CN101652564B - 风轮机、在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中建立至少一个孔口的方法及风轮机的使用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括转子(4)的风轮机(1)。该转子(4)包括轮毂(11)和安装在该轮毂(11)上的轮毂罩(12)，多个风轮机叶片(5)从所述轮毂(11)伸出，其中轮毂罩(12)包括一个或多个孔口(13)。该风轮机(1)的特征在于，它包括用于完全或部分地覆盖轮毂罩(12)中的一个或多个孔口(13)的一个或多个孔口盖(14)，还包括一个或多个孔口调节机构(15)，该孔口调节机构(15)通过移动一个或多个孔口盖(14)来调节一个或多个孔口(13)的有效尺寸。本发明还涉及一种在风轮机转子(4)的轮毂(4)上轮毂罩(12)中建立至少一个孔口(13)的方法和风轮机(1)的使用。

Description

风轮机、在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中建立至少一个孔口的方法及风轮机的使用
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的包括转子的风轮机、一种用于在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中建立至少一个孔口的方法以及该风轮机的使用。
背景技术
现有技术中已知的风轮机包括锥形风轮机塔架和安放在塔架顶部的风轮机机舱。带有多个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到机舱上，该低速轴从机前面伸出，如图1所示。
随着大型现代风轮机的功率输出变得越来越大，风轮机内部的不同设备也变得更大和更复杂，保证风轮机内部的不同区域的可接近性的问题变得更显著。
可接近性对于保证空气(例如用于冷却目的)、备件、人员等可以进入风轮机或风轮机的特定区域和/或从风轮机或风轮机的特定区域出来二者都很重要。
从美国专利申请US 2006/0120862A1已知在风轮机转子轮毂上设置具有空气入口和空气出口的轮毂罩。然而，这些开口的灵活性很差，它们基本上仅适用于空气的进入。
因此，本发明的目的是提供一种保证风轮机的可接近性的有利技术。
发明内容
本发明提供了一种包括转子的风轮机。该转子包括轮毂和轮毂罩，多个风轮机叶片从该轮毂伸出，该轮毂罩安装在轮毂上，其中轮毂罩包括一个或多个孔口。该风轮机的特征在于，它包括一个或多个孔口盖，该孔口盖用于完全或部分地覆盖轮毂罩中的一个或多个孔口，该风轮机还包括一个或多个孔口调节机构，该孔口调节机构用于通过一个或多个孔口盖的移动(位移)来调节一个或多个孔口的有效尺寸。
转子的轮毂必需能将大量载荷从叶片传递到机舱，因此轮毂结构中的任何种孔口都会使轮毂变弱。另一方面，轮毂罩基本上只需要能克服重力、小的离心力和风载荷。这些载荷比较适度，从而使轮毂罩成为风轮机的设置孔口的有利部分。
最现代的风轮机中的轮毂和轮毂罩是这样的一有限空间，该有限空间包括复杂的机械和电气设备，例如用于使叶片绕其纵向轴线转动的变桨机构、跷跷板式机构、避雷系统或其它种类设备，因此有时必须能进入轮毂和/或轮毂罩，以便维护或修理或甚至更换有故障的部件。
关于从有限空间撤离的法规对人员快速而方便地起用逃跑路线有专门规定，而常常从机舱到轮毂的通道可能难以通过，因此，提供带孔口的轮毂罩是有利的。
另外，如果例如用于冷却转子中设备的空气是在转子的前面(及一般风轮机的前面)的轮毂罩中吸入，并让其在转子的后面或者在风轮机的后面排出，则基本上不需要用于形成气流的装置，因为空气是沿与周围的风相同的方向流过风轮机的转子和/或其它部分的。通过轮毂罩中的孔口吸入的空气流的冷却能力可以通过控制孔口的有效尺寸进行控制，该有效尺寸可通过调节孔口盖的位置来控制。
