CN108180105B - 叶轮转动装置、叶轮组装方法和风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶轮转动装置、叶轮组装方法和风力发电机组。风力发电机组包括发电机和叶轮，叶轮转动装置包括：两个以上的推动部，设置于发电机的转子并沿转子的周向以预定角度隔开；推动机构，包括第一线性驱动单元和第二线性驱动单元，其中，第一线性驱动单元的第一端部铰接于风力发电机组的固定结构，连接部可分离地与推动部接合，以在接合状态下推动转子转动；第二线性驱动单元的第一端部铰接于固定结构，第二端部铰接于第一线性驱动单元，以推动第一线性驱动单元围绕其与固定结构的铰接点转动。能够通过简单的结构解决因组装场地受限而导致叶轮组装困难，甚至无法安装的问题，同时能够简化叶片的安装操作，并且降低叶片的安装成本。

Description

叶轮转动装置、叶轮组装方法和风力发电机组

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种叶轮转动装置、叶轮组装方法和风力发电机组。

背景技术

风力发电机组主要由塔架、机舱、发电机以及叶轮组成，而叶轮为决定风力发电机组的发电量的一个关键因素，目前，叶轮通常由轮毂和三支叶片组成，发电机主要由转子和定子组成，其中，定子与机舱内的底座连接，转子与叶轮连接在一起，以在叶轮的带动下沿转子的轴线相对定子转动。在实际的安装过程中，通常是先将塔架吊装在基础上，然后将机舱吊装至塔架上，再次将发电机吊装至机舱的连接法兰处，最后将在地面组装好的叶轮吊装至发电机的连接法兰处。

但是随着风电市场向南方发展，由于受到地势、植被以及作业面积限制，在地面组装叶轮越来越困难，所以需要采用单叶片在空中分别吊装至轮毂的方式完成叶轮的组装。通常的单叶片吊装方式中，首先需要将第一支叶片和轮毂的组合体安装到发电机连接法兰上；然后将第二支叶片和第三支叶片以倾斜的状态插入到轮毂相应的安装位置上，并且整个安装过程中，叶轮一直处于锁定状态。这种叶片安装方式不需要风力发电机组的轮毂具备转动功能，但叶片吊具比较复杂，操作过程复杂，所以组装效率较低，另外由于是倾斜安装叶片，安全性较差。

因此，亟需一种新的叶轮转动装置、叶轮组装方法和风力发电机组。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种叶轮转动装置、叶轮组装方法和风力发电机组，能够通过简单的结构解决因组装场地受限而导致叶轮组装困难，甚至无法安装的问题，同时能够简化叶片的安装操作，并且降低叶片的安装成本。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于风力发电机组的叶轮转动装置，风力发电机组包括发电机和叶轮，叶轮的轮毂与发电机的转子连接，叶轮转动装置包括：两个以上的推动部，设置于转子并沿转子的周向以预定角度彼此隔开；和推动机构，包括第一线性驱动单元和第二线性驱动单元，其中，第一线性驱动单元具有第一端部、第二端部以及设置在第二端部的连接部，第一线性驱动单元的第一端部铰接于风力发电机组的固定结构，第一线性驱动单元通过连接部可分离地与推动部接合，以在接合状态下推动转子转动；第二线性驱动单元具有第一端部和第二端部，第二线性驱动单元的第一端部铰接于固定结构并与第一线性驱动单元的第一端部彼此隔开，第二线性驱动单元的第二端部铰接于第一线性驱动单元，以推动第一线性驱动单元围绕第一线性驱动单元与固定结构的铰接点转动。

