CN107701380A - 用于风力涡轮整修的转接器 - Google Patents

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Abstract

一种用于整修风力涡轮(10)的方法包括从风力涡轮移除现有机器头(120)，并且提供新机器头(220)和转接器(250)。新机器头包括基部框架(222)，并且进一步包括限定在基部框架中的多个紧固件孔(224)。转接器包括外部侧壁(252)，并且限定第一多个紧固件孔(254)和第二多个紧固件孔(256)，第一多个紧固件孔设置成第一孔型式(255)，第二多个紧固件孔设置成不同于第一孔型式的第二孔型式(257)。方法进一步包括连接新机器头和转接器，使得转接器连接到基部框架或风力涡轮的塔架(110)的顶部凸缘(112)中的一个和偏航轴承(134，234)上且连接在它们之间。

Description

用于风力涡轮整修的转接器
技术领域
本公开大体涉及风力涡轮，并且更特别地，涉及使用转接器，以有利于整修风力涡轮。
背景技术
风力被认为是目前可获得的最清洁、最环境友好的能源之一，并且风力涡轮在这方面已经得到了越来越多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机器头，以及包括一个或多个转子叶片的转子。转子叶片使用已知的翼型件原理来从风中捕捉动能，并且通过旋转能而传递动能，以使轴转动，轴将转子叶片联接到齿轮箱上，或者如果不使用齿轮箱，则直接联接到发电机。然后发电机将机械能转换成电能，电能可部署到电网。
风力涡轮技术发展迅速。因此，由于现有风力涡轮中使用的技术变得过时，以及/或者现有风力涡轮达到它们的设计寿命，所以整修这样的现有风力涡轮可为合乎需要的。这种整修可提供多种优点，包括对现有基本构件实现更新更高效的技术和构件。例如，在许多情况下，可更换机器头和可选地偏航驱动器。可在现有塔架上提供技术更加高级的新机器头和可选的偏航驱动器。因此，可以减少的资金支出提供额外的寿命和更高效的功率生产。
但是，一个担忧是诸如机器头等新构件可能无法制造得匹配现有构件，诸如塔架。例如，新构件可具有更大、更小或者在别的方面不同于现有构件的配合安装设备的安装设备。
因此，本领域中希望有一种改进的风力涡轮，以及特别是用于整修风力涡轮的改进的设备和方法。特别地，有利于将诸如机器头的新构件连接到诸如塔架的现有构件上的转接器将是有利的。
发明内容
将在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据该描述，本发明的各方面和优点可为明显的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。
根据一个实施例，提供一种用于整修风力涡轮的方法。方法包括从风力涡轮移除现有机器头，并且提供新机器头和转接器。新机器头包括基部框架，并且进一步包括限定在基部框架中的多个紧固件孔。转接器包括外部侧壁且限定第一多个紧固件孔和第二多个紧固件孔，第一多个紧固件孔设置成第一孔型式，第二多个紧固件孔设置成不同于第一孔型式的第二孔型式。方法进一步包括连接新机器头和转接器，使得转接器连接到基部框架或风力涡轮的塔架的顶部凸缘中的一个和偏航轴承上且连接在它们之间。
根据另一个实施例，提供一种风力涡轮。风力涡轮包括塔架，塔架包括顶部凸缘和限定在顶部凸缘中的多个紧固件孔。风力涡轮进一步包括机器头，机器头包括基部框架，机器头进一步包括限定在基部框架中的多个紧固件孔。风力涡轮进一步包括联接到机器头上的转子，转子包括毂和多个转子叶片。风力涡轮进一步包括偏航轴承，偏航轴承包括内圈和外圈，偏航轴承进一步包括限定在内圈中的多个紧固件孔和限定在外圈中的多个紧固件孔。风力涡轮进一步包括转接器，转接器包括外部侧壁且限定第一多个紧固件孔和第二多个紧固件孔，第一多个紧固件孔设置成第一孔型式，第二多个紧固件孔设置成不同于第一孔型式的第二孔型式。转接器连接到基部框架或顶部凸缘中的一个和偏航轴承上且连接在它们之间。
根据另一个实施例，提供一种风力涡轮。风力涡轮包括塔架，塔架包括顶部凸缘和限定在顶部凸缘中的多个紧固件孔。风力涡轮进一步包括机器头，机器头包括基部框架，机器头进一步包括限定在基部框架中的多个紧固件孔。风力涡轮进一步包括联接到机器头上的转子，转子包括毂和多个转子叶片。风力涡轮进一步包括偏航轴承，偏航轴承包括内圈和外圈，偏航轴承进一步包括限定在内圈中的多个紧固件孔和限定在外圈中的多个紧固件孔。风力涡轮进一步包括转接器，转接器包括外部侧壁且限定第一多个紧固件孔和第二多个紧固件孔，第一多个紧固件孔设置成第一孔型式，第二多个紧固件孔设置成不同于第一孔型式的第二孔型式。转接器连接到内圈和顶部凸缘上且连接在它们之间。限定在内圈中的多个紧固件孔的孔型式匹配第一孔型式，并且限定在顶部凸缘中的多个紧固件孔的孔型式匹配第二孔型式。
技术方案1. 一种用于整修风力涡轮的方法，所述方法包括：
从所述风力涡轮移除现有机器头；
提供新机器头和转接器，所述新机器头包括基部框架，所述新机器头进一步包括限定在所述基部框架中的多个紧固件孔，所述转接器包括外部侧壁，并且限定第一多个紧固件孔和第二多个紧固件孔，所述第一多个紧固件孔设置成第一孔型式，所述第二多个紧固件孔设置成不同于所述第一孔型式的第二孔型式；
