CN102852734A - 用于风轮机的机舱主框架结构和驱动机构组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于风轮机的机舱主框架结构和驱动机构组件，用于安装在风轮机的塔架上。机舱主框架结构和驱动机构组件包括机舱主框架结构，该机舱主框架结构包括将第一部分连接到第二部分的中央部分，在风轮机运行和/或维护活动中，第一部分接受由第一部分支承的转子的负载，第二部分围绕塔架的竖直轴线以可转动的方式将机舱主框架结构连接到风轮机的塔架。机舱主框架结构和驱动机构组件还包括驱动机构，驱动机构的至少一部分位于机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间。机舱主框架结构的中央部分大致在驱动机构的至少一部分之上，且使得驱动机构的至少一部分仅可通过从机舱主框架结构降低驱动机构的至少一部分来从机舱主框架结构去除。

Description

用于风轮机的机舱主框架结构和驱动机构组件

技术领域

本发明涉及一种用于风轮机的机舱主框架结构和驱动机构组件。更具体来说，本发明涉及一种有利于进行维护活动的机舱主框架结构和驱动机构组件。

背景技术

在很多情形中，维护是困难且昂贵的活动，所述维护例如是诸如齿轮箱和/或发电机的风轮机驱动机构部件的维护或部件更换。因此，风轮机设计不仅应是可靠的以限制维护活动，还应是易于维护的，使得在需要时刻能够容易地且低成本地进行维护。

现今，已经进行了很多努力来寻找解决方案以使得风轮机的维护活动更容易且更便宜。获得该结果的一种方式是在机舱结构上设置起重机，由此取消大型外部起重机的需要。EP 1291521中示出了一个实例，其描述了包括机舱的风轮机。该机舱包括转子和用于在机舱的维护过程中防止转子转动的转子锁定装置。此外，在机舱的底部处设有用于从机舱移除风轮机部件诸如齿轮箱、发电机或主轴的门。在风轮机部件通过该门从机舱移除之前，各部件首先必须沿平行于驱动机构的轴线的方向向后移动，即背离转子。这将使得在所要维护或替换的部件从机舱移走之前，机舱中的其他部件也必须被移走或替换。

US 7,735,808中示出了另一实例，其中，提供了风轮机的机舱框架组件和为风轮机提供重型提升性能的方法。机舱框架组件包括沿机舱框架的上部分构件基部永久安装的吊机，用于进行维护操作。第一吊机可沿上部构件移动。

当必须从机舱框架移走风轮机部件时，第一吊机从工作面吊起第二吊机和起重机。第二吊机和起重机然后被安装在机舱框架的后部处。第二吊机和起重机因此被临时地安装到机舱框架。起重机与第二吊机协作将绞车组件吊到机舱框架，直到联接结构面对机舱框架的后部。绞车组件的底座结构承载绞车并然后变得可移走地附连到机舱框架的后部。底座结构然后可朝向所要从机舱框架移走的部件移动，以通过机舱框架的下部构件中的开口降低这些部件。

与上面EP 1291521描述的类似，为了能够从US 7,735,808中描述的机舱框架降低驱动机构部件，在这些部件可以从机舱框架移走之前，这些部件首先必须沿平行于驱动机构的轴线的方向移动。这再次使得所要替换的驱动机构部件路径中的其他部件也需要被移走，或机舱需要设计成使得风轮机的后部有足够宽的路径以移走大的驱动机构部件。这导致更大且更昂贵的机舱。

发明内容

本发明提供一种用于被安装在风轮机的塔架上的机舱主框架结构和驱动机构组件。该机舱主框架结构和驱动机构组件包括：

-机舱主框架结构，所述机舱主框架结构包括将第一部分连接到第二部分的中央部分，在风轮机运行和/或维护活动中，所述第一部分接受由所述第一部分支承的转子的负载，而所述第二部分围绕塔架的竖直轴线以可转动的方式将机舱主框架结构连接到风轮机的塔架，以及

-驱动机构，该驱动机构的至少一部分位于机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间。

机舱主框架结构的中央部分大致位于驱动机构的至少一部分之上，且使得该驱动机构的至少一部分仅可通过将其从机舱主框架结构降低来从机舱主框架结构去除。

驱动机构的至少一部分从机舱主框架结构降低意思是，沿离开机舱主框架结构的中央部分的方向并朝向风轮机所定位的地面移动驱动机构的至少一部分。

维护活动意思是驱动机构部件的维修和/或更换，需要完全或部分地从机舱主框架结构移走驱动机构的任何活动和/或例如油或过滤器更换的任何其它活动等。

根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件的一个优点是，驱动机构的部分，诸如齿轮箱和/或发电机，可以容易地从机舱主框架结构移走或可容易接触到以例如进行维护活动而不须从机舱主框架结构移走转子。