应当指出，术语“孔口的有效尺寸”应理解为轮毂罩中的允许基本能自由地通过孔口的孔口部分，即，孔口的有效尺寸是轮毂罩中的孔口尺寸减去被孔口盖覆盖的孔口区域。
在本发明的一个方面中，所述一个或多个孔口调节机构包括一个或多个移动机构，该移动机构用于调节所述一个或多个孔口盖相对于所述轮毂罩的位置，以便调节所述一个或多个孔口的有效尺寸。
如果将孔口用作紧急出口、货物出入口或者即使仅用作空气入口，它们也必需有相当大的尺寸，并且因为风载荷对轮毂罩很有意义，所以还提供带移动机构的风轮机是有利的，该移动机构用于调节或至少帮助调节孔口盖的位置。
在本发明的一个方面中，所述用于调节一个或多个孔口盖的位置的移动机构包括手动操作的机构，例如通过手动致动器操作的机构。
轮毂罩是离风轮机相当远的部件，并且为了能使移动机构可以自动或半自动操作，它可能成本高和/或复杂以提供电力、液压等。
另外，如果孔口也用作紧急出口，则可能需要在紧急情况下中断电气或液压系统，因此孔口盖包括至少作为补充的、用于手动操作的机构是有利的。
在本发明的一个方面中，所述用于调节一个或多个孔口盖的位置的移动机构包括一个或多个线性致动器，例如气压缸或液压缸或者基于齿条-齿轮或马达驱动式心轴的原理。
转子的轮毂罩可能难以接近，因此重要的是使放置在轮毂罩中的任何设备都可靠且基本上免维护。线性致动器是实现盖的运动的简单而耐久的机构，因此将线性致动器用于这个目的是有利的。
另外，轮毂罩和孔口盖上的风载荷可以很大，且可能采取比手动能提供的更多的力来打开和关闭孔口，因此移动机构包括机械和/或电动机构以移动盖是有利的。
在本发明的一个方面中，所述移动机构可以从轮毂罩和/或轮毂的外部操作。
在人员不能从机舱进入轮毂和轮毂罩的情况下，移动机构可以从轮毂罩的外部操作有利的，且即使这一通道可用，但在紧急情况下(例如机舱中着火、轮毂罩/轮毂中的人员失去知觉等)能从外部打开轮毂罩中的孔口仍然可能是有利的。
在本发明的一个方面中，所述孔口调节机构包括导向机构，该导向机构用于至少在所述孔口盖的移动期间引导该孔口盖。
孔口盖经受多种不同的载荷(风、重力、离心力等)，因此为风轮机设有用于引导孔口盖的导向机构以使孔口盖始终或至少在移动期间正确地定位是有利的。
在本发明的一个方面中，所述导向机构包括用于线性移动所述孔口盖的机构。
如上所述，任何放置在轮毂罩中的设备都可靠和基本上免维护是重要的，且因为用于线性移动的导向机构简单而可靠，所以这些机构十分适合于在轮毂罩中使用。
在本发明的一个方面中，所述一个或多个孔口基本位于所述轮毂罩的侧部上。
轮毂罩的侧部构成大型现代风轮机上的很大面积，因为轮毂罩仅经受较少的应变，所以轮毂罩的侧部是用于大孔口的有利位置，该大孔口适合作为紧急出口、用于货物提升进出转子的通道口等。
另外，通过将孔口安放在轮毂罩的侧部中，能使转子在孔口基本面对下面的地面的情况下停止，当人员、货物等必需提升进出轮毂罩时，这是有利的。
大型现代风轮机上轮毂罩的表面常常设计成复杂的弯曲形状，因此如果过渡是逐渐的，则可能难以确定什么是侧部和什么是轮毂罩的末端(尖端)。然而，经验法则是，侧部是轮毂罩的比转子平面更平行于来风方向的部分，而末端是轮毂罩的比来风方向更平行于转子平面的部分。
在本发明的一个方面中，所述轮毂罩中的孔口的数量与转子的叶片数量相对应。
因此得到本发明的应变方面的有利实施例。
在本发明的一个方面中，所述孔口围绕轮毂罩均匀地间隔开，且所述孔口相对于转子的旋转平面位于所述叶片之间。
通过将孔口围绕轮毂罩均匀地间隔开，并将它们相对于转子平面定位在叶片的角位置之间，能保证当孔口面向下时叶片不妨碍货物等垂直运输进出孔口，且大大减少了提升的货物或其它与叶片碰撞的危险。
在本发明的一个方面中，所述孔口盖互连或形成为一个整体部件。
将所有孔口盖形成为一个整体部件或者通过将它们互连以使它们实际上起一个整体部件作用是有利的，因为在一次操作中只需要一个移动机构来调节所有孔口的有效尺寸，导向机构数可以减少和/或结构可以更简单。
另外，将所有孔口盖形成为一个整体部件提供了简单的方法，该简单的方法能实现当孔口调节机构移动孔口盖时，所有孔口的有效尺寸可以同等地调节。