连接所述新机器头和所述转接器，使得所述转接器连接到所述基部框架或所述风力涡轮的塔架的顶部凸缘中的一个和偏航轴承上且连接在它们之间。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述偏航轴承是新偏航轴承，并且进一步包括从所述风力涡轮移除现有偏航轴承，以及其中，所述转接器连接到所述新偏航轴承和所述顶部凸缘上且连接在它们之间。
技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，限定在所述新偏航轴承的内圈中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第一孔型式，并且限定在所述顶部凸缘中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第二孔型式。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述偏航轴承是现有偏航轴承，以及其中，所述转接器连接到所述现有偏航轴承和所述基部框架上且连接在它们之间。
技术方案5. 根据技术方案4所述的方法，其特征在于，限定在所述基部框架中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第一孔型式，并且限定在所述现有偏航轴承的外圈中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第二孔型式。
技术方案6. 一种风力涡轮，包括：
塔架，所述塔架包括顶部凸缘和限定在所述顶部凸缘中的多个紧固件孔；
机器头，所述机器头包括基部框架，所述机器头进一步包括限定在所述基部框架中的多个紧固件孔；
联接到所述机器头上的转子，所述转子包括毂和多个转子叶片；
偏航轴承，所述偏航轴承包括内圈和外圈，所述偏航轴承进一步包括限定在所述内圈中的多个紧固件孔和限定在所述外圈中的多个紧固件孔；以及
转接器，所述转接器包括外部侧壁且限定第一多个紧固件孔和第二多个紧固件孔，所述第一多个紧固件孔设置成第一孔型式，所述第二多个紧固件孔设置成不同于所述第一孔型式的第二孔型式，所述转接器连接到所述基部框架或所述顶部凸缘中的一个和所述偏航轴承上且连接在它们之间。
技术方案7. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述转接器包括上部凸缘和下部凸缘，所述下部凸缘限定所述第一多个紧固件孔，所述上部凸缘限定所述第二多个紧固件孔。
技术方案8. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述转接器包括盘，所述盘限定所述第一多个紧固件孔和所述第二多个紧固件孔。
技术方案9. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述转接器连接到所述偏航轴承和所述顶部凸缘上且连接在它们之间。
技术方案10. 根据技术方案9所述的风力涡轮，其特征在于，限定在所述内圈中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第一孔型式，并且限定在所述顶部凸缘中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第二孔型式。
技术方案11. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述转接器连接到所述偏航轴承和所述基部框架上且连接在它们之间。
技术方案12. 根据技术方案11所述的风力涡轮，其特征在于，限定在所述基部框架中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第一孔型式，并且限定在所述外圈中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第二孔型式。
技术方案13. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述第一孔型式的最大外径大于所述第二孔型式的最大外径。
技术方案14. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述第一孔型式的最大外径小于所述第二孔型式的最大外径。
技术方案15. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述第一孔型式中的紧固件孔的数量大于所述第二孔型式中的紧固件孔的数量。
技术方案16. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述第一孔型式中的紧固件孔的数量小于所述第二孔型式中的紧固件孔的数量。
技术方案17. 根据技术方案6所述的风力涡轮，其特征在于，所述转接器由金属形成。
技术方案18. 一种风力涡轮，包括：
塔架，所述塔架包括顶部凸缘和限定在所述顶部凸缘中的多个紧固件孔；
机器头，所述机器头包括基部框架，所述机器头进一步包括限定在所述基部框架中的多个紧固件孔；