根据本发明实施例的风轮机机舱主框架结构和驱动机构组件中，机舱主框架结构可制成相对轻，因为，由于根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件的设计，机舱主框架结构的刚性在某些实施例中通过驱动机构增加，而在其他实施例中，驱动机构替代机舱框架的在转子与机舱框架的一部分之间的将转子负载传递到塔架的转子负载承载部分。

此外，在根据本发明的实施例的风轮机机舱主框架结构和驱动机构组件中，诸如齿轮箱和/或发电机的驱动机构部件在其从机舱主框架结构移走之前，基本不必轴向移动。唯一可能需要的小轴向移动是用于脱开转子与齿轮箱之间的联接。因此，在驱动机构的至少一部分必须从机舱主框架结构移走时，机舱主框架结构和驱动机构组件中存在的其他部分不必旁移。

此外，在根据本发明的实施例的风轮机机舱主框架结构和驱动机构组件中，一旦诸如齿轮箱和/或发电机的驱动机构部件从主框架结构移走时，机舱主框架结构自身足够坚固以承载转子的重量。这是优点，因为要不然机舱主框架结构可能会被转子负载损坏，转子负载是来自转子重量的静负载和在风轮机静止过程中的动负载（或风负载）的组合。

根据本发明的实施例，驱动机构可包括齿轮箱和发电机。根据本发明的其他实施例，驱动机构可仅包括发电机。

根据本发明的驱动机构包括齿轮箱和发电机的实施例中，机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间的轴向距离可至少等于齿轮箱的轴向长度和发电机的轴向长度之和。根据本发明的其他实施例，机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间的轴向距离可稍小于齿轮箱的轴向长度和发电机的轴向长度之和。

机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间的轴向距离稍小于齿轮箱的轴向长度和发电机的轴向长度之和意思是对于从机舱主框架结构放置或移走驱动机构，机舱主框架结构的第一部分和第二部分可能必须被稍微推离彼此。当驱动机构放置在位时，第一和第二部分朝向彼此向后移动，使得驱动机构紧紧地安装在机舱主框架结构中。

根据本发明的驱动机构仅包括发电机的其他实施例中，机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间的轴向距离可至少等于发电机的轴向长度。

根据其他实施例，其中，仅齿轮箱位于机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间，且其中发电机可位于机舱主框架结构的第二部分后或在机舱主框架结构的第二部分中，机舱主框架结构的第一与第二部分之间的轴向距离可至少等于齿轮箱的轴向长度。再次，根据本发明的其他实施例，机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间的轴向距离可稍小于发电机的轴向长度或可稍小于齿轮箱的轴向长度。

根据本发明的实施例，机舱主框架结构的中央部分、第一部分和第二部分可以单件一体地形成且由相同材料形成。例如，在组装后，机舱主框架结构的中央部分、第一部分和第二部分可以形成单件结构部件，其由钢材和/或铸铁部件建造。根据本发明的其他实施例，机舱主框架结构的中央部分、第一部分和第二部分可由不同件制成。

根据本发明的实施例，转子可由至少一个主轴承可转动地支承，该至少一个主轴承可位于机舱主框架结构内。

在一个实施例中，驱动机构可包括发电机和齿轮箱，且齿轮箱可包括行星齿轮架。根据该实施例，行星齿轮架可以由与位于机舱主框架结构上用于支承转子的至少一个主轴承不同的行星齿轮架轴承支承，而驱动机构组件还可包括用于将齿轮箱连接到转子的柔性联接件。

根据其他实施例，驱动机构可包括发电机和齿轮箱，且齿轮箱可包括行星齿轮架。齿轮箱的行星齿轮架可通过沿与驱动机构的轴线基本平行的方向可移动的刚性联接元件连接到转子，由此允许分离转子和齿轮箱行星齿轮架，从而行星齿轮架通过放置在机舱主框架结构上的至少一个主轴承相对齿轮箱外壳可转动地放置。

根据另一实施例，机舱主框架结构可由反转底板形成。反转底板意思是，驱动机构位于底板下方，这与驱动机构位于底板顶部上的已知设计底板相反。这还可称为上下颠倒底板。

根据另一实施例，驱动机构可包括发电机和齿轮箱，且转子可由至少一个主轴承可转动地支承，该至少一个主轴承可位于齿轮箱中。根据本发明的实施例，转子可由一个主轴承可转动地支承。根据本其他实施例，转子可由两个主轴承可转动地支承。