根据本发明实施例的一个方面，两个以上的推动部彼此隔开的预定角度相同。

根据本发明实施例的一个方面，推动部和连接部中的一者为槽体，并且推动部和连接部中的另一者为能够接收于槽体中并与槽体接合的柱体。

根据本发明实施例的一个方面，槽体的内腔的最大宽度大于槽体的开口宽度。

根据本发明实施例的一个方面，推动部设置于转子的外周面。

根据本发明实施例的一个方面，叶轮转动装置还包括导轨，导轨固定于转子，推动部设置于导轨的外表面。

根据本发明实施例的一个方面，导轨为环形或者弧形。

根据本发明实施例的一个方面，叶轮转动装置包括两个以上的推动机构，两个以上的推动机构沿转子的周向彼此分隔地设置。

根据本发明实施例的一个方面，两个以上的推动机构沿同一方向驱动转子转动。

根据本发明实施例的一个方面，叶轮转动装置还包括安装座，第一线性驱动单元和第二线性驱动单元分别通过安装座安装于固定结构。

根据本发明实施例的一个方面，第一线性驱动单元和第二线性驱动单元分别为液压线性驱动器、气压线性驱动器或者电动线性驱动器中的一者。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种利用上述的叶轮转动装置的叶轮组装方法，叶轮包括轮毂和叶片，叶轮组装方法包括：轮毂吊装步骤，包括锁定转子，将轮毂吊装至发电机；叶片安装位调整步骤，包括控制叶轮转动装置的第一线性驱动单元和第二线性驱动单元动作，使第一线性驱动单元的连接部与叶轮转动装置的相应的推动部接合，解除转子的锁定，控制第一线性驱动单元驱动转子带动轮毂转动，使轮毂上的待装配的叶片安装位处于水平位置；叶片吊装步骤，包括锁定转子，并将叶片以水平状态吊装至待装配的叶片安装位。

根据本发明实施例的再一个方面，还提供了一种风力发电机组，包括：发电机，包括转子和定子；包括轮毂和叶片，轮毂与转子连接；和上述的叶轮转动装置，能够驱动转子带动轮毂转动。

综上，本发明实施例的叶轮转动装置、叶轮组装方法和风力发电机组，通过设置叶轮转动装置，叶轮转动装置包括推动机构和能够设置于转子的推动部，并且推动机构和推动部可分离地接合，使得推动机构能够和推动部彼此配合，推动转子带动叶轮中的轮毂转动，使轮毂上的叶片安装位转动至水平位置，从而可以将叶片以水平状态安装至轮毂。因此，本发明实施例的叶轮转动装置能够通过简单的结构实现叶轮的单叶片吊装，并且能够快速、准确地调整轮毂上的叶片安装位所处位置，使多个叶片安装位依次到达水平位置，从而可将叶轮的叶片分别以水平状态安装至相应的叶片安装位处。所以能够简化叶轮的组装过程，保证叶轮组装过程中的安全性，并提高叶轮的组装效率。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是根据本发明实施例的风力发电机组的立体结构示意图；

图2是图1的风力发电机组安装有叶轮转动装置的部分的局部结构放大示意图；

图3是图2中的A部分的局部结构放大示意图；

图4是图2和图3中的叶轮转动装置的立体结构示意图；

图5是图2中的发电机部分的立体结构示意图；

图6是根据本发明实施例的叶轮的第一组装状态的示意图；

图7是图6中的叶轮的第二组装状态的示意图；

图8根据本发明实施例的叶轮转动装置的第一使用状态示意图；

图9是图6中的叶轮的第三组装状态的示意图；

图10是图6中的叶轮的第四组装状态的示意图；

图11是图8的叶轮转动装置的第二使用状态示意图；

图12是图6中的叶轮的第五组装状态的示意图。

附图标记说明：

1-风力发电机组；

10-风机基础；20-塔筒；30-机舱；31-底座；32-机舱罩；

40-叶轮；41-轮毂；411-叶片安装位；412-叶片安装位；413-叶片安装位；42-叶片；43-叶片；44-叶片；

50-发电机；51-转子；511-锁定孔；52-定子；521-锁定销；

60-叶轮转动装置；61-导轨；611-槽体；62-推动机构；621-第一线性驱动单元；621a-第一端部；621b-第二端部；621c-柱体；622-第二线性驱动单元；622a-第一端部；622b-第二端部；63-安装座。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的叶轮转动装置的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例的叶轮转动装置，能够安装于风力发电机组中，在叶轮的组装过程中，叶轮转动装置能够驱动转子转动，从而间接带动与转子连接的轮毂转动，而将轮毂上设置的叶片安装位调整至水平状态，进而保证将待安装的每一只叶片以水平状态安装至轮毂。通过本发明实施例提供的叶轮转动装置，能够提高叶轮组装过程的安全性，同时提高叶轮的组装效率。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图12根据本发明实施例的叶轮转动装置以及叶轮组装方法进行说明。