联接到所述机器头上的转子，所述转子包括毂和多个转子叶片；
偏航轴承，所述偏航轴承包括内圈和外圈，所述偏航轴承进一步包括限定在所述内圈中的多个紧固件孔和限定在所述外圈中的多个紧固件孔；以及
转接器，所述转接器包括外部侧壁且限定第一多个紧固件孔和第二多个紧固件孔，所述第一多个紧固件孔设置成第一孔型式，所述第二多个紧固件孔设置成不同于所述第一孔型式的第二孔型式，所述转接器连接到所述内圈和所述顶部凸缘上且连接在它们之间，其中，限定在所述内圈中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第一孔型式，并且限定在所述顶部凸缘中的多个紧固件孔的孔型式匹配所述第二孔型式。
技术方案19. 根据技术方案18所述的风力涡轮，其特征在于，所述转接器包括上部凸缘和下部凸缘，所述下部凸缘限定所述第一多个紧固件孔，所述上部凸缘限定所述第二多个紧固件孔。
技术方案20. 根据技术方案18所述的风力涡轮，其特征在于，所述转接器包括盘，所述盘限定所述第一多个紧固件孔和所述第二多个紧固件孔。
技术方案21. 一种用于整修风力涡轮(10)的方法，所述方法包括：
从所述风力涡轮(10)移除现有机器头(120)；
提供新机器头(220)和转接器(250)，所述新机器头(220)包括基部框架(222)，所述新机器头(220)进一步包括限定在所述基部框架(222)中的多个紧固件孔(224)，所述转接器(250)包括外部侧壁(252)且限定第一多个紧固件孔(254)和第二多个紧固件孔(256)，所述第一多个紧固件孔(254)设置成第一孔型式(255)，所述第二多个紧固件孔(256)设置成不同于所述第一孔型式(255)的第二孔型式(257)；
连接所述新机器头(220)和所述转接器(250)，使得所述转接器(250)连接到所述基部框架(222)或所述风力涡轮(10)的塔架(110)的顶部凸缘(112)中的一个和偏航轴承(134，234)上且连接在它们之间。
技术方案22. 根据技术方案21所述的方法，其特征在于，所述偏航轴承(134，234)是新偏航轴承(234)，并且进一步包括从所述风力涡轮(10)移除现有偏航轴承(134)，以及其中，所述转接器(250)连接到所述新偏航轴承(234)和所述顶部凸缘(112)上且连接在它们之间。
技术方案23. 根据技术方案22所述的方法，其特征在于，限定在所述新偏航轴承(234)的内圈(236)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第一孔型式(255)，并且限定在所述顶部凸缘(112)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第二孔型式(257)。
技术方案24. 根据技术方案21所述的方法，其特征在于，所述偏航轴承(134，234)是现有偏航轴承(134)，以及其中，所述转接器(250)连接到所述现有偏航轴承(134)和所述基部框架(222)上且连接在它们之间。
技术方案25. 根据技术方案24所述的方法，其特征在于，限定在所述基部框架(222)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第一孔型式(255)，并且限定在所述现有偏航轴承(134)的外圈(138)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第二孔型式(257)。
技术方案26. 一种风力涡轮(10)，包括：
塔架(110)，所述塔架(110)包括顶部凸缘(112)和限定在所述顶部凸缘(112)中的多个紧固件孔(114)；
机器头(220)，所述机器头(220)包括基部框架(222)，所述机器头(220)进一步包括限定在所述基部框架(222)中的多个紧固件孔(224)；
联接到所述机器头(16)上的转子(18)，所述转子(18)包括毂(20)和多个转子叶片(22)；
偏航轴承(134，234)，所述偏航轴承(134，234)包括内圈(136，236)和外圈(138，238)，所述偏航轴承(134，234)进一步包括限定在所述内圈(136，236)中的多个紧固件孔(137，237)和限定在所述外圈(138，238)中的多个紧固件孔(139，239)；以及
转接器(250)，所述转接器(250)包括外部侧壁(252)且限定第一多个紧固件孔(254)和第二多个紧固件孔(256)，所述第一多个紧固件孔(254)设置成第一孔型式(255)，所述第二多个紧固件孔(256)设置成不同于所述第一孔型式(255)的第二孔型式(257)，所述转接器(250)连接到所述基部框架(222)或所述顶部凸缘(112)中的一个和所述偏航轴承(134，234)上且连接在它们之间。
技术方案27. 根据技术方案26所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述转接器(250)包括上部凸缘(262)和下部凸缘(264)，所述下部凸缘(264)限定所述第一多个紧固件孔(254)，所述上部凸缘(262)限定所述第二多个紧固件孔(256)。
