱动的有槽的卷筒。该绞盘安装在四轮双轨运行台车上。
在一些实施例中，所述绞盘设有用于附装至吊舱框架的联接结构。在一个实施例中，通过第二提升装置提升该绞盘。
该绞盘随后尤其在吊舱框架的后部处可去除地安装在风轮机的吊舱框架上。
在本发明的另一步骤中，绞盘可随后安装在设置在吊舱框架上的轨道上，以便使该绞盘可以沿着所述框架移动。绞盘移动直到绞盘基本上在吊舱框架的下部上形成的一个开口的上方为止。随后，重部件能通过绞盘从那里被降下，以便使新的或修理了的部件能够通过所述绞盘被再一次提升回到吊舱框架。当新的或修理了的部件已经配合在风轮机中时，绞盘、起重机装置和第二提升装置都被拆卸并从吊舱框架降下。
本发明还设有用于在风轮机上执行操作的系统，所述操作包括搬运重部件。风轮机包括吊舱框架和永久安装在所述吊舱框架上的第一提升装置、在吊舱框架上的意在通过第一提升装置被提升的第二提升装置和意在通过第二提升装置被提升到吊舱框架并适于搬运风轮机重部件的绞盘。
在一个实施例中，所述系统中的所述第一和第二提升装置中的至少一个是自动吊车。
根据本发明，还设有用于风轮机的吊舱框架组件，所述组件包括吊舱框架和永久安装在吊舱框架上的第一提升装置，其特征在于，所述组件还包括第二提升装置，所述第二提升装置适于当吊舱布置在风轮机上时通过第一提升装置提升到吊舱框架并且临时安装在吊舱框架上，用于执行包括搬运重部件的操作。
在吊舱框架组件的一个实施例中，所述第一和第二提升装置中的至少一个是自动吊车。
吊舱框架组件可包括绞盘，所述绞盘适于当吊舱布置在风轮机上时被提升和临时安装在吊舱框架上，用于执行包括搬运重部件的操作。
本发明使用三种提升装置：第一和第二自动吊车以及绞盘。在一个特定情况下，该第一提升装置可以是高架电动链式起重机，尤其是高架电动单链式起重机。该第二提升装置可以是钩式电动链式起重机，并且绞盘可以是从双轨电动钢索起重机、双轨电动绞盘起重机或运行台车绞盘起重机中选择的一个。
这种一个比另一个更有力的提升装置的应用使得被永久地安装的第一提升装置不必具有过大的尺寸。第一自动吊车是安装在每个风轮机上的装置。本发明的方法允许中等重量部件或组件能被有效搬运或提升到吊舱或从吊舱降下。为了得到节省成本的方法，永久安装的第一自动吊车不能提升绞盘，并且因此使用一中间自动吊车。如果仅使用两个起重机，则将会使第一自动吊车具有过大的尺寸，结果使整个组件和方法相对每个风轮机都是耗费资金的。自动吊车成本和绞盘成本可以通过大量的风轮机被分担。自动吊车具有低重量和小尺寸，因此它们能被同时提升，并适当舒适地在吊舱内部限定空间中搬运，并设置在对应位置而不需要组装操作。
附图说明
以下将参照附图仅作为非限制性示例说明根据本发明用于在风轮机里搬运部件的系统的特定实施例，其中：
图1至9是示出了具有风轮机重部件的吊舱构架的正视图，所述风轮机的重部件通过应用根据本发明方法的系统在风轮机里被修理或被替换。
具体实施方式
在这里附图中示出了用于进行操作的系统，包括在风轮机上搬运重部件，例如发电机100、齿轮箱200或变压器(未示出)。现在将会说明的这种通过该系统执行的搬运操作可以是例如降下和升起不是用于替换就是用于修理的这种部件100、200(或在风轮机中的其它重部件)。
吊舱框架1被示出具有布置风轮机的风叶片(未示出)的前部A和相对前部A的后部B。
吊舱构架1由具有上部分构件或轨道1a和下部分构件1b的金属结构形成。下部开口2在所述下部分构件1b中形成，以便使至少一些风轮机的重部件100、200等能通过吊舱框架1的结构。
重量轻的第一提升装置3借助托架3a永久安装在吊舱框架的上部上。该第一提升装置3可以是例如能在所述托架3a中横向地移动的液压或电动自动吊车。依次，托架3a可以沿着吊舱框架1的上部纵向地移动，以便使其被设置为基本对准吊舱框架的开口2的上方。第一自动吊车3设有悬挂装置3b并且能升起1000Kg等级的部件。
