CN107208609B - 风轮机机舱 - Google Patents

风轮机机舱 Download PDF

Info

Publication number
CN107208609B
CN107208609B CN201680006500.3A CN201680006500A CN107208609B CN 107208609 B CN107208609 B CN 107208609B CN 201680006500 A CN201680006500 A CN 201680006500A CN 107208609 B CN107208609 B CN 107208609B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cabin
wind turbine
frame structure
transmission system
nacelle according
Prior art date
Application number
CN201680006500.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107208609A (zh
Inventor
T·L·鲍恩
H·库德斯克
J·L·纽鲍尔
K·L·彼得森
Original Assignee
维斯塔斯风力系统有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DKPA201570041 priority Critical
Priority to DKPA201570041 priority
Application filed by 维斯塔斯风力系统有限公司 filed Critical 维斯塔斯风力系统有限公司
Priority to PCT/DK2016/050017 priority patent/WO2016116112A1/en
Publication of CN107208609A publication Critical patent/CN107208609A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107208609B publication Critical patent/CN107208609B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/40Arrangements or methods specially adapted for transporting wind motor components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/68Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for machines, engines or vehicles in assembled or dismantled form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00Large containers
    • B65D88/02Large containers rigid
    • B65D88/12Large containers rigid specially adapted for transport
    • B65D88/129Transporter frames for containers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70Bearing or lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/82Arrangement of components within nacelles or towers of electrical components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/88Arrangement of components within nacelles or towers of mechanical components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2585/00Containers, packaging elements or packages specially adapted for particular articles or materials
    • B65D2585/68Containers, packaging elements or packages specially adapted for particular articles or materials for machines, engines, or vehicles in assembled or dismantled form
    • B65D2585/6802Containers, packaging elements or packages specially adapted for particular articles or materials for machines, engines, or vehicles in assembled or dismantled form specific machines, engines or vehicles
    • B65D2585/6875Containers, packaging elements or packages specially adapted for particular articles or materials for machines, engines, or vehicles in assembled or dismantled form specific machines, engines or vehicles engines, motors, machines and vehicle parts
    • B65D2585/6877Containers, packaging elements or packages specially adapted for particular articles or materials for machines, engines, or vehicles in assembled or dismantled form specific machines, engines or vehicles engines, motors, machines and vehicle parts engines or motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO MACHINES OR ENGINES OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, TO WIND MOTORS, TO NON-POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS, AND TO GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/60Assembly methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO MACHINES OR ENGINES OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, TO WIND MOTORS, TO NON-POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS, AND TO GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • F05B2240/14Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies within
    • F05B2240/142Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies within in the form of a standard ISO container
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO MACHINES OR ENGINES OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, TO WIND MOTORS, TO NON-POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS, AND TO GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/912Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure on a tower
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y02E10/726Nacelles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/52Manufacturing of products or systems for producing renewable energy
    • Y02P70/523Wind turbines

Abstract

一种被构造成安装在风轮机塔架上并支撑转子组件的风轮机机舱,该机舱至少包括第一和第二机舱模块。第一机舱模块包括第一框架结构和用于转子组件的主轴的主轴承系统,并且第二机舱模块包括第二框架结构和用于风轮机的传动系统。当机舱被安装在风轮机塔架上时,主轴承系统由风轮机塔架支撑,并且传动系统被附装至主轴承,从而使得传动系统的重量被传递至主轴承系统并由此传递至风轮机塔架。另外,第一框架结构被构造成在机舱的运输过程中和机舱的安装之前支撑主轴承系统,第二框架结构被构造成在机舱的运输过程中和机舱的安装之前支撑传动系统,第一和第二框架结构形成第一和第二船运货物集装箱的承载结构,从而使得第一和第二机舱模块能够作为船运货物集装箱来进行运输。当机舱被安装在风轮机塔架上时,第一和第二框架结构可在沿着风轮机转子的旋转轴线的方向上并排布置,并且可以被取向成具有横向于风轮机转子的旋转轴线延伸的长度。

Description

风轮机机舱

技术领域

本发明涉及一种被构造成安装在风轮机塔架上并用于支撑转子组件的风轮机机舱,该机舱至少包括第一和第二机舱模块。本发明的机舱特别适合于在大型风轮机中使用。

背景技术

在过去的几年里,在标称功率输出以及风轮机各个零部件的物理尺寸方面,风轮机的大小都有增加趋势。结果,机舱的大小也必须增加以便确保机舱能够容纳所需的风轮机部件。

风轮机通常从各个零部件的制造地或多个制造地运输到期望架设风轮机的操作场所。

因而,随着风轮机的大小并由此随着风轮机的各个零部件的大小的增加,将这些零部件运输到操作现场越来越困难,并且道路、运输车辆的尺寸给可以输送的零部件的大小施加了上限。因此,期望在将这些零部件运输到操作现场期间能够将风轮机的一些较大的零部件分成较小的模块。