根据本发明的实施例，机舱主框架结构还包括加强结构，所述加强结构用于在驱动机构从机舱主框架结构移走时加强机舱主框架结构。根据本发明的实施例，加强结构可设置在机舱主框架结构的第一部分与第二部分之间。根据其他实施例，加强结构可附连到机舱主框架结构的第一部分与风轮机的塔架之间并在机舱主框架结构的第一部分与风轮机的塔架之间延伸。

机舱主框架结构还包括起重机，所述起重机用于将驱动机构的至少一部分从机舱主框架结构降低。根据本发明的实施例，起重机可位于机舱主框架结构的中央部分上。

根据本发明的实施例，机舱主框架结构的中央部分可因此包括沿与驱动机构的轴线基本平行的方向延伸的沟槽，且起重机可位于机舱主框架的中央部分上在沟槽上并可沿与驱动机构的轴线平行的方向沿沟槽延伸。可在沟槽中设置缆索，该缆索可延伸穿过沟槽以将驱动机构的至少一部分连接到起重机。

根据本发明的其他实施例，起重机可位于机舱主框架结构的中央部分的顶部上，并可包括两根缆索，每根缆索在机舱主框架结构的每侧上延伸以保持驱动机构或驱动机构的一部分。后一情形中，不必在机舱主框架结构内设置沟槽来设置缆索。

根据本发明的其他实施例，根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件可安装在风轮机的塔架上，而起重机可设置在风轮机的塔架上。起重机可以可移动地设置在风轮机的塔架上或可固定地设置在风轮机的塔架上。

在机舱主框架结构上或风轮机的塔架上设置起重机的优点是对于例如维护活动，不再需要外部的起重机来将齿轮箱和/或发电机从机舱移走。这在离岸风轮机情形中尤其有利。

附图说明

必须注意，不同附图中相同的附图标记表示相同、类似或相似的元件。

图1至图11示意性地示出根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件的不同实施例。

图12至图15示意性示出根据本发明的实施例的起重机的设置的可能实施方式。

图16示意性地示出机舱主框架结构和由机舱围绕的驱动机构组件的实施例。

具体实施方式

在说明书中将使用不同的实施例来描述本发明。因此，将参考不同的附图。必须理解，这些附图不旨在限制，本发明仅由权利要求书限制。因此，附图是说明性目的，为清楚起见，附图中一些元件的大小和/或形状可被放大。

术语“包括”不应以任何方式被解读为限制本发明。权利要求书中所使用的术语“包括”不应当被局限于其后所描述的手段，它并不排除其它元件、部分或步骤。

用于权利要求书和说明书中的术语“连接”不应被解读为局限于直接连接，除非特别指定。因此，部分A连接到部分B不限于部分A直接与部分B接触，而是也包括部分A和部分B之间的非直接接触，换言之，也包括在部分A与部分B之间存在中间部分的情形。

不是本发明的所有实施例都包括本发明的所有特征。在以下说明书和权利要求书中，可任意组合使用任何所要求的实施例。

现将通过不同实施例来描述本发明。应当理解，这些实施例仅为便于理解本发明，而不旨在以任何方式限制本发明。

本发明提供一种用于被安装在风轮机的塔架2上的机舱主框架结构和驱动机构组件1。这在图1中示意性地示出。根据本发明的实施例但不是必须的，可围绕机舱主框架结构和驱动机构组件1设置骨架。此骨架可称为机舱3（参见图2）。

机舱主框架结构和驱动机构组件1包括机舱主框架结构4和驱动机构5。机舱主框架结构4包括将第一部分7与第二部分8相连接的中央部分6。第一部分7支承风轮机的转子（图1和图2中未示出）。在风轮机的运行过程中和/或维护活动中，此第一部分7承担来自转子的负载。维护活动意思是驱动机构部件的维修、更换，或需要完全或部分去除驱动机构的任何活动和/或例如油或过滤器更换的任何其它活动。第二部分8用于以可围绕塔架2的竖直轴线旋转的方式将机舱主框架结构4连接到风轮机的塔架2。

驱动机构5的至少一部分位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间。机舱主框架结构4的中央部分6大致位于驱动机构5的至少一部分上，且使得该驱动机构5的至少一部分仅可通过将其从机舱主框架结构4降下来而从机舱1去除。机舱主框架结构4的中央部分6大致位于驱动机构5的至少一部分上意思是，在横截面中，中央部分6的大部分材料在驱动机构5的中心C之上。这在图1的插图中示意性示出，其示出沿图1的线A-A′的横截面。该说明不旨在以任何方式限制本发明，而仅是一个示例以使得中央部分6的大部分材料在驱动机构5的中心C之上的意思更清楚。