还设置第二提升装置4。该第二提升装置4可以也是例如液压或电动自动吊车，优选地为链式起重机。第二自动吊车4比第一自动吊车3更有力，并且有能力提升更重的9000Kg等级的部件。在第一自动吊车3中的悬挂装置3b适于提升第二自动吊车4。第二自动吊车4可去除地安装到风轮机吊舱框架1的后部B。第二自动吊车4包括传动链6d。
在吊舱框架1的后部B还设置起重机装置6。该起重机装置6具有拉紧金属线6a，该拉紧金属线的一端与吊舱框架1的前部A连接。该拉紧金属线6a设有拉紧装置6b，例如齿和爪机构，用来调整拉紧金属线6a中的张力。起重机装置6还包括起重机的臂或起重臂6c，所述起重机的臂或起重臂6c安装在吊舱框架1的后部，并且起重机装置6承载第二自动吊车4的链6d在滑轮6e和6f之间运行。所述链6d的一端6g适于提升绞盘5，其另一端6h与第二自动吊车4连接。
该绞盘5具有依然更高的承重能力，例如30000Kg等级的承重能力。该绞盘5包括适于附装在吊舱框架1的后部B的联接结构5a和用于提升部件100、200的钢丝绳卷筒5b。该绞盘5也适于沿着吊舱框架1的轨道1a移动，如下所述。
用于借助上述系统在风轮机中搬运部件100、200的方法如下。
根据本发明的方法，为了从吊舱框架1降下例如发电机100，第二自动吊车4(参见图2)和起重机装置6通过第一自动吊车3从工作场所地面被提升。第二自动吊车4和起重机装置6两者都安装在吊舱框架1(参见图4和5)的后部B。在这点上第二自动吊车4通过框架开口2并且继而移到吊舱框架1的后部B。
绞盘5通过起重机装置6提升到吊舱框架1，与第二自动吊车4协同操作(参见图6)，直到在绞盘5的联接结构5a中的两个连接臂5c、5d面对吊舱框架1的结构的后部B(参见图7)为止。绞盘5的联接结构5a然后可去除地附装在吊舱框架1的后部B。应注意，在根据本发明所述方法的其它实施例中，该绞盘5通过第二自动吊车4直接提升到吊舱框架1。
一旦绞盘5已经被可去除地安装到框架后部B，它就脱离其联结结构5a并且在上部部件4a上方从后部B移动到吊舱框架的前部A直到它变得和开口2基本对准，如图8中所示出。
因此，使用了三个提升装置(第一自动吊车3，第二链式自动吊车4和绞盘5)，它们都优选地是电动的并且都顺次工作。绞盘5将用于搬运吊舱的重部件(例如发电机100)。在本发明的方法中，一个提升装置通过另一个提升装置被提升。
发电机100继而联接到绞盘5的钢丝绳5e的一端并且发电机100被降下到地面，以便使新的或修理的发电机100被再一次提升到吊舱框架1，如图9中所示。
一旦新的或修理过的发电机100已经配合在风轮机中，绞盘5、第二自动吊车4和起重机装置6都从吊舱框架1被拆除和降下。
以上说明的用于搬运操作的方法也可用于提升和降下风轮机中的其它重部件，例如变速箱200和变压器(未示出)。
根据以上说明，将被搬运的重物部件100、200通过开口2，所以这里不需要用于搬运操作的完全敞开的甲板。在吊舱甲板中仅需要小的中央边缘(fringe)，用于允许绞盘起重绳索通过。绞盘5运行通过轨道1a，该轨道1a与吊舱框架1一体地地形成，并且外部地配合至甲板。因此，不必打开整个甲板以便使绞盘5能移动。
只要在下列的权利中总结的本发明的要素没有改变，就可在用于在所述风轮机中和在吊舱框架组件中搬运部件的方法和系统中引入被认为是便利的修改。

Claims (15)

1.一种用于在风轮机上执行操作的方法，所述操作包括搬运重部件(100；200)，所述风轮机具有吊舱框架组件，所述吊舱框架组件包括吊舱框架(1)和永久安装在吊舱框架(1)上的第一提升装置(3)，其特征在于，所述方法包括步骤：
-借助所述第一提升装置(3)将第二提升装置(4)提升到吊舱框架(1)上，第二提升装置(4)比第一提升装置(3)更有力；