EP 2 063 119公开了风轮机机舱的模块,该模块可分开地设计和管理,并且包括壳体部。该模块可连接至机舱的至少一个另外模块,该另外模块也是分开地设计和管理并且具有壳体部。模块的壳体部在机舱的组装状态下建造,该机舱包括若干模块,每个模块都是机舱的壳体的一部分。EP 2 063 119中公开的模块通过壳体部中的凸缘彼此相连。然而,这带来的结果是,对每个模块的壳体部的强度要求变得极其高,从而增加了模块的重量,而这进一步增加对偏航装置和塔架的负载承受能力的要求。

发明内容

本发明的实施方式的目的是提供一种用于风轮机的机舱,该机舱可使用普通运输装置以较低的运输和搬运成本运输,而不会限制机舱的可能大小或者甚至优选同时还增加机舱的宽度。本发明的实施方式的进一步目的是提供一种用于风轮机的模块化机舱,其中组装和安装成本较低。本发明的另一个目的是提供一种机舱,其具有改善的放置,改善是更重的风轮机部件更接近风轮机塔架。

根据本发明,通过一种被构造成安装在风轮机塔架上并支撑转子组件的风轮机机舱来实现该目的,该机舱至少包括第一和第二机舱模块,所述第一机舱模块包括第一框架结构和用于所述转子组件的主轴的主轴承系统,并且所述第二机舱模块包括第二框架结构和用于所述风轮机的传动系统。另外,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述主轴承系统由所述风轮机塔架支撑,并且所述传动系统被附装至所述主轴承,从而使得所述传动系统的重量被传递至所述主轴承系统并由此传递至所述风轮机塔架。此外,所述第一框架结构被构造成在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前支撑所述主轴承系统,并且所述第二框架结构被构造成在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前支撑所述传动系统,并且所述第一和第二框架结构形成第一和第二船运货物集装箱的承载结构,从而使得所述第一和第二机舱模块能够作为船运货物集装箱来进行运输。

这样,每个机舱模块可以分开地并且容易地运输至风轮机的现场。而且,与单件整体式机舱的相对更狭窄和长的供应链相比,机舱模块化允许供应链较宽并且较短。

由于每个框架结构都形成船运货物集装箱的承载结构,因此每个机舱模块继承了船运货物集装箱关于搬运、运输和存储的所有优点。通过专用模式(轮船、火车、卡车、驳船和货车)和设备以相对于批量运输更低的成本在世界上任何地方搬运船运货物集装箱。当与船运、运输和搬运作为传统机舱的专用过大尺寸元件的成本相比时,成本节约甚至更为显著。这适合于从工厂、在港口中、存储中和在铁路枢纽等的整个供应链。

另外,对于船运货物集装箱来说转运-船运操作最少并且快速,与常规货物轮船相比集装箱轮船更快,并且与批量运输的传统机舱或其零部件的运输所需的时间相比,能够更显著地减少港口周转时间。而且,在存储和运输过程中能够有利地堆叠船运货物集装箱,从而产生更为简单和更为廉价的包装,并且限制所需的存储空间。

另外,可作为船运货物集装箱运输的机舱模块有利地使得可以利用公路极限在遥远场所进入具有甚至大风轮机的场所。

而且,所述机舱模块有利地允许每次一个机舱模块地将机舱组装在风轮机塔架上,这允许使用更小的吊车。在随后的维修或更新(其中可以每次一个机舱模块地将一个或多个机舱模块拆下并下降到地面)过程中情况类似。

这里,船运货物集装箱是指具有适合于承受船运、存储和搬运并且通常被设计成从一种运输模式移动到另一种运输模式而无需卸载和重新装载的集装箱。船运货物集装箱还被称为联运集装箱、标准货物集装箱、箱式集装箱、海运集装箱或ISO集装箱,并且通常是指在用于洲际交通的全球集装箱化联运货物运输系统中存储和移动材料和产品的集装箱。

所述第一和第二框架结构可以包括底板和/或多个底部轨道、多个角柱和/或壁、以及多个顶部轨道(在角部和/或边缘配件中相连)。所述框架结构可以进一步包括多个十字构件或支柱以增加所述框架结构的稳定性和强度。所述框架结构可以进一步包括侧面板、顶面板和/或底面板。所述侧面板中的一个或多个可以是可塌缩的。

所述第一和第二框架结构都形成或构成了船运货物集装箱的承载结构,即所述第一和第二框架结构为箱型结构,并且这样本身能够被看作是船运货物集装箱,这是因为该框架结构可以提供船运货物集装箱的搬运、运输和堆叠所需的刚度和强度。在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前,除了所述框架结构之外,机舱模块可以包括附加的可移除框架元件,诸如横杆、支架、面板、运输罩等。例如,可以增设这些附加框架元件以增加船运货物集装箱的强度或刚度或者遮蔽或保护船运货物集装箱的内容物。

