CN104121144A - 风力发电设备的组装方法 - Google Patents

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CN104121144A CN201410160495.4A CN201410160495A CN104121144A CN 104121144 A CN104121144 A CN 104121144A CN 201410160495 A CN201410160495 A CN 201410160495A CN 104121144 A CN104121144 A CN 104121144A
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Abstract

本发明提供一种风力发电设备的组装方法，其能够提高组装作业的安全性是不言而喻的，并且谋求缩短作业时间。为了解决上述课题，本发明的风力发电设备的组装方法的特征在于，该风力发电设备具备：旋翼，其由轮毂与叶片构成；机舱，其至少收纳有经由连接于所述轮毂的主轴而与该旋翼连接的发电机；及塔架，其在顶部支承该机舱，与其顶部相反的一侧固定于地基，并且该塔架分割为多节，在组装所述风力发电设备时，所述机舱与塔架使用台车而横向组装，在该横向状态的所述机舱固定所述旋翼。

Description

风力发电设备的组装方法
技术领域
本发明涉及一种风力发电设备的组装方法，尤其是涉及一种适合于将构成风力发电设备的各部件水平组装的风力发电设备的组装方法。
背景技术
风力发电设备为了提升效率而逐年推进大型化。尤其是在相对于土地的面积、周围的状况的制约较少的场所，开发有5MW以上的风力发电设备，形成叶片的长度为大约100m、整体长度接近150m的尺寸。
然而，伴随着风力发电设备的大型化，用于搬运该风力发电设备的拖车等搬运机构、作业用的起重机等也变为大型化，在其费用也增加之外，在现场的作业期间变长等问题也较多存在。
根据上述情况，在专利文献1中记载有如下方法：将构成风力发电设备的各部件水平组装，即将构成风力发电设备的塔架、机舱、轮毂及叶片等各部件在低处使用起重机等而水平组装。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-147340号公报
发明概要
发明要解决的课题
通常，将风力发电设备相对于地面从下向上垂直地依次组装是一般做法，当形成大型的风车时高度变为接近100m(根据情况而超过100m)，因此存在有作业时的危险度较高、并且作业费用增高(高处作业的危险性与大型起重机的租赁费用、将起重机搬运到现场的费用、工程事务所的建设费用等作业费用较高等)的问题。另外，在上述的风力发电设备的组装方法中，只能在现场进行组装，而在现场的作业与工厂不同，作业设备等的准备也不足，因此在工程期间变长之外，安全设备也不足，因此作业的危险度也较高。
然而，当欲改善上述点时，在将构成风力发电设备的各部件在低处使用起重机等而进行水平组装作业的专利文献1中，由于在各部件的全部搬运中使用了起重机，因此在安全性方面存在疑问，并且，由于需要载置各部件的作业台，从而花费费用与时间，因此期望这方面的改善。
发明内容
本发明是鉴于上述点而完成的，其目的在于提供一种能够提高组装作业的安全性是不言而喻的、且谋求缩短作业时间的风力发电设备的组装方法。
解决方案
本发明的风力发电设备的组装方法为了实现上述目的，其特征在于，该风力发电设备具备：旋翼，其由轮毂与叶片构成；机舱，其至少收纳有经由连接于所述轮毂的主轴而与该旋翼连接的发电机；及塔架，其在顶部支承该机舱，与其顶部相反的一侧固定于地基，并且该塔架被分割为多节，当组装上述风力发电设备时，所述机舱与塔架使用台车而横向组装，向该横向状态的所述机舱固定所述旋翼。
另外，本发明的风力发电设备的组装方法为了实现上述目的，其特征在于，该风力发电设备具备：旋翼，其由轮毂与叶片构成；机舱，其至少收纳有经由连接于所述轮毂的主轴而与该旋翼连接的发电机；及塔架，其在顶部支承该机舱，与其顶部相反的一侧固定于地基，并且将该塔架分割为多节，当组装所述风力发电设备时，包含如下工序：将分割为多节的所述塔架各自横向载置于台车，在该状态下移动所述台车而对分割为多节的各个所述塔架进行连结固定，从而将所述塔架沿横向组装的工序；使所述机舱以该机舱的轴向与所述塔架的水平方向成直角方向的方式载置于台车，在该状态下移动所述台车，从而将所述机舱与横向状态的所述塔架的最顶部侧的塔架进行连结固定的工序；及在所述机舱上连结固定从上空搬运来的所述旋翼的工序。