技术方案28. 根据技术方案26所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述转接器(250)包括盘(266)，所述盘(266)限定所述第一多个紧固件孔(254)和所述第二多个紧固件孔(256)。
技术方案29. 根据技术方案26所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述转接器(250)连接到所述偏航轴承(134，234)和所述顶部凸缘(112)上且连接在它们之间。
技术方案30. 根据技术方案29所述的风力涡轮(10)，其特征在于，限定在所述内圈(136，236)中的多个紧固件孔(137，237)的孔型式匹配所述第一孔型式(255)，并且限定在所述顶部凸缘(112)中的多个紧固件孔(139，239)的孔型式匹配所述第二孔型式(257)。
技术方案31. 根据技术方案26所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述转接器(250)连接到所述偏航轴承(134，234)和所述基部框架(222)上且连接在它们之间。
技术方案32. 根据技术方案31所述的风力涡轮(10)，其特征在于，限定在所述基部框架(222)中的多个紧固件孔(224)的孔型式匹配所述第一孔型式(255)，并且限定在所述外圈(138，238)中的多个紧固件孔(139，239)的孔型式匹配所述第二孔型式(257)。
技术方案33. 根据技术方案26所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述第一孔型式(255)的最大外径(D1)大于所述第二孔型式(257)的最大外径(D2)。
技术方案34. 根据技术方案26所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述第一孔型式(255)的最大外径(D1)小于所述第二孔型式(257)的最大外径(D2)。
技术方案35. 根据技术方案26所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述第一孔型式(255)中的紧固件孔(254)的数量小于或大于所述第二孔型式(257)中的紧固件孔(256)的数量。
参照以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。附图结合在此说明书中且构成说明书的一部分，附图示出本发明的实施例，并且与描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
在说明书中对本领域普通技术人员阐述本发明的完整且能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中：
图1是根据本公开的实施例的风力涡轮的透视图；
图2示出根据本公开的实施例的风力涡轮的机器头的内部透视图；
图3示出根据本公开的实施例的现有风力涡轮的构件的横截面图；
图4示出根据本公开的实施例的整修后的风力涡轮的构件的横截面图，构件包括连接在塔架和偏航轴承之间的转接器；
图5示出根据本公开的实施例的整修后的风力涡轮的构件的横截面图，构件包括连接在塔架和偏航轴承之间的转接器；
图6示出根据本公开的实施例的整修后的风力涡轮的构件的横截面图，构件包括连接在塔架和偏航轴承之间的转接器；
图7示出根据本公开的实施例的整修后的风力涡轮的构件的横截面图，构件包括连接在塔架和偏航轴承之间的转接器；
图8示出根据本公开的实施例的整修后的风力涡轮的构件的横截面图，构件包括连接在机器头和偏航轴承之间的转接器；
图9示出根据本公开的实施例的整修后的风力涡轮的构件的横截面图，构件包括连接在机器头和偏航轴承之间的转接器；
图10示出根据本公开的实施例的第一和第二孔型式的俯视示意图；以及
图11示出根据本公开的实施例的第一和第二孔型式的俯视示意图。
部件列表：
10风力涡轮
12塔架
14表面
16机器头
18转子
20可旋转毂
22转子叶片
24发电机
26涡轮控制器
28方向
32变桨调节机构
34变桨轴线
36偏航轴线
38偏航驱动机构
40主轴
42发电机轴
44齿轮箱
46台板
48轴台
50轴台
52控制舱
60外壳
62转矩臂
100现有风力涡轮
102紧固件
110塔架
112顶部凸缘
114紧固件孔
120机器头
122基部框架
124紧固件孔
130偏航驱动机构
132偏航驱动器
134偏航轴承
135轴承
136内圈
137紧固件孔
138外圈
139紧固件孔
200整修后的风力涡轮
220机器头
222基部框架
224紧固件孔
230偏航驱动机构
232偏航驱动器
234偏航轴承
235轴承
236内圈
237紧固件孔
238外圈
239紧固件孔
250转接器
252外部侧壁
254第一多个紧固件孔
255第一孔型式
256第二多个紧固件孔
257第二孔型式
262上部凸缘
264下部凸缘
266盘。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，图中示出了实施例的一个或多个示例。以解释本发明而非限制本发明的方式提供各个示例。实际上，对本领域技术人员将明显的是，可在本发明中作出多种修改和变型，而不偏离本发明的范围或精神。例如，被示为或描述成一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因而，意于的是本发明覆盖落在所附权利要求及其等效方案的范围内的这样的修改和变型。