图1是根据本发明实施例的风力发电机组1的立体结构示意图；图2是图1的风力发电机组1安装有叶轮转动装置60的部分的局部结构放大示意图；图3是图2中的A部分的局部结构放大示意图；图4是图2和图3中的叶轮转动装置60的立体结构示意图。请参见图1至图4，风力发电机组1按照从下至上的顺序依次包括：风机基础10、塔筒20、机舱30、叶轮40以及发电机50。风机基础10直接固定于机位处，塔筒20设置于风机基础10，机舱30位于塔筒20的顶端，叶轮40与发电机50连接，并一同固定于机舱30。

另外，机舱30包括底座31和机舱罩32，底座31为承力结构件，通常由铸铁铸造或者钢板焊接而成。叶轮40包括轮毂41和安装于轮毂41的三只叶片，即叶片42、叶片43和叶片44，轮毂41上对应地设置有三个叶片安装位，即叶片安装位411、叶片安装位412和叶片安装位413，并且三个叶片安装位两两之间沿周向间隔120°，三只叶片分别对应地安装至三个叶片安装位。发电机50包括转子51和定子52，转子51套装于定子52外并与定子52可转动地连接，同时定子52与底座31固定连接，通过底座31为定子52提供支撑。转子51与轮毂41固定连接，因此转子51能够与轮毂41一同围绕定子52的轴线转动。

为了便于组装叶轮40，在机舱30中还设置有叶轮转动装置60，以通过叶轮转动装置60驱动发电机50的转子51带动与其连接的轮毂41转动。根据本发明的一个实施例，叶轮转动装置60包括：两个以上的推动部和推动机构62。两个以上的推动部设置于转子51并沿转子51的周向以预定角度隔开；叶轮转动装置60包括第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622，其中，第一线性驱动单元621具有第一端部621a、第二端部621b以及设置在第二端部621b的连接部，第一线性驱动单元621的第一端部621a铰接于风力发电机组1的固定结构，第一线性驱动单元621通过连接部可分离地与推动部接合，以在接合状态下推动转子51转动；第二线性驱动单元622具有第一端部622a和第二端部622b，第二线性驱动单元622的第一端部622a铰接于固定结构并与第一线性驱动单元621的第一端部621a彼此隔开，第二线性驱动单元622的第二端部622b铰接于第一线性驱动单元621，以推动第一线性驱动单元621围绕第一线性驱动单元621与固定结构的铰接点转动。

因此，通过提供本发明实施例的叶轮转动装置60，能够与风力发电机组1自身的叶轮锁定装置配合，通过简单的结构实现叶轮40的单叶片吊装，并且能够快速准确地调整位于轮毂41上的叶片安装位所处位置，使多个叶片安装位依次到达水平位置，从而能够将叶片42、叶片43和叶片44分别以水平状态安装至相应的叶片安装位处。因此，能够简化叶轮40的组装过程，保证叶轮40组装过程中的安全性，并提高叶轮40的组装效率。

图5是图2中的发电机50部分的立体结构示意图。在图2至图5中，示意出了本发明实施例的叶轮转动装置60的使用状态，根据本发明的一个示例性实施例，叶轮转动装置60包括导轨61和推动机构62，其中，导轨61连接于发电机50的转子51，并且两个以上的推动部设置于导轨61上。推动机构62的第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622则能够与导轨上设置的推动部配合，实现驱动转子51转动的目的。在本实施例中，推动部为槽体611，而对应地，与槽体611配合的连接部则为设置在第一线性驱动单元621的柱体621c，槽体611和柱体621c皆沿转子51的轴向延伸。

具体地，导轨61为环形，其固定于转子51的背离叶轮40一侧，由于底座31与定子52连接的部分为柱体，导轨61需要以环绕该柱体的方式连接于转子51。在具体的实施过程中，导轨61可采用焊接或者螺栓连接的方式固定在转子51的背离叶轮40的轴向端面处。另外，导轨61可以是一个整环(即导轨61为一体式结构)也可以由多段彼此连接的弧形体构成(即导轨61为分体式结构)。

根据本发明的一个示例性实施例，槽体611开设于导轨61的外周面并且沿导轨61的轴向贯通，为了能够与柱体621c彼此更好地配合，优选将槽体611与柱体621c接触的内壁面设置为弧形。导轨61上设置有两个以上的槽体611，两个以上的槽体611沿周向以预定角度彼此隔开，为了便于通过第一线性驱动单元621实现对转子51的精确驱动，两个以上的槽体611彼此隔开的预定角度相同。示例性地，上述预定角度的数值优选为30的整除数，例如：5、10或者15等，以便简化叶轮转动装置60的控制程序，提高叶轮转动装置60的可靠性。

