CN105705452A - 用于风轮机的转子轮毂的转动支架及转动转子轮毂的方法 - Google Patents

用于风轮机的转子轮毂的转动支架及转动转子轮毂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种转动支架，该转动支架用于使转子轮毂从使其预期旋转轴线垂直取向的位置转动到使其预期旋转轴线关于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置。该转动支架包括基座框架、弯曲支撑框架以及供提升装置附接至转子轮毂用的第二附接结构。该基座框架具有支撑平面以及用于附接至转子轮毂的转子轴连接件的第一附接结构，支撑平面和第一附接结构布置在基座框架的相对两侧。该弯曲支撑框架包括分别具有弯曲支撑面部分及平直支撑面部分的弯曲框架部分及平直框架部分。具有平直支撑面部分的平直框架部分侧向于转子轮毂的预期旋转轴线布置，并且平直支撑面部分相对于转子轮毂的预期旋转轴线所成的角度小于15度。弯曲框架部分连接在基座框架与平直框架部分之间，使得弯曲支撑面部分从支撑平面弯曲到平直支撑面部分。第二附接结构侧向于转子轮毂的所述预期旋转轴线，并且布置在转子轮毂相对于平直框架部分的位置的相对侧。本发明还提供一种用于将转子轮毂从使其预期旋转轴线垂直取向的位置转动到使其预期旋转轴线关于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置。将转子轮毂设置在本发明的转动支架中，其中转子轮毂的转子轴连接件附接至第一附接结构。将第二附接结构附接至转子轮毂。将提升装置附接至第二附接结构并且提升第二附接结构，从而使转子轮毂在弯曲支撑面部分上滚动直到转子轮毂的预期旋转轴线相对于地面以与转子轴的旋转轴线相对于地面的角对应的角取向。

Description

用于风轮机的转子轮毂的转动支架及转动转子轮毂的方法
技术领域
本发明涉及用于风轮机的转子轮毂的转动支架以及用于将转子轮毂从运输位置转动至取向成为附接至风轮机的转子轴做好准备的位置的方法。
背景技术
本领域中公知的风轮机包括锥形风轮机塔架以及定位在塔架顶部上的风轮机机舱。具有若干转子叶片的风轮机转子借助由转子轴承载的转子轮毂连接至机舱，该转子轴延伸出机舱前部。图1中示出了呈水平轴线风轮机构造的示例性风轮机。
转子的半径影响风轮机的性能。例如，具有增大的半径的风轮机即便在微风状况下也能输出功率。同样地，在任何给定风况下，具有增大半径的风轮机可以比给定的风轮机发更多的电。转子的半径基本上由转子叶片的长度确定。因此，近来架设的风轮机的转子叶片越来越长。然而，尽管使用轻量型的材料与结构，但是叶片因长度而变得更重，因而不仅杠杆作用增加而且离心力也增大。由转子轮毂接收转子叶片的重量、杠杆作用以及离心力。在操作过程中，转子轮毂额外接收来自越来越长的转子叶片的增大的转矩，并将转矩转换成旋转。转子轮毂适于将所有这些负荷传递至转子轴。
因此，转子轮毂提供大量结构以将转子轮毂连接至转子叶片并且连接至转子轴，并因而使转子叶片刚性连接至转子轴。所述大量结构包括：诸如叶片轴承以及转子轴连接件之类的结构，叶片轴承与转子轴连接件适于向转子轮毂提供分别用于转子叶片与转子轴的附接结构；以及将来自转子叶片的负荷传递至转子轴的结构。所述附接结构设计成允许转子轮毂即时附接至转子轴。所述附接结构还设计成允许在运输拆开的转子零件后在风轮机的架设场所组装转子，对于组装转子前附接至转子轴的转子轮毂而言更是这样。
转子轮毂还包括调节转子叶片的控制齿轮以便在广泛的风况及方向下获得最优的能量或者以便以任何期望的方式操作风轮机。具体地说，转子轮毂可以包括用于公共的或者个体的叶片桨距调节的转子叶片桨距控制齿轮驱动器。转子叶片的调节暗含：转子轮毂不仅包括保持转子叶片的结构，而且允许转子叶片绕各个转子叶片的相应的纵向轴线旋转。
因此，转子轮毂是相当重的结构，该结构由于风轮机的尺寸(尤其是风轮机的半径)而变得更重。转子轮毂还需要被非常谨慎地操控。转子轮毂可能被损坏并且可能在应用过程中遇到失衡，转子轴轴承可能遇到导致额外磨损的额外失衡负荷。在损害的一些情况下，要牺牲风轮机的最佳操作来维持风轮机设备及其部件的使用寿命。
在转子轮毂是相当重的结构的情况下，可能不允许转子轮毂以某种程度的不受控制的方式移动、转动或者从起重机悬挂地摆动，因为这些可能损害周围的物体以及伤害旁观的操作人员。
而且，转子轮毂不应该支撑在其外表面的任何任意部分上，而应该优选布置成支承在其附接结构之一上，优选支承在转子轴连接件上。通常，可以在转子轴连接件面向下并且靠置在某种专用支撑结构上的情况下储存及运输转子轮毂。