所述框架结构可以进一步包括位于一个或多个角部处的具有用于扭锁的开口的角部配件。每个角部配件可以包括位于该角部配件的不同侧的一个或多个开口,从而允许附装至一个或多个侧面或上方/下方。优选地,所述框架结构包括位于箱型结构的所有八个角部处的角部配件。这些角部配件可以有利地提供利用扭锁的帮助以(半)自动和标准化方式提升和堆叠集装箱的装置。所述角部配件可以进一步用来在存储和运输过程中以及在组装好的机舱中连接机舱模块时在侧面连接所述框架结构或者以堆叠方式连接所述框架结构。

所述第一和第二框架结构典型地由钢(可选地具有塑料或纤维增强材料)或胶合板制成。

在一个实施方式中,所述框架结构可以遵循用于系列1货物集装箱的ISO668:2013的ISO标准中的尺寸和结构规格。

如上所述,所述第一机舱模块包括第一框架结构和用于转子组件的主轴的主轴承系统,该轴承系统在所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时由所述风轮机塔架支撑,但是在所述风轮机机舱的运输过程中和该风轮机机舱的安装之前由所述第一框架结构支撑。类似地,所述第二机舱模块包括第二框架结构和用于所述风轮机的传动系统。当组装所述机舱并且将该机舱安装在所述风轮机塔架上时,所述传动系统被附装至所述第一机舱模块的主轴承,从而使所述传动系统的重量传递至所述主轴承系统并由此传递至所述风轮机塔架。然而,所述第二框架结构被构造成在所述机舱的运输过程中和该机舱的安装之前支撑所述传动系统。这样,所获得的是,对于所述模块的运输和搬运来说,所述框架结构均分开地支撑放置在其中的风轮机部件并且提供每个机舱模块的强度和刚度,而在组装和安装好的机舱中,所述主轴承系统和所述传动系统的主要风轮机部件由风轮机塔架支撑。由此,可以将所述框架结构的尺寸设计成为了机舱的运输和搬运而为每个机舱模块提供强度和刚度,但是尺寸无需设置成形成组装好的风轮机舱的承载结构。由此可以显著地减少框架结构的重量,这既降低了机舱模块的运输成本,又降低了组装成本。这样,在机舱组装之前,框架结构首先用作运输框架,然后将功能改变为罩或用于组装好的机舱的罩的框架。

在组装好的机舱中,所述第一和第二框架结构可以并排放置和/或结合或可拆卸地连接至彼此。

所述传动系统被附装至所述主轴承系统,从而使得所述传动系统的重量以及优选还有风轮机操作过程中的载荷都传递到所述主轴承系统。可以在所述框架结构和所述传动系统之间设置用于吸收振动等的附加支撑。

由所述风轮机塔架支撑的所述主轴承系统可以借助于偏航系统或中间部件而直接或间接地附装至风轮机塔架。

在组装好的机舱中,所述第一框架结构可以进一步部分或完全地由所述主轴承系统支撑,并且/或者所述第二框架结构可以部分或完全地由所述传动系统支撑。所述框架结构的载荷和重量可由此有利地借助于风轮机部件部分地或完全地传递至所述风轮机塔架并由该风轮机塔架承载。

所述风轮机部件诸如所述主轴承系统和所述传动系统可以由所述框架结构支撑,或者反之通过悬置在一些框架元件之间、安装在一个或多个底部轨道或底板上、从顶部轨道悬置、或者附装至角柱或壁中的一个或多个角柱或壁或者上述的组合而被支撑。在一个实施方式中,所述风轮机部件可以放置在轨道中或者以悬置方式放置从而在组装所述机舱时可相对于所述框架结构移动。这样,在运输过程中,所述风轮机部件可以完全放置在所述框架结构的容积内,而在组装好的机舱中可以从所述框架结构容积部分伸出地放置。

所述第一和第二机舱模块的第一和第二框架结构可以分别被进一步构造成支撑另外的风轮机部件,诸如润滑系统、冷却系统、气象站、转换器系统、控制器系统等。这些另外的风轮机部件可以例如安装在底板上或以其它方式附装至所述框架结构。

在一个实施方式中,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第一和第二框架结构在沿着所述风轮机转子的旋转轴线的方向上并排放置。这通过主风轮机部件的有利分布(诸如使所述主轴承系统位于第一机舱模块中,使所述传动系统位于第二机舱模块中)而提供了有利的机舱模块化。由此能够在机舱模块之间以及风轮机的通用系统中获得清晰接口。