在一个可选的实施例中，进一步地，为了保证在拖动转子51转动的过程中槽体611和连接部不会彼此脱离，槽体611被设置成其内腔的最大宽度大于槽体611的开口宽度，其中槽体611的宽度是指槽体611沿导轨61周向所具有的长度。也就是说，如图3所示，沿径向将导轨61剖切后，槽体611的横截面的形状为大致的长圆形，在长圆形的一条长边上设置开口，而长圆形的另一条长边则作为槽体611的底部。另外，槽体611的横截面还可以为圆形、梯形、椭圆形等能够接收连接部并与连接部彼此接合(即抵靠配合)的其他结构。

当然，对于导轨61的直径以及沿轴向具有的厚度本发明的实施例并不进行限制，导轨61的直径尺寸以及厚度可以根据底座31和机舱罩32之间的预留空间进行具体设定，只要使导轨61能够固定在转子51上，并在与推动机构62的配合作用下带动转子51转动即可，因此在另外的一些实施例中，导轨61还可以环绕设置在转子51的外周。另外，导轨61可以与转子51可拆卸地连接，以在完成叶轮40组装后能够将导轨61拆离转子51。

另外在图5中，还示出了与叶轮转动装置60配合使用以完成叶轮40组装的叶轮锁定装置，即多个锁定孔511与锁定销521，多个锁定孔511彼此间隔地设置于转子51的轴向端面上，而锁定销521固定于定子52，以在转子51相对于定子52转动的过程中，通过锁定销521与多个锁定孔511彼此配合锁定转子51；而在需要解除转子51的锁定状态时则使锁定销521从锁定孔511中脱离。由于锁定孔511和锁定销521为现有结构，故在此不再加以赘述。为了配合叶轮转动装置60锁定转子51，多个锁定孔511彼此之间间隔的角度需要与上述多个推动部彼此之间间隔的预设角度相对应，也就是说，锁定孔511的数量至少要和推动部的数量相等，从而保证每个推动部具有与其位置相对应的锁定孔511。当然，本发明的实施例并不限于此，当实际的锁定孔511数量与推动部的数量不相等时，则需要按照相邻的锁定孔511之间间隔的角度相应的控制连接部和推动部接合，示例性地，每两个推动部之间间隔15°，而每两个锁定孔511之间间隔30°时，则每次将连接部和推动部接合时，需要控制第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622带动连接部沿导轨61的周向移动30°，以便连接部和导轨61的下一个推动部接合后能够通过锁定销521锁定转子51。

根据本发明的一个示例性实施例，推动机构62的第一线性驱动单元621为液压缸，假设第一线性驱动单元621的第一端部621a为液压缸的固定端，则第二端部621b为液压缸的活动端(即能够相对于固定端伸出或者缩回)。同样地，推动机构62的第二线性驱动单元622也可以为液压缸，假设第二线性驱动单元622的第一端部622a为液压缸的固定端，则第二端部622b为液压缸的活动端。

当然可以理解的是，液压缸的固定端和活动端是相对而言的，在实际的应用中，可以将液压缸的两端中任一者作为固定端，两端中的另外一者则作为相对的活动端。

具体地，为了便于第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622的安装，以便能够提升叶轮40的组装效率，叶轮转动装置60还包括安装座63。示例性地，安装座63为块状体，并且安装座63固定于位于机舱30内的固定结构处，以便对推动机构62的一端部进行支撑。在本实施例中，固定结构为底座31，因此安装座63固定在底座31上。由于导轨61环绕于底座31的柱体部分，所以安装座63可以固定在底座31的柱体的沿周向的任意位置，例如可以通过可拆卸的连接方式。当然，固定结构还可以包括两个独立的结构，以分别单独对第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622进行支撑。

具体地，第一线性驱动单元621的第一端部621a铰接连接于安装座63，第一线性驱动单元621的第二端部621b与柱体621c连接，当然，柱体621c可以枢转地安装在第二端部621b，也可以直接固定于第二端部621b。由于第一线性驱动单元621具有线性驱动功能，即第二端部621b能够带动柱体621c相对于第一端部621a向外伸出或者向内收缩(简称为第一线性驱动单元621的伸长与收缩)，因此，柱体621c能够向靠近第一端部621a或者远离第一端部621a的方向运动。同时，第二线性驱动单元622的第一端部622a铰接连接于安装座63，而第二端部622b铰接连接于第一线性驱动单元621，由于第二线性驱动单元622具有线性驱动功能，即其第二端部622b能够相对于第一端部622a向外伸出或者收缩(简称为第二线性驱动单元622的伸长与收缩)，因此，能够推动第一线性驱动单元621整体围绕第一端部621a与安装座63的铰接点转动。

