CN107923362B - 用于竖立或者拆卸多转子风轮机的方法 - Google Patents

用于竖立或者拆卸多转子风轮机的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于竖立多转子风轮机(10)的方法。承载架结构(1、1a、1b)相对于塔架结构(2)周向布置并利用诸如线材绞车装置(3、4、8)之类的吊升装置被吊升至所述塔架结构(2)的上部。而且，可利用所述吊升装置(3、4、8)将能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)。公开了一种用于拆卸多转子风轮机(10)的相似方法。能够在不需要外部起重机的情况下竖立或者拆卸所述多转子风轮机(10)。

Description

用于竖立或者拆卸多转子风轮机的方法
技术领域
本发明涉及用于竖立多转子风轮机的方法以及用于至少部分拆卸多转子风轮机的方法。本发明的方法允许在无需使用外部起重机设备的情况下竖立或者至少部分拆卸多转子风轮机。
背景技术
风轮机通常包括一个或者多个能量产生单元，各个能量产生单元均包括承载一个或者多个风轮机叶片的轮毂。风作用在风轮机叶片上，从而引起轮毂旋转。轮毂的旋转移动或者经由齿轮布置或者直接(在风轮机是所谓的直接驱动型的情况下)传递至发电机。发电机中产生电能，此电能可供应至电网。
一些风轮机设置有两个或者更多个能量产生单元以便在不必提供具有一个非常大并因此沉重的能量产生单元的风轮机的情况下增大由风轮机产生的总电力。这样的风轮机有时被称作“多转子风轮机”。
竖立或者拆卸风轮机时，通常需要使用用于竖立塔架并将一个或者多个机舱、轮毂、风轮机叶片等提升至塔架的顶部的外部起重机设备。由于风轮机的尺寸增大，执行这些操作所需的起重机的尺寸也增大。租用这种起重机设备并且将起重机设备转移至风轮机的操作场所并从风轮机的操作场所转移可能非常困难并且代价高。在一些情况下，租用起重机设备的成本甚至可能超过生产风轮机的成本。因此，非常期望避免使用用于竖立或者拆卸风轮机的外部起重机设备。
GB 2 443 886 A公开了这样一种风轮机布置，该风轮机布置包括塔架以及从塔架向外伸出的至少两个臂。包括转子以及机舱的风轮机附接至各个臂的端部。可分别借助临时或者永久地安装至风轮机结构的绞车提升或者移除机舱以及转子。
EP 1 476 659 B1公开了这样一种风电装置，此风电装置包括塔架以及安装在支架上的至少一个转子单元，支架借助旋转轴承支撑在塔架上。支架可旋转到这样的位置中，在此位置中，转子单元中的一者布置在可能的最低点处，并且该转子单元能借助降低缆线装置从支架被降低。
发明内容
本发明的实施方式的目的是以成本有效的方式提供一种用于竖立多转子风轮机的方法。
本发明的实施方式的另一目的是以成本有效的方式提供一种用于至少部分拆卸多转子风轮机的方法。
根据本发明的第一方面，提供一种用于竖立多转子风轮机的方法，所述风轮机包括：塔架结构；至少两个能量产生单元，各个能量产生单元均包括机舱以及承载一组风轮机叶片的轮毂；以及至少一个承载架结构，各个承载架结构均布置成承载一个或者多个能量产生单元，所述方法包括以下步骤：
将所述承载架结构相对于所述塔架结构周向布置在所述塔架结构的下部；
利用吊升装置将所述承载架结构吊升至所述塔架结构的上部；并且
将所述承载架结构固定至所述塔架结构。
根据本发明的第一方面的方法用于竖立多转子风轮机。在该上下文中，术语“多转子风轮机”应理解成指的是包括安装在一个塔架结构上的两个或者更多个转子或能量产生单元的风轮机。
风轮机包括塔架结构、至少两个能量产生单元以及至少一个承载架结构。各个承载架结构均布置成承载一个或者多个能量产生单元，并且当风轮机被竖立起时，将承载架结构安装在塔架结构上。因此，能量产生单元经由承载架单元安装在塔架结构上。
各个能量产生单元均包括机舱以及承载一组风轮机叶片的轮毂。风轮机叶片捕获风，从而使轮毂相对于机舱旋转。轮毂的旋转移动或者直接或者经由齿轮装置传递至发电机。因而产生电能，该电能可供应至电力网。机舱通常容纳发电机、齿轮装置以及所需的其他可能的部件以便将轮毂的旋转移动转换成电能。因此，能量产生单元形成风轮机的实际上将风能转换成电能的部分。
根据本发明的第一方面的方法，首先将承载架结构相对于塔架结构周向布置在塔架结构的下部。
接着，利用吊升装置将承载架结构吊升至塔架结构的上部。从而承载架结构被吊升至期望定位能量产生单元的位置(尤其是高度)。有益的是借助吊升装置而非借助外部起重机将承载架结构吊升至塔架结构的上部，因为利用这样的吊升装置的成本显著低于利用外部起重机的成本。吊升装置的至少一部分可临时或永久布置在风轮机中或者安装在风轮机上。因而，能够确保当需要时就可获得吊升装置。
最后，在塔架结构的上部将承载架结构固定至塔架结构。
相对于塔架结构周向布置承载架结构的步骤可包括相对于所述塔架结构周向布置所述承载架结构的两个或者更多个部分并且装配所述两个或者更多个部分以形成所述承载架结构。