在本发明的一个方面中，当所述孔口调节机构移动孔口盖时，所有孔口的有效尺寸都同等地调节。
当孔口调节机构移动孔口盖时同等地调节所有孔口的有效尺寸是有利的，因为由此能实现更均匀的进气，即，使风轮机的应变减少。
在本发明的一个方面中，所述孔口盖包括盖孔口，该盖孔口基本上与所述轮毂罩中的孔口相对应。
由此得到本发明的有利实施例。
在本发明的一个方面中，所述孔口调节机构包括用于使所述孔口盖在一平面中旋转的机构，该平面基本上垂直于所述轮毂罩的旋转轴线。
通过沿着轮毂罩的表面旋转孔口盖而使其移动是有利的，因为这种类型移动是基本上对来风无作用的载荷。如果盖要向内或向外打开，则必须至少沿一个方向克服来风的压力，因此孔口调节机构必需设计成克服很大的力。
在本发明的一个方面中，所述导向机构包括沿着所述轮毂罩的侧部的内表面或外表面引导孔口盖的机构。
通过沿着轮毂罩的侧部的内表面或外表面引导孔口盖，用一种简单而有效的方式保证可以比较精确地控制孔口的有效尺寸，且能比较简单地保证孔口不沿着边缘吸入不需要的空气，因为当盖与轮毂罩的表面始终保持基本上恒定的距离时密封边缘十分简单。
在本发明的一个方面中，所述一个或多个孔口位于所述轮毂罩的末端中。
轮毂罩的末端是轮毂罩至少在水平面中离叶片和风轮机的其余部分最远的部分，且当提升货物、人员进出这种孔口时，减少了提升的货物等与风轮机的其余部分碰撞的危险。
另外，轮毂罩的末端处于居中并且对称的位置，该位置可以实现更有利的吸入空气和产生较少应力的设计。
在本发明的一个方面中，所述导向机构包括至少一个螺旋体，该螺旋体用于将所述导向机构或孔口盖的旋转转变成所述孔口盖的线性移动。
旋转是齿轮和用机械方法(例如马达驱动)或用手提供的方便而简单的运动，因此将导向机构制成包括螺旋体是有利的。
在本发明的一个方面中，所述孔口调节机构包括用于使所述孔口盖基本沿所述转子的旋转轴线移动的机构。
通过沿旋转轴线将盖向前推到来风中而打开盖是有利的，因为由此提供了更多载荷/应变最佳的孔口调节机构和提供了更均匀分布的气流。
在本发明的一个方面中，所述轮毂罩中的一个或多个孔口是圆形。
圆孔没有应力可以在其中集中的锐边，因此将轮毂罩中的孔口形成为圆孔是有利的。
在本发明的一个方面中，所述孔口盖具有一外径，并且该外径大于所述轮毂罩中孔口的内径。
通过将孔口盖制成比它所覆盖的孔口大，该盖将沿孔口的整个边缘形成一重叠区，因而由此能使吸入空气的路线变得更复杂，从而增加了在将空气吸入进入轮毂罩之前，从该空气中抛出出不想要的外来物体如污物、雨滴、昆虫等的机会。
另外，围绕孔口的整个边缘的重叠区还保证当关闭孔口时合适地密封孔口比较容易，因为重叠区能实现大量用于提供密封机构的地方。
在本发明的一个方面中，所述轮毂罩中一个或多个孔口的至少其中之一是贯通的孔口，该贯通的孔口可用作人员和/或货物从所述轮毂罩的内部到轮毂罩的外部的通道，反之亦然。
由此得到本发明的有利实施例。
本发明还提供一种用于在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中形成至少一个孔口的方法，所述孔口通过移动孔口盖以部分地或完全覆盖所述孔口而建立。
在风轮机的轮毂罩设置孔口是有利的，因为轮毂罩处的安全性、载荷/张力和气流对于设置孔口是有利的，通过为孔口设置可移动的盖，能调节孔口的有效尺寸。
在本发明的一个方面中，相对于所述轮毂罩调节所述孔口盖的位置，以便调节孔口的有效尺寸。
在本发明的一个方面中，手动移动所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，通过机械力移动所述孔口盖，该机械力例如由马达驱动的齿轮、气压缸或液压缸、马达驱动的齿条-齿轮或马达驱动的心轴实施。
在本发明的一个方面中，可从所述轮毂罩的外部移动所述孔口盖和/或从轮毂罩的外部操作所述用于移动孔口盖的机构。
