CN111502922B - 用于海上风力涡轮机的升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于海上风力涡轮机的升降装置。一种海上风力涡轮机，包括塔架、过渡件以及用于在所述风力涡轮机内操作升降机的升降装置。所述塔架包括处于所述塔架的底端处的内部平台。所述过渡件包括悬挂平台。所述升降装置包括：多个缆线；多个张紧器；一个或多个支架，其附接到所述内部平台，并且能够在至少以下构造之间移动：第一操作构造，其中，所述多个张紧器被附接到所述一个或多个支架，并且所述升降机能够从所述内部平台处的第一站朝向所述塔架的上端移动；第二收回构造，其中，一个或多个支架允许所述升降机在所述第一站和所述第二站之间移动，所述多个张紧器被附接到所述悬挂平台。

Description

用于海上风力涡轮机的升降装置

技术领域

本发明涉及一种包括升降装置的海上风力涡轮机，该升降装置用于在该海上风力涡轮机的塔架和过渡件内操作升降机。本发明还涉及一种在海上风力涡轮机中安装升降装置的方法。

背景技术

海上风力涡轮机的塔架可配备有缆线引导和缆线驱动的升降机系统。在特殊情况下，可能还需要将该升降机系统从塔架进一步向下延伸到过渡件中，所述过渡件即海上风力涡轮机的将塔架连接到基桩的部件。

当前的延伸过程并未在材料成本和安装时间方面进行优化，该安装时间也决定了相当大量的劳动力成本。

通常，海上风力涡轮机中的升降机系统配备有多个重滑轮，该升降机系统的缆线围绕这些滑轮缠绕。这些滑轮被附接到低电压平台的下表面，该低电压平台存在于塔架内的塔架底端处。缆线从滑轮向上越出到该低电压平台的顶面。在目前已知的延伸过程中，这些滑轮在下方移动到设置在过渡件中的悬挂平台。当存在张紧器时，这些张紧器也必须从塔架的低电压平台移动到过渡件中的悬挂平台。

上面提到的未优化的成本特别是由于该存在和处理引起，特别是从低电压平台的移除以及到过渡件中的悬挂平台的位移。

发明内容

本发明的范围在于提供了一种用于海上风力涡轮机的升降装置的优化的机械设置，特别是在扩展该升降装置在过渡件中的可操作性的过程期间，该优化的机械设置可导致时间和成本方面的减少。

该范围通过根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例通过从属权利要求来描述。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于海上风力涡轮机的组件。所述组件包括：

- 塔架，其沿所述海上风力涡轮机的纵向轴线在所述塔架的上端和所述塔架的底端之间轴向延伸，所述塔架的所述底端与所述塔架的所述上端纵向相对，所述塔架在所述塔架的所述底端处包括内部平台，

- 过渡件，其用于将所述塔架连接到所述海上风力涡轮机的地基，所述过渡件附接到所述塔架的所述底端，所述过渡件包括与所述内部平台纵向隔开（distanced）的悬挂平台，