下文中，转子轴连接件面向下的转子轮毂的位置将被称作“运输位置”。在此位置中，转子轮毂的预期旋转轴线(即，转子轮毂将在风轮机处的操作过程中旋转所绕的轴线)相对于地面垂直延伸。
为了使转子轮毂从运输位置到用于安装的取向，转子轮毂被转动成使得预期旋转轴线平行于转子轴的旋转轴线。在一些实施方式中，在此位置中，预期旋转轴线相对于垂直方向倾斜或者横向于垂直方向取向。尤其在水平轴线风轮机中，呈安装取向的预期旋转轴线基本相对于地面平行地延伸，即，如本领域中常见的那样相对于地面平行或者以某些程度倾斜。在下文中，术语“地面”将指具有与重力矢量共线的法向矢量的平面。
然而，如果仅仅提升转子轮毂的一侧以便使转子轮毂倾斜，那么转子轮毂将仅被提升附接器以及位于转子轮毂的与提升附接器相对的一侧的某点支撑。这在转子轮毂的重心位于这两个支撑点之间的连线上方的情况下会是一种不稳定状态。因此，转子轮毂会向一侧倾倒并且可能在从起重机悬挂时开始回转。回转是有潜在危险的，并且可能难以控制。而且，试图将转子轮毂附接至转子轴之前需要减弱从起重机悬挂的转子轮毂的这种回转。
以前，转子轮毂附接有一个或者多个转子叶片，并且转子叶片用作杠杆以在转子轮毂提升至其最终位置时允许转子轮毂缓慢转动。然而，此方法同时需要两个起重机的协调，一个用于控制并提升转子轮毂，一个用于控制并提升转子叶片。
EP2226496A2涉及调节用于安装在风轮机上的零件的取向，例如，调节用于安装的叶片轴承的取向。为此，提升装置具有倒U形承载框架，该框架保持位于其侧壁之间的倾斜框架。
EP2434141A1公开了：在制造风轮机的过程中，部件安装在偏航机座的两侧上。为此，机座可能会翻转。具体地说，机座安装在具有提升装置和转动装置的偏航转动设备中。在提升装置提升机座后，转动装置可以转动机座。
因此，本发明的一个目的是提供转子轮毂从转子轴连接件面向下取向到预期旋转轴线取向成为附接至风轮机的转子轴做好准备的取向的受控转动。
发明内容
尽管独立权利要求限定了本发明，但是从属权利要求、下面的描述以及附图中阐明了本发明的其他方面。
根据第一方面，本发明提供一种转动支架，其用于使转子轮毂从运输位置转动到取向成为附接至风轮机的转子轴做好准备的位置的。该转动支架包括：基座框架，该基座框架具有支撑平面以及用于附接至所述转子轮毂的转子轴连接件的第一附接结构，所述第一附接结构布置成对准所述转子轮毂的预期旋转轴线，并且所述支撑平面布置成垂直于所述转子轮毂的所述预期旋转轴线延伸；弯曲支撑框架，该弯曲支撑框架包括分别具有弯曲支撑面部分及平直支撑面部分的弯曲框架部分及平直框架部分；以及供提升装置附接至所述转子轮毂用的第二附接结构；其中，具有所述平直支撑面部分的所述平直框架部分布置成在所述转子轮毂的所述预期旋转轴线的一侧，并且所述平直支撑面部分相对于所述支撑平面以非零度角取向；所述弯曲框架部分连接在所述基座框架与所述平直框架部分之间，使得所述弯曲支撑面部分从所述支撑平面弯曲到所述平直支撑面部分；并且所述第二附接结构适于侧向于所述转子轮毂的所述预期旋转轴线布置，并且适于布置在所述转子轮毂相对于所述平直框架部分的位置的相对侧。
优选的是，所述支撑平面与所述第一附接结构布置在所述基座框架的相对两侧。
优选的是，所述平直支撑面部分布置成取向成使得当所述转子轮毂转动至使其所述预期旋转轴线相对于所述垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置时，所述平直支撑面部分水平。优选的是，所述平直支撑面部分布置成与所述转子轮毂的所述预期旋转轴线成角度以与相对于垂直方位的倾斜取向或横向取向匹配。优选的是，所述平直支撑面部分布置成与所述转子轮毂的所述预期旋转轴线成角度以匹配所述转子轴的倾斜角。优选的是，所述平直支撑面部分布置成与所述转子轮毂的所述预期旋转轴线成小于15度的角。
根据另一方面，本发明还提供一种用于使转子轮毂从运输位置转动到取向成为附接至风轮机的转子轴做好准备的位置的方法。该方法包括：将转子轮毂设置在根据第一方面的转动支架中，其中所述转子轮毂的转子轴连接件附接至所述第一附接结构，所述转动支架与所述转子轮毂在所述基座框架位于所述转子轮毂下方的情况下处于所述运输位置；将所述第二附接结构附接至所述转子轮毂；将提升装置附接至所述第二附接结构；并且提升所述第二附接结构，从而使所述转子轮毂在弯曲支撑面部分上滚动直到所述转子轮毂的所述预期旋转轴线相对于地面以与所述转子轴的旋转轴线相对于地面所成的角对应的角取向。
附图说明
借助实施例相对于附图阐明本发明的实施方式，在附图中：
图1示出了从前面看时根据现有技术的大型现代风轮机；
图2A示出了附接至根据本发明的转动支架的转子轮毂，该转子轮毂处于运输位置；