由此，在第一线性驱动单元621围绕其第一端部621a与安装座63的铰接点转动的过程中，柱体621c则能够被接收于槽体611中或者从槽体611中脱出。例如，按照图3所示出的观察方向，当第二线性驱动单元622驱动第一线性驱动单元621围绕第一线性驱动单元621的铰接点顺时针转动时(即第二线性驱动单元622伸长)，柱体621c从当前槽体611中脱出。此时控制第一线性驱动单元621的伸长，以使柱体621c能够沿转子51周向移动一定角度并与上述的当前槽体611相邻的后一个槽体611的开口(即图3中位于导轨61上的当前槽体611下方的槽体611)对准。然后即可控制第二线性驱动单元622再次驱动第一线性驱动单元621转动(即第二线性驱动单元622收缩)，从而使柱体621c能够被接收于所对准的槽体611中。当然，如果第一线性驱动单元621的初始状态处于伸长状态时，则在第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622的共同配合作用下，柱体621c能够沿转子51周向移动一定角度，而被接收于和当前槽体611相邻的前一个槽体611中(即图3中位于导轨61上的当前槽体611上方的槽体611)。

因此，当柱体621c被接收于槽体611后，按照图3所示的观察方向，当第一线性驱动单元621伸长时，通过柱体621c与槽体611的配合，第一线性驱动单元621能够驱动导轨61沿逆时针转动；而当第一线性驱动单元621收缩时(假设第一线性驱动单元621当前处于伸长状态)，通过柱体621c与槽体611的配合，第一线性驱动单元621能够驱动导轨61沿顺时针转动。

另外，根据本发明的一个可选的实施例，叶轮转动装置60还可以包括两个以上的推动机构62，也就是说，推动机构62可以包括两个以上的第一线性驱动单元621和两个以上的第二线性驱动单元622。此时，两个以上的推动机构62可以沿周向彼此分隔地布置在底座31的柱体部分的外周，并且能够沿同一方向且同步地拖动导轨61转动。通过提供多个推动机构62增加叶轮转动装置60的冗余配置，能够提升叶轮转动装置60的可靠性，进一步保证叶轮转动装置60的正常工作，同时还能够通过两个以上的推动机构62提供更大的驱动力，保证叶轮40组装工序的顺利进行。当然，当叶轮转动装置60包括两个以上的推动机构62时，两个以上的推动机构62中的每个推动机构62相对于导轨61的倾斜角度可以相同也可以不同，另外，两个以上的推动机构62还可以不同步运动，而是被单独地驱动，即两个以上的推动机构62可以按照指定的顺序被驱动以共同完成对转子51的驱动。

需要说明的是，对于如何控制液压缸中的液压使液压缸工作，是液压机械领域的普通技术人员所知晓的，因此在本发明揭示的技术方案的基础上，本领域技术人员能够使液压缸实现直线往复驱动的功能。例如，可以使各液压缸与液压站连通，液压站与控制器相连，通过控制器控制液压站输出的液压，从而控制液压缸内的压力，在液压缸的总长度变化的同时提供作用力。

图6是根据本发明实施例的叶轮40的第一组装状态的示意图；图7是图6中的叶轮40的第二组装状态的示意图；图8根据本发明实施例的叶轮转动装置60的第一使用状态示意图；图9是图6中的叶轮40的第三组装状态的示意图；图10是图6中的叶轮40的第四组装状态的示意图；图11是图8的叶轮转动装置60的第二使用状态示意图；图12是图6中的叶轮40的第五组装状态的示意图。以下将根据图6至图12对本发明实施例提供的叶轮组装方法进行说明，为了便于理解，将参照图6至图12中示出的观察方向例举出动作方位，具体的叶轮组装方法如下。当然，整个叶轮40组装过程可以通过可编程的控制装置控制叶轮转动装置60的推动机构62动作。

第一步，执行轮毂41吊装步骤。由于本发明实施例提供的叶轮组装方法中，由于采用将叶轮40的三只叶片单独地在空中安装至轮毂41的方式，所以首先需要将轮毂41吊装至发电机50处，并使轮毂41与发电机50的转子51固定连接。当然，执行此步骤时，需要通过锁定销521与锁定孔511配合使转子51保持于锁定状态，即锁定转子51。另外，为了提升叶轮40的组装效率，在将叶轮40吊装至发电机50处时可以使叶片安装位411位于水平位置，这样，则可以将第一只叶片，也就是叶片42直接以水平状态安装至其对应的叶片安装位411处。

第二步，将待装配的叶片43安装至轮毂41的叶片安装位412处。具体地，可以将本步骤具体化为两步，即，叶片安装位412调整步骤和叶片43吊装步骤。

首先，执行叶片安装位412调整步骤。需要将叶片安装位412调整至水平位置，也就是将叶片42从图6中示出的水平位置移动至图7中所示的向右下倾斜的位置，即如图6和图7所示，轮毂41沿顺时针转动60°。开始执行操作前，可通过控制装置将推动机构62调整至初始位置(如图2所示)。示例性地，控制第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622动作，使连接部与推动部接合，即使柱体621c进入导轨61的槽体611中，并与槽体611的壁部抵靠配合，此时第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622处于最小行程位置。当第一线性驱动单元621产生的力矩与叶片42重力所形成的力矩相平衡时，使锁定销521脱离锁定孔511，即解除锁定转子51。

紧接着，如图8所示，需要控制第一线性驱动单元621伸长，同时第二线性驱动单元622缩短，第一线性驱动单元621能够拖动导轨61沿逆时针(如图8所示的参照方向，需要注意的是图7与图8所示的参照方向相反)旋转一角度(该角度的极限值由第一线性驱动单元621的最大行程决定)，优选第一线性驱动单元621每次驱动导轨61转动的角度与两个以上槽体611间隔的预设角度相同。接下来，通过锁定销521和锁定孔511配合锁定转子51，通过控制装置控制第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622动作，使柱体621c从导轨61的当前槽体611中移动到上一个槽体611(即与当前槽体611沿顺时针方向相邻的槽体611)中。重复对上述的第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622的驱动步骤拖动转子51转动沿逆时针(图8所示的参照方向)转动，直至使转子51带动轮毂41沿逆时针转动60°，此时叶片安装位412到达如图7所示的水平位置。

其次，执行叶片43吊装步骤。使用锁定销521和锁定孔511配合再次锁定转子51，如图9所示，将叶片43水平状态安装到轮毂41上的叶片安装位412处。当然，安装前也可以通过偏航机构将机舱30偏航至适合吊装的更适宜的偏航方位。

第二步，将待装配的叶片44安装至轮毂41的叶片安装位413处。同样可以将本步骤具体化为两步，即，叶片安装位413调整步骤和叶片44吊装步骤。

首先，执行叶片安装位413调整步骤。需要将叶片安装位413调整至水平位置，也就是将叶片43从图9中示出的水平位置移动至图10中所示的向左上方倾斜的位置，即如图9、图10所示，轮毂41沿顺时针转动60°。此时，如图11所示，首先需要通过控制第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622彼此配合，将柱体621c从导轨61的当前槽体611中移动至上一个槽体611中。接下来，可以相应地参照上述第一步中的叶片安装位412调整步骤控制第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622动作，直至推动机构62通过导轨61拖动转子51转动60°，使叶片安装位413到达如图10所示的水平位置。

其次，执行叶片44吊装步骤。使用锁定销521和锁定孔511配合再次锁定转子51，如图12所示，将叶片44以水平状态安装到轮毂41上的叶片安装位413处。当然，安装前也可以通过偏航机构将机舱30偏航至适合吊装的更适宜的偏航方位。至此，则完成叶轮40的组装。然后可以通过控制装置控制第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622动作，使柱体621c离开导轨61的槽体611，最后可以将叶轮转动装置60从风力发电机组1处拆除。

另外，对于叶片安装位411的调整方式，也可以应用上述叶片安装位412和叶片安装位413的调整方式进行调整。此外，本发明实施例对于通过推动机构62驱动转子51的转动方向并不进行限定，由于推动机构62的驱动方式可以灵活调整，所以在一些其他的实施例中，在叶轮40的组装过程中，还可以通过控制装置控制推动机构62沿不同方向拖动转子51转动，从而将轮毂41的多个叶片安装位分别调整至水平位置。