所述第一机舱模块放置在所述转子组件和所述第二机舱模块之间,或者另选地所述第二机舱模块放置在所述转子组件和所述第一机舱模块之间。机舱模块相对于彼此的定位取决于所述传动系统的类型。

所述传动系统可以包括齿轮系统、直接驱动发电机、带驱动器或液压传动系统中的一个。

在一个实施方式中,所述第一和第二框架结构被取向成当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时具有横向于所述风轮机转子的旋转轴线延伸的长度。由此,所述两个机舱模块中的每个机舱模块都具有位于所述主轴承系统和所述传动系统的主风轮机部件的一侧或两侧的附加空间,该附加空间可以有利地用于其它风轮机部件。这有利地允许将更多的风轮机部件接近风轮机塔架放置,这对于更重的部件诸如例如重量达几吨的变压器尤其有利。而且,在不增加运输成本的情况下获得了更为宽阔的机舱,这是因为可以通过传统装置在正常宽度的道路上简单地作为集装箱“侧向地”运输这些机舱模块。所述框架结构在所述机舱中的这种取向进一步有利地降低了组装好的机舱的总长度,由此提高了这种机舱结构的刚度,并且降低了刚度要求,以便避免组装好的机舱结构的临界自然频率。

在一个实施方式中,所述第一框架结构具有长度、宽度和高度,所述第二框架结构具有与所述第一框架结构相同的长度和高度,并且所述第一框架结构和所述第二框架结构在被安装在所述风轮机塔架上时角对角地放置在所述机舱中。由此,通过附装所述框架结构能够简单容易地附装和连接所述第一和第二机舱模块。而且,并排放置的框架结构可以由此形成组装好的机舱的外表面的一部分或整个外表面,并且可以有利地用来覆盖组装好的机舱。

在进一步的实施方式中,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第二框架结构附装至所述第一框架结构并由该第一框架结构支撑,并且所述第一框架结构由所述塔架支撑。这样,第二框架系统的载荷被有效地转移至风轮机塔架,并且没有仅仅相对较小地附加加强第一框架结构。所述第一和第二框架结构可以通过例如角部配件、焊接、螺栓和/或其它机械紧固装置而简单容易地附装。另外,所述第一框架结构可以由所述主轴承系统部分地支撑,并且/或者所述第二框架结构可以由所述传动系统部分地支撑。

在进一步的实施方式中,所述风轮机机舱进一步包括第三机舱模块,该第三机舱模块包括第三框架结构,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第三框架结构与所述第一或第二框架结构并排放置。这可以在组装好的机舱中有利地提供用于另外风轮机部件的附加空间。

在一个实施方式中,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第三框架结构在沿着所述风轮机转子的旋转轴线的方向上与所述第二框架结构并排放置。由此在所述传动系统后面获得了附加空间。

在本发明的一个实施方式中,所述第三框架结构被构造成在所述机舱的运输过程中和在所述机舱安装之前支撑发电机,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时所述发电机附装至所述传动系统,从而使得所述发电机的重量传递至所述传动系统和所述主轴承系统,并由此传递至所述风轮机塔架。由此,所述第一和第二框架结构的尺寸不需要设置成承载整个第三机舱模块的重量,这是因为至少所述发电机的重量由传动系统和主轴承系统承载。同时,所述第三框架结构在运输过程中支撑所述发电机,由此在运输过程中提供所述发电机的安全性和搬运。在一个实施方式中,所述第三框架结构形成了船运货物集装箱的承载结构,从而所述第三机舱模块能够作为船运货物集装箱来运输。其优点与以上针对第一和第二机舱模块相同。

在本发明的一个实施方式中,所述第三框架结构的长度小于所述第一或第二框架结构的长度。由此,能够将组装好的机舱的总体尺寸减小到容纳不同风轮机部件所需的尺寸。

在本发明的进一步实施方式中,所述第一机舱模块进一步包括在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前由所述第一框架结构支撑的偏航装置的至少一部分,并且其中当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时所述偏航装置的该部分由所述风轮机塔架支撑。根据所述机舱模块的大小,所述第一机舱模块可以包括整个偏航装置。如果该偏航装置具有大于所述第一机舱模块的宽度的直径,则该偏航装置可以由更多部分组装而成。所述第一机舱模块优选关于所述偏航装置的长度方向或关于其宽度方向或者二者对称地放置在所述偏航装置上,以减少所述塔架中的来自于所述机舱的弯曲力矩。在一个实施方式中,所述第一机舱模块可以放置所述偏航装置上,从而由此帮助增加在操作过程中所述风轮机叶片的顶端和所述风轮机塔架之间的距离。也就是说,所述第一机舱模块可以沿风向尽可能远地放置。