在本发明的一个方面中，至少在孔口盖的移动期间通过导向机构引导所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，线性移动所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，通过使孔口盖基本上绕所述轮毂罩的旋转轴旋转来移动所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，将所述至少一个孔口设置在轮毂罩的侧部中。
在本发明的一个方面中，将所述至少一个孔口设置在轮毂罩的末端中。
在本发明的一个方面中，所述轮毂罩包括至少两个孔口，其中当至少一个孔口盖移动时，同等地调节所有孔口的有效尺寸。
在本发明的一个方面中，沿轮毂罩的侧部的内表面或外表面引导所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，所述至少一个孔口是所述风轮机的紧急出口。
关于从有限空间撤离的法规对人员的快速而方便的逃脱路线有专门规定，而常常从机舱到轮毂的通道可能难以或不可能通过，因此，利用轮毂罩中的孔口作为风轮机的紧急出口是有利的。
另外，本发明还提供了按照权利要求1-21之一所述的风轮机的使用，该使用与按照权利要求22-34之一所述的方法有关，其中所述风轮机是兆瓦级风轮机。
在较小的风轮机中，不能停留在轮毂和轮毂罩中，因此这些风轮机中的轮毂或轮毂罩不需要紧急出口。然而，在标称额定功率大于1兆瓦的大型现代风轮机中，轮毂和轮毂罩很大，以致能够且必需对轮毂和轮毂罩的内部进行修理和维护，因此，能将轮毂罩中的孔口用作出入口(检修口)或至少用作紧急出口是尤其有利的。
附图说明
下面将参照附图说明本发明，在附图中：
图1示出从前面看去的、现有技术中已知的大型现代风轮机，
图2示出从侧面看去的、机舱的简化剖视图，
图3示出包括三个孔口的轮毂罩的透视图，
图4示出包括三个孔口轮毂罩的透视图，所述孔口带有孔口盖，
图5示出不带轮毂的风轮机转子的透视图，
图6示出包括三个孔口的轮毂罩以及包括三个孔口盖的孔口盖的透视图，
图7示出风轮机轮毂和在末端具有孔口的轮毂罩的透视图，以及
图8示出从顶部看去的、安装在风轮机轮毂上的轮毂罩的剖视图。
具体实施方式
图1示出现代风轮机1，该风轮机包括安放在基座上的塔架(塔筒)2和设置在塔架2的顶部上的风轮机机舱3。风轮机转子4包括三个风轮机叶片5，所述风轮机叶片从共用轮毂11伸出并连接到该共用轮毂11上。轮毂11的前侧设有轮毂罩12，而转子4在本实施例中通过低速轴连接到机舱3上，该低速轴从机舱3的前面伸出。
图2示出机舱3的简化剖视图，如从侧面所看到的。
机舱3存在多种变化和配置，但在大多数情况下，机舱3中的传动系几乎总是包括下列部件中的一个或多个：齿轮6，联接器(未示出)，某种制动系统7和发电机8。现代风轮机1的机舱3还可以包括转换器9，逆变器(未示出)和附加外围设备，例如附加动力处理设备、控制柜、液力系统、冷却系统等。
包括机舱部件6、7、8、9的整个机舱3的重量由一负荷承载结构10承载。部件6、7、8、9通常放置在并且/或者连接到该共用的负荷承载结构10上。在这个简化的实施例中，负荷承载结构10只沿机舱3的底部伸展，例如形式为其上连接一些或全部部件6、7、8、9的底架。在另一实施例中，负荷承载结构10可以包括将转子4的载荷传送到塔架2上的齿轮钟(钟形齿轮，gear bell)，以及/或者负荷承载结构10可以包括多个互连部分，例如网格13。
在本发明的该实施例中，传动系相对于与塔架2垂直的平面、贯穿塔架2的轴线和水平面形成8°的正常工作角度NA。传动系形成角度，以使转子4能相应地形成角度，从而例如保证叶片5不碰撞塔架2，补偿在转子4的顶部和底部处的差异等。
轮毂11在来风方向上设有轮毂罩12，该轮毂罩12取气动锥体的形式，所述气动锥体刚性连接到轮毂11上并因此与轮毂11和转子4的其余部分一起旋转。当然，有利的是轮毂罩12形成气动形状如锥体形、锥形、截头圆锥体、多边棱锥体、半球形等，以便导引来风围绕轮毂11，并因此减少风轮机1上的风负荷。然而，也可出于其它原因而将轮毂罩12成形为不太符合气动的形状，例如较扁平的鼻状部或别的形状。