图2B示出了附接至根据本发明的转动支架的转子轮毂，该转子轮毂处于取向成为附接至风轮机用的转子轴做好准备的位置；
图3A示出了处于运输位置的、设置在根据本发明的转动支架中的转子轮毂；
图3B示出了位于根据本发明的转动支架中的转子轮毂，该转子轮毂由附接结构提升并在弯曲支撑面上滚动；
图3C示出了处于最终位置的转子轮毂以及根据本发明的转动支架，转子轮毂挂起到附接结构并被转动支架支撑；
图3D示出了处于最终位置的转子轮毂以及根据本发明的转动支架，转动支架被辅助支撑框架支撑；以及
图3E示出了被附接结构悬挂并脱离根据本发明的转动支架的转子轮毂。
具体实施方式
图1示出了风轮机102，该风轮机具有机舱104以及通过转子轴枢轴转动地安装至机舱104的转子轮毂106。转子轴从转子轮毂106背对观察者延伸，因而未示出。机舱104经由旋转接头安装在风轮机塔架108上。风轮机的转子轮毂106包括三个附接至转子轮毂106的风轮机叶片110。转子轮毂106适于绕其旋转轴线(该旋转轴线对准转子轴的旋转轴线)旋转，使得转子叶片110扫掠大致垂直于旋转轴线的旋转平面。旋转轴线相对于地面基本平行，即，相对于地面平行或相对于地面以些许倾斜角倾斜，所述倾斜角在一些实施例中小于15度，优选小于10度，在一些实施例中为6度。倾斜角是风轮机的转子轴的旋转轴线相对于地面所成的角。
在继续进一步详细描述本发明的实施方式之前，论述转动支架的一些一般方面。一种转动支架，该转动支架用于使转子轮毂从使其预期旋转轴线垂直取向的位置转动到使其预期旋转轴线关于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置，该转动支架包括基座框架，该基座框架具有支撑平面以及用于附接至转子轮毂的转子轴连接件的第一附接结构，支撑平面与第一附接结构布置在基座框架的相对两侧，第一附接结构对准转子轮毂的预期旋转轴线，支撑平面垂直于转子轮毂的预期旋转轴线延伸。转动支架还包括弯曲支撑框架，该弯曲支撑框架包括：分别具有弯曲支撑面部分及平直支撑面部分的弯曲框架部分及平直框架部分；以及供提升装置附接至转子轮毂用的第二附接结构。具有平直支撑面部分的平直框架部分布置成在转子轮毂的预期旋转轴线的一侧。平直支撑面部分布置成与转子轮毂的预期旋转轴线所成的角与相对于垂直方位的倾斜取向或者横向取向相匹配。弯曲框架部分连接在基座框架与平直框架部分之间，使得弯曲支撑面部分从支撑平面弯曲到平直支撑面部分。第二附接结构侧向于转子轮毂的预期旋转轴线布置，并且布置在转子轮毂相对于平直框架部分的位置的相对侧。
在一些实施方式中，使其预期旋转轴线垂直取向的位置对应于转子轮毂的运输位置。在一些实施方式中，使其预期旋转轴线关于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置对应于取向成为附接至风轮机的转子轴做好准备的位置。在一些实施方式中，相对于垂直方位的倾斜取向或横向取向对应于转子轴的倾斜角。
在一些实施方式中，平直支撑面部分布置成所成的角小于15度，优选小于8度并且更优选小于6度。
在一些实施方式中，弯曲支撑面部分与支撑平面和平直支撑面部分分别齐平地抵接。
在一些实施方式中，转动支架还包括用于辅助支撑框架的抵接结构，该抵接结构布置成邻近基座框架和弯曲框架部分之间的连接。
在一些实施方式中，第二附接结构适于接合转子轮毂的叶片轴承。
在一些实施方式中，弯曲支撑表面部分呈圆弧形状。
在一些实施方式中，弯曲支撑框架具有第一弯曲支撑面部分、第一平直支撑面部分、第二弯曲支撑面部分以及第二平直支撑面部分，第一弯曲支撑面部分与第二弯曲支撑面部分分别抵接第一平直支撑面部分与第二平直支撑面部分，第一弯曲支撑面部分和第一平直支撑面部分分别平行于第二弯曲支撑面部分和第二平直支撑面部分延伸，并且第一弯曲支撑面部分和第一平直支撑面部分分别与第二弯曲支撑面部分和第二平直支撑面部分间隔开。
在一些实施方式中，第一弯曲支撑面部分和第一平直支撑面部分以基座框架的延伸有弯曲支撑框架的一侧的宽度与第二弯曲支撑面部分和第二平直支撑面部分间隔开。
在一些实施方式中，第一平直支撑面部分与第二平直支撑面部分借助横杆连接。
在一些实施方式中，第二附接结构包括提升装置附接机构，该提升装置附接机构在附接至转子轮毂时定位成使得与转子轮毂的重心的连线相对于与转子轮毂的预期旋转轴线正交的正交线成小于15度的角，优选为6度的角。
在一些实施方式中，平直支撑面部分以等于倾斜角和直角之和的角关于支撑平面取向。