必须理解，整个说明书和权利要求书中使用的术语“驱动机构”意思包括齿轮箱和发电机或仅发电机，如将在不同实施例中具体指定的那样。

驱动机构的至少一部分从机舱主框架结构4降低意思是沿背离机舱主框架结构4的中央部分6的方向并朝向风轮机所定位的地面移动驱动机构的至少一部分。

根据本发明的实施例，机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离可至少等于驱动机构5的轴向长度L。换言之，在驱动机构包括齿轮箱和发电机的情形中，机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离可至少等于齿轮箱的轴向长度和发电机的轴向长度之和。在驱动机构仅包括发电机的情形中，机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离可至少等于至少发电机的轴向长度。在驱动机构5的仅一部分，即仅齿轮箱位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的情形中（参见下文），机舱主框架结构的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离可至少等于齿轮箱的轴向长度。

根据本发明的其他实施例，机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L可稍小于齿轮箱的轴向长度和发电机的轴向长度之和。机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L稍小于齿轮箱的轴向长度和发电机的轴向长度之和意思是对于从机舱主框架结构4放置或移走驱动机构5，机舱主框架结构4的第一部分7和第二部分8可能必须被稍微推离彼此。当驱动机构5放置在位时，第一部分7和第二部分8朝向彼此向后移动。

在图1中，机舱主框架结构4的三个部分6、7、8示出为分开的部分。但是，根据本发明的实施例，机舱主框架结构4的中央部分6、第一部分7和第二部分8可以单件一体地形成且材料相同。例如，在组装后，机舱主框架结构4的中央部分6、第一部分7和第二部分8可以形成单件结构部件，其由钢材和/或铸铁部件建造。

根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的一个优点是，驱动机构5的部分，诸如齿轮箱和/或发电机，可以容易地从机舱主框架结构4移走或能够容易地接触到以例如进行维护活动而不须从机舱主框架结构4移走转子。维护活动意思是驱动机构部件的维修、更换，和/或需要完全或部分从机舱主框架结构4去除驱动机构5的任何活动和/或例如油或过滤器更换的任何其它活动。

此外，机舱主框架结构4可以制成相对轻。这是因为由于根据本发明的某些实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的设计，机舱主框架结构4的刚性通过驱动机构5提高。因此，根据这些实施例，驱动机构5可以称为受力构件。根据其他实施例，这是因为驱动机构5是机舱主框架结构4的在转子与机舱主框架结构4之间的将转子负载传递到塔架2的转子负载承载部分。

根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的一个进一步的优点是，诸如齿轮箱和/或发电机的驱动机构部件在其可从机舱主框架结构4移走之前，基本不必轴向移动。仅在脱开转子与驱动机构5之间的联接时需要轴向移动。

此外，在根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1中，一旦诸如齿轮箱和/或发电机的驱动机构部件从主框架结构移走时，机舱主框架结构4设计成使得其基本足够坚固以承载转子的重量。

根据本发明的实施例，其余的机舱主框架结构4本身足够紧固或机舱主框架结构4可包括加强结构（参见下文）。这是一个优点，因为要不然机舱主框架结构4可能被转子负载损坏，转子负载是来自转子重量的静负载和在风轮机静止过程中动的负载或风负载的组合。

下面，将描述根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的不同实施方式。必须理解，这些实施例仅为说明本发明，而不旨在以任何方式限制本发明。

必须注意，根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的构思可用于本领域技术人员已知的任何合适的齿轮箱类型和任何合适的发电机类型。此外，根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的构思可用于本领域技术人员已知的具有任何额定功率的任何类型的风轮机，用于上风向风轮机和下风向风轮机、以及陆上风轮机和离岸风轮机。

图3示出根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的第一实施方式。转子9由至少一个主轴承10相对于机舱主框架结构4可转动地支承，根据本实例，该至少一个主轴承10可位于机舱主框架结构4中。换言之，在给出的实例中，转子9通过该至少一个主轴承10连接到主框架结构4。

驱动机构5位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间。本实例中，驱动机构5包括齿轮箱11和发电机12。第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L可等于齿轮箱11的轴向长度和发电机12的轴向长度之和。但是，根据本发明的其他实施例和如早先已经描述的，机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L可稍小于齿轮箱11的轴向长度和发电机12的轴向长度之和。

齿轮箱11包括由行星齿轮架轴承14支承的行星齿轮架13，根据本实施例，行星齿轮架轴承14不同于支承转子9的至少一个主轴承10。换言之，行星齿轮架13通过其自己的行星齿轮架轴承14相对于齿轮箱外壳可转动地支承。行星齿轮架13包括支承行星齿轮（图中未示出）的行星轴。