图1示出风力涡轮10的一个实施例的透视图。如显示的那样，风力涡轮10包括从支承表面14延伸的塔架12、安装在塔架12上的机器头16，以及联接到机器头16上的转子18。转子18包括可旋转毂20和至少一个转子叶片22，该至少一个转子叶片22联接到毂20上且从毂20向外延伸。例如，在示出的实施例中，转子18包括三个转子叶片22。但是，在备选实施例中，转子18可包括超过三个或不到三个转子叶片22。各个转子叶片22可围绕毂20间隔开，以有利于转子18旋转，使得动能能够从风中转变成可用机械能，并且随后转变成电能。例如，毂20可以可旋转地联接到定位在机器头16内的发电机24 (图2)上，以容许产生电能。
如显示的那样，风力涡轮10可还包括集中在机器头16内的涡轮控制系统或涡轮控制器26。但应当理解的是，涡轮控制器26可设置在风力涡轮10上或中的任何位置处，或者在支承表面14上的任何位置或者大体在任何其它位置处。涡轮控制器26可大体构造成控制风力涡轮10的多种运行模式(例如，启动或停机序列)和/或构件。例如，控制器26可构造成控制转子叶片22中的各个的叶片桨距或桨距角(即，确定转子叶片22相对于风向28的投影的角度)，以通过调节至少一个转子叶片22相对于风的角位置来控制转子叶片22上的负载。例如，涡轮控制器26可通过将适当的控制信号/命令传输给风力涡轮10的变桨控制器来单独或同时控制转子叶片22的桨距角，变桨控制器可构造成控制风力涡轮的多个变桨驱动器或变桨调节机构32(图2)的运行，或者涡轮控制器26可通过直接控制多个变桨驱动器或变桨调节机构的运行来单独或同时控制转子叶片22的桨距角。特别地，转子叶片22可通过一个或多个变桨轴承(一个或多个)(未示出)来可旋转地安装到毂20上，使得可通过使用变桨调节机构32使转子叶片22沿着它们的变桨轴线34旋转来调节桨距角。另外，随着风向28的改变，涡轮控制器26可构造成控制机器头16围绕偏航轴线36的偏航方向，以相对于风向28定位转子叶片22，从而控制对风力涡轮10起作用的负载。例如，涡轮控制器26可构造成通过偏航控制器或直接传输，将控制信号/命令传输给风力涡轮10的偏航驱动机构38(图2)，使得机器头16可围绕偏航轴线36旋转。
应当理解，涡轮控制器26和/或变桨控制器30可大体包括计算机或任何其它适当的处理单元。因而，在若干实施例中，涡轮控制器26和/或桨矩和偏航控制器可包括构造成执行多种计算机实现的功能的一个或多个处理器(一个或多个)和相关联的存储器装置(一个或多个)。如本文使用，用语“处理器”不仅表示在本领域中称为包括在计算机中的集成电路，而且还表示控制器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、特定用途集成电路和其它可编程电路。另外，涡轮控制器26和/或变桨和偏航控制器的存储器装置(一个或多个)可大体包括存储器元件(一个或多个)，包括(但不限于)计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM))、计算机可读的非易失性介质(例如，闪存)、软盘、致密盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它适当的存储器元件。这种存储器装置(一个或多个)可大体构造成存储适当的计算机可读指令，当由处理器(一个或多个)实现时，计算机可读指令将涡轮控制器26和/或变桨和偏航控制器配置成执行多种计算机实现的功能。另外，涡轮控制器26和/或变桨和偏航控制器可还包括多种输入/输出通道，以接收来自传感器和/或其它测量装置的输入，以及将控制信号发送给风力涡轮10的多种构件。
现在参照图2，示出了风力涡轮10的机器头16的一个实施例的简化内部视图。如显示的那样，发电机24可设置在机器头16内。大体上，发电机24可联接到风力涡轮10的转子18上，以用转子18产生的旋转能产生电功率。例如，转子18可包括联接到毂20上的主轴40，以随其旋转。然后发电机24可联接到主轴40上，使得主轴40的旋转驱动发电机24。例如，在示出的实施例中，发电机24包括发电机轴42，它通过齿轮箱44可旋转地联接到主轴40上。但是，在其它实施例中，应当理解，发电机轴42可以可旋转地直接联接到主轴40上。备选地，发电机24可直接可旋转地联接到主轴40上(常称为“直驱式风力涡轮”)。
应当理解，主轴40可大体通过定位在风力涡轮塔架12顶部的基部框架或台板46而支承在机器头16内。例如，主轴40可由基部框架46通过安装到基部框架46上的一个或多个轴台而得到支承。