一种用于使转子轮毂从使其预期旋转轴线垂直取向的位置转动到使其预期旋转轴线关于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置的方法，该方法包括：将转子轮毂设置在根据上述任一实施方式的转动支架中；将转子轮毂的转子轴连接件附接至第一附接结构；使转动支架与转子轮毂处于运输位置，其中基座框架位于转子轮毂下方；将第二附接结构附接至转子轮毂；将提升装置附接至第二附接结构并且提升第二附接结构，从而使转子轮毂在弯曲支撑面部分上滚动直到转子轮毂的预期旋转轴线相对于地面以与转子轴的旋转轴线相对于地面的角对应的角取向。
在一些实施方式中，所述方法包括：将转子轮毂放置在转动支架上；将第一附接结构附接至转子轮毂的转子轴连接件；并且将转子轮毂与转动支架运输至风轮机的架设场所。
在一些实施方式中，所述方法还包括：在转子轮毂在弯曲支撑面上滚动后，将辅助支撑框架布置在基座框架的抵接结构下方以防止转动支架回滚。
在一些实施方式中，所述方法还包括从基座框架拆卸转子轮毂并借助提升装置将转子轮毂提升至附接位置。
图2A示出了安装在处于初始位置的转动支架210上的转子轮毂106。转子轮毂106包括：转子轴连接件201(参见图2B)，该转子轴连接件用于将转子轮毂106附接至转子轴；以及至少一个叶片轴承202，该叶片轴承用于附接转子叶片110。在所示实施方式中，转子轮毂106取向成使得其预期旋转轴线沿相对于地面沿垂直方向延伸，即，预期旋转轴线与重力矢量共线。所述预期旋转轴线是在转子轮毂106安装在风轮机102上并附接至转子轴后转子轮毂106的旋转轴线。转子轴连接件201面向下并且基本上绕预期旋转轴线203径向布置。转子轮毂106还包括鼻锥204，该鼻锥面向上并且同样地绕预期旋转轴线203径向布置。鼻锥204可以从转子轮毂106移除以允许在不移除任一风轮机叶片110的情况下进入安装在风轮机102上的转子轮毂106的内部。所述至少一个叶片轴承202布置成使得附接至此的叶片垂直于预期旋转轴线延伸。在一些实施方式中，叶片轴承202以若干度(例如小于10度)相对于预期旋转轴线203倾斜。转子轮毂106使叶片轴承202连接至转子轴连接件201，并且适于使转矩从风轮机叶片110传递至转子轴。
转动支架210包括基座框架211与弯曲支撑框架214。在所述实施方式中，通过利用双T梁形成基座框架211与弯曲支撑框架214。所示实施方式中的基座框架211具有平坦的形状。基座框架211设置有：用于附接转子轴连接件201的第一附接结构212；以及支撑平面213，转动支架210凭借该支撑平面支托在地面上。在一些实施方式中，支撑平面213形成为整体的或组合的平坦支撑面。第一附接结构212与支撑平面213布置在基座框架211的相对两侧上，使得基座框架211的最短尺寸从支撑平面213延伸至第一附接结构212。在所示实施方式中，基座框架211具有长方形形状并且在平行于地面的两个方向上延伸，并且在垂直方向上限于包括在其中的双T梁的厚度。支撑平面213由双T梁的位于基座框架211的一侧上的凸缘的外部形成。在另选的实施方式中，基座框架具有三角形形状或者十字形形状，并且支撑平面由离散的支撑点形成。
在所示实施方式中，弯曲支撑框架214包括弯曲框架部分215与平直框架部分216。弯曲框架部分215包括弯曲支撑面部分215a，并且平直框架部分216包括平直支撑面部分216a。在各自的界面处，弯曲支撑面部分215a齐平地抵接基座框架211的支撑平面213，平直支撑面部分216a齐平地抵接弯曲支撑面部分215a。在一些实施方式中，平直支撑面部分216a极短或者仅构成弯曲支撑面部分215a的端部。
相对于基座框架211而言，弯曲支撑框架214包括近端部分217与远端部分218，其中，远端部分218包括平直框架部分216。
在一些实施方式中，平直支撑面部分216a相对于转子轮毂106的预期旋转轴线203所成的角对应于转子轴的倾斜角。因此，如果转子轴平行于地面延伸，那么平直支撑面部分216a平行于转子轮毂106的预期旋转轴线203延伸。如果转子轴以某一角度相对于地面略微倾斜，那么平直支撑面部分216a以相同或相似的角相对于转子轮毂106的预期旋转轴线203延伸。
在其他实施方式中，即使转子轴以某一角度相对于地面略微倾斜，平直支撑面部分216a也平行于转子轮毂106的预期旋转轴线203。
当基座框架211的支撑平面213垂直于转子轮毂106的预期旋转轴线203延伸时，平直支撑面部分216a以等于倾斜角和直角之和的角度相对于支撑平面213取向。
弯曲支撑面部分215a从面向下并且基本垂直于预期旋转轴线203延伸的支撑平面213弯曲至平直支撑面部分216a的方向。在一些实施方式中，弯曲支撑面部分215a呈圆弧面形状。