因为转子9和行星齿轮架13每个分别具有其自己的轴承10和轴承14，且因为将出现不对准，根据本实施例，为了纠正齿轮箱11与转子9之间的不对准，可在转子9与齿轮箱11之间设有柔性联接件15。

此外，在本实例中，驱动机构5连接到机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8。由此，齿轮箱11通过凸缘16连接到机舱主框架结构4的第一部分7，而发电机12通过凸缘17连接到机舱主框架结构4的第二部分8。连接可例如通过（图3中由B示出的）螺栓连接来完成。

此外，如本领域技术人员所知道的，可设置将驱动机构5定心在机舱主框架结构4中的装置。

图4示出根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的第二实施方式。类似于相对于图3描述的实例，转子9由位于机舱主框架结构4中的至少一个主轴承10可转动地支承。因此，转子9通过至少一个主轴承10连接到机舱主框架结构4。

驱动机构5位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间。在给出的实例中，驱动机构5包括齿轮箱11和发电机12。机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L可等于齿轮箱11的轴向长度和发电机12的轴向长度之和，或者，根据其他实施例，机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L可稍小于齿轮箱11的轴向长度和发电机12的轴向长度之和。齿轮箱11包括行星齿轮架13，不同于对应于图3描述的实施例，行星齿轮架13不具有自己的轴承。根据本实施例，至少一个主轴承10还支承行星齿轮架13。根据图4中的实例，行星齿轮架13可通过联接元件18直接连接到转子9。联接元件18可以是基本刚性的部件，其可沿与驱动机构5的轴线基本平行的方向移动，以允许在维护活动中拆卸驱动机构5。因此，转子/齿轮箱联接是固定联接。

还类似于图3的实例，齿轮箱11通过凸缘16连接到机舱主框架结构4的第一部分7。发电机12通过凸缘17连接到机舱主框架结构4的第二部分8。连接可例如通过（图4中由B示出的）螺栓连接来完成。

此外，如本领域技术人员所知道的，可设置将驱动机构5定心在机舱主框架结构4中的装置。

图5和图6中示出根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的另一实施方式。

根据这些实施例，转子9通过例如（图5和图6中由B_R指示）螺栓连接直接连接到行星齿轮架13。

驱动机构5位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间。驱动机构5包括齿轮箱11和发电机12。机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L可等于齿轮箱11的轴向长度和发电机12的轴向长度之和，或者，根据其他实施例，机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L可稍小于齿轮箱11的轴向长度和发电机12的轴向长度之和。驱动机构5连接到机舱主框架结构4的第一部分7并连接到第二部分8。该连接可通过例如（图5和图6中以B指示的）螺栓来完成。齿轮箱11通过凸缘16连接到机舱主框架结构4的第一部分7。发电机12通过凸缘17连接到机舱主框架结构4的第二部分8。

在图5和图6的实例中，转子9由至少一个轴承19可转动地支承。根据本实施例，可转动地支承转子9的至少一个轴承19位于齿轮箱11中并还用于可转动地支承行星齿轮架13。根据本发明的实施例并如图5所示，转子9可由一个轴承19可转动地支承，而根据其他实施例并如图6所示，转子9由两个轴承19可转动地支承。

在上面有关图3、图4、图5以及图6描述的实例中，由于机舱主框架结构和驱动机构组件1的设计，机舱主框架结构4的中央部分6用作负载承载结构。由此，在风轮机的运行过程中，弯矩和负载将通过机舱主框架结构4以及通过驱动机构5从转子9传递到塔架2。

当必须进行维护活动时，驱动机构5的至少一部分可从机舱主框架结构4降低，因为对于该降低，机舱主框架结构4不以任何方式形成障碍。因此，齿轮箱11和发电机12基本上不必轴向移动以允许它们从机舱主框架结构4移走。唯一可能需要的轴向移动是用于脱开转子9与齿轮箱11之间的联接。一旦驱动机构5或驱动机构5的一部分从机舱主框架结构4移走，机舱主框架结构4可支承转子9，使得在该维护活动中，转子9不必从机舱主框架结构4移走。

图7示出根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的又一实施方式。类似于图5和图6中的实例，转子9由至少一个轴承19可转动地支承，至少一个轴承19位于齿轮箱11中并还用于可转动地支承齿轮箱11的行星齿轮架13。在图中仅示出由轴承19支承的转子9的一个实例。应理解，这不旨在以任何方式限制本发明，类似于图6中所示的，根据该实施例的实施方式还包括由两个轴承19支承的转子9，该两个轴承19还用于可转动地支承行星齿轮架13。