另外，如上面指示的那样，涡轮控制器26还可位于风力涡轮10的机器头16内。例如，如示出的实施例中显示的那样，涡轮控制器26设置在安装到机器头16的一部分上的控制舱52内。但是，在其它实施例中，涡轮控制器26可设置在风力涡轮10上或内的任何其它适当的位置处，或者设置在风力涡轮10远处的任何适当的位置处。此外，如上面描述的那样，涡轮控制器26还可通信地联接到风力涡轮10的多种构件上，以大体控制风力涡轮和/或这样的构件。例如，涡轮控制器26可通信地联接到风力涡轮10的偏航驱动机构(一个或多个)38上，以控制和/或改变机器头16相对于风向28(图1)的偏航方向。类似地，涡轮控制器26还可通过变桨控制器30通信地联接到风力涡轮10的各个变桨调节机构32(显示了其中一个)上，以控制和/或改变转子叶片22相对于风向28的桨距角。例如，涡轮控制器26可构造成将控制信号/命令传输给各个变桨调节机构32，使得变桨调节机构32的一个或多个促动器(未显示)可用来使叶片22相对于毂20旋转。
仍然参照图2以及图3至5，齿轮箱44可联接到主轴40上，并且可安装到基部框架46上。如显示的那样，齿轮箱44可包括外壳60，外壳60可包围且大体封闭其内部齿轮箱构件，诸如多种齿轮等。另外，一个或多个转矩臂62可从外壳60延伸。典型地，两个转矩臂62在外壳60的大体相对的侧从外壳60延伸。转矩臂62可大体通过将轴40等经历的负载从齿轮箱44传输到例如基部框架46而有利于这些负载的对抗和传输。
如示出的那样，机舱17可包围和封闭机器头16内的多种构件。大体上，基部框架46和机舱17可形成机器头16的外表面(一个或多个)。
现在参照图3，提供根据本公开的实施例的现有风力涡轮100的构件。现有风力涡轮100可包括塔架110。塔架110可包括顶部凸缘112和限定在顶部凸缘112中的多个紧固件孔114。顶部凸缘112可将塔架110连接到风力涡轮100的设置在塔架110的顶部上的其它构件上。另外，紧固件102(诸如螺栓或其它适当的机械紧固装置)可延伸通过紧固件孔114和定位在塔架110的顶部上的配合构件中的紧固件孔，以将这些构件连接在一起。
风力涡轮100可进一步包括机器头120，机器头120可包括显示的基部框架122。基部框架122可将机器头120连接到风力涡轮100的设置在机器头120下方的其它构件上。基部框架122可包括限定在基部框架122中的多个紧固件孔124。紧固件102(诸如螺栓或其它适当的机械紧固装置)可延伸通过紧固件孔124和定位在机器头120下方的配合构件中的紧固件孔，以将这些构件连接在一起。
现有风力涡轮100可进一步包括偏航驱动机构130，它可包括偏航驱动器132和偏航轴承134。偏航轴承134可包括内圈136和外圈138，并且可进一步包括设置在内圈136和外圈138之间的一个或多个轴承135。多个紧固件孔137可限定在内圈136中，并且多个紧固件孔139可限定在外圈139中。
各个多个紧固件孔114、124、137、139可设置成特定孔型式。孔型式大体限定为多个紧固件孔的大体环形阵列，并且由最大外径(即，离得最远的一对孔的中心之间的距离)和孔的数量和它们之间的间距限定。在现有风力涡轮100中，某些孔型式可匹配，使得配合紧固件孔对齐且允许紧固件102延伸通过其中。例如，如显示的那样，紧固件孔114型式和紧固件孔137型式可匹配，从而允许紧固件102延伸通过配合的各对孔114、137，以连接顶部凸缘112和内圈136。另外，紧固件孔124型式和紧固件孔139型式可匹配，从而允许紧固件102延伸通过配合的各对孔124、139，以连接基部框架122和外圈138。
现有风力涡轮100可进一步包括转子和其它适当的构件，如例如图1和2中示出的那样。
现在参照图4至11，提供整修后的风力涡轮200及其构件的实施例。整修后的风力涡轮200可包括塔架，在示例性实施例中塔架是现有塔架110。在一些实施例中，为了整修可移除现有塔架110的上部部分。在这些实施例中，顶部凸缘112如本文论述的那样是在这种移除之后的顶部凸缘112。但是，备选地，不需要这种移除。整修后的风力涡轮200可进一步包括偏航驱动机构。在一些实施例中，可使用现有偏航驱动机构130。在其它实施例中，可使用新偏航驱动机构230。新偏航驱动机构230可包括新构件和/或现有构件的任何组合。例如，现有偏航驱动器132、内圈136、外圈138和/或轴承135可由新偏航驱动器232、内圈236、外圈238和/或轴承235代替。新内圈236可包括多个紧固件孔237，并且新外圈238可包括多个紧固件孔239。各个多个紧固件孔237、239可设置成特定孔型式。如果使用新内圈236，则紧固件孔237型式可不同于紧固件孔137型式。如果使用新外圈238，紧固件孔239型式可不同于紧固件孔139型式。
整修后的风力涡轮200可进一步包括新机器头220，它可包括新基部框架222和新构件和/或现有构件的任何其它组合。基部框架222可包括限定在基部框架222中的多个紧固件孔224。多个紧固件孔222可设置成特定孔型式。紧固件孔222型式可不同于紧固件孔122型式。
如显示的那样，整修后的风力涡轮200可进一步包括转接器250。转接器250可有利地通过允许新机器头220和/或偏航驱动机构230连接到现有塔架110上来有利于改造风力涡轮。
在示例性实施例中，转接器250由钢、铸铁或另一种适当的金属形成。备选地，可使用其它适当的材料，诸如玻璃纤维等。在一些示例性实施例中，转接器250可由与塔架110相同的材料形成。
转接器250可包括外部侧壁252且限定第一多个紧固件孔254和第二多个紧固件孔256。第一多个紧固件孔254可设置成第一孔型式255。第二多个紧固件孔256可设置成第二孔型式257。第二孔型式257不同于第一孔型式255。
例如，第一和第二孔型式255、257的最大外径可为不同的。在一些实施例中，如图5、7、8和10中示出的那样，第一孔型式255的最大外径D1大于第二孔型式257的最大外径D2。在其它实施例中，如图6、9和11中示出的那样，第一孔型式255的最大外径D1小于第二孔型式257的最大外径D2。在其它实施例中，最大外径D1、D2可为相同的，但孔型式的其它特性，诸如孔的间距和/或数量，是不同的。不考虑直径D1、D2，紧固件孔254的数量可不同于紧固件孔256的数量。例如，在一些实施例中，第一孔型式255中的紧固件孔254的数量大于第二孔型式257中的紧固件孔256的数量。在其它实施例中，第一孔型式255中的紧固件孔254的数量小于第二孔型式257中的紧固件孔256的数量。
转接器250连接到基部框架222或顶部凸缘112中的一个和偏航轴承134/234上且连接在它们之间。例如，如图4至7中示出的那样，在一些实施例中，转接器250连接到偏航轴承234和顶部凸缘112上且连接在它们之间。例如，转接器250可通过诸如紧固件102来连接到顶部凸缘112和内圈236上。在显示的示例性实施例中，限定在内圈236中的多个紧固件孔237的孔型式匹配第一孔型式255，并且限定在顶部凸缘112中的多个紧固件孔114的孔型式匹配第二孔型式257。因而紧固件102可延伸通过各对紧固件孔114、256，以将转接器250和塔架110在一起，并且延伸通过各对紧固件孔237、254，以将转接器250和偏航轴承234连接在一起。
应当注意，在这些实施例中，限定在外圈238中的多个紧固件孔239的孔型式可匹配限定在基部框架222中的多个紧固件孔224的孔型式。因而紧固件102可延伸通过各对紧固件孔239、224，以将偏航轴承234和机器头220连接在一起。
因此，这些实施例中的转接器250有利地有利于使用新偏航轴承234和机器头220。
如图8和9中示出的那样，在一些实施例中，转接器250连接到偏航轴承134/234和基部框架222上且连接在它们之间。例如，转接器250可通过诸如紧固件102来连接到基部框架222和外圈138/238上。在显示的示例性实施例中，限定在基部框架222中的多个紧固件孔224的孔型式匹配第一孔型式255，并且限定在外圈138/238中的多个紧固件孔139/239的孔型式匹配第二孔型式257。因而紧固件102可延伸通过各对紧固件孔224、254，以将转接器250和机器头220连接在一起，并且延伸通过各对紧固件孔139/239、256，以将转接器250和偏航轴承134/234连接在一起。
应当注意，在这些实施例中，限定在内圈136/236中的多个紧固件孔137/237的孔型式可匹配限定在顶部凸缘112中的多个紧固件孔114的孔型式。因而紧固件102可延伸通过各对紧固件孔114、137/237，以将偏航轴承134/234和塔架110连接在一起。
因此，这些实施例中的转接器250有利地有利于使用新机器头220，以及可选地有利于使用偏航轴承234。
在一些实施例中，如图4-6和8-9中示出的那样，转接器250可包括上部凸缘262和下部凸缘264。如显示的那样，下部凸缘264可与上部凸缘262间隔开。在这些实施例中，第一多个紧固件孔254可限定在上部凸缘262中，并且第二多个紧固件孔256可限定在下部凸缘264中。
这些实施例中的转接器250在一些实施例中在上部凸缘262和下部凸缘264之间成锥形。例如，锥形可为沿从下部凸缘264到上部凸缘262的方向向外，如图5和8中示出的那样，或者沿从上部凸缘262到下部凸缘264的方向向外，如图6和9中示出的那样。备选地，转接器250可具有大体恒定的外径，如图4中示出的那样。
备选地，在一些实施例中，如图7中示出的那样，转接器250可为盘266。在这些实施例中，第一多个紧固件孔254和第二多个紧固件孔256可限定在盘266中。
本公开进一步涉及一种用于整修风力涡轮的方法。例如，可提供现有风力涡轮100。方法可包括从风力涡轮100移除现有机器头120。在一些实施例中，方法可进一步包括从风力涡轮100移除现有偏航驱动机构130(或其偏航轴承134)。任何适当的设备，包括用于移除紧固件102的起重机和适当的工具，可用来移除现有机器头220。任何适当的设备，包括用于移除紧固件102的起重机和适当的工具，可用来移除现有机器头220和现有偏航驱动机构230(或其偏航轴承234)。
在一些实施例中，方法可包括例如移除现有塔架110的上部部分。备选地，不需要这种移除。
方法可进一步包括例如提供本文论述的新机器头220和转接器250的步骤。在一些实施例中，方法可进一步包括例如提供新偏航驱动机构230(或其偏航轴承234)的步骤。
方法可进一步包括例如以下步骤：连接新机器头220和转接器250，使得转接器250连接到基部框架222或顶部凸缘112中的一个和偏航轴承134/234上且连接在它们之间，如本文论述的那样。在一些实施例中，方法可进一步包括例如连接新偏航轴承234的步骤。可通过匹配紧固件孔及其型式来促进这样的连接，如本文论述的那样，并且促进紧固件102延伸通过匹配的成对紧固件孔，以将多种构件连接在一起。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及实行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于整修风力涡轮(10)的方法，所述方法包括：
