CN101589226A - 一种安装风力涡轮机转子的方法 - Google Patents

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Abstract

风力涡轮机(11)的转子的安装方法，包括以下步骤：提升转子轮毂(15)并将其安装在机舱(21)上；利用与地面绞车(19)配合的提升装置(17)提升转子叶片(25、27、29)，并将其安装在转子轮毂(15)上，旋转转子轮毂(15)，使各连接部(25′、27′、29′)位于相应的提升起来的各叶片(25、27、29)的前面，然后进行各叶片的安装，提升装置(17)安装在转子轮毂(15)上的一个固定位置上，在优选实施例中，所述提升装置还包括安装在转子轮毂前部(16)上的托架(31)和安装在所述托架(31)上的挂钩滑轮(33)，该挂钩滑轮带有连接至绞车(19)的绳(35)。本发明还涉及一种转子叶片拆卸方法。

Description

一种安装风力涡轮机转子的方法
技术领域
本发明涉及一种安装风力涡轮机转子的方法，尤其是，一种不采用起重机来提升转子叶片的安装风力涡轮机转子的方法。
背景技术
现代风力涡轮机转子的尺寸(也就是，转子直径约150米，转子重量约50吨)要求在不同步骤中安装风力涡轮机的各部件。尤其是，通常是将机舱安装在塔架上之后再安装转子。
一些公知的转子安装方法是采用移动式起重机来提升预先在地面上组装的风力涡轮转子，并将整个组装件安装到从机舱延伸出的低速轴上。这种方法存在一些问题，因为，一方面，由于风力涡轮转子尺寸和重量的增加，需要昂贵的移动式起重机，另一方面，风力涡轮位置的周围环境有时限制或妨碍整个转子组装件从地面的提升，因此这实际上是不可实施的。
公知的转子安装方法中也有采用移动式起重机分步骤地提升风力涡轮转子的。例如EP1507975中公开的一种方法，其包括第一步，提升并安装带有两叶片的轮毂的子组件，第二步，提升第三个叶片并组装到轮毂上。
公知的转子安装方法中还有的采用安装在风力涡轮机上的起重机。EP1350953中公开了一种起重机，其采用一个或两个预先安装的塔架段作为其支撑。一旦所述起重机携带着相应的风力涡轮机部件达到最佳高度，其产生倾斜从而在适当的位置安置所述部件。WO02/099278公开了一种沿着固定在风力涡轮塔架上的导轨移动的升降台。
公知的转子安装方法中也有的不采用起重机。在WO2004/067954公开的这种方法中，采用缆索代替起重机，缆索固定在一部分轮毂和地面之间，叶片可以沿着缆索向上移动进行安装或向下移动进行拆卸。DE202004016460中公开了一种与地面绞车配合的提升装置，其安装在转子轮毂的不同位置，从而提升并安装各叶片。
考虑到移动式起重机和固定式起重机的成本，因此需要更小且更简单的起重机系统来安装风力涡轮转子。
本发明旨在满足该需求。
发明内容
本发明一个目的是提供一种用于大风力涡轮机的高效的风力涡轮机转子安装方法，尤其是用于具有大转子叶片的风力涡轮。
本发明的这一目的和其它目的是通过支撑在塔架上的风力涡轮机转子安装方法来实现，其包括以下步骤：第一，提升转子轮毂并将该转子轮毂安装在风力涡轮机的机舱上；第二，采用与地面绞车配合的提升装置提升转子叶片，并将该转子叶片安装在转子轮毂上，在安装叶片之前先旋转转子轮毂，使得与叶片连接的部分当各叶片提升起来时，位于其前面，提升装置安装在转子轮毂中的一个固定位置上。
本发明的另一目的是提供一种拆卸转子叶片的方法。
本发明的这一目的是通过从支撑在塔架上的风力涡轮机的转子上拆卸转子叶片的方法来实现的，其包括以下步骤：第一，旋转转子轮毂，以使转子叶片位于其最低位置；第二，在转子轮毂中安装一个与地面绞车配合的提升装置；第三，利用所述提升装置拆卸并降下该转子叶片。
下面将结合附图，通过以下示例性详细说明和非限制性实施例来理解本发明的其它特征和优点。
附图说明
图1a、1b和1c示意性地示出了根据本发明的转子轮毂的提升和安装。
图2示意性地示出了根据本发明的安装在转子轮毂上的提升装置。
图3a、3b和3c示出了根据本发明的三个转子叶片安装期间转子轮毂的旋转。
图4示意性地示出了根据本发明的用于提升转子叶片的夹紧装置。
具体实施方式
典型的风力涡轮机11包括支撑机舱21的塔架13，该机舱装有用于将风力涡轮转子的旋转能量转化为电能的装置。
该风力涡轮转子包括转子轮毂15和通常的三个叶片25、27、29。
转子轮毂15连接风力涡轮机的主轴、变速箱和发电机，将转子产生的转矩传输至发电机并增加轴转速，从而使得发电机转子达到适当的转速。
根据本发明的在风力涡轮机11上安装转子的方法，是在塔架13已经竖直安装且机舱21已经安装在塔架13顶部之后开始的。
在本发明的一优选实施例中，在风力涡轮机11上安装转子的方法的第一步包括在地面上将一提升装置17安装在转子轮毂15上和提升并安装该转子轮毂15。
提升装置17与地面上的绞车19配合，用作提升转子轮毂15的辅助提升设备和提升转子叶片25、27、29的主提升设备。
提升装置17包括安装在转子轮毂15上的托架31和带钩滑轮33，所述滑轮具有安装在所述托架31上的吊钩37和连接至所述地面绞车19的绳35。托架31安装在转子轮毂的前段16上，旋接器18的顶端连接于该前段，当提升装置17安装在转子轮毂15上时，旋接器18的顶端是打开的。
利用安装在机舱21上的固定式起重机41将转子轮毂15提升并安装在该风力涡轮机的机舱21上。如果需要的话，也可以使用提升装置17，如图1所示的，当提升转子轮毂15时保持转子轮毂15不与塔架13碰撞。
在第二步中，利用所述提升装置17提升转子叶片25、27、29并一个接一个地安装在转子轮毂15上。
如图3a、3b和3c所示，利用一自组转向装置(ad-hoc turning device)(未示出)将转子轮毂15旋转120°，使得当其被提升时各连接部件25′、27′、29位于各叶片25、27、29之前。
叶片25、27、29的安装包括与安装在转子轮毂15前部的斜度液压缸26、28、30的连接。为了避免转子轮毂15旋转期间挂钩滑轮33与所述液压缸26，28，30之间的任何碰撞，需要将挂钩滑轮33在托架31上的安装装置39设计成允许沿着托架31移动，从而将其固定在两个位置：一个用于提升叶片25、27、29，另一个用于旋转转子轮毂15。
另一方面，所述带钩滑轮33在所述托架31上的安装装置39包括保持带钩滑轮33一直处于垂向位置的结构。
带钩滑轮33的优选实施例是四折叠带钩滑轮，也就意味着，对于14吨的叶片，绳35对地面辅助绞车19的拉力要达到约4吨(4x4吨＝16吨＞14吨)。
通过一夹紧装置45将叶片25连在提升装置17的挂钩37上以实现叶片25的提升，其允许叶片25以相对于竖直线5度和15度之间的某一倾角提升，优选10度。
在优选实施例中，所述夹紧装置45包括一吊钩连接器47，其带有绳49的两端的固定点，绳穿过附于叶片25的叶根之外的安装件51中的孔，和附接于叶根55的配件上的两个孔57、59。
在安装叶片25、27、29之后，拆卸所有的提升和安装装置。利用安装在机舱21上的装置在旋接器18的顶端关闭的情况下拆除提升装置17。然后向上翻转各叶片，其夹紧装置45便被拆除至旋接器之外和之上。用来旋转转子轮毂15的回转装置和用来提升该转子轮毂15的固定式起重机41也被拆除。
最后，本发明还涉及一种采用与上述风力涡轮机转子安装方法中相同的提升装置17来拆除转子叶片的方法。
该方法包括第一步，旋转转子轮毂15以便在最低位置拆除转子叶片，第二步，将与地面绞车19配合的提升装置17安装在转子轮毂15上，第三步，利用所述提升装置17拆除并降下该叶片。
虽然已经结合优选实施例详细地描述了本发明，然而，显然，可以在其范围内进行修改，本发明受到权利要求书的内容的限定，而不应认为受到这些实施例的限制。