转子9通过例如（图7中由B_R指示的）螺栓连接直接连接到齿轮箱11的行星齿轮架13。因此，转子/齿轮箱联接是非柔性或刚性联接。

在图7给出的实例中，齿轮箱11不连接到机舱主框架结构4，而是仅连接到发电机12。发电机12通过凸缘17连接到机舱主框架结构4的第二部分8。因此，根据本实施例，机舱主框架结构4与驱动机构5或其一部分之间的唯一连接是与机舱主框架结构4的第二部分的连接。

根据本实施例，在风轮机的运行过程中，由于机舱主框架结构和驱动机构组件1的设计，基本上所有的弯矩和负载将通过驱动机构5从转子9传递到塔架2。因此，与对应于图3至图6描述的实施例相反，本实施例中，在风轮机的正常运行过程中，机舱主框架结构的中央部分6不用作负载承载结构。

当必须进行维护活动时，转子9必须经由凸缘20并通过例如螺栓（图7中未示出）另外固定到机舱主框架结构4的第一部分7。然后可通过将驱动机构5的至少一部分从机舱主框架结构4降低来移走驱动机构5的至少一部分，因为对于该降低，机舱主框架结构4不以任何方式形成障碍。

因此，齿轮箱11和发电机12基本上不必轴向移动。唯一可能需要的轴向移动是用于脱开转子9与齿轮箱11之间的联接。

一旦驱动机构5或驱动机构5的一部分从机舱主框架结构4移走，机舱主框架结构4可支承转子9，使得在该维护活动过程中，转子9不必从机舱1移走。

在图8A和图8B中示出根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的另一实施方式。

根据该实施例，机舱主框架结构4由底板形成。根据本实例，驱动机构5位于底板下方，这与驱动机构位于底板顶部上的已知设计底板相反。因此，相比于常规机舱，根据本实施例的机舱主框架结构4还可称为包括反转底板或上下颠倒底板。

转子9可由至少一个主轴承10支承。根据本发明的实施例，转子9可由一个主轴承10支承（3点悬挂，参见图8A）或由两个主轴承10支承（4点悬挂，参见图8B）。该至少一个主轴承10通过连接部件21连接到机舱主框架结构4的第一部分7。

在图8A和8B中给出的实例中，驱动机构5包括齿轮箱11和发电机12。齿轮箱11可通过常规扭矩臂22连接到机舱主框架结构4的中央部分6。因此，齿轮箱/机舱主框架结构联接可以是柔性联接。发电机12可通过连接部件23连接到机舱主框架结构4。

在3点悬挂的情形中，在风轮机的运行过程中，弯矩和负载将通过机舱主框架结构4以及驱动机构5从转子9传递到塔架2。但是，在4点悬挂的情形中，在风轮机的运行过程中，基本上所有的弯矩和负载将通过机舱主框架结构4从转子9传递到塔架2。两种情形中，机舱主框架结构4可至少部分地用作负载支承结构。

当必须进行维护活动时，驱动机构5的至少一部分可从机舱主框架结构4降低，因为对于该降低，机舱主框架结构4不以任何方式形成障碍。因此，齿轮箱11和发电机12基本上不必轴向移动。唯一可能需要的轴向移动是用于脱开转子9与齿轮箱11之间的联接。

一旦驱动机构5或驱动机构5的一部分从机舱主框架结构4移走，机舱主框架结构4可支承转子9，使得在该维护活动中，转子9不必从机舱主框架结构4移走。但是，应注意，在3点悬挂（图8A）的情形中，当从机舱主框架结构4移走驱动机构5或驱动机构5的一部分时，需要额外的支承来支承转子9。

根据本实施例，在上面关于图3至图8A和8B描述的所有实施例中，机舱主框架结构4的中央部分6、第一部分7和第二部分8可以单件一体地形成且材料相同。但是，根据本发明的其它实施例，机舱主框架结构4的中央部分6、第一部分7和第二部分8可由不同件制成。

根据本发明的实施例，当必须从机舱主框架结构4移走驱动机构5或其一部分时，可采取措施来进一步加强机舱主框架结构4。因此，可设置加强结构24。根据本发明的实施例，加强结构24可设置在机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间（参见图9）。这可在驱动机构5或其一部分被从机舱主框架结构4移走时，提高机舱主框架结构和驱动机构组件1的刚度。该加强结构24还可包括附连点，该附连点用于提供加大加强结构24并由此加大机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间的轴向距离L数十毫米的装置，以便于从机舱主框架结构4移走驱动机构5的至少一部分和/或将驱动机构5的至少一部分放回机舱主框架结构4中。该装置可以例如是液压缸。

根据本发明的其他实施例，加强结构24可附连到机舱主框架结构4的第一部分7与风轮机的塔架2之间并在机舱主框架结构4的第一部分7与风轮机的塔架2之间延伸（参见图10）。