在这个实施例中，轮毂罩12是用玻璃纤维增强的树脂制成的壳体，但在另一实施例中，轮毂罩12可以形成为锥形金属板流线型。轮毂罩12也可由其它材料制成，例如塑料、木材，或者可以与壳体不同地形成，例如形成实心的、半实心的或具有变化的材料厚度。
在这个实施例中，轮毂罩12可以设有任何种类的孔口13，但在另一实施例中，轮毂罩可以设有一个或多个任意形状例如圆形、方形、矩形、卵形的孔口13，或者孔口可以形成更复杂的形状，例如比较复杂的曲线形、多边形等。
同样，孔口13可以放在轮毂罩12上的任何部位，即，在轮毂罩12的侧部19上或者在轮毂罩12的末端(尖端)20处或其附近。
图3示出包括三个孔口13的轮毂罩12的透视图。
在这个实施例中，风轮机轮毂罩12设有三个均匀间隔开的孔口13，这三个孔口放在轮毂罩12的侧部19上。孔口13基本上具有矩形形状，其中朝向轮毂罩12的末端20的端部倾斜，以使矩形略微朝向末端20成锥形。
在这个实施例中，孔口13是贯通的，这意味着孔口13形成为从轮毂罩12的外表面延伸到轮毂罩12的内表面的孔或开口，即，能实现使例如空气、货物、人员等从轮毂罩12的外部自由进入到轮毂罩12的内部，反之亦然。
在另一实施例中，可以只有一部分孔口13是贯通的。
图4示出包括三个带有孔口盖14的孔口13的轮毂罩12的透视图。
在本发明的这个实施例中，三个孔口13各设有一个孔口盖14，该盖14形成为板，所述板的形状基本上与轮毂罩12中孔口13的形状相对应。而其尺寸稍大于孔口13，从而如果将该盖14直接放在轮毂罩12中的孔口13上，则整个孔口13将被该盖14覆盖。
在这个具体实施例中，盖14在轮毂罩12的内侧移动，而在另一实施例中，它们也可以在轮毂罩12的外侧、在轮毂罩12的专用凹穴内和外、在轮毂罩12的不同层之间等移动。
在这个实施例中，三个盖14都放置在各自覆盖相应孔口13的基本一半的位置，但在另一实施例中，所述盖可以不同地放置，例如使得孔口13几乎完全打开或者几乎或完全封闭等，或者孔口13的有效尺寸可以按照对冷却用空气的需要等基本恒定地改变。
在这个实施例中，各盖14相对于它们各自的孔口13放置在相同的位置，但在另一实施例中，各个盖14可以与其它盖14不同地设置，盖14可以分成组，其中每组都均匀地设定等。
在这个实施例中，轮毂罩12在每个孔口13处还设有孔口调节机构15。所述孔口调节机构15包括用于单独地调节每个孔口盖14的位置的移动机构16。
在这个实施例中，移动机构16是取液压缸形式的线性致动器，而在另一实施例中，移动机构16可以包括气动缸，或者移动机构16可以基于齿条-齿轮或马达驱动的心轴，或者盖14可以简单地手动操作，即，盖的位置可以用手例如借助于某种机械传动装置来调节。
在本发明的这个实施例中，孔口调节机构15还包括形式为导轨(未示出)的导向机构17，所述导轨沿盖14的两侧朝行进方向伸展，从而保证盖14紧密地沿着轮毂罩12的内表面导向，以保证轮毂罩12在孔口盖14所覆盖的区域上基本密封以防尘、防水等。盖14或轮毂罩12还可包括某些密封装置，例如沿着孔口13的边缘的密封装置，以便进一步帮助防止不希望的外来物进入轮毂罩12。
在这个实施例中，移动机构16保证将盖14的规定位置保持所希望的足够长时间，而在另一个实施例中，盖14或轮毂罩12可以包括某种锁紧机构，以用于将盖14固定在规定位置。锁紧机构可以手动接合和分开，或者它可以包括用于自动或半自动操作的机械或电气机构。
在这个实施例中，移动机构16可从轮毂罩12的外部操作，因为塔架2的底部内侧设有按钮，该按钮当被沿一个方向致动时将起动所有盖14朝一个方向运动，而当被沿另一个方向致动时将起到所有盖14朝另一个方向的运动。
在另一实施例中，盖14的位置可以单独地调节，用于操作的机构可以放置在其它位置，例如放置在机舱3、轮毂11或塔架2的外侧或放置在轮毂罩12的外侧，该操作机构可以放置在机舱3或轮毂11的内侧，也可以直接放置在轮毂11中移动机构16上或其附近或者轮毂罩12的内侧，或者其中盖14可通过遥控装置被控制的位置。