在一个实施方式中,所述第一机舱模块进一步包括在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前由所述第一框架结构支撑的底板,并且其中在所述机舱安装在所述风轮机塔架上时所述底板由所述风轮机塔架支撑。由此提供了以不增加对框架结构的尺寸要求的方式将其它风轮机部件放置在机舱模块中的方式。另外,由此提供了供机舱内工作的人员使用的地板。在一个实施方式中,所述第一机舱模块包括安装在所述底板上的诸如润滑系统、变压器和/或控制系统之类的另外风轮机部件,这在运输过程中以及在组装好的机舱中(有利地相对接近风轮机塔架)给这些通常相当重的另外风轮机部件提供了有效支撑。

在本发明的又一个实施方式中,所述传动系统在运输过程中弹性地悬置在所述第二框架结构中。由此获得的是在运输过程中将所述传动系可靠地悬置在所述框架结构中并由此安全地悬置在船运货物集装箱中,同时该传动系能够相对于所述框架结构略微移动,由此使得与所述主轴承系统的附装和连接更为容易和快速。

在一个实施方式中,所述传动系统通过悬置装置悬置在所述第二框架结构中,该悬置装置被构造成在所述机舱的组装过程中使所述传动系统相对于所述第二框架结构移动。这同样允许将所述传动系统更容易附装至所述第一机舱模块中的所述主轴承系统,并且在所述传动系统已经被附装至所述主轴承系统时更容易将所述第二框架结构对齐或附装至所述第一框架结构。

根据进一步实施方式,安装好的所述机舱可以包括至少附装至所述第一和第二框架结构的罩。所述罩可以包括面板或篷布或二者的组合。所述框架结构形成了用于附装所述罩的牢固结构,该罩本身除了承载来自于风和一般天气条件的载荷之外不需要能够承受任何载荷。因此,所述罩可以由相对轻质材料形成,并且可以简单地张设在在所述框架结构上或横跨所述框架结构固定拉紧。

在一个实施方式中,所述第一和/或第二框架结构具有2.591m或2.896m的高度、2.438m的宽度以及6.059m、12.192m或13.716m的长度。由此,所述第一和第二框架结构具有与根据系列1货物集装箱的ISO 668:2013的ISO标准的标准化20’、40’、40’高货柜或45’高货柜货物集装箱对应的外部尺寸。这允许第一和第二机舱模块能够作为标准化联运集装箱通过考虑到联运性而设计的各种搬运设备(例如,集装箱门式起重机、跨车、抓臂吊车、正面吊车、侧面吊车、叉式升降装卸车和平板卡车)进行搬运、运输和堆叠。

附图说明

在下文中将参照附图描述本发明的不同实施方式,其中:

图1是在其塔架处安装有根据本发明的实施方式的机舱的风轮机的立体图;

图2示出了根据本发明的实施方式组装的风轮机机舱的俯视图以及其中一个机舱模块的框架结构的俯视图;

图3以立体图示出了图2的组装好的风轮机机舱的概略图;

图4示出了根据本发明的实施方式的机舱模块的框架结构的实施方式;

图5示出了从侧面看时第二机舱模块的实施方式;以及

图6是根据本发明的实施方式的风轮机机舱的机舱模块的更换的概略图。

具体实施方式

图1示出了在其塔架3上安装有根据本发明的实施方式的机舱2的风轮机1的立体图。承载有三个转子叶片5的轮毂4形成了转子组件并且安装在机舱2处。为了清楚起见已经将机舱2的顶部移除,由此揭示出机舱2的内部零件。在机舱2内放置有风轮机的不同部件,诸如传动系统6。下面参照图2至6进一步详细地描述机舱2。

图2的左侧示出了根据本发明的实施方式组装的风轮机机舱2的俯视图,右侧示出了其中一个机舱模块的框架结构210的俯视图。该机舱包括均包括框架结构210的第一机舱模块201、第二机舱模块202和第三机舱模块203。在该实施方式中,第一、第二和第三框架结构在沿着风轮机转子的旋转轴线的方向上并排角对角放置,并且以它们的长度L 211横向于该旋转轴线取向。此处,这三个框架结构210均具有相同的长度L 211、宽度W 212和高度H213。

机舱模块均包括不同的风轮机部件。第一机舱模块201包括用于转子组件4的主轴的主轴承系统221,而第二机舱模块包括附装至主轴承系统221的传动系统6。传动系被安装在该机舱内,使得传动系统的重量被转移至主轴承系统,并由此转移至风轮机塔架,因此该主轴承系统由风轮机塔架支撑。风轮机塔架3在图2中没有示出,但是也作为第一机舱模块201的一部分的偏航装置230由虚线示出。此处,第一机舱模块201进一步包括控制器231、电源232和润滑系统233。第二机舱模块202包括冷却系统240,而第三机舱模块包括发电机250和转换器251。在组装机舱时将发电机250连接至传动系统6。