发明效果
根据本发明，能够提高组装作业的安全性是不言而喻的，还具有谋求缩短作业时间的效果，本发明在组装此类风力发电设备中是非常有效的。
附图说明
图1是表示适用本发明的组装方法的风力发电设备的图。
图2是表示利用本发明的风力发电设备的组装方法中使用的台车来支承塔架的状态的主视图与侧视图。
图3是用于说明本发明的风力发电设备的组装方法中使用的台车的定位机构的动作的图。
图4是表示本发明的风力发电设备的组装方法中使用的台车的整体结构的图。
图5是用于说明本发明的风力发电设备的组装方法中的塔架的组装作业的图。
图6是用于说明向图5的状态的塔架组装机舱的作业的图。
图7是说明本发明的风力发电设备的组装方法的流程图。
图8是用于说明向图6的状态的机舱组装旋翼的作业的图。
图9是表示利用本发明的组装方法而全部结束风力发电设备的组装的状态的图。
附图标记说明：
1···轮毂，2…叶片，3…旋翼，4…主轴，5…增速器，6…发电机，7…机舱，8…地基，9…塔架，9A…第一节塔架，9B…第二节塔架，9C…第三节塔架，10…台车，10A…第一台车，10B…第二台车，10C…第三台车，10D…第四台车，11…货台，12…车身，13…支承部，14…阴接头部，15…阳接头部，16…销孔，17…弹簧机构，18…液压装置，19…引导件，20…起重机。
具体实施方式
以下，基于图示的实施例来说明本发明的风力发电设备的组装方法。需要说明的是，关于附图标记，在各附图中同一构成部件使用相同的附图标记。
[实施例1]
首先，在说明本发明的实施例之前，使用图1对本发明的风力发电设备的组装方法适用的风力发电设备进行说明。
如图1所示，风力发电设备大致包括由轮毂1和叶片2构成的旋翼3、至少收纳有经由连接于轮毂1的主轴4而与该旋翼3连接的增速器5及发电机6的机舱7、在顶部支承该机舱7且将与该顶部相反的一侧固定在地基8上并且分割成多节的塔架9(在本实施例中分割为第一节塔架9A、第二节塔架9B、第三节塔架9C这三部分)。
而且，在本实施例中，其特征在于，当组装上述结构的风力发电设备时，使用后述的台车而横向组装机舱7与塔架9，在该横向状态的机舱7固定旋翼3。
更具体来说，其特征在于，当组装上述结构的风力发电设备时，包含如下工序：使分割为多节的塔架9各自(第一节塔架9A、第二节塔架9B、第三节塔架9C)沿横向载置于台车，在该状态下移动台车而对分割为多节的各个第一节塔架9A、第二节塔架9B、第三节塔架9C进行连结固定，从而将塔架9横向组装的工序；使机舱7以该机舱7的轴向与塔架9的水平方向成直角方向的方式载置于台车，在该状态下移动台车而将机舱7与横向状态的塔架9的最顶部侧的第三节塔架9C连结固定的工序；及在机舱7连结固定从上空搬运来的旋翼3的工序。
接下来，使用图2～图4来说明本实施例的风力发电设备的组装方法所使用的台车10。
图2的(a)及(b)表示将第一节塔架9A支承固定在本发明的组装方法所使用的第一台车10A上的状态(详细内容见后述)。
如图3的(a)、(b)、(c)、(d)所示，上述的台车10分为货台11与车身12，货台11相对于车身12能够在XYZ这三个轴中的至少两个轴以上(在本实施例中为左右(X方向)、前后(Y方向)、上下(Z方向)这三个方向)进行移动，并且相对于XYZ这三个轴能够相对于至少两个以上(在本实施例中为图3的(c)及(d)所示的箭头R方向)的轴进行旋转(角度变更)而构成定位机构。
利用该定位机构，在将车身12与其它的台车10的车身12连结固定之后，能够对载置于货台11的部件(例如为塔架9)的位置进行微调。另外，在货台11上具有用于固定部件的支承部13，如图3的(a)所示，该支承部13在导轨(未图示)上沿左右(X方向)移动，能够微调部件(例如为塔架9)的位置而对其支承固定。
另外，如图3的(e)、(f)所示，在车身12上具备阴接头部14与阳接头部15，通过结合该阴接头部14与阳接头部15，能够将邻接的台车10间固定。如图3的(f)所示，在阴接头部14处设置有多个用于固定阳接头部15的销孔16，能够使邻接的两台台车10所载置的部件(例如为塔架9)的位置对齐而固定。另外，在货台11与车身12之间，如图3的(d)所示，设置有弹簧机构17，能够减轻因台车10直接移动时的振动而引起的对风力发电设备施加负载的情况。
另外，如图4所示，台车10在车身12与货台11之问设置有液压装置18，形成利用液压装置18的力将货台11相对于车身12移动的结构。