-将第二提升装置(4)可去除地安装在吊舱框架(1)上；
-使用第二提升装置(4)执行包括搬运重部件(100；200)的操作；
将绞盘(5)提升到吊舱框架(1)上，并将所述绞盘(5)可去除地安装在吊舱框架(1)上，以用于执行搬运重部件(100；200)的操作；以及
-借助第一提升装置(3)从吊舱框架(1)去除第二提升装置(4)并降下第二提升装置(4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一提升装置(3)和第二提升装置(4)中的至少一个是自动吊车。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括提升起重机装置(6)和将所述起重机装置(6)可去除地安装在吊舱框架(1)上的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述起重机装置(6)在吊舱框架(1)的后部(B)处安装在吊舱框架(1)上，与吊舱框架(1)的布置风叶片的部分(A)相对。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述起重机装置(6)布置成与第二提升装置(4)协同操作。
6.根据权利要求1所述的方法，其中通过第二提升装置(4)提升所述绞盘(5)。
7.根据权利要求3所述的方法，其中使用第二提升装置(4)和起重机装置(6)提升所述绞盘(5)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述绞盘(5)安装在设置在吊舱框架(1)上的轨道(1a)上，以便能够沿着所述吊舱框架(1)移动。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述绞盘(5)和用于附装至吊舱框架(1)的联接结构(5a)一起被提升到吊舱框架(1)上。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括从吊舱框架(1)去除和降下所述绞盘(5)的步骤。
11.根据权利要求3所述的方法，还包括从吊舱框架(1)去除和降下所述起重机装置(6)的步骤。
12.一种用于在风轮机上执行操作的系统，所述操作包括搬运重部件(100；200)，所述风轮机具有吊舱框架组件，所述吊舱框架组件包括吊舱框架(1)和永久安装在所述吊舱框架(1)上的第一提升装置(3)，其特征在于，所述系统包括意在通过第一提升装置(3)提升到吊舱框架(1)的第二提升装置(4)，和意在通过第二提升装置(4)提升到吊舱框架(1)并适于搬运风轮机的重部件(100；200)的绞盘(5)。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一提升装置(3)和第二提升装置(4)中的至少一个是自动吊车。
14.一种用于风轮机的吊舱框架组件，所述组件包括吊舱框架(1)和永久地安装在吊舱框架(1)上的第一提升装置(3)，其特征在于，所述组件还包括第二提升装置(4)，所述第二提升装置适于通过所述第一提升装置(3)提升到吊舱框架(1)和被临时安装在吊舱框架(1)上，用于当吊舱框架(1)布置在风轮机上时执行包括搬运重部件(100；200)的操作，所述吊舱框架组件还包括绞盘(5)，所述绞盘(5)适于被提升和临时安装在吊舱框架(1)上，用于当吊舱框架(1)布置在风轮机上时执行包括搬运重部件(100；200)的操作。
15.根据权利要求14所述的吊舱框架组件，其特征在于，所述第一提升装置(3)和第二提升装置(4)中的至少一个是自动吊车。
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