根据此实施方式，承载架结构包括两个或者更多个部分，装配所述两个或者更多个部分以形成最终的承载架结构。这允许承载架结构不管塔架结构的尺寸并且不管整个塔架结构是否已经被竖立而相对于塔架结构周向布置。
可例如借助可逆连接(例如，利用螺钉或者螺栓)装配承载架结构的所述两个或者更多个部分。另选地，可以以不可逆方式(例如，借助焊接)装配承载架结构的所述两个或者更多个部分。
作为另选，承载架结构可制造成单件，该承载架结构滑动到塔架结构上。在此示例中，承载架结构必须在完全竖立起塔架结构之前相对于塔架结构周向布置。例如，塔架结构可包括若干塔架节段，装配这些塔架节段以形成塔架结构。在这种情况下，承载架结构可在第一(即，最下部)塔架节段已经安装在风轮机的基座结构上后但在下一塔架节段安装在第一塔架节段上之前滑动到第一塔架节段上。
在一个实施方式中，将所述承载架结构吊升至所述塔架结构的上部的步骤包括在向所述塔架结构的所述上部吊升所述承载架结构时，控制所述塔架结构的外表面与所述承载架结构的内表面之间的间隙。承载架结构可包括环结构，在该示例中，承载架结构的内表面是环结构的内表面。塔架结构的外表面与承载架结构的内表面可优选相互匹配使得这两表面之间的间隙在塔架周围的尺寸近似相同。间隙尺寸可随着承载架结构吊升而变更。这可能例如是由于塔架结构沿塔架长度(例如对于锥形风轮机塔架)的不均匀截面。间隙尺寸还可能由于塔架表面中的诸如凸缘、表面台阶、螺栓头之类的尤其接近塔架部分的连接部或者接头的局部不平顺(承载架结构需要在被吊升时经过这样的不平顺)而变更。
承载架结构的尺寸与重量可能相当大，如果承载架结构包括用于附接能量产生单元的延伸离开塔架结构的偏航布置以及/或者臂尤其如此，因此，在吊升过程中控制承载架结构与塔架之间的间隙非常有益以便控制作用在塔架上的负载并且避免对塔架或者对承载架结构的任何损害。
通过考虑现代多转子风轮机的一些传统的实际尺寸可表明能够控制承载架结构的吊升操作的重要性。见过的塔架的长度约100至180米，塔架的直径约2至4米。能量产生单元定位在承载架结构的从塔架延伸40至50米的臂上，并且单单承载架结构的重量(无能量产生单元的重量)可能大约100至150吨，其中偏航布置约占20吨。
根据一个实施方式，间隙的控制可包括在间隙中布置若干弹簧加载辊以及/或者滑动衬垫。优选地，辊或者滑动衬垫绕塔架间隔布置，其中间隔小至足以避免承载架结构直接接触塔架壁。弹簧加载辊的使用的有益之处在于，辊沿塔架表面滚动借此承载架结构经过塔架表面上的类似焊接、凸缘或者螺栓头等的障碍物或者不平坦而被吊升，同时维持塔架与承载架结构之间的空隙并且同时确保承载架结构的被良好控制稳定吊升的移动。
对于辊而言另选或者另外地，可使用弹簧加载滑动衬垫。弹簧加载辊或滑动衬垫的表面可成角度以能够更容易地经过塔架表面的不平坦。
大量弹簧加载辊以及/或者滑动衬垫可都布置在承载架结构的内表面上的相同高度处或者优选布置在两种或者更多不同的高度处。据此，在吊升过程中更有效地避免承载架结构倾斜。据此，承载架结构与塔架结构之间的直接接触的风险被大大减小。
根据本发明的另一实施方式，吊升装置包括附接至承载架结构的若干线材。而且，将承载架结构吊升至塔架结构的上部的步骤包括在向塔架结构的上部吊升承载架结构时，通过监测线材并且使线材相对于彼此调节而控制所述吊升。据此，所述吊升被控制以避免吊升过程中承载架结构与塔架之间的接触或者承载架结构的任何不期望的运动。考虑到承载架结构的往往相当大的重量和尺寸以及将承载架结构向上吊升就位时困难的工作状况，应避免诸如倾斜或者任何晃动之类的任何不受控制的运动，否则会导致严重损害以及安全问题。通过相对于彼此调节线材，可调节线材以总是确保承载架结构在被吊升时悬挂在期望的位置并且停在原位。而且，能够确保重量与负载根据意图以及期望分布在线材之间，例如在所有线材之间平均分布。
监测并且调节所述线材的步骤包括监测并调节包括线材长度、线材张力、线材牵拉力以及线材牵拉速度的组中的一个或多个的参数。通过监测、控制并且调节一个、一些或者所有线材的这些参数中的一个或多个而使得在良好受控状态下吊升承载架结构。
在一个实施方式中，所述吊升装置包括在所述承载架结构与地面之间延伸的一个或者多个线材。据此，线材能够有助于控制承载架结构的定位以及承载架结构在吊升过程中的移动。这可能在承载架结构包括从塔架延伸的一个或者多个臂使得承载架结构更不稳定并且更难以抑制晃动的情况下尤其有益。线材可附接至安置在地面处或者地面附近的绞车。线材可优选延伸至离塔架结构有些距离的位置，借此，线材能将更大的侧向力传递至承载架结构。在承载架结构与地面之间延伸的一些或者所有线材可附接至承载架结构的中部并且/或者更靠近臂的端部附接。
所述承载架结构包括环以及延伸离开所述环的一个或者多个臂，并且其中，相对于所述塔架结构周向布置所述承载架结构的步骤可包括以所述一个或者多个臂延伸离开所述塔架结构这样的方式相对于所述塔架结构并且邻近所述塔架结构周向布置所述环。
根据此实施方式，环形成塔架结构与承载架结构之间的接界。所述一个或者多个臂可有益地承载至少一些能量产生单元。因此，至少一些能量产生单元将离塔架结构一定距离布置。