在所示实施方式中，弯曲支撑框架214具有第一弯曲支撑面部分215a、第一平直支撑面部分216a、第二弯曲支撑面部分215a以及第二平直支撑面部分216a。第一弯曲支撑面部分215a与第一平直支撑面部分216a分别平行于第二弯曲支撑面部分215a与第二平直支撑面部分216a延伸并分别与第二弯曲支撑面部分215a与第二平直支撑面部分216a间隔开。该间隔相当于长方形基座框架211的一侧(弯曲支撑框架214从该侧延伸)的宽度。
在远端部分218中，弯曲支撑框架214的平直支撑面部分216a借助位于其最远端的横杆219连接。在另选的实施方式(未示出)中，仅设置一个弯曲支撑面部分215a与一个平直支撑面部分216a，横杆219以T形构造布置在平直支撑面部分216a的最远端。在另外的实施方式中，横杆219沿其长度与平直框架部分216相交。在所有这些实施方式中，横杆219平行于支撑平面213延伸。
在所示实施方式中，基座框架211与弯曲支撑框架214由双T梁形成。双T梁可在基座框架211处焊接或者栓接在一起。为了使基座框架211与弯曲支撑框架214连接，基座框架211的两个平行的双T梁设置有位于一侧的凸缘，并且同样地，弯曲支撑框架214设置有位于近端部分217的端部处的凸缘。在所示实施方式中，基座框架211的凸缘和弯曲支撑框架214的凸缘栓接在一起。另选的是，基座框架211的凸缘和弯曲支撑框架214的凸缘可以借助现有技术中公知的任一适当手段连接。
在一些实施方式中，横杆219同样地在远端部分218处焊接至平直框架部分216。横杆形成为双T梁，或者另选形成为C形梁。在一个实施方式中，位于横杆219一侧的表面布置成与平直支撑面部分216a齐平。在一些实施方式中，平直支撑面216由横杆219的侧面以及弯曲支撑面部分215a的远端形成。
在另外的实施方式中，弯曲支撑面部分收缩成锐利边缘，转子轮毂可在该锐利边缘上倾斜，并且该锐利边缘经由另一平直面部分连接至支撑平面213，或者成形成锐利边缘的弯曲面部分与支撑平面213接界。
优选的是，安装在转动支架210上的转子轮毂106没有延伸超出弯曲支撑面部分215a和平直支撑面部分216a的部分。因此，转子轮毂106在滚动之前、滚动过程中或滚动后不接触地面。
转动支架210还包括第二附接结构220，该第二附接结构用于将提升装置附接至转子轮毂106。第二附接结构220布置在转子轮毂106的预期旋转轴线203的旁侧，并且相对于弯曲支撑框架214的平直框架部分216布置在预期旋转轴线203的相反侧。当提升第二附接结构220时，转子轮毂106与转动支架210不仅被提升装置支撑而且被弯曲支撑框架214支撑，并且支托在弯曲支撑面部分215a上。在提升转动支架210的过程中，转子轮毂106在弯曲支撑面部分215a上滚动，从而如箭头250所示转动转子轮毂106的预期旋转轴线203。
图2B示出了滚动后处于最终位置的转动支架210与转子轮毂106。转子轮毂106的预期旋转轴线203具有相对于地面与转子轴的倾斜角对应的取向。根据此新假定的取向，通过使转子轮毂106适当绕其现在的垂直轴线转动，预期旋转轴线203平行于转子轴的旋转轴线。平直支撑面部分216a支托在地面上。
在所示实施方式中，辅助支撑框架230设置在基座框架211下方以从地面支撑基座框架211，从而防止转动支架210回滚并将转动支架210维持在最终位置。所示实施方式中的辅助支撑框架230由两个均以三角形构造设置的梁结构231形成。梁结构借助斜撑232稳固。辅助支撑框架230接合基座框架211的抵接结构211a。
所示实施方式中的抵接结构211a布置成：邻近弯曲支撑框架的近端217；并且位于第一和第二弯曲支撑面部分215a之间；并且按照图2B中所示的取向位于基座框架211面向地面的一侧上。抵接结构211a形成为匹配辅助支撑框架230的上表面。在一个实施方式中，抵接结构211a形成为接纳辅助支撑框架230的插开口。在另一实施方式中，抵接结构211a仅提供钝缘，该钝缘被接纳在位于辅助支撑框架230的顶部中的凹口中。
辅助支撑框架230适于借助叉车或者类似的运输机以及提升装置移动并在最终位置置于基座框架211下方。在另外的实施方式中，辅助支撑框架230可以具有轮子并且可以推入就位，或者在另外的实施方式中，可以自行定位及移除。在其他实施方式中，转动支架210与转子轮毂106滚动，然后提升到辅助支撑框架230上。在这些实施方式中，辅助支撑框架230甚至可以保持在其位置上而无需移动。
在另选的实施方式中，辅助支撑框架230从抵接结构211a铰接，并且适于一旦转动支架210滚动就从位于第一和第二弯曲支撑面部分215a之间的位置摆动到其抵接位置。