图5示出不带轮毂11的风轮机转子4的透视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂罩12设有放置在轮毂罩12的侧部19上的三个均匀间隔开的基本圆形的孔口13，从而使轮毂罩12中的孔口数量正好与转子4上的叶片5的数量对应。孔口13基本上相对于叶片5在转子平面中的角位置而放置在叶片5之间的中间，以使人员或货物能从面向下面地面的孔口13自由升降，即大大减少了人员或货物与叶片5碰撞的危险。然而，在另一实施例中，也可例如由于转子平面倾斜而使向下的叶片5稍微向前(在风轮机1的正常运行期间的来风方向上)而将孔口13相对于叶片5不同地设置。因此，与朝下的叶片5对准的孔口13使得叶片5能被用于例如防止提升载荷的振荡。
图6示出包括三个孔口13的轮毂罩12和包括三个盖孔口21的孔口盖14的透视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂罩12也设有放置在轮毂罩12的侧部19上的三个均匀间隔开的基本圆形的孔口13。在轮毂罩12的内侧设有孔口盖14，该孔口盖14形成为一个整体部分，所述整体部分包括三个盖孔孔口21，这三个盖孔口21在尺寸和相互位置上基本上与轮毂罩中的孔口13对应。
轮毂罩12中的孔口13的有效尺寸这样调节：转动盖部分14，由此一次性调节轮毂罩12中的孔口13和盖孔口21之间的重叠。
在这个实施例中，轮毂罩12还设有孔口调节机构15，该孔口调节机构15包括移动机构16，所述移动机构16取电动马达的形式，该移动机构可通过盖部分14的内表面上的齿轮和内齿轮缘23使盖部分14相对于轮毂罩12围绕该轮毂罩12的中心轴线-即转子4的旋转轴线18-旋转。
在本发明的这个实施例中，孔口调节机构15还包括导向机构17，该导向机构17取两个导轨(未示出)的形式，所述导轨放置在盖部分14和轮毂罩12之间，以保证这两个部件12、14之间的恒定距离并减少摩擦。在另一实施例中，导向机构17可以简单地是在盖部分14和轮毂罩12之间的减小摩擦的衬垫或绳，以使这两个部分12、14形成锥形，从而保证正确的相互位置。
图7示出风轮机轮毂11和在末端20处具有孔口13的轮毂罩12的透视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂罩12在其末端20处设有一个孔口13，从而孔口盖14形成轮毂罩12的末端20。
在这个实施例中，轮毂罩12设有孔口调节机构15，该调节机构15包括移动机构16，所述移动机构16用于将孔口盖14基本上沿转子4的旋转轴线18直接向前移入来风中。在另一实施例中，孔口调节机构15可以使得孔口盖14能被横向移动，或者盖14可以在一侧铰接到轮毂罩12上，以使该盖14像普通门一样开和关。
在本发明的这个实施例中，孔口调节机构15或至少孔口调节机构15的导向机构17被锚固到轮毂罩12的内表面上，但在其它实施例中，孔口调节机构15或者孔口调节机构15的一部分如导向机构17、移动机构16等可以直接连接到轮毂11或轮毂11的部件上，或者它们至少可以部分地或全部放置在轮毂11的内部。
图8示出从顶部看去的、安装在风轮机轮毂11上的轮毂罩12的剖视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂罩12也仅在其末端20设有一个孔口13，从而使孔口盖14形成轮毂罩12的末端20，但这里将孔口盖14制成为具有这样一外径Do，该外径Do大于轮毂罩12中孔口13的内径Di，从而该盖沿轮毂罩12中孔口13的整个边缘形成一重叠区。因此盖14与轮毂罩12交叠，从而使被从外侧吸向轮毂罩12内侧的空气基本上沿着轮毂罩12的一小部分外表面朝与周围空气的风向相反的方向运行。这种被抽吸的空气的方向的突然改变将使得一部分或全部不想要的外来物如雨滴、昆虫、砂子等被从所吸的空气中抛出，并沿着轮毂罩12的外表面继续行进。
在本发明的该实施例中，轮毂罩12和轮毂11设有包括移动机构16的孔口调节机构15，所述移动机构16取马达驱动的心轴24的形式。孔口调节机构15还包括导向机构17，该导向机构17取刚性连接到轮毂罩12的内侧壁上的伸长的心轴导向件的形式。该心轴导向件包括与心轴24的外螺纹相对应的内螺纹，从而当通过马达旋转时，心轴24相对于轮毂罩12前后移动，在这个实施例中，马达刚性连接到轮毂11的内侧。
在这个实施例中，马达轴通过六花键套接件(six-spline socket)连接到心轴24，该马达轴使得旋转能被从马达轴传递到心轴24，即使马达固定而心轴在其纵向方向上沿着转子旋转轴线18移动也是如此。
在另一实施例中，盖14也可以通过线性致动器移动，或者心轴24可以通过手摇曲柄手动操作，该手摇曲柄位于心轴24的端部处，或盖14的外表面的外边缘处-使得盖14能从外侧打开，或者二者的结合。
在某些类型的风轮机1上，将轮毂罩12侧部19中的孔口13与轮毂罩12的末端中的孔口13相结合可能是有利的。例如，如果轮毂罩12太小，以致不能使轮毂罩12的侧部19中的孔口13大到足以让人员通过或至少符合有关紧急情况从有限的空间退出等的法规或要求时，上述结合就是有利的。因而轮毂罩12的末端20中的孔口13可以用作轮毂11和轮毂罩12的安全出口，而轮毂罩侧部19上的一个或多个孔口可以用作进气口。
在本发明的另一实施例中，轮毂罩12、孔口调节机构15等可以与将货物、人员等提升出入轮毂罩12的提升机构相结合，或者轮毂罩12、孔口调节机构15等可以至少为这种提升机构做准备，该提升机构仅例如与维护等有关时偶尔安装。提升机构可以例如是完整的升降设备，或者它可以仅是一个或多个滑轮，该滑轮从提升设备如位于轮毂11或机舱3的更远后部的绞车处提升金属绳。
上面已参照轮毂罩12、孔口13、孔口盖14等的具体实施例举例说明了本发明。然而，应该理解，本发明不限于特定实施例，而是可以在权利要求所限定的范围内进行各种设计和改变。
标号明细表
1、风轮机；
2、塔架；
3、机舱；
4、转子；
5、叶片；
6、齿轮箱；
7、制动系统；
8、发电机；
9、逆变器；
10、负荷承载结构；
11、轮毂；
12、轮毂罩；
13、孔口；
14、孔口盖；
15、孔口调节机构；
16、移动机构；
17、导向机构；
18、转子的旋转轴线；
19、轮毂罩的侧部；
20、轮毂罩的末端；
21、盖孔口；
22、齿轮；
23、齿轮缘；
24、心轴；
Di、轮毂罩孔口的内径；
Do、孔口盖的外径。

Claims (23)

1.一种风轮机(1)，包括转子(4)，所述转子(4)包括：
轮毂(11)，多个风轮机叶片(5)从该轮毂(11)伸出，以及
轮毂罩(12)，该轮毂罩(12)安装在所述轮毂(11)上，其中所述轮毂罩(12)包括一个或多个孔口(13)，
其特征在于，
所述风轮机(1)包括一个或多个孔口盖(14)，该孔口盖(14)用于完全或部分地覆盖所述轮毂罩(12)中的所述孔口(13)之一个或多个；所述风轮机(1)还包括设置在各个孔口(13)处的一个或多个孔口调节机构(15)，以用于通过所述孔口盖(14)中的一个或多个的运动来调节所述孔口(13)中的一个或多个的有效尺寸，孔口的有效尺寸是轮毂罩中的孔口尺寸减去被孔口盖覆盖的孔口区域。
2.按照权利要求1所述的风轮机(1)，其特征在于，所述一个或多个孔口调节机构(15)包括一个或多个移动机构(16)，该移动机构用于相对于所述轮毂罩(12)调节所述一个或多个孔口盖(14)的位置，以便调节所述一个或多个孔口(13)的有效尺寸。
3.按照权利要求2所述的风轮机(1)，其特征在于，用于调节所述一个或多个孔口盖(14)的位置的所述移动机构(16)包括用于手动操作的机构。
4.按照权利要求3所述的风轮机(1)，其特征在于，所述用于手动操作的机构为通过手动操作的致动器操作的机构。
5.按照权利要求2所述的风轮机(1)，其特征在于，用于调节所述一个或多个孔口盖(14)的位置的所述移动机构(16)包括一个或多个线性致动器。
6.按照权利要求5所述的风轮机(1)，其特征在于，所述线性致动器为气压缸或液压缸或者基于齿条-齿轮或马达驱动式心轴原理。
7.按照权利要求2-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述移动机构(16)能从轮毂罩(12)和/或轮毂(11)的外部操作。
8.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口调节机构(15)包括导向机构(17)，该导向机构用于至少在所述孔口盖(14)的移动期间引导所述孔口盖(14)。
9.按照权利要求8所述的风轮机(1)，其特征在于，所述导向机构(17)包括用于线性移动所述孔口盖(14)的机构。
10.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述一个或多个孔口(13)基本位于所述轮毂罩(12)的侧部(19)上。
11.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述轮毂罩(12)中的孔口(13)的数量与所述转子(4)的叶片(5)的数量对应。
12.按照权利要求11所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口(13)围绕所述轮毂罩(12)均匀地间隔开，所述孔口(13)相对于所述转子(4)的旋转平面位于所述叶片(5)之间。
13.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口盖(14)是互连的或者形成一个整体部件。
14.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，当所述孔口调节机构(15)移动所述孔口盖(14)时，同等地调节所有孔口(13)的有效尺寸。
15.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口盖(14)包括盖孔口(21)，该盖孔口(21)基本上与所述轮毂罩(12)中的孔口(13)相对应。
16.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口调节机构(15)包括用于使所述孔口盖(14)在基本垂直于所述轮毂罩(12)的旋转轴线(18)的平面中旋转的机构。
17.按照权利要求8所述的风轮机(1)，其特征在于，所述导向机构(17)包括用于沿着所述轮毂罩(12)的侧部的内表面或外表面引导所述孔口盖(14)的机构。
18.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述一个或多个孔口(13)位于所述轮毂罩(12)的末端(20)中。
19.按照权利要求8所述的风轮机(1)，其特征在于，所述导向机构(17)包括至少一个螺旋件，以用于将所述导向机构(17)或所述孔口盖(14)的旋转转变成所述孔口盖(14)的线性移动。
20.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口调节机构(15)包括用于使所述孔口盖(14)基本上沿着所述转子(4)的旋转轴线(18)移动的机构。
21.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述轮毂罩(12)中的所述一个或多个孔口(13)是圆形的。
22.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口盖(14)具有外径(Do)，该外径(Do)大于所述轮毂罩(12)中的所述孔口(13)的内径(Di)。
23.按照权利要求1-6之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述轮毂罩(12)中的所述一个或多个孔口(13)的至少其中之一是贯通的孔口(13)，以用作人员和/或货物从所述轮毂罩(12)的内部到所述轮毂罩(12)的外部的通道，反之亦然。
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