根据本发明的实施例，加强结构24可以是永久结构，这意味着该结构24总是存在在机舱主框架结构和驱动机构组件1中或在在机舱主框架结构和驱动机构组件1处。根据本发明的其他实施例，加强结构24可以是可移走结构，其仅在进行其中驱动机构5的至少一部分必须从机舱主框架结构4移走的维护活动时提供。在完成该活动后，加强结构24可然后再次被移走。

对于在驱动机构5的至少一部分从机舱1移走时，补偿机舱主框架结构4由于风轮机转子重量而导致的变形来说，如上所述的加强结构24的存在或提供可以是有利的。

在上述的所有实施例中，驱动机构5总是包括齿轮箱11和发电机12，齿轮箱11和发电机12都位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间。根据其他实施例，仅驱动机构5的一部分可位于机舱主框架结构4的第一部分6与第二部分7之间。在图10和图11所示的实施例中，仅齿轮箱11位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间。图10示出第一实施例，其中发电机12可位于机舱主框架结构4的第二部分8后，而在图11中示出的实施例中，发电机12可位于机舱主框架结构4的第二部分8中。

根据其他实施例，驱动机构5可仅包括发电机12。发电机12可位于机舱主框架结构4的第一部分7与第二部分8之间。

根据本发明的实施例的机舱主框架结构和驱动机构组件1的一个优点是，该设计使得可在机舱主框架结构4的中央部分6上设置起重机25。图13和14中示出了其实例。

根据图13中示出的第一实施例，可在机舱主框架结构4的中央部分6中设置沟槽26。沟槽26可沿与驱动机构5的轴线基本平行的方向延伸。起重机25可位于中央部分6的顶部上并位于沟槽26处即位于沟槽26上且可沿与驱动机构5的轴线平行的方向沿沟槽26前后移动。因此，用于起重机25的移位的装置，诸如例如导轨，可设置在机舱主框架结构4的中央部分6的顶部上（图中未示出）。起重机25可包括缆索27，缆索27延伸穿过沟槽26以连接到驱动机构5的至少一部分。在连接好缆索27后，驱动机构5的至少一部分可然后降低以从机舱主框架结构4移走它。

因为起重机25是可移动的，起重机可朝向驱动机构5的位置移动或当仅需要移走驱动机构5的一部分时，朝向驱动机构5的该部分移动，例如齿轮箱11或发电机12。

根据图14中示出的又一实施例，起重机25可位于机舱主框架结构4的中央部分6的顶部上，并可包括两个缆索27a、27b，每个缆索27a、27b在机舱主框架结构4的侧面延伸以在从机舱主框架结构4降低驱动机构5或其一部分时，保持驱动机构5或其一部分。起重机25可沿与驱动机构5的轴线基本平行的方向沿中央部分6前后移动。因此，用于起重机25的移位的装置，诸如例如导轨，可设置在机舱主框架结构4的中央部分的顶部上（图中未示出）。

根据其他实施例，起重机25可设置在风轮机的塔架2上，而不是设置在机舱主框架结构4的中央部分的顶部上。这在图15和16中示出。

图15示出该实施例的第一实施方式。起重机25附连到风轮机的塔架2。类似于对应于图13描述的实施例，可在机舱主框架结构4的中央部分6中设置沟槽26。沟槽26沿基本上平行于驱动机构5的轴线的方向延伸。缆索27附连到起重机25并延伸穿过沟槽26以在驱动机构5或其一部分必须从机舱主框架结构4降低时，附连到驱动机构5或其一部分。

图16中示出第二实施方式。根据该实例，起重机25可实施成一种类型的提升装置。起重机25包括承载结构28，承载结构28位于驱动机构5或其一部分下方。驱动机构5与机舱主框架结构4之间的连接被松开使得驱动机构5或其一部分由起重机25的承载结构28支承。起重机25可沿塔架2上下移动，且由此驱动机构5或其一部分可从机舱主框架结构4降低以及，在维护活动后，再次提升以放回机舱主框架结构4中。

能够在机舱主框架结构4上或风轮机的塔架2上设置起重机25的优点是对于例如维护活动，不再需要外部的起重机来将齿轮箱11和/或发电机12从机舱主框架结构移走。这在离岸风轮机情形中尤其有利。

在机舱主框架结构和驱动机构组件1由骨架或机舱3围绕的情形中，根据本发明的实施例，该机舱3可进一步包括在机舱3下侧处的平台以在维护活动中支承技术人员。该平台可位于驱动机构5下方，在机舱3的最靠近地面的一侧处，平台被放置成使得驱动机构5的至少一部分仍仅可通过从机舱主框架结构4降低其来从机舱主框架结构4移走，如上面实施例中描述的。例如，平台可包括门，该门用于提供从机舱主框架结构4和从机舱3移走驱动机构5的至少一部分的开口。该门可具有至少等于驱动机构5的轴向长度L的宽度。