所述塔架结构可具有圆锥形形状，并且将所述承载架结构吊升至所述塔架结构的上部的步骤可包括在向所述塔架结构的所述上部吊升所述承载架结构时，将由所述承载架结构限定的内直径调节成匹配由所述圆锥形塔架结构限定的外直径。
在塔架结构具有圆锥形形状的情况下，由塔架结构限定的位于塔架结构的上部处的外直径将小于由塔架结构限定的位于塔架结构的下部处的外直径。因此，需要提供测量，此测量一方面确保承载架结构在塔架结构的下部处配合在塔架结构周围，另一方面确保承载架结构在塔架结构的上部处合适地固定至塔架结构。这可例如通过设计承载架结构使得可调节由承载架结构限定的内直径而获得。因而，能够确保在塔架结构的下部处以及塔架结构的上部处塔架结构与承载架结构之间的紧配合。在能够以连续的方式调节由承载架结构限定的内直径的情况下，内直径甚至可被调节成匹配塔架结构的沿塔架结构的长度的任一外直径。
在承载架结构是如上面描述的包括环以及一个或者多个臂的那种承载架结构的情况下，可调节的内直径可以是环的内直径。这可例如通过给承载架结构提供若干可移动销而获得，当承载架结构已经被吊升至操作位置时，这些可移动销被沿径向方向从承载架结构朝塔架结构推动，从而使承载架结构相对于塔架结构固定。另选地，环可设置有允许调节环的直径以及圆周的可调节的圆柱形布置。
作为另选，塔架可具有大致圆柱形形状。在此情况下，无需调节由承载架结构限定的内直径，从而使得将承载架结构吊升至塔架结构的上部更简单。
所述塔架结构可包括两个或者更多个塔架节段，并且所述方法可进一步包括通过装配所述两个或者更多个塔架节段而竖立所述塔架结构的步骤。可例如以可逆的方式(例如，利用螺钉或者螺栓)或者以不可逆的方式(例如，借助焊接等)装配塔架节段。
作为另选，塔架结构可由混凝土制成，在此情况下，可通过浇注塑性混凝土就地形成塔架结构。随后可借助线材(例如，布置在塔架结构内部)加固混凝土塔架结构。
竖立所述塔架结构的步骤可包括在基座结构上安装第一塔架节段并且随后在所述第一塔架节段上安装一个或者多个另外的塔架节段，并且可在所述第一塔架节段安装在所述基座结构上之后并且在所述两个或者更多个另外的塔架节段安装在所述第一塔架节段上之前进行相对于所述塔架结构周向布置所述承载架结构的步骤。
根据本实施方式，首先在基座结构上安装第一塔架节段，从而第一塔架节段形成塔架结构的下部。然后，相对于第一塔架节段周向布置承载架结构。因为此刻仅第一塔架节段安装在基座结构上了，所以能够从上方将承载架结构滑动到第一塔架节段上，因而允许承载架结构制造成单件。然而，这不排除如上面描述的，承载架结构可包括两个或者更多个部分，所述两个或者更多个部分相对于第一塔架节段周向布置并且随后被装配以形成承载架结构。一旦承载架结构已经相对于第一塔架节段周向布置，就在第一塔架节段上安装一个或者多个另外的塔架节段，一个接一个，直到完成塔架结构。也可利用吊升装置吊升塔架节段。
可当已经完成了竖立所述塔架结构的步骤时进行将所述承载架结构吊升至所述塔架结构的上部的步骤。根据此实施方式，可一举将承载架结构从塔架结构的下部吊升至塔架结构的上部。
作为另选，可以以较少的步骤吊升承载架结构。例如，每当一塔架节段已经添加至塔架结构，可将承载架结构吊升至由此塔架节段限定的位置。
所述方法可进一步包括以下步骤：
利用所述吊升装置将所述两个或者更多个能量产生单元吊升至所述承载架结构；并且
将所述能量产生单元固定至所述承载架结构。
根据此实施方式，一旦承载架结构被吊升至塔架结构的上部并且固定至塔架结构的上部，就将能量产生单元吊升至承载架结构并且固定至此。也利用吊升装置(即，无需外部起重机)进行能量产生单元的吊升。这是很大的优势。
将能量产生单元固定至承载架结构的布置可例如包括将能量产生单元的机舱固定至承载架结构。
所述方法可进一步包括以下步骤：对于所述能量产生单元中的至少一者，装配所述机舱以及所述轮毂，并且将所述两个或者更多个能量产生单元吊升至所述承载架结构的步骤可包括利用所述吊升装置吊升装配起来的所述能量产生单元。根据此实施方式，一举将至少一个能量产生单元的机舱以及轮毂吊升至承载架结构。作为另选，可分别吊升机舱、轮毂以及风轮机叶片，或者可分别吊升机舱以及轮毂而至少一些风轮机叶片与轮毂一起被吊升。
所述方法可进一步包括在将所述能量产生单元吊升至所述承载架结构之前在所述能量产生单元中的至少一者的所述轮毂上安装一个或者多个风轮机叶片的步骤。根据此实施方式，对于至少一个能量产生单元而言，机舱、轮毂以及至少一个风轮机叶片被一举提升。可在将能量产生单元提升至承载架结构之前在轮毂上安装所有风轮机叶片。另选地，可在吊升能量产生单元之前在轮毂上仅安装风轮机叶片中的若干，在此情况下，在能量产生单元已经被吊升后单独吊升其余的风轮机叶片，并且随后在轮毂上安装这些风轮机叶片。