在图2B中所示的位置中，与转子轮毂106在一起的转动支架210被从提升装置拆卸并存放在转动支架210和辅助支撑框架230上直到进一步使用，或者提升装置保持附接至第二附接结构220使得转子轮毂106基本上从提升装置悬挂。一旦提升装置承载转子轮毂106的重量，转子轴连接件201就可以与第一附接结构212脱离接合，使得从转动支架210拆卸转子轮毂。在从转动支架210移除转子轮毂106后，转子轮毂106绕其垂直轴线转动直到转子轮毂的预期旋转轴线203与转子轴的旋转轴线平行。转子轮毂106如箭头260所示被进一步提升到适于安装在风轮机转子轴上的位置。在拆卸掉转子轮毂106后，辅助支撑框架阻止转动支架210回滚，否则会损害转子轮毂106以及转动支架210周围的操作人员和结构。
例如，提升装置是起重机并且第二附接结构可以基本上适于与起重机吊钩接合。
在图2B中所描绘的实施方式中，通过使连接长方形基座框架211的对角的横梁211b相交而形成的斜撑建立基座框架211。
图3A至图3E示出了转子轮毂106从运输位置转动到最终位置以及进一步从转动支架210移除转子轮毂106的过程，所述最终位置具有相对于地面与风轮机的转子轴的倾斜角对应的取向。
在图3A中，转子轮毂106放置于转动支架210上。为此，T形轭穿过位于鼻锥204中的孔附接至转子轮毂106并将轮毂提升到转动支架210上。在放置过程中，转子轮毂106取向成其预期旋转轴线203垂直取向并且其转子轴连接件201面向地面。转子轮毂106被放置在位于转动支架210的基座框架211上的第一附接结构212上。然后，将转子轮毂106附接至第一附接结构212。在一些实施方式中，第一附接结构212具有对应转子轴的附接面的表面，使得转子轴连接件201可以以与转子轴连接件201附接至转子轴的相同方式附接至第一附接结构212。但是，在一些实施方式中，采用缩减的附接手段。例如，如果转子轴连接件201适于旋拧至转子轴，那么使用减少的螺栓或者螺栓孔，因为转子轴连接件201仅需要承载转子轮毂106的载荷，而不需要承载任一转子叶片的载荷。
第二附接结构220附接至转子轮毂106的其中一个叶片轴承202。主要在转子轮毂106附接至第一附接结构212之前或之后进行第二附接结构220附接至叶片轴承202的操作。
转子轮毂106与第二附接结构220一起在转动支架210上布置成使得第二附接结构220和平直框架部分216位于转子轮毂106的相对两侧。在第一附接结构212和第二附接结构220附接至转子轮毂106之后，将提升装置附接至第二附接结构220。该提升装置是例如具有适于附接至第二附接结构220的起重机吊钩的起重机。另外，在所示的实施方式中，第二附接结构220包括提升装置附接机构221(例如用于附接至起重机吊钩的环)。附接至第二附接结构220后，提升装置提升第二附接结构220以及与转动支架210在一起的转子轮毂106。
图3B示出了提升装置将第二附接结构220提起一定程度后与转动支架210在一起的转子轮毂106。虽然转动支架210先前凭借支撑平面213支托在地面上，但是转动支架210由于第二附接结构220的提升而开始在弯曲支撑框架214的弯曲支撑面部分215a上滚动。因此，尽管转子轮毂106的部分重量由提升装置承载，但是其余部分的重量由转动支架210承载。提升装置将继续提升第二附接结构220和转子轮毂106直到转动支架210支托在其平直框架部分216的平直支撑面部分216a上。
图3C示出了附接至转动支架210的转子轮毂106，转动支架210支托在平直支撑面部分216a上。平直支撑面部分216a相对于转子轮毂106的预期旋转轴线203的角与转子轴的倾斜角对应。
在移除提升装置时，根据转动支架210和转子轮毂106的组件的重心相对于平直支撑面部分216a的位置，该组件在所示的位置中保持稳定或者倾向于回滚至初始位置。具体地说，如果该组件的重心垂直布置在位于第一和第二平直支撑面部分216a的终端之间的区域的上方，那么该组件在最终位置保持稳定而不回滚。如果该组件的重心靠近转子轴连接件201与基座框架211布置，那么组件倾向于回滚成支托在基座框架211上，从而需要保持由提升装置支撑以防这样的回滚。如果该组件的重心靠近鼻锥204布置，那么该组件趋于向横杆219这边倾斜。
图3D示出了处于最终位置的转子轮毂106和转动支架210的组件，辅助支撑框架230支撑基座框架211。辅助支撑框架230防止组件回滚，(尤其是在重心靠近基座框架211时)。如上参照图2B所述，辅助支撑框架230定位在基座框架下方。为了布置辅助支撑框架230，使组件滚动到最终位置。然后，将辅助支撑框架230放置在基座框架211下方。放置之后，允许组件略微回滚以便允许转动支架210的抵接结构211a接合辅助支撑框架230的顶部处的上表面。在其他实施方式中，使组件滚动，然后被提升到辅助支撑框架230上。在这些实施方式中，辅助支撑框架230甚至可以保持在其位置中并且无需移动。