在本实施例中，液压装置18在货台11与车身12之间设置在四处，并且相对于高度方向独立移动，能够进行货台11相对于车身12的高度调整与角度调整。另外，在液压装置18的下部设置液压马达(未图示)与引导件19，能够使货台11相对于车身12在平面的前后左右的四个方向上移动。另外，在液压马达与引导件19的下部的车身12之间设置弹簧机构17，利用该弹簧机构17，能够减小车身12的振动、冲击向货台11传递时的力。
接下来，使用图5～图9来详细说明本实施例的风力发电设备的组装方法的作业顺序。
首先，在第一台车10A上沿横向(圆筒的轴向变得接近水平的方向)固定第一节塔架9A(图7的步骤1)，在第二台车10B上沿横向固定第二节塔架9B(图7的步骤2)。此时，如图5的(a)所示，配置为第一节塔架9A或第二节塔架9B的一部分相对于第一台车10A或第二台车10B的车身12向外侧突出，利用支承部13从左右进行线支承，固定为第一节塔架9A或第二节塔架9B无法利用自重而移动。
接下来，使载置有固定好的第一节塔架9A与第二节塔架9B的各个第一台车10A与第二台车10B移动，如图5的(b)所示，若第一节塔架9A与第二节塔架9B的连接部面对，利用第一台车10A与第二台车10B的定位机构，使第一节塔架9A与第二节塔架9B对位(图7的步骤3)，在此基础上，如图5的（c)所示，对第一台车10A与第二台车10B进行连结固定(图7的步骤4)，之后利用定位机构来移动货台11，进行第一节塔架9A与第二节塔架9B的位置的微调之后，连结第一节塔架9A与第二节塔架9B(图7的步骤5)。
接下来，在第三台车10C上横向固定第三节塔架9C(图7的步骤6)，使载置有固定好的第三节塔架9C的第三台车10C移动，如图5的(d)所示，若第二节塔架9B与第三节塔架9C的连接部面对，利用第二台车10B与第三台车10C的定位机构使第二节塔架9B与第三节塔架9C对位(图7的步骤7)，在此基础上，对第二台车10B与第三台车10C进行连结固定(图7的步骤8)，之后利用定位机构来移动货台11，进行第二节塔架9B与第三节塔架9C的位置的微调之后，连结第二节塔架9B与第三节塔架9C(图7的步骤9)。
如此一来，在图5的(e)中表示将第一节塔架9A、第二节塔架9B及第三节塔架9C连结并组装后的塔架9的状态。
如此，通过将塔架9横向组装，能够缩短大型起重机的占有时间，并且能够将在高处的塔架9间的连结作业在地面上进行，能够缩短作业时间并且提高作业的安全性。
接下来，如图6的(a)所示，将机舱7在组装结束之后由起重机20吊起而以机舱7的轴向与塔架9的水平方向成直角方向的方式载置(图7的步骤10)固定于停在塔架9附近的第四台车10D上。在将机舱7固定于第四台车10D之后，也能够卸除起重机20，但为了防止倾倒，期望保持原样使用。
接下来，如图6的(b)所示，载置机舱7的第四台车10D也同样地对机舱7与第三节塔架9C进行对位(图7的步骤11)，若两者的位置对齐，对固定有机舱7的第四台车10D与固定有第三节塔架9C的第三台车10C进行连结固定(图7的步骤12)。之后，在移动货台11并进行位置的微调之后，将机舱7与第三节塔架9C连结(图7的步骤13)。在图6的(b)中表示将机舱7组装于塔架9之后的状态。
如此，通过将机舱7横向组装，能够将在高处的连结作业在地面上进行，能够缩短作业时间并且提高作业的安全性。
接下来，在图8中表示从图6的(b)的状态组装旋翼3的状况。旋翼3预先进行轮毂1与叶片2的组装，若该组装结束，如图8所示，将旋翼3通过起重机20来吊起，使其移动到机舱7之上，进行旋翼3与机舱7的对位(图7的步骤14)，之后将旋翼3与机舱7连结(图7的步骤15)。
需要说明的是，也能够在组装轮毂1之后，将叶片2一片一片地组装，但在分别组装叶片2时，较多需要用于取得平衡的对策、支承构件等，通过使组装有叶片2的轮毂1一次性地载置，从而不需要调节平衡、支承构件等，能够简便地组装。
最后，如图9所示，在风力发电设备的组装全部结束之后，能够将构成风力发电设备的各部件在载置于连结好的第一台车10A、第二台车10B、第三台车10C、第四台车10D各自的状态下移动至规定的场所(图7的步骤16)。
另外，也能够将风力发电设备的组装在港口附近实施之后，在载置于连结有各部件的第一台车10A、第二台车10B、第三台车10C、第四台车10D的状态下运送至设置有大型起重机的港口，载置于船舶等。
另外，本实施例的风力发电设备为下风型(相对于风方向而将叶片2配置在机舱7的背后的风力发电设备)，带有锥度(叶片的挠曲：当风增强时在风的流动方向上叶片2受到挠曲风压而降低风压的构造)，因此通过相对于机舱7而使叶片2位于上方，能够降低叶片2与地面、塔架9发生接触的危险性，更安全地进行运送。
通过设为这样的本实施例的组装方法，能够提高风力发电设备的组装作业的安全性是不言而喻的，还具有谋求缩短作业时间的效果。
需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了便于理解地说明本发明而详细说明的，并非限定为具备所说明的全部结构。另外，能够将某一实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，或也能够在某一实施例的结构中添加其他实施例的结构。另外，能够对于各实施例的结构的一部分进行其他结构的追加·删除·置换。

Claims (11)

1.一种风力发电设备的组装方法，其特征在于，
所述风力发电设备具备：旋翼，其由轮毂与叶片构成；机舱，其至少收纳有经由连接于所述轮毂的主轴而与该旋翼连接的发电机；及塔架，其在顶部支承该机舱，与其顶部相反的一侧固定于地基，并且将该塔架分割为多节，
当组装所述风力发电设备时，所述机舱与塔架使用台车而横向组装，向该横向状态的所述机舱固定所述旋翼。
2.一种风力发电设备的组装方法，其特征在于，
所述风力发电设备具备：旋翼，其由轮毂与叶片构成；机舱，其至少收纳有经由连接于所述轮毂的主轴而与该旋翼连接的发电机；及塔架，其在顶部支承该机舱，与其顶部相反的一侧固定于地基，并且将该塔架分割为多节，
当组装所述风力发电设备时，包含如下工序：
使分割为多节的所述塔架各自横向载置于台车，在该状态下移动所述台车而对分割为多节的各个所述塔架进行连结固定，从而将所述塔架沿横向组装的工序；使所述机舱以陔机舱的轴向与所述塔架的水平方向成直角方向的方式载置于台车，在该状态下移动所述台车，从而将所述机舱与横向状态的所述塔架的最顶部侧的塔架进行连结固定的工序；及在所述机舱上连结固定从上空搬运来的所述旋翼的工序。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
所述旋翼预先进行所述轮毂与叶片的组装，在结束该组装的状态下利用起重机进行吊起而移动到所述机舱之上，在进行对位之后与所述机舱连结。
4.根据权利要求2或3所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
分割为多节的所述塔架彼此及所述机舱与横向状态的所述塔架的最顶部侧的塔架在由所述台车所具备的定位机构定位之后被连结固定。
5.根据权利要求4所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
所述台车由车身与货台构成，并且所述定位机构能够使所述货台相对于车身而在XYZ这三个轴中的至少两个轴上进行移动。
6.根据权利要求4所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
所述台车由车身与货台构成，并且所述定位机构能够使所述货台相对于车身而在XYZ这三个轴中的至少两个轴上进行旋转。
7.根据权利要求5或6所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
在所述台车的货台上设置支承部，利用该支承部将所述塔架或机舱支承固定于台车的货台。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
在所述车身上设置阴接头部与阳接头部，通过结合该阴接头部与阳接头部而固定所述台车彼此。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
在所述台车的货台与车身之间设置液压装置，利用该液压装置来调整所述货台相对于车身的高度及／或角度。
10.根据权利要求9所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
在所述液压装置的下部设置液压马达与引导件，利用该液压马达与引导件，使所述货台相对于车身而在平面的前后左右方向上移动。
11.根据权利要求10所述的风力发电设备的组装方法，其特征在于，
在所述液压马达与引导件的下部的所述车身之间设置弹簧机构，利用该弹簧机构来吸收所述台车的移动时的振动。
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