在运输机舱过程中以及安装机舱之前,三个框架结构210中的每个都被构造成支撑放置在它们中的风轮机部件。另外,第一、第二和第三框架结构都形成了船运货物集装箱的承载结构。这样,能够作为船运货物集装箱来运输和搬运每个机舱模块。在图3的机舱中,这三个框架结构中的每个都具有分别为6.058m、2.438m和2.591m的20’船运货物集装箱的外部尺寸即,长度L 211、宽度W 212和高度H 213。

图3以立体图示出了图2的组装好的风轮机机舱2的概略图。此处,机舱模块201、202、203的三个框架结构210如图所示至少在角部中相连。组装好的机舱2包括至少附装至组装好的机舱的侧面的罩301,并且其中所述框架结构用于罩301的附装。

图4以立体图示出了根据本发明的实施方式的机舱模块201、202、203的框架结构310的实施方式。此处,框架结构210为箱型结构,并且形成了船运货物集装箱的承载结构。该框架结构包括在八个角部配件300中相连的四个底部轨道、四个角柱402和四个顶部轨道403。框架结构210可以进一步包括底板和十字构件或支柱以增加框架结构的稳定性和强度。

图5示出了沿着风轮机的旋转轴线从侧面看时第二机舱模块202的实施方式。第二机舱模块202包括框架结构210和传动系统6,该传动系统6被放置成在机舱的运输过程中和机舱组装之前由框架结构210支撑。此处,传动系统6通过将传动系统6连接至框架结构210的多个支柱500而悬置。传动系统还可以通过框架结构的底部轨道或底板(未示出)放置和悬置。机舱模块202还可以包括另外的风轮机部件501诸如润滑系统233。例如,在运输过程中,这些部件通过被附装至或安装到框架结构的一个或多个角柱402上或底部轨道或底板上而同样由框架结构支撑。当组装好时,传动系统6被附装至第一机舱模块的主轴承系统。然后可以部分地拆除或松开由框架结构对传动系的支撑。另选地或附加地,当机舱组装好时,可以将载荷传递转移,从而使得框架结构部分或全部地由传动系统支撑和悬挂在该传动系统上。这同样适合于第一机舱模块中的主轴承系统。

图6是如何通过吊车600将一个或多个机舱模块202、203下降至地面进行维修或更换的概略图,在该示例中,吊车600安装在风轮机塔架3的顶部或第一机舱模块201的顶部。该吊车同样可以是独立的吊车。图6中的概略图概括了从侧面看以及从上方看的方法。例如,如果要更换齿轮系统,则这可以通过首先将第三机舱模块203然后将第二机舱模块202a下降到地面实现。风轮机可以有利地在操作之间偏航以由此将机舱模块放置在围绕塔架3的不同位置处。形成船运货物集装箱的承载结构的每个机舱模块的框架结构因而有利地包括用于吊装操作的强度。然后可以将具有新的齿轮系统的第二机舱模块202b升起并安装至第一机舱模块201,然后升起并安装第三机舱模块203。