Claims (15)

1.一种用于被安装在风轮机的塔架（2）上的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），所述机舱主框架结构和驱动机构组件（1）包括：

-机舱主框架结构（4），所述机舱主框架结构（4）包括将第一部分（7）连接到第二部分（8）的中央部分（6），在风轮机运行和/或维护活动期间，所述第一部分（7）接受由所述第一部分（7）支承的转子（9）的负载，所述第二部分（8）围绕所述塔架（2）的竖直轴线以可转动的方式将所述机舱主框架结构（4）连接到所述风轮机的塔架（2），以及

-驱动机构（5），所述驱动机构（5）的至少一部分位于所述机舱主框架结构（4）的所述第一部分（7）与所述第二部分（8）之间，

其中，所述机舱主框架结构（4）的所述中央部分（6）大致位于所述驱动机构（5）的至少一部分之上，且使得所述驱动机构（5）的至少一部分仅能通过从所述机舱主框架结构（4）降低所述驱动机构（5）的至少一部分而从所述机舱主框架结构（4）去除。

2.根据权利要求1所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），其中，所述驱动机构（5）包括齿轮箱（11）和发电机（12）或仅发电机（12）。

3.根据权利要求1或2所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），所述转子（9）由至少一个主轴承（10）可转动地支承，其中，所述至少一个主轴承(10)位于所述机舱主框架结构（4）中。

4.根据权利要求3所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），所述驱动机构（5）包括齿轮箱（11）和发电机（12），并且，所述齿轮箱（11）包括行星齿轮架（13），其中，所述行星齿轮架（13）由行星齿轮架轴承（14）支承，所述行星齿轮架轴承（14）不同于所述至少一个主轴承（10），并且其中，所述机舱主框架结构和驱动机构组件（1）还包括用于将所述齿轮箱（11）连接到所述转子（9）的柔性联接件（15）。

5.根据权利要求3所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），所述驱动机构（5）包括齿轮箱（11）和发电机（12），并且，所述齿轮箱（11）包括行星齿轮架（13），其中，所述行星齿轮架（13）通过联接元件（18）连接到所述转子（9），所述联接元件（18）能够在与所述驱动机构（5）的轴线基本平行的方向上移动。

6.根据权利要求3所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），其中，所述机舱主框架结构（4）由反转底板形成。

7.根据权利要求1或2所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），所述驱动机构（5）包括齿轮箱（11）和发电机（12），并且，所述转子（9）由至少一个轴承（19）可转动地支承，其中，所述至少一个轴承（19）位于所述齿轮箱（11）中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），还包括加强结构（24），所述加强结构（24）用于在从所述机舱主框架结构（4）去除所述驱动机构（5）时加强所述机舱主框架结构（4）。

9.根据权利要求8所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），其中，所述加强结构（4）设置在所述机舱主框架结构（4）的所述第一部分（7）与第二部分（8）之间。

10.根据权利要求8所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），其中，所述加强结构（24）附接到所述机舱主框架结构（4）的所述第一部分（7）与所述风轮机的塔架（2），并在所述机舱主框架结构（4）的所述第一部分（7）与所述风轮机的塔架（2）之间延伸。

11.根据前述权利要求中任一项所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），还包括起重机（25），所述起重机（25）用于将所述驱动机构（5）的至少一部分从所述机舱主框架结构（4）降低。

12.根据权利要求11所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），其中，所述起重机（25）设置在所述机舱主框架结构（4）的中央部分（6）上。

13.根据权利要求12所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），其中，所述机舱主框架结构（4）的中央部分（6）包括沟槽（26），该沟槽（26）在与所述驱动机构（5）的轴线基本平行的方向上延伸，并且，所述起重机（25）位于所述沟槽（26）之上，并能够在与所述驱动机构（5）的轴线基本平行的方向上沿着所述沟槽（26）移动。

14.根据权利要求12所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），其中，所述起重机（25）包括两个缆索（27a、27b），每个缆索（27a、27b）在所述机舱主框架结构（4）的一侧上延伸以用于保持所述驱动机构（5）或所述驱动机构（5）的一部分。

15.根据权利要求1-10中任一项所述的机舱主框架结构和驱动机构组件（1），所述机舱主框架结构和驱动机构组件被安装在风轮机的塔架（2）上，其中，在所述风轮机的塔架（2）上设有起重机（25）。

Images