在该取向，可以存放组件直到转子轮毂106被从转动支架210移除以安装在风轮机处，或者直到进一步使用。由于组件被辅助支撑框架230支撑，可以拆卸提升装置直至再需要该提升装置。
图3E示出了从转动支架210拆卸下来的转子轮毂106，转子轮毂106借助第二附接结构220从提升装置悬挂。此时，转子轮毂106被提升到用于附接至风轮机102的转子轴的位置中。尽管预期旋转轴线203此时具有和转子轴的旋转轴线一样的相对于地面的角，但是转子轮毂106仍会需要绕其新的垂直轴线转动直到转子轮毂106的预期旋转轴线203平行于转子轴的旋转轴线取向。然后可以使转子轮毂106到达其安装位置以允许转子轮毂106附接至转子轴。在所述安装位置中，转子轮毂106的预期旋转轴线203与转子轴的旋转轴线对准到在转子轮毂106附接至转子轴的过程中偏差可以被抵消的程度。
第二附接结构220适于在预期旋转轴线203保持相对于地面的角与转子轴的旋转轴线的倾斜角对应的情况下悬挂转子轮毂106。在一些实施方式中，第二附接结构220的提升装置附接机构221在附接至转子轮毂106时定位成与转子轮毂106的重心的连线相对于与预期旋转轴线203正交的正交线所成的角对应于转子轴相对于地面的倾斜角。在一些实施方式中，提升装置附接机构221不可重定位地布置在第二附接机构上的此位置中。在其他实施方式中，提升装置附接机构221适于平行于预期旋转轴线203移位，尤其是为了适于不同的转子轮毂。当预期旋转轴线203的角度被提升装置附接机构221的位置最终确定时，平直支撑面部分216a相对于预期旋转轴线203的布置特别用于避免转子轮毂106在刚从转动支架210拆卸后的偏转。
在一些实施方式中，用于使转子轮毂106在转动支架210上滚动的提升装置与用于在转子轮毂106从转动支架210拆卸后将转子轮毂106提升到适于附接至转子轴的位置的提升装置相同，在其他实施方式中这两者提升装置不同。在这些实施方式中，较小的提升装置(例如小型起重机或者叉车)滚动转子轮毂106，较大的提升装置(例如大型起重机)将转子轮毂106提升至附接位置。
尽管参照将转子轮毂从运输位置转动到取向成为附接至风轮机的转子轴做好准备的位置描述了本发明，但是只要需要，转动支架还可以在制造、组装、测试或者其他操作过程中用于在工厂中使转子轮毂旋转。
附图标记
102风轮机
104机舱
106转子轮毂
108风轮机塔架
110转子叶片
201转子轴连接件
202叶片轴承
203预期旋转轴线
204鼻锥
210基座框架
211a抵接结构
211b斜撑
212第一附接结构
213支撑平面
214弯曲支撑框架
215弯曲框架部分
215a弯曲支撑面部分
216平直框架部分
216a平直支撑面部分
217近端部分
218远端部分
219横杆
220第二附接结构
221提升装置附接机构
230辅助支撑框架
231三角梁
232斜撑
250转动箭头
260提升箭头

Claims (15)

1.一种转动支架，该转动支架用于使转子轮毂(106)从使其预期旋转轴线(203)垂直取向的位置转动到使其预期旋转轴线(203)关于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置，该转动支架包括：
基座框架(211)，该基座框架具有支撑平面(213)以及用于附接至所述转子轮毂(106)的转子轴连接件(201)的第一附接结构(212)，所述第一附接结构(212)布置成对准所述转子轮毂(106)的所述预期旋转轴线(203)，并且所述支撑平面(213)布置成垂直于所述转子轮毂(106)的所述预期旋转轴线(203)延伸；
弯曲支撑框架(214)，该弯曲支撑框架包括：分别具有弯曲支撑面部分(215a)及平直支撑面部分(216a)的弯曲框架部分(215)及平直框架部分(216)；以及
供提升装置附接至所述转子轮毂(106)用的第二附接结构(220)；
其中，具有所述平直支撑面部分(216a)的所述平直框架部分(216)布置成在所述转子轮毂(106)的所述预期旋转轴线(203)的一侧，并且所述平直支撑面部分(216a)相对于所述支撑平面(213)以非零度角取向；
所述弯曲框架部分(215)连接在所述基座框架(211)与所述平直框架部分(216)之间，使得所述弯曲支撑面部分(215a)从所述支撑平面(213)弯曲到所述平直支撑面部分(216a)；并且
所述第二附接结构(220)适于侧向于所述转子轮毂(106)的所述预期旋转轴线(203)布置，并且布置在所述转子轮毂(106)相对于所述平直框架部分(216)的位置的相对侧。