例如，在能量产生单元包括三个风轮机叶片的示例中，不管轮毂相对于机舱的旋转位置如何，至少一个风轮机叶片将指向向下方向。因此，当完全装配起来的能量产生单元布置在地面处或者接近地面布置时，至少一个风轮机叶片将与地面碰撞。在此情况下，可能期望在轮毂上安装两个风轮机叶片并且将轮毂安装在机舱上。然后轮毂旋转至所述两个风轮机叶片指向向上方向的位置。有时这被称作“兔耳”位置。于是，机舱、轮毂以及所述两个风轮机叶片能够被一举吊升至承载架结构。随后，可将最后一个风轮机叶片吊升至承载架结构并且将其安装在轮毂上。
将所述能量产生单元吊升至所述承载架结构的步骤可包括以下步骤，即对于所述能量产生单元中的至少一者：
以所述风轮机叶片大致平行于地面延伸的方式布置所述能量产生单元；
利用所述吊升装置将所述能量产生单元吊升至所述承载架结构；并且
使所述能量产生单元倾斜至所述风轮机叶片大致垂直于地面延伸的位置。
根据此实施方式，可在将整个能量产生单元吊升至承载架结构之前装配整个能量产生单元。为了避免风轮机叶片与地面碰撞(如上面描述的)，布置整个能量产生单元使得风轮机叶片平行于地面延伸。例如，叶片可最靠近地面布置，轮毂与机舱沿向上的方向从风轮机叶片的位置延伸。然后以此取向将能量产生单元吊升至承载架结构。
一旦能量产生单元已经到达承载架结构的位置，就不再存在风轮机叶片与地面碰撞的风险。因此，能量产生单元能够安全地倾斜至操作位置(即，至风轮机叶片大致垂直于地面延伸的位置)，从而允许风轮机叶片指向风中。一旦能量产生单元已经倾斜到操作位置中，就将能量产生单元固定至承载架结构。
作为另选，将所述能量产生单元吊升至所述承载架结构的步骤包括以下步骤，即对于所述能量产生单元中的至少一者：
使所述轮毂相对于所述机舱倾斜至所述风轮机叶片大致平行于地面延伸的位置；
利用所述吊升装置将所述能量产生单元吊升至所述承载架结构；
使所述轮毂相对于所述机舱倾斜至所述风轮机叶片大致垂直于地面延伸的位置；并且
将所述轮毂旋转地安装在所述机舱上。
此实施方式类似于上面描述的实施方式。但是，在此示例中，代替使整个能量产生单元倾斜，轮毂相对于机舱倾斜以便风轮机叶片平行于地面定位。因此，在整个过程中，机舱保持在操作位置中。这允许在将轮毂倾斜至操作位置之前将机舱固定至承载架结构。
作为将能量产生单元吊升至承载架结构(如上面描述的)的另选，可在将承载架结构吊升至塔架结构的上部之前在承载架结构上安装能量产生单元。在此示例中，能量产生单元与承载架结构一起被吊升至塔架结构的上部。
就另一另选而言，可在承载架结构上安装部分能量产生单元并且与承载架结构一起将这部分能量产生单元吊升至塔架结构的上部。随后可以单独将能量产生单元的其余部分吊升至承载架结构。例如，可将机舱与承载架结构一起吊升，而单独吊升轮毂以及风轮机叶片。或者，可将机舱以及轮毂与承载架结构一起吊升，而单独吊升风轮机叶片。
根据一个实施方式，风轮机可设置有两个或者更多个承载架结构。而且，塔架结构可设置有布置成稳固塔架结构的支撑引导线材，从而提供具有最小塔架尺寸的稳定的塔架结构。在此示例中，可以以下面的方式进行根据本发明的第一方面的方法。
首先，竖立不具有引导线材的塔架结构。然后，将两个承载架结构相对于塔架结构周向布置在塔架结构的下部。承载架结构相互紧邻地布置，一者位于另一者上方。然后将这两个承载架结构一起吊升至最下部的承载架结构的操作位置或者吊升至用于引导线材的安装位置的紧上方。然后，在将最上部的承载架结构吊升至其操作位置之前，将引导线材安装在塔架结构上，从而向塔架结构提供额外的稳定性。在用于引导线材的安装位置低于最下部的承载架结构的操作位置的情况下，在已经安装引导线材后将最下部的承载架结构也吊升至其操作位置。
可以与承载架结构一起吊升引导线材。例如，引导线材可以安装在最下部的承载架结构上，并且可当最下部的承载架结构到达其操作位置时简单地固定至地面。
根据此实施方式，引导线材能够在最下部的承载架结构被吊升至其操作位置之前安装在塔架结构上，从而将大量负载引入塔架结构上，同时允许承载架结构在不与引导线材碰撞的情况下沿塔架结构滑动。
所述吊升装置可以是线材绞车布置。线材绞车布置可以包括以适当的方式布置在塔架结构内部或者沿塔架结构布置的若干线材以及连接至线材的一个或者多个绞车。线材可以永久布置在风轮机处，而绞车可以是可移动的。因而，可简单地通过在相关的风轮机之间移动绞车而将绞车用于竖立若干风轮机(例如，形成风电场的风轮机)。这进一步减少了竖立风轮机的成本。然而，绞车可另选地永久布置在风轮机处。
另选地，吊升装置可以是诸如利用摩擦轮的吊升装置、液压操作的吊升装置之类的另一类吊升装置，或者是任何其他合适的种类的吊升装置。
根据第二方面，本发明提供一种用于至少部分拆卸多转子风轮机的方法，所述风轮机包括：塔架结构；至少两个能量产生单元，各个能量产生单元均包括机舱以及承载一组风轮机叶片的轮毂；以及至少一个承载架结构，各个承载架结构均布置成承载一个或者多个能量产生单元，并且所述承载架结构相对于所述塔架结构周向布置在所述塔架结构的上部，所述方法包括以下步骤：
从所述塔架结构拆下所述承载架结构；并且
利用吊升装置将所述承载架结构降低至所述塔架结构的下部。
应注意，本领域中的普通技术人员会容易意识到，结合本发明的第一方面描述的任何特征也可与本发明的第二方面结合，反之亦然。因此，上面提出的评论同样适于于此。