因此，本发明实施例的叶轮转动装置60与风力发电机组1自身的叶轮锁定装置配合使用，能够通过简单的推动机构62和推动部彼此配合，实现叶轮40的单叶片吊装，并且能够快速准确地调整位于轮毂41上的叶片安装位所处位置，使多个叶片安装位依次到达水平位置，从而能够将多个叶片分别以水平状态安装至相应的叶片安装位处。因此，解决了山地、森林等特殊机位叶轮40安装困难的问题，而且由于叶轮转动装置60中不需要设置制动单元，不需要制动单元传递载荷，因此整个叶轮转动装置60的结构以及控制过程简单，较易实现。同时，能够简化叶轮40的组装过程以及叶轮转动装置60的控制过程，保证叶轮40组装过程中的安全性，并提高叶轮40的组装效率。

在上述的实施例中第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622皆为液压缸，但是本发明的实施例并不限于此。在其他的变形实施例中，第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622还可以是其他的能够通过自身的线性伸缩运动推动转子51转动的部件，例如，第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622还可以是气压线性驱动器或者电动线性驱动器等。另外，在具体的实施过程中，第一线性驱动单元621和第二线性驱动单元622的类型可以相同，也可以不同。

在上述实施例中，导轨61为环形，但是本发明的实施例并不限于此。在其他的变形实施例中，导轨61还可以为弧形。当导轨61为弧形时，叶轮转动装置60可以包括一段或者多段弧形的导轨61，需要说明的是，一段或者多段弧形的导轨61在转子51的分布位置需要满足轮毂41的转动需要，也就是说，在叶轮40组装过程中，通过推动机构62和一段或者多段弧形的导轨61配合能够驱动轮毂41转动指定的角度，使得轮毂41上的多个叶片安装位皆能够被调整至水平位置。示例性地，例如在将轮毂41吊装至发电机50处时，由于叶片安装位411可以直接处于水平位置，而当将剩余的两只叶片安装至轮毂41时，此时按照最小的转动路径，轮毂41需要先沿顺时针或者逆时针方向转动60°，将叶片安装位412转动至水平位置，然后再沿相同方向拖动轮毂41转动60°，将叶片安装位413转动至水平位置。所以当叶轮转动装置60包括一段弧形的导轨61时，导轨61所具有的弧长所对应的圆心角最少应为120°；而当叶轮转动装置60包括多段弧形的导轨61时，多段弧形的导轨61(间隔或者连续)所构成的弧长所对应的圆心角最少应为120°。

在上述实施例中，推动部为槽体611，而连接部为柱体621c，但是本发明的实施例并不限于此。在其他的变形实施例中，推动部和连接部的结构还可以互换，也就是说，示例性地，在其他的实施例中，推动部还可以为柱体621c，而对应地，连接部为槽体611，此时，则柱体621c则通过其轴向的两端部固定于导轨61，以使柱体621c的整体由导轨61的外周面向外凸出并沿导轨61的轴向延伸。而槽体611设置于第一线性驱动单元621的第二端部621b处，以便第一线性驱动单元621能够通过此时的槽体611和柱体621c彼此接合，从而拖动转子51带动轮毂41转动。

另外，在替他变形的实施例中，推动部还可以不设置于导轨61上，而直接设置于转子51上，也就是说，示例性地，还可以直接在转子51的外周面开设槽体611，由此，同样可以通过第一线性驱动单元621的柱体621c与位于转子51上的槽体611彼此抵靠配合。

另外，固定结构并不限于本实施例中底座31，在其他的可替换的实施例中，固定结构还可以是由底座31伸出的其他支撑架或板体，或者固定结构还可以是位于机舱30中的其他具有支撑功能的结构，只要是能够通过固定结构对推动机构62进行支撑即可。当然，还可以不设置安装座63，而将推动机构62的一端部直接连接于底座31同样能够实现对推动机构62的该端部支撑。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种风力发电机组1，包括：叶轮40、发电机50和叶轮转动装置60。发电机50包括转子51和定子52；叶轮40包括轮毂41和与轮毂41连接的叶片(即轮毂41、叶片42和叶片43)，轮毂41与转子51连接；叶轮转动装置60能够通过转子51驱动轮毂41转动。也就是说，在通过叶轮转动装置60辅助叶轮40组装完成后，还可以不对叶轮转动装置60进行拆除。由于本发明实施例提供的风力发电机组1包括叶轮转动装置60，因此具备与叶轮转动装置60相同的优点，故不再加以赘述。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。