从所述风力涡轮(10)移除现有机器头(120)；
提供新机器头(220)和转接器(250)，所述新机器头(220)包括基部框架(222)，所述新机器头(220)进一步包括限定在所述基部框架(222)中的多个紧固件孔(224)，所述转接器(250)包括外部侧壁(252)且限定第一多个紧固件孔(254)和第二多个紧固件孔(256)，所述第一多个紧固件孔(254)设置成第一孔型式(255)，所述第二多个紧固件孔(256)设置成不同于所述第一孔型式(255)的第二孔型式(257)；
连接所述新机器头(220)和所述转接器(250)，使得所述转接器(250)连接到所述基部框架(222)或所述风力涡轮(10)的塔架(110)的顶部凸缘(112)中的一个和偏航轴承(134，234)上且连接在它们之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏航轴承(134，234)是新偏航轴承(234)，并且进一步包括从所述风力涡轮(10)移除现有偏航轴承(134)，以及其中，所述转接器(250)连接到所述新偏航轴承(234)和所述顶部凸缘(112)上且连接在它们之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，限定在所述新偏航轴承(234)的内圈(236)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第一孔型式(255)，并且限定在所述顶部凸缘(112)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第二孔型式(257)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏航轴承(134，234)是现有偏航轴承(134)，以及其中，所述转接器(250)连接到所述现有偏航轴承(134)和所述基部框架(222)上且连接在它们之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，限定在所述基部框架(222)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第一孔型式(255)，并且限定在所述现有偏航轴承(134)的外圈(138)中的多个紧固件孔(224)的孔型式(255)匹配所述第二孔型式(257)。
6.一种风力涡轮(10)，包括：
塔架(110)，所述塔架(110)包括顶部凸缘(112)和限定在所述顶部凸缘(112)中的多个紧固件孔(114)；
机器头(220)，所述机器头(220)包括基部框架(222)，所述机器头(220)进一步包括限定在所述基部框架(222)中的多个紧固件孔(224)；
联接到所述机器头(16)上的转子(18)，所述转子(18)包括毂(20)和多个转子叶片(22)；
偏航轴承(134，234)，所述偏航轴承(134，234)包括内圈(136，236)和外圈(138，238)，所述偏航轴承(134，234)进一步包括限定在所述内圈(136，236)中的多个紧固件孔(137，237)和限定在所述外圈(138，238)中的多个紧固件孔(139，239)；以及
转接器(250)，所述转接器(250)包括外部侧壁(252)且限定第一多个紧固件孔(254)和第二多个紧固件孔(256)，所述第一多个紧固件孔(254)设置成第一孔型式(255)，所述第二多个紧固件孔(256)设置成不同于所述第一孔型式(255)的第二孔型式(257)，所述转接器(250)连接到所述基部框架(222)或所述顶部凸缘(112)中的一个和所述偏航轴承(134，234)上且连接在它们之间。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述转接器(250)包括上部凸缘(262)和下部凸缘(264)，所述下部凸缘(264)限定所述第一多个紧固件孔(254)，所述上部凸缘(262)限定所述第二多个紧固件孔(256)。
8.根据权利要求6所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述转接器(250)包括盘(266)，所述盘(266)限定所述第一多个紧固件孔(254)和所述第二多个紧固件孔(256)。
9.根据权利要求6所述的风力涡轮(10)，其特征在于，所述转接器(250)连接到所述偏航轴承(134，234)和所述顶部凸缘(112)上且连接在它们之间。
10.根据权利要求9所述的风力涡轮(10)，其特征在于，限定在所述内圈(136，236)中的多个紧固件孔(137，237)的孔型式匹配所述第一孔型式(255)，并且限定在所述顶部凸缘(112)中的多个紧固件孔(139，239)的孔型式匹配所述第二孔型式(257)。
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