借助根据本发明的第二方面的方法拆卸风轮机与借助根据本发明的第一方面的方法竖立风轮机是同种类的。因此，就此而言上面提出的评论同样适用于此。
根据本发明的第二方面的方法，首先，从塔架结构的上部拆下承载架结构。随后，利用吊升装置将承载架结构降低至塔架结构的下部。因此，这可以被看作根据本发明的第一方面的方法的“颠倒”。
如上面描述的，利用吊升装置降低承载架结构是有益的，因为这允许在不需要使用外部起重机的情况下拆卸风轮机。因而，减少拆卸风轮机的成本。
所述方法可进一步包括利用吊升装置将能量产生单元中的一个或多个降低至地面。除了能量产生单元被降低而非被吊升以外，这也类似于上面参照本发明的第一方面描述的实施方式。可在承载架结构被从塔架结构拆下并降低至地面之前有益地将能量产生单元降低。
将所述能量产生单元中的一个或多个降低至地面的步骤包括以下步骤：
从所述承载架结构拆下能量产生单元；
使所述能量产生单元倾斜至所述风轮机叶片大致平行于所述地面延伸的位置；并且
利用所述吊升装置将所述能量产生单元降低至所述地面。
根据此实施方式，在将能量产生单元降低至地面之前使包括机舱、轮毂以及风轮机叶片的整个能量产生单元倾斜，从而使风轮机叶片到它们大致平行于地面延伸的位置中。类似于上面参照本发明的第一方面描述的情形，因而防止风轮机叶片与地面碰撞，并且风能单元仍能够被一举降低。
作为另选，将所述能量产生单元中的一个或多个降低至地面的步骤包括以下步骤：
从所述承载架结构拆下能量产生单元；
使所述轮毂相对于所述机舱倾斜至所述风轮机叶片大致平行于地面延伸的位置；并且
利用所述吊升装置将所述能量产生单元降低至地面。
根据此实施方式，风轮机叶片还平行于地面定位，因而防止它们在降低能量产生单元时与地面碰撞。然而，在此情况下，仅倾斜轮毂，而机舱保持在操作位置中，在从承载架结构拆下机舱之前或者之后进行倾斜步骤。
作为另一另选，所述能量产生单元中的至少一者可包括三个风轮机叶片，并且将一个或者多个能量产生单元降低至地面的步骤包括以下步骤：
从能量产生单元拆下一个风轮机叶片；
利用所述吊升装置将拆下的风轮机叶片降低至地面；
使所述能量产生单元的所述轮毂旋转至其余两个风轮机叶片沿向上方向延伸的位置；
从所述承载架结构拆下所述能量产生单元；并且
利用所述吊升装置将所述能量产生单元降低至地面。
根据此实施方式，首先从能量产生单元拆下风轮机叶片中的一者，并且将其单独降低至地面。然后，将轮毂旋转至其余两个风轮机叶片都指向向上方向的位置(即，“兔耳”位置)，并且将能量产生单元降低至地面。从而避免当将能量产生单元降低至地面时风轮机叶片与地面碰撞。
可在拆下风轮机叶片之前进行旋转步骤。在此情况下，可将轮毂旋转至风轮机叶片中的一者正好沿向下方向延伸，同时其他两者向上延伸，并且可拆下并且降低正好向下延伸的风轮机叶片。
作为另选，可在将机舱以及轮毂降低至地面之前，将所有三个风轮机叶片一个接一个从轮毂拆下并且降低。
作为单独降低能量产生单元的另选，能量产生单元可与承载架结构一起被降低，即，承载架结构可在能量产生单元安装在其上的情况下被降低。
如上面描述的，所述吊升装置可以是线材绞车装置。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1至图6示出了根据本发明的一个实施方式用于竖立多转子风轮机的方法；
图7示出了根据本发明的一个实施方式的承载架结构的吊升；
图8示出了根据本发明的一个实施方式的能量产生单元的吊升；
图9是包括承载两个能量产生单元的一个承载架结构的多转子风轮机的前视图；
图10是包括承载四个能量产生单元的两个承载架结构的多转子风轮机的前视图；
图11至图15示出了根据本发明的多个实施方式的能量产生单元的吊升或者降低；以及
图16至图18示出了根据本发明的多个实施方式的承载架结构的吊升或者降低。
具体实施方式
图1至图6示出了根据本发明的一个实施方式用于竖立多转子风轮机的方法。
在图1中，承载架结构1相对于塔架结构2周向布置在塔架结构2的下部。若干线材3附接至承载架结构1并且经由布置在塔架结构2的顶部处的滑轮4连接至绞车(未示出)。线材3、绞车以及滑轮4形成吊升装置，该吊升装置在不需要起重机的情况下允许承载架结构1沿塔架结构2被吊升至位于塔架结构2的上部的操作位置。因而减少了竖立风轮机的成本。
图2示出了正以上面描述的方式沿塔架结构2吊升的承载架结构1。
在图3中，承载架结构1已经被吊升至位于塔架结构2的上部的操作位置。因此，已经完成了吊升过程，并且承载架结构1能够固定至塔架结构2。
在图4中，除了如上面参照图1至图3描述的被吊升至塔架结构2的上部的承载架结构1a外，另外的承载架结构1b相对于塔架结构2周向布置。线材3现在已经连接至另外的承载架结构1b，从而允许利用吊升装置也将该承载架结构吊升至操作位置。
在图5中，另外的承载架结构1b已经被吊升至操作位置并且固定至塔架结构2。能够看到，另外的承载架结构1b的操作位置稍微低于第一承载架结构1a的操作位置，因而能允许能量产生单元在能量单元不相互干涉的情况下安装在承载架结构1a、1b两者上。
在图6中，线材3中的一者已经附接至能量产生单元5，该能量产生单元包括机舱(未示出)、轮毂6以及若干风轮机叶片7，风轮机叶片7中的两者被示出。因而，能够利用用于将承载架结构1a、1b吊升至它们各自的操作位置的相同的吊升装置将能量产生单元5吊升至承载架结构1b。因此，也不需要外部起重机将能量产生单元5吊升至承载架结构1a、1b。在图6中，能量产生单元5处于被吊升至承载架结构1b的过程中。
应注意，可以颠倒上面参照图1至图6描述的过程，因而允许利用吊升装置至少部分拆卸风轮机。
图7示出了具有吊升装置的塔架结构2，该吊升装置包括若干线材3、两个滑轮4以及连接至线材3的绞车8。为了清楚起见，部分塔架结构2未被示出。绞车8布置在运输车9上。因而，能够在多个风轮机之间运输绞车8，从而允许绞车连接至给定的风轮机的线材3并且用于吊升承载架结构1以及/或者能量产生单元5以便竖立或者拆卸风轮机。这更进一步减少竖立或者拆卸风轮机的成本。
图8示出了图7中所示的吊升装置如何用于将能量产生单元5吊升至已经被吊升至承载架结构1的操作位置的承载架结构1。线材3中的一者附接至能量产生单元5并附接至绞车8，并且如箭头指示的操作绞车8，从而使能量产生单元5被吊升到承载架结构1处的位置中，能量产生单元5能够在该位置处被固定至承载架结构1。
图9是包括塔架结构2的多转子风轮机10的前视图，该塔架结构具有安装在其上部处的一个承载架结构1。承载架结构1包括相对于塔架结构2并且邻近塔架结构2周向布置的环11，并且包括从塔架结构2向外延伸的两个臂12。承载架结构1的每个臂12承载能量产生单元5，各个能量产生单元5均包括机舱(未示出)以及承载三个风轮机叶片7的轮毂6。因此，图9的多转子风轮机10包括总共两个能量产生单元5。
可以以上面描述的方式吊升并且/或者降低承载架结构1以及/或者能量产生单元5。
图10是包括塔架结构2以及以上面参照图1至图6描述的方式安装在塔架结构2上的两个承载架结构1a、1b的多转子风轮机10的前视图。各个承载架结构1a、1b均如上面参照图9描述地包括环11以及两个臂12，并且各个臂12均承载两个能量产生单元5。因此，图10的多转子风轮机10包括总共四个能量产生单元5。
图11至图16示出了根据本发明的多个实施方式的能量产生单元5的吊升或者降低。在图11中，包括机舱13以及轮毂6的能量产生单元5经由一组线材3连接至绞车8。因此，机舱13与轮毂6一起被吊升或者降低，而风轮机叶片被单独吊升或者降低。因而，包括三个风轮机叶片的能量产生单元5能够在不冒着风轮机叶片中的一者与地面碰撞的风险的情况下被吊升或者降低。
图12也示出了经由一组线材3连接至绞车8的能量产生单元5。在此情况下，能量产生单元5包括机舱13、轮毂6以及安装在轮毂6上的两个风轮机叶片7，这两个风轮机叶片中的一者可见。轮毂6已经旋转到风轮机叶片7指向向上方向的位置。该位置有时被称作“兔耳”位置。因此，能量产生单元5能够在不冒着风轮机叶片7与地面碰撞的风险的情况下被吊升或者降低。第三个风轮机叶片被单独吊升或者降低。
图13也示出了经由一组线材3连接至绞车8的能量产生单元5。该能量产生单元5包括机舱13、轮毂6以及三个风轮机叶片7，这三个风轮机叶片中的两者被示出。因此，在此情况下，能量产生单元5被装配起来并能够一举被吊升或者降低。为了避免风轮机叶片7中的一者与地面碰撞，承载风轮机叶片7的轮毂6已经相对于机舱13倾斜至这样的位置，在该位置中，风轮机叶片7大致平行于地面延伸。
图14以及图15也示出了经由一组线材3连接至绞车8的能量产生单元5。该能量产生单元5包括机舱13、轮毂6以及三个风轮机叶片7。图14分别是位于操作位置的能量产生单元5的侧视图与前视图。在图15中，包括机舱13、轮毂6以及风轮机叶片7的能量产生单元5已经绕枢轴线14倾斜至这样的位置，在该位置中，风轮机叶片7沿地面延伸。因而，能够在不冒着风轮机叶片7与地面碰撞的风险的情况下吊升或者降低能量产生单元5。
图16以及图17示出了承载架结构(1)如何能够沿塔架结构(2)被吊升或者降低的概略图。这里，承载架结构(1)由箱简单示出，但是该承载架结构可获得不同形状、格架结构等。承载架结构可进一步包括从中央部分(未示出)延伸的一个或者多个臂。为了控制承载架结构的吊升或者降低，应优选在吊升与降低过程中承载架结构与塔架之间一直存在间隙(20)。因而避免承载架结构与塔架之间直接接触。在图16中，由安置在间隙(20)中的若干弹簧加载辊(21)控制该间隙。在图17中，通过利用若干弹簧加载滑动衬垫(22)获得相同的效果。弹簧加载辊以及/或者滑动衬垫定位成允许辊或者衬垫的如箭头(23)指示的一些侧向移动。以此方式，承载架结构在被吊升(或者降低)时沿塔架表面滚上(或者滚下)。而且，弹簧加载辊使得能够在承载架结构不倾斜或者晃动的情况下沿塔架的长度越过塔架表面上的不平顺或者不平坦。塔架表面上的不平顺或者不平坦可例如是塔架部分之间的接头、凸缘、焊接、螺栓头等。
图18示出了承载架结构(1)与地面(24)之间延伸的若干另外的线材(3a)的使用。这些线材用于在承载架结构(1)被吊升或者降低时提供承载架结构(1)的定位以及移动的另外控制。本文中，线材(3a)附接至安置在地面上或者地面附近的绞车(25)。

Claims (24)

1.一种用于竖立多转子风轮机(10)的方法，所述风轮机(10)包括：塔架结构(2)；至少两个能量产生单元(5)，各个能量产生单元(5)均包括机舱(13)以及承载一组风轮机叶片(7)的轮毂(6)；以及至少一个承载架结构(1、1a、1b)，各个承载架结构(1、1a、1b)均布置成承载一个或者多个能量产生单元(5)，从而当所述风轮机(10)被竖立起时，所述能量产生单元(5)经由所述承载架结构(1、1a、1b)安装在所述塔架结构(2)上，所述方法包括以下步骤：
将所述承载架结构(1、1a、1b)相对于所述塔架结构(2)周向布置在所述塔架结构(2)的下部；
利用吊升装置(3、4、8)将所述承载架结构(1、1a、1b)吊升至所述塔架结构(2)的上部；并且
将所述承载架结构(1、1a、1b)固定至所述塔架结构(2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于所述塔架结构(2)周向布置所述承载架结构(1、1a、1b)的步骤包括相对于所述塔架结构(2)周向布置所述承载架结构(1、1a、1b)的两个或者更多个部分并且装配所述两个或者更多个部分以形成所述承载架结构(1、1a、1b)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将所述承载架结构(1、1a、1b)吊升至所述塔架结构(2)的上部的步骤包括在向所述塔架结构(2)的所述上部吊升所述塔架结构时，控制所述塔架结构(2)的外表面与所述承载架结构的内表面之间的间隙。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述间隙的所述控制包括在所述间隙中布置多个弹簧加载辊以及/或者滑动衬垫。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吊升装置包括附接至所述承载架结构的多个线材(3)；并且其中，将所述承载架结构(1、1a、1b)吊升至所述塔架结构(2)的上部的步骤包括在向所述塔架结构(2)的所述上部吊升所述承载架结构时，通过监测所述线材并且使所述线材相对于彼此调节而控制所述吊升。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述线材的所述监测及调节包括监测并调节包括线材长度、线材张力、线材牵拉力以及线材牵拉速度的组中的一个或多个的参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吊升装置包括在所述承载架结构与地面之间延伸的一个或者多个线材(3)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述承载架结构(1、1a、1b)包括环(11)以及延伸离开所述环(11)的一个或者多个臂(12)；并且其中，相对于所述塔架结构(2)周向布置所述承载架结构(1、1a、1b)的步骤包括以使所述一个或者多个臂(12)延伸离开所述塔架结构(2)这样的方式相对于所述塔架结构(2)并且邻近所述塔架结构(2)周向布置所述环(11)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述塔架结构(2)具有圆锥形形状；并且其中，将所述承载架结构(1、1a、1b)吊升至所述塔架结构(2)的上部的步骤包括在向所述塔架结构(2)的所述上部吊升所述承载架结构(1、1a、1b)时，将由所述承载架结构(1、1a、1b)限定的内直径调节成匹配由圆锥形的所述塔架结构(2)限定的外直径。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述塔架结构(2)包括两个或者更多个塔架节段；并且其中，所述方法进一步包括通过装配所述两个或者更多个塔架节段而竖立所述塔架结构(2)的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，竖立所述塔架结构(2)的步骤包括在基座结构上安装第一塔架节段并且随后在所述第一塔架节段上安装一个或者多个另外的塔架节段；并且其中，在所述第一塔架节段安装在所述基座结构上之后并且在所述两个或者更多个另外的塔架节段安装在所述第一塔架节段上之前进行相对于所述塔架结构(2)周向布置所述承载架结构(1、1a、1b)的步骤。
12.根据权利要求10或者11所述的方法，其中，当已经完成了竖立所述塔架结构(2)的步骤时进行将所述承载架结构(1、1a、1b)吊升至所述塔架结构(2)的上部的步骤。
13.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：
利用所述吊升装置(3、4、8)将所述两个或者更多个能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)，并且
将所述能量产生单元(5)固定至所述承载架结构(1、1a、1b)。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：为所述能量产生单元(5)中的至少一者装配所述机舱(13)以及所述轮毂(6)；并且其中，将所述两个或者更多个能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)的步骤包括利用所述吊升装置(3、4、8)吊升装配起的所述能量产生单元(5)。
15.根据权利要求14所述的方法，该方法进一步包括在将所述能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)之前，在所述能量产生单元(5)中的至少一者的所述轮毂(6)上安装一个或者多个风轮机叶片(7)的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)的步骤包括以下步骤，即对于所述能量产生单元(5)中的至少一者：
以使所述风轮机叶片(7)大致平行于地面延伸的方式布置该能量产生单元(5)；
利用所述吊升装置(3、4、8)将所述能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)；以及
使所述能量产生单元(5)倾斜至所述风轮机叶片(7)大致垂直于地面延伸的位置。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)的步骤包括以下步骤：即对于所述能量产生单元(5)中的至少一者：
使所述轮毂(6)相对于所述机舱(13)倾斜至所述风轮机叶片(7)大致平行于地面延伸的位置；
利用所述吊升装置(3、4、8)将所述能量产生单元(5)吊升至所述承载架结构(1、1a、1b)；
使所述轮毂(6)相对于所述机舱(13)倾斜至所述风轮机叶片(7)大致垂直于地面延伸的位置；并且
将所述轮毂(6)旋转地安装在所述机舱(13)上。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吊升装置是线材绞车装置(3、4、8)。
19.一种用于至少部分拆卸多转子风轮机(10)的方法，所述风轮机(10)包括：塔架结构(2)；至少两个能量产生单元(5)，各个能量产生单元(5)均包括机舱(13)以及承载一组风轮机叶片(7)的轮毂(6)；以及至少一个承载架结构(1、1a、1b)，各个承载架结构(1、1a、1b)均布置成承载一个或者多个能量产生单元(5)，并且所述承载架结构(1、1a、1b)相对于所述塔架结构(2)周向布置在所述塔架结构(2)的上部，所述能量产生单元(5)经由所述承载架结构(1、1a、1b)安装在所述塔架结构(2)上，所述方法包括以下步骤：
从所述塔架结构(2)拆下所述承载架结构(1、1a、1b)；并且
利用吊升装置(3、4、8)将所述承载架结构(1、1a、1b)降低至所述塔架结构(2)的下部。
20.根据权利要求19所述的方法，该方法进一步包括利用所述吊升装置(3、4、8)将所述能量产生单元(5)中的一个或多个降低至地面的步骤。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，将所述能量产生单元(5)中的一个或多个降低至地面的步骤包括以下步骤：
从所述承载架结构(1、1a、1b)拆下能量产生单元(5)；
使所述能量产生单元(5)倾斜至所述风轮机叶片(7)大致平行于地面延伸的位置；并且
利用所述吊升装置(3、4、8)将所述能量产生单元(5)降低至地面。
22.根据权利要求20所述的方法，将所述能量产生单元(5)中的一个或多个降低至地面的步骤包括以下步骤：
从所述承载架结构(1、1a、1b)拆下能量产生单元(5)；
使所述轮毂(6)相对于所述机舱(13)倾斜至所述风轮机叶片(7)大致平行于地面延伸的位置；并且
利用所述吊升装置(3、4、8)将所述能量产生单元(5)降低至地面。
23.根据权利要求20所述的方法，其中，所述能量产生单元(5)中的至少一者包括三个风轮机叶片(7)；并且其中，将一个或者多个能量产生单元(5)降低至地面的步骤包括以下步骤：
从能量产生单元(5)拆下一个风轮机叶片(7)；
利用所述吊升装置(3、4、8)将拆下的所述风轮机叶片(7)降低至地面；
使所述能量产生单元(5)的所述轮毂(6)旋转至其余两个风轮机叶片(7)沿向上方向延伸的位置；
从所述承载架结构(1、1a、1b)拆下所述能量产生单元(5)；并且
利用所述吊升装置(3、4、8)将所述能量产生单元(5)降低至地面。
24.根据权利要求19至23中的任一项所述的方法，其中，所述吊升装置是线材绞车装置(3、4、8)。
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