尽管已经描述了本发明的优选实施方式,但是本发明不限于此,而是可以在不脱离本发明的情况下进行修改。本发明的范围由所附权利要求限定,并且无论是在字面上还是通过等同而落入权利要求的含义内的所有装置都旨在包含在本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种被构造成安装在风轮机塔架上并支撑转子组件的风轮机机舱,
-该机舱至少包括第一机舱模块和第二机舱模块;
-所述第一机舱模块包括第一框架结构和用于所述转子组件的主轴的主轴承系统;并且
-所述第二机舱模块包括第二框架结构和用于风轮机的传动系统;
-其中,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述主轴承系统由所述风轮机塔架支撑,并且所述传动系统被附装至所述主轴承,从而使得所述传动系统的重量被传递至所述主轴承系统并由此传递至所述风轮机塔架,
-其中所述第一框架结构被构造成在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前支撑所述主轴承系统;并且
-其中所述第二框架结构被构造成在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前支撑所述传动系统;并且
其中所述第一框架结构和所述第二框架结构形成第一船运货物集装箱和第二船运货物集装箱的承载结构,从而使得所述第一机舱模块和所述第二机舱模块能够作为船运货物集装箱来进行运输。
2.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第一框架结构和所述第二框架结构在沿着所述风轮机转子的旋转轴线的方向上并排放置。
3.根据权利要求1或2所述的风轮机机舱,其中,所述第一框架结构和所述第二框架结构被取向成当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时具有横向于所述风轮机转子的旋转轴线延伸的长度。
4.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,所述第一框架结构具有长度、宽度和高度,所述第二框架结构具有与所述第一框架结构相同的长度和高度,并且其中所述第一框架结构和所述第二框架结构在被安装在所述风轮机塔架上时角对角地放置在所述机舱中。
5.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第二框架结构附装至所述第一框架结构并由该第一框架结构支撑,并且其中所述第一框架结构由所述塔架支撑。
6.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,所述第一机舱模块放置在所述转子组件和所述第二机舱模块之间。
7.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,所述第二机舱模块放置在所述转子组件和所述第一机舱模块之间。
8.根据权利要求1所述的风轮机机舱,该风轮机机舱进一步包括第三机舱模块,该第三机舱模块包括第三框架结构,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第三框架结构与所述第一框架结构或所述第二框架结构并排放置。
9.根据权利要求8所述的风轮机机舱,其中,当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时,所述第三框架结构在沿着所述风轮机转子的旋转轴线的方向上与所述第二框架结构并排放置。
10.根据权利要求8或9所述的风轮机机舱,其中所述第三框架结构被构造成在所述机舱的运输过程中和在所述机舱的安装之前支撑发电机,并且其中当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时所述发电机附装至所述传动系统,从而使得所述发电机的重量传递至所述传动系统和所述主轴承系统,并由此传递至所述风轮机塔架。
11.根据权利要求8所述的风轮机机舱,其中,所述第三框架结构的长度小于所述第一框架结构或所述第二框架结构的长度。
12.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,所述第一机舱模块进一步包括在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前由所述第一框架结构支撑的偏航装置的至少一部分,并且其中当所述机舱被安装在所述风轮机塔架上时所述偏航装置的该部分由所述风轮机塔架支撑。
13.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中所述第一机舱模块进一步包括在所述机舱的运输过程中和所述机舱的安装之前由所述第一框架结构支撑的底板,并且其中在所述机舱安装在所述风轮机塔架上时所述底板由所述风轮机塔架支撑。
14.根据权利要求13所述的风轮机机舱,其中,所述第一机舱模块包括安装在所述底板上的另外风轮机部件。
15.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,所述传动系统在运输过程中弹性地悬置在所述第二框架结构中。
16.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中所述传动系统通过悬置装置悬置在所述第二框架结构中,该悬置装置被构造成在所述机舱的组装过程中使所述传动系统相对于所述第二框架结构移动。
17.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中,安装好的所述机舱进一步包括至少附装至所述第一框架结构和所述第二框架结构的罩。
18.根据权利要求1所述的风轮机机舱,其中所述第一框架结构和/或所述第二框架结构具有2.591m或2.896m的高度、2.438m的宽度以及6.059m、12.192m或13.716m的长度。
19.根据权利要求14所述的风轮机机舱,其中,所述另外风轮机部件是润滑系统或控制系统。
CN201680006500.3A 2015-01-22 2016-01-21 风轮机机舱 CN107208609B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201570041 2015-01-22
DKPA201570041 2015-01-22
PCT/DK2016/050017 WO2016116112A1 (en) 2015-01-22 2016-01-21 Wind turbine nacelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107208609A CN107208609A (zh) 2017-09-26
CN107208609B true CN107208609B (zh) 2019-03-22

Family

ID=55221207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680006500.3A CN107208609B (zh) 2015-01-22 2016-01-21 风轮机机舱

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10352306B2 (zh)
EP (1) EP3247899B1 (zh)
CN (1) CN107208609B (zh)
ES (1) ES2698390T3 (zh)
WO (1) WO2016116112A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107208609B (zh) * 2015-01-22 2019-03-22 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机机舱
WO2017008818A1 (en) * 2015-07-16 2017-01-19 Vestas Wind Systems A/S Methods for erecting or dismantling a multirotor wind turbine
DE102017004800A1 (de) * 2017-05-18 2018-11-22 Senvion Gmbh Gondelkomponente für eine Windenergieanlage und Verfahren zum Montieren einer Gondelkomponente
WO2020064069A1 (en) * 2018-09-24 2020-04-02 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine nacelle structure and a method of assembling a wind turbine nacelle structure
ES2757536A1 (es) * 2018-10-29 2020-04-29 Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Tech S L Método de fabricación de un panel de una góndola de aerogenerador

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1134410A1 (de) * 2000-03-17 2001-09-19 Tacke Windenergie GmbH Offshore-Windkraftanlage
EP2014912A2 (de) * 2007-06-06 2009-01-14 ICEC Holding AG Windkraftanlage mit Gondel und Verfahren zum Erstellen einer solchen Windkraftanlage
EP2063119A2 (en) * 2007-11-21 2009-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Module of a nacelle of a wind turbine and method of assembly
EP2161445A1 (en) * 2007-06-22 2010-03-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind driven electric power generator and method of constructing wind driven electric power generator
GB2476462A (en) * 2009-12-18 2011-06-29 Romax Technology Ltd Wind turbine gear box with bearings that restrict non-rotational movement
CN102506064A (zh) * 2011-12-26 2012-06-20 瓦房店轴承集团有限责任公司 风力发电机一体式实体保持架结构的单支撑主轴轴承
CN103635713A (zh) * 2011-04-28 2014-03-12 Imo控股有限责任公司 用于传递旋转能量的装置以及配备该装置的风力发电设备
CN103703246A (zh) * 2011-07-15 2014-04-02 Zf风力发电安特卫普股份有限公司 用于风力涡轮机的机舱主框架结构和传动系组件
CN107208609A (zh) * 2015-01-22 2017-09-26 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机机舱