Claims (12)

1.一种用于风力发电机组(1)的叶轮转动装置(60)，所述风力发电机组(1)包括发电机(50)和叶轮(40)，所述叶轮(40)的轮毂(41)与所述发电机(50)的转子(51)连接，其特征在于，所述叶轮转动装置(60)包括：

两个以上的推动部，设置于所述转子(51)并沿所述转子(51)的周向以预定角度彼此隔开；和

推动机构(62)，包括第一线性驱动单元(621)和第二线性驱动单元(622)，其中，

所述第一线性驱动单元(621)具有第一端部(621a)、第二端部(621b)以及设置在所述第二端部(621b)的连接部，所述第一线性驱动单元(621)的第一端部(621a)铰接于所述风力发电机组(1)的固定结构，所述第一线性驱动单元(621)通过所述连接部可分离地与所述推动部接合，以在接合状态下推动所述转子(51)转动；

所述第二线性驱动单元(622)具有第一端部(622a)和第二端部(622b)，所述第二线性驱动单元(622)的第一端部(622a)铰接于所述固定结构并与所述第一线性驱动单元(621)的第一端部(621a)彼此隔开，所述第二线性驱动单元(622)的第二端部(622b)铰接于所述第一线性驱动单元(621)，以推动所述第一线性驱动单元(621)围绕所述第一线性驱动单元(621)与所述固定结构的铰接点转动；

所述推动部和所述连接部中的一者为槽体(611)，并且所述推动部和所述连接部中的另一者为能够接收于所述槽体(611)中并与所述槽体(611)接合的柱体(621c)。

2.根据权利要求1所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述两个以上的推动部彼此隔开的预定角度相同。

3.根据权利要求1所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述槽体(611)的内腔的最大宽度大于所述槽体(611)的开口宽度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述推动部设置于所述转子(51)的外周面。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述叶轮转动装置(60)还包括导轨(61)，所述导轨(61)固定于所述转子(51)，所述推动部设置于所述导轨(61)的外表面。

6.根据权利要求5所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述导轨(61)为环形或者弧形。

7.根据权利要求1所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述叶轮转动装置(60)包括两个以上的所述推动机构(62)，两个以上的所述推动机构(62)沿所述转子(51)的周向彼此分隔地设置。

8.根据权利要求7所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述两个以上的所述推动机构(62)沿同一方向驱动所述转子(51)转动。

9.根据权利要求1所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述叶轮转动装置(60)还包括安装座(63)，所述第一线性驱动单元(621)和所述第二线性驱动单元(622)分别通过所述安装座(63)安装于所述固定结构。

10.根据权利要求1所述的叶轮转动装置(60)，其特征在于，所述第一线性驱动单元(621)和所述第二线性驱动单元(622)分别为液压线性驱动器、气压线性驱动器或者电动线性驱动器中的一者。

11.一种利用如权利要求1至10中任一项所述的叶轮转动装置(60)的叶轮组装方法，所述叶轮(40)包括轮毂(41)和叶片(42，43，44)，其特征在于，所述叶轮组装方法包括：

轮毂吊装步骤，包括锁定所述转子(51)，将所述轮毂(41)吊装至所述发电机(50)；

叶片安装位调整步骤，包括控制所述叶轮转动装置(60)的第一线性驱动单元(621)和第二线性驱动单元(622)动作，使所述第一线性驱动单元(621)的连接部与所述叶轮转动装置(60)的相应的推动部接合，解除所述转子(51)的锁定，控制所述第一线性驱动单元(621)驱动所述转子(51)带动所述轮毂(41)转动，使所述轮毂(41)上的待装配的所述叶片安装位(411，412，413)处于水平位置；

叶片吊装步骤，包括锁定所述转子(51)，并将所述叶片(42，43，44)以水平状态吊装至待装配的所述叶片安装位(411，412，413)。

12.一种风力发电机组(1)，其特征在于，包括：

发电机(50)，包括转子(51)和定子(52)；

叶轮(40)，包括轮毂(41)和叶片(42，43，44)，所述轮毂(41)与所述转子(51)连接；和

如权利要求1至10中任一项所述的叶轮转动装置(60)，能够驱动所述转子(51)带动所述轮毂(41)转动。