Claims (9)

1、一种支撑在塔架(13)上的风力涡轮机机(11)的转子的安装方法，包括以下步骤：
a)提升转子轮毂(15)并将该转子轮毂(15)安装在风力涡轮机(11)的机舱(21)上；
b)用与一地面绞车(19)配合的提升装置(17)提升转子叶片(25、27、29)，并将转子叶片(25、27、29)安装在转子轮毂(15)上，旋转转子轮毂(15)，使各连接部(25′、27、29′)处于提升起来的各叶片(25、27、29)前面，然后进行各叶片的安装，提升装置(17)安装在转子轮毂(15)中的一个固定位置上。
2、如权利要求1所述的风力涡轮机机(11)的转子安装方法，其特征在于所述提升装置(17)包括：
-安装在转子轮毂前部(16)上的托架(31)；
-安装在所述托架(31)上的挂钩滑轮(33)，挂钩滑轮带有连接至绞车(19)的绳(35)。
3、如权利要求1或2所述的风力涡轮机机(11)的转子的安装方法，其特征在于步骤a)中，利用安装在机舱(21)上的起重机(41)来提升转子轮毂(15)。
4、如权利要求1-3中任一项所述的风力涡轮机机(11)的转子的安装方法，其特征在于：在地面上将所述提升装置(17)安装在转子轮毂(15)上，当提升转子轮毂(15)时，提升装置还用于保持转子轮毂(15)不与塔架(13)发生碰撞。
5、如权利要求2-4中任一项所述的风力涡轮机(11)的转子的安装方法，其特征在于：在步骤b)中，通过一夹紧装置(45)将叶片(25)连在带钩滑轮(33)的挂钩(37)上以实现叶片(25)的提升，使叶片(25)以相对于竖直线5度和15度之间的某一倾角提升。
6、如权利要求5所述的风力涡轮机(11)的转子的安装方法，其特征在于：挂钩滑轮(33)在托架(31)上的安装装置(39)设计成使挂钩滑轮(33)在转子轮毂(15)的任何旋转位置都保持竖直。
7、如权利要求5或6所述的风力涡轮机(11)的转子的安装方法，其特征在于：挂钩滑轮(33)在托架(31)上的安装装置(39)设计成允许挂钩滑轮(33)在至少两个位置上安装在所述托架(31)上。
8、如权利要求5-7中任一项所述的风力涡轮机(11)的转子的安装方法，其特征在于：夹紧装置(45)包括一吊钩连接器(47)，其带有绳(49)的两端的固定点，绳穿过附于叶片(25)的叶根之外的安装件(51)上的一个孔和附接于叶根(55)的配件上的两个孔(57、59)。
9、一种支撑在塔架(13)上的风力涡轮机(11)的转子的拆卸方法，包括以下步骤：
a)旋转转子轮毂(15)以便在其最低位置拆卸转子叶片；
b)在转子轮毂(15)上安装一个与地面绞车(19)配合的提升装置(17)；
c)利用所述提升装置(17)拆卸并降下该转子叶片。
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