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100752510B1 (ko) * 2006-04-14 2007-08-29 유니슨 주식회사 단일 메인베어링을 갖는 풍력 발전기
US20100072835A1 (en) * 2008-09-01 2010-03-25 Frederick William Klatt Stacking Method For Electric Machines
WO2011117005A2 (en) * 2010-03-22 2011-09-29 Vestas Wind Systems A/S A nacelle for a wind turbine, the nacelle comprising side units
ES2617973B1 (es) * 2015-12-18 2018-04-12 Gamesa Innovation & Technology S.L. Aerogenerador con un tren de potencia modular

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1134410A1 (de) * 2000-03-17 2001-09-19 Tacke Windenergie GmbH Offshore-Windkraftanlage
EP2014912A2 (de) * 2007-06-06 2009-01-14 ICEC Holding AG Windkraftanlage mit Gondel und Verfahren zum Erstellen einer solchen Windkraftanlage
EP2161445A1 (en) * 2007-06-22 2010-03-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind driven electric power generator and method of constructing wind driven electric power generator
EP2063119A2 (en) * 2007-11-21 2009-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Module of a nacelle of a wind turbine and method of assembly
GB2476462A (en) * 2009-12-18 2011-06-29 Romax Technology Ltd Wind turbine gear box with bearings that restrict non-rotational movement
CN103635713A (zh) * 2011-04-28 2014-03-12 Imo控股有限责任公司 用于传递旋转能量的装置以及配备该装置的风力发电设备
CN103703246A (zh) * 2011-07-15 2014-04-02 Zf风力发电安特卫普股份有限公司 用于风力涡轮机的机舱主框架结构和传动系组件
CN102506064A (zh) * 2011-12-26 2012-06-20 瓦房店轴承集团有限责任公司 风力发电机一体式实体保持架结构的单支撑主轴轴承
CN107208609A (zh) * 2015-01-22 2017-09-26 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机机舱

Also Published As

Publication number Publication date
EP3247899A1 (en) 2017-11-29
ES2698390T3 (es) 2019-02-04
EP3247899B1 (en) 2018-10-17
WO2016116112A1 (en) 2016-07-28
US10352306B2 (en) 2019-07-16
CN107208609A (zh) 2017-09-26
US20170363071A1 (en) 2017-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9033285B2 (en) Containerized locomotive distributed power control
CN103620213B (zh) 用于设立、维护和拆卸风能设备的方法
CN101062728B (zh) 风力涡轮机转子叶片的运输装置
CA2554505C (en) Methods of handling and manufacturing a wind turbine blade, handling system, wind turbine blade, handling means and use hereof
US8353141B2 (en) Method and service for assembling a modular structure such as a wind power plant
AU2003212370B2 (en) Method of constructing large towers for wind turbines
EP2093417B1 (en) Preassembled wind power plant tower section and method of transporting a tower section of a wind power plant
CN101711210B (zh) 用于国际海运集装箱的港口存储和分配系统
KR100345916B1 (ko) 공기정력학적 부양체의 삭도
US8915697B2 (en) Mobile wind turbine
EP1387802B1 (en) A method for transporting a set of large longitudinal items, a package system to be used by the method and use of such a package system
EP2708731B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Transport eines Rotorblatts einer Windenergieanlage
US6778631B2 (en) Device and method for controlling cargo on crane equipment without contact
ES2313438T3 (es) Dispositivo de embalaje para el transporte de aspas de rotor eolicas.
DE102010025840B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Transport und zur Montage von Windkraftanlagen
KR101023305B1 (ko) 풍력 발전 장치 및 풍력 발전 장치의 건설 방법
US9494140B2 (en) Frame support assembly for transporting wind turbine blades
US20100310379A1 (en) Structure and method for self-aligning rotor blade joints
CN104118660A (zh) 风力涡轮机叶片保持装置
EP1997681B1 (en) Method and apparatus for containing, storing and/or transporting curved wind turbine rotor blades
US20030175089A1 (en) Transport container for wind turbine blades
ES2705017T3 (es) Un sistema de manejo para una góndola de turbina eólica, métodos para transporte y desplazamiento vertical de una góndola de turbina eólica
US7704024B2 (en) Methods and systems for transporting wind turbine components
US20070177954A1 (en) Method and apparatus for containing and/or transporting rotor blades
EP1843964B1 (en) Lifting device for a wind turbine generator

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant