CN102171451A - 风轮机设备的维护系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风轮机设备的维护系统。该维护系统包括滑车支撑单元(130)、滑车(140)、滑轮、绞盘单元(150)和门(160)。滑车支撑单元设置在机舱中以沿机舱的纵向可移动。滑车设置在滑车支撑单元上以沿机舱的横向可移动。滑轮可旋转地安装在滑车上。绞盘单元通过线绳连接到滑轮。门设置在机舱，使得待修理的机舱的元件通过门从机舱移走或插入机舱中。因此，在本发明中，当机舱中的元件需要维护或修理时，能够便利地进行所述维护或修理而不需使用单独的起重机。

Description

风轮机设备的维护系统

技术领域

本发明大体涉及风轮机设备的维护系统，且更具体地涉及一种构造为使得当风轮机设备的机舱内元件需要维护或修理时，能够容易并有效进行该维护或修理的风轮机设备的维护系统。

背景技术

通常，风力发电系统将由风生成的动能转化为电能。根据安装位置，风力发电系统可分为陆上型风力发电系统和海上型风力发电系统。

典型地，这样的风力发电系统包括：在支撑地面上支撑的塔、设置在塔的上端的机舱以及连接到机舱的前端的叶片。机舱中具有几个装置，例如产生电流所必需的齿轮箱、发电机、变换器等。在风力发电系统中，叶片和齿轮箱将由风生成的动能转化为1500rpm或更大的高速动能。连接到齿轮箱的发电机将高速动能转化为电能。发电机产生的电流由变换器整流。

这里，在电子元件安装在机舱内的情况下，电子元件的性能在使用预定时期后会下降。一些元件需要更换。具体地，在海上使用风力发电系统的情况下，水、盐分等可导致意外故障，使得需要紧急修理。

这样，当机舱需要维护或修理时，例如用新元件来更换发生故障的元件时，需使用单独的大型起重机，或者可替换地，需打开机舱的整个上表面来安装起重机。同时，当需要使用机械结构对塔或机舱进行维护或修理时，单独的机构是必要的，并必须保证充足的空间。

此外，在机舱内的元件故障的情况下，必须快速且便利地进行修理工作。然而，在传统技术中，单独的大型起重机是必要的，或者在机舱中安装单独的起重机是必要的。因此，存在修理工作效率低的缺陷，并且必须保证在塔上或塔周围有充分大的空间。此外，在传统技术中，机舱的整个上表面必须打开以进行维护，换言之，机舱顶必须打开，因此使修理工作不便利并且复杂。

发明内容

技术问题

因此，鉴于现有技术中出现的以上问题而提出了本发明，并且本发明的目的是提供一种风轮机设备的维护系统，该维护系统包括安装在风轮机设备的机舱内的滑车单元和设置在机舱外的绞盘单元，使得当元件需要维护或修理时，能够快速且便利地进行所述维护或修理工作。

技术方案

为了实现以上目的，本发明提供了一种风轮机设备的维护系统，该维护系统包括：设置在机舱中的上部位置以沿机舱的纵向移动的滑车支撑单元；设置在滑车支撑单元上以沿机舱的横向移动的滑车；安装在滑车中且可旋转的滑轮；通过线绳连接到滑轮的绞盘单元；以及设置在机舱的下端的门，待维护或修理的机舱内元件可通过该门从所述机舱移走或插入机舱内。

该维护系统可进一步包括设置在滑轮下的夹具，以夹持待维护或修理的元件。

绞盘单元可紧固到塔或支撑地面。

滑轮可包括连接到绞盘单元的驱动滑轮和连接到夹具的从动滑轮。驱动滑轮可包括多个驱动滑轮，并且从动滑轮可包括多个从动滑轮。

有益效果

在根据本发明的风轮机设备的维护系统中，滑车单元可移动地设置在风轮机设备的机舱内，连接到滑车单元的绞盘单元设置在机舱外。当机舱内元件需要维护或修理时，能够快速且便利地进行所述维护或修理而不需使用单独的外部起重机。

此外，可打开的门设置在机舱的下表面，使得待维护或修理的元件能够通过门从机舱移走或插入机舱中。因此，能够最优化机舱内的空间利用。

附图说明

图1是示出风轮机设备的构造的示意性侧视图，以示出根据本发明实施例的风轮机设备的维护系统；

图2是示出风轮机的机舱的构造的俯视图，以详细示出图1的维护系统；

图3是示出根据本发明的滑车支撑单元与滑车支撑单元上设置的滑车之间的关系的立体图；以及

图4是示出根据本发明的滑轮与夹具之间的连接的立体图。

具体实施方式

通过以下结合附图的详细描述可以更清楚地理解本发明的以上及其他的目的、特征和优点。在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的优选实施例的风轮机设备的维护系统。

图1是示出风轮机设备的构造的示意性侧视图，以示出根据本发明的实施例的风轮机设备的维护系统。图2是示出风轮机的机舱104的构造的俯视图，以详细示出图1的维护系统。

将参考图1和图2来解释根据本发明的实施例的风轮机设备的维护系统。

如图所示，风轮机设备100包括支撑在地面102上的塔105、机舱104和叶片106。机舱104紧固到塔105的上端。塔105可具有中空的钢结构，并通过使用起重机堆放多级圆筒构件而可建造到预定的高度。叶片106通过气流来旋转。叶片106的旋转通过设置在机舱104中的齿轮箱110来加速。叶片106产生的动能通过连接到齿轮箱110的发电机114而转化为电能。

叶片106通过将其端部适配到轮毂107中而连接到轮毂107。轮毂107连接到主轴108。主轴108可旋转地连接到设置于机舱104中的齿轮箱110。叶片106通过以上连接结构连接到齿轮箱110。

机舱104具有齿轮箱110、发电机114、变换器116和117以及控制柜118。齿轮箱110通过动力传动轴112将高速旋转动能传输到发电机114。发电机114包括连接到动力传动轴112的转子(未示)和定子(未示)。转子绕定子高速旋转，由此产生电流。变换器116、117作用为从发电机114产生的电能中移除掺杂的噪声。

在下文中，将详细解释风轮机设备的维护系统。

维护系统包括设置在机舱104的上部位置，以沿机舱104的纵向可移动的滑车支撑单元130。换言之，滑车支撑单元130在机舱104上沿主轴108的轴向移动。详细地，滑车支撑单元130在机舱框架120上移动，机舱框架120设置在机舱104上并牢牢紧固到机舱104的上部。机舱框架120的上表面上设有导轨(未示)，使得滑车支撑单元130能够在机舱框架120上沿导轨平滑地往复运动。滑车支撑单元130包括一对纵杆131、使纵杆131彼此连接的横杆132和设置在纵杆131的两端下方的驱动轮133。驱动轮133在机舱框架120上滚动，使得滑车支撑单元130能够沿机舱框架120平滑移动。

维护系统进一步包括：设置在滑车支撑单元130上以沿机舱104的横向可移动的滑车140；设置在滑车140上的驱动滑轮144；以及通过线绳156连接到驱动滑轮144的绞盘单元150。

滑车140包括外框架141、内框架142和驱动轮145。驱动滑轮144可旋转地安装在外框架141与内框架142之间。驱动轮145在滑车支撑单元130的纵杆131上滚动，使得滑车140能够沿滑车支撑单元130平滑地移动。这里，可在纵杆131的上表面分别形成引导凹陷(未示)，使得驱动轮145沿纵杆131移动时不会产生不期望的移位。

绞盘单元150设置在机舱104外，并可包括安装在地面102上的绞盘154或安装在塔105上的绞盘152。通过调整线绳156(该线绳通过绞盘单元150而缠绕或展开)，绞盘单元150向上或向下移动连接到线绳156的夹具147。这里，地面102的概念不但能够应用到陆地上而且能够应用到海洋上。在海洋的情况下，绞盘单元150能够例如紧固到SEP驳船(自升高平台驳船)。

同时，为维护或修理风轮机设备的相对轻的装置，可在滑车140上安装临时绞盘。例如，在重量小于1吨的相对小的装置的情况下，该装置的维护可以不使用外部绞盘单元来进行。此外，在这种情况下，也不必要使用夹具。

门160可打开地设置在机舱104的下表面。门160提供一通道，待维护的元件可通过该通道从机舱104中移走或进入到机舱104中。也就是说，在传统技术中，为了进行维护，机舱104的上端必须打开。然而，在本发明中，只需切除对应于需要维护的空间的一部分，并且门设置在切除部分上，因此增加了空间利用率。

图3是示出滑车支撑单元130与滑车支撑单元130上设置的滑车140之间的关系的立体图。图4是示出根据本发明的滑轮与夹具147之间的连接的立体图。在下文中，将参考图3详细解释滑车支撑单元130与滑车140之间的关系。

滑车支撑单元130进一步包括分别设置在机舱框架120的上表面的转角上的四个第一固定滑轮121和连接在第一固定滑轮之间以引导滑车支撑单元130在机舱框架120上移动的四条引导线绳122。

此外，四个第二固定滑轮124分别设置在滑车支撑单元130的转角上，即，设置在纵杆131与横杆132之间的接合点处。第二引导线绳125沿滑车140的移动方向连接在第二固定滑轮124之间。因此，滑车140能够在滑车支撑单元130的上表面上平滑移动。若必要，第一固定滑轮121或第二固定滑轮124的数量可改变，换言之，可多于或少于四个。

滑车支撑单元130在机舱104上沿机舱104的纵向移动。滑车140在滑车支撑单元130上沿机舱104的横向移动。因此，在观察机舱104的俯视图时构成的坐标系上，滑车140能够从坐标系上的所有点观察到，并因此可设置在机舱104中安装的任何装置之上。

将参考图4来详细解释滑轮与夹具147之间的连接。滑轮包括驱动滑轮144和从动滑轮146。驱动滑轮144通过线绳149连接到从动滑轮146。

夹具147设置在滑车140之下。夹具147包括悬杆148，待修理的元件悬挂在悬杆148上，以移动机舱104中的元件。从动滑轮146可旋转地设置在夹具147中。驱动滑轮144和从动滑轮146包括多个驱动滑轮144和多个从动滑轮146，以减小施加到夹具147的负载。另外，能够使用可移动的滑轮结构来减小施加到线绳149的负载。

将参考图1至图4来详细解释风轮机设备的维护系统的整体操作。

当机舱104中的装置由于故障而需要维护或修理时，滑车支撑单元130在机舱框架120上沿机舱104的纵向移动，并在此后，滑车140在滑车支撑单元130上沿机舱104的横向移动，因此可设置在待维护或修理的装置之上。滑车支撑单元130和滑车140的运动能够通过单独的驱动工具来实现。典型地，因为滑车140必须由用户准确移动到期望的位置，所以可使用手动装置来作为驱动工具。手动装置可使用起重机构成闭环系统。这个驱动工具能够由公知的技术来驱动，因此，没有必要再进行进一步的解释。

当期望移动设置在滑车140之下的夹具147，例如用新元件来替换待修理的元件时，操作绞盘单元150。详细地，线绳156绕绞盘单元150缠绕或从绞盘单元150展开。这里，线绳156的张力由安装在机舱104中的方向转换滑轮127支撑。另外，动力传输方向通过方向转换滑轮127来转换。夹具147向上或向下移动，并因此设置在与期望的元件分隔开适当的距离的位置之后，元件由夹具147可靠夹持。此后，通过操作绞盘单元150，夹具147向上移动到适当的高度。

随后，设置在机舱104的下端的门160打开，以初步准备从机舱104移走元件。此后通过水平移动滑车支撑单元130和滑车140，使夹具147设置在门160之上。通过操作绞盘单元150，由夹具147夹持的元件随后通过门160离开机舱104。

在机舱104中安装新元件的过程以与移走故障元件的顺序相反的顺序进行，因此将省略对其的进一步解释。

虽然为了示出的目的已经公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，各种更改、添加和替换是可能的而不背离随附权利要求中公开的本发明的范围和精神。

Claims (4)

1.一种风轮机设备的维护系统，包括：具有齿轮箱和发电机以利用风力发电的机舱；机械连接到所述齿轮箱的叶片；以及塔，在所述塔的上端支撑所述机舱，所述维护系统包括：

滑车支撑单元，设置在所述机舱中的上部位置，以便能够沿所述机舱的纵向移动；

滑车，设置在所述滑车支撑单元上，以便能够沿所述机舱的横向移动；

滑轮，安装在所述滑车中以便能够旋转；

绞盘单元，通过线绳连接到所述滑轮；以及

门，设置在所述机舱的下端，使得待维护或修理的所述机舱的元件通过所述门从所述机舱移走或插入所述机舱中。

2.根据权利要求1所述的维护系统，还包括：

夹具，设置在所述滑轮下，以保持待维护或修理的所述元件。

3.根据权利要求2所述的维护系统，其中所述绞盘单元紧固到所述塔或支撑地面。

4.根据权利要求2所述的维护系统，其中所述滑轮包括连接到所述绞盘单元的驱动滑轮和连接到所述夹具的从动滑轮，其中所述驱动滑轮包括多个驱动滑轮，以及所述从动滑轮包括多个从动滑轮。

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