2.根据权利要求1所述的转动支架，其中，所述弯曲支撑面部分(215a)与所述支撑平面(213)及所述平直支撑面部分(216a)分别齐平地抵接。
3.根据前述任一项权利要求所述的转动支架，该转动支架还包括用于辅助支撑框架(230)的抵接结构(211a)，该抵接结构(211a)布置成邻近所述基座框架(211)与所述弯曲框架部分(215)之间的界面。
4.根据前述任一项权利要求所述的转动支架，其中，所述第二附接结构(220)适于接合所述转子轮毂(106)的叶片轴承(202)。
5.根据前述任一项权利要求所述的转动支架，其中，所述弯曲支撑表面部分(215a)呈圆弧形状。
6.根据前述任一项权利要求所述的转动支架，其中，所述弯曲支撑框架(214)具有第一弯曲支撑面部分(215a)、第一平直支撑面部分(216a)、第二弯曲支撑面部分(215a)以及第二平直支撑面部分(216a)；
所述第一弯曲支撑面部分(215a)及所述第二弯曲支撑面部分(215a)分别抵接所述第一平直支撑面部分(216a)及所述第二平直支撑面部分(216a)；
所述第一弯曲支撑面部分(215a)和所述第一平直支撑面部分(216a)分别平行于所述第二弯曲支撑面部分(215a)和所述第二平直支撑面部分(216a)延伸；并且
所述第一弯曲支撑面部分(215a)和所述第一平直支撑面部分(216a)分别与所述第二弯曲支撑面部分(215a)和所述第二平直支撑面部分(216a)间隔开。
7.根据权利要求6所述的转动支架，其中，所述第一弯曲支撑面部分(215a)和所述第一平直支撑面部分(216a)以所述基座框架(211)的延伸有所述弯曲支撑框架(214)的一侧的宽度与所述第二弯曲支撑面部分(215a)和所述第二平直支撑面部分(216a)间隔开。
8.根据权利要求6或7所述的转动支架，其中，所述第一平直支撑面部分(216a)与所述第二平直支撑面部分(216a)借助横杆连接。
9.根据前述任一项权利要求所述的转动支架，其中，所述第二附接结构(220)包括提升装置附接机构(221)，该提升装置附接机构适于在附接至所述转子轮毂(106)时定位成使得与所述转子轮毂(106)的重心的连线相对于与所述转子轮毂(106)的所述预期旋转轴线(203)正交的正交线成小于15度的角，优选为6度的角。
10.根据前述任一项权利要求所述的转动支架，其中，所述平直支撑面部分(216a)以等于倾斜角和直角之和的角关于所述支撑平面(213)取向。
11.一种用于使转子轮毂从使其预期旋转轴线(203)垂直取向的位置转动到使其预期旋转轴线(203)关于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向的位置的方法，该方法包括：
将转子轮毂(106)设置在根据前述权利要求1至10中任一项所述的转动支架(210)中，其中所述转子轮毂(106)的转子轴连接件(201)附接至所述第一附接结构(212)，所述转动支架(210)与所述转子轮毂(106)在所述基座框架(211)位于所述转子轮毂(106)下方的情况下处于运输位置；
将所述第二附接结构(220)附接至所述转子轮毂(106)；
将提升装置附接至所述第二附接结构(220)；并且
提升所述第二附接结构(220)，从而使所述转子轮毂(106)在所述弯曲支撑面部分(215a)上滚动直到所述转子轮毂(106)的所述预期旋转轴线(203)相对于垂直方位倾斜或者横向于垂直方位取向。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法包括：将所述转子轮毂(106)放置在所述转动支架(210)上，将所述第一附接结构(212)附接至所述转子轮毂(106)的所述转子轴连接件(201)，并且将所述转子轮毂(106)与所述转动支架(210)运输至风轮机的架设场所。
13.根据权利要求11或12所述的方法，所述方法还包括：在所述转子轮毂(106)在所述弯曲支撑面上滚动后，将辅助支撑框架(230)布置在所述基座框架(211)的抵接结构(211a)下方以防止所述转动支架(210)回滚。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，所述方法还包括：从所述基座框架(211)拆卸所述转子轮毂(106)并借助所述提升装置将所述转子轮毂(106)提升至附接位置。
15.一种用于架设风轮机的方法，该方法包括根据权利要求11至14中任一项所述的转动转子轮毂的操作。
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