- 升降装置，其用于在所述塔架和所述过渡件内沿所述纵向轴线在多个站之间操作升降机，所述多个站至少包括所述内部平台处的第一站和所述悬挂平台处的第二站。

所述升降装置包括：

- 多个缆线，其用于在所述多个站之间操作所述升降机，

- 多个张紧器，其附接到所述多个缆线，以便张紧所述多个缆线，

- 一个或多个支架，其附接到所述内部平台（20），并且能够在至少以下构造之间移动：

- 第一操作构造，其中，所述多个张紧器被附接到所述一个或多个支架，并且所述升降机能够从所述内部平台处的所述第一站朝向所述塔架的所述上端移动；

- 第二收回构造，其中，一个或多个支架允许所述升降机在所述第一站和所述第二站之间移动，所述多个张紧器被附接到所述悬挂平台。

有利地，本发明允许使用可配置的支架来代替滑轮。唯一需要处理的物件是张紧器。所述张紧器从所述塔架的底端处的平台移动到所述过渡件中的悬挂平台。

根据本发明的实施例，所述支架可通过在第一操作构造和第二收回构造之间的旋转来移动。

当铰接的可翻转支撑支架在第二收回构造中向下折转时，它们会避开升降机通道。

根据本发明的第二方面，提供了一种安装升降装置的方法，所述升降装置用于在海上风力涡轮机的塔架和过渡件内操作升降机。所述方法包括以下步骤：

- 在所述塔架的底端处设置内部平台，所述内部平台至少包括用于升降机的第一站，

- 在所述过渡件内设置悬挂平台，所述悬挂平台至少包括用于所述升降机的第二站，

- 设置多个缆线，其用于在所述升降装置的所述多个站之间操作所述升降机，

- 设置多个张紧器，其用于张紧所述多个缆线，

- 设置附接到所述内部平台的一个或多个支架，

- 以如下方式使所述一个或多个支架移动到第一操作构造并将所述多个张紧器附接到所述一个或多个支架，即：使得所述升降机能够从所述内部平台处的所述第一站朝向所述塔架的上端移动，

- 从所述一个或多个支架移除所述张紧器，

- 将所述张紧器附接到所述悬挂平台，并且使所述一个或多个支架移动到第二收回构造，使得所述一个或多个支架允许所述升降机在所述第一站和所述第二站之间移动。

有利地，上述方法的第一步骤允许设置安装在塔架中的升降装置，该升降装置可在内部平台处的第一站与例如处于塔架的上端处或靠近它的另一上部站之间移动。这些可在近海港安装期间方便地执行，以便构建待运输到最终离岸目的地的组件。根据本发明的实施例，所述方法的该阶段还可包括以下步骤，即：在所述内部平台处设置用于所述升降机的通道，以及设置用于打开和关闭所述通道的能够可移除地附接的支撑件。当所述一个或多个支架处于所述第一操作构造中时，该可移除的支撑件被附接到所述内部平台，以便关闭所述通道并且支撑所述升降机。

上述方法的最后步骤允许将升降装置（listing apparatus）经济地延伸到过渡件中，特别是在所述组件已到达其离岸最终目的地的情况下。这设置了安装在塔架和过渡件中的升降装置，该升降装置可在悬挂平台处的第二站和另一上部站之间移动，所述另一上部站例如内部平台处的第一站，或者处于塔架的上端处或靠近它的另一上部站。根据本发明的实施例，所述方法的该阶段还可包括：当所述一个或多个支架处于所述第二收回构造中时，将所述可移除的支撑件从所述内部平台移除，以便打开所述通道并且使所述升降机通过所述通道。

必须要注意的是，已参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，一些实施例已参考装置类型的权利要求来描述，而其他实施例已参考方法类型的权利要求来描述。然而，本领域技术人员将会从上文和下面的描述获悉，除非另外声明，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合外，与不同主题相关的特征之间的任何组合、特别是装置类型权利要求的特征和方法类型权利要求的特征之间的任何组合也被认为利用本申请公开。

附图说明

本发明的上文所限定的方面以及另外的方面通过将在下文中描述的实施例的示例是显而易见的，并且参考这些实施例的示例来解释。将在下文中参考实施例的示例来更详细地描述本发明，但本发明并不限于这些实施例的示例。

图1示出了包括塔架和过渡件的海上风力涡轮机的示意性剖面图。

图2示出了用于海上风力涡轮机的组件的局部纵向剖面图，该组件包括塔架、过渡件和根据本发明的升降装置。

图3示出了处于第一操作构造的图2的升降装置的局部侧视图。

图4示出了处于第二收回构造的图2的升降装置的局部侧视图。

图5示出了图2的升降装置的另一局部轴测图。

具体实施方式

附图中的图例是示意性的。要注意的是，在不同的附图中，相似或相同的元件配有相同的附图标记。

图1示出了根据本发明的海上风力涡轮机1。风力涡轮机1包括塔架2，其被安装在桩地基7a上。塔架2和桩地基7a沿海上风力涡轮机1的纵向轴线Z轴向延伸。

机舱3被附接到塔架2的上端。风力涡轮机1还包括具有三个叶片4（在图1的透视图中仅两个叶片4可见）的风力涡轮机转子5。转子5被附接到机舱3以便能够围绕旋转轴线Y旋转。

海上风力涡轮机1包括用于将塔架2连接到地基7a的过渡件7。该过渡件7被附接到塔架2的底端，该底端与塔架2的上端纵向相对。

风力涡轮机1包括集中绕组发电机10。

风力转子5借助于可旋转的主轴9与发电机10旋转地耦接。

根据本发明的其他可能的实施例（未在附图中呈现），风力转子5直接与发电机10旋转地耦接（直接驱动式发电机构造）。

设置了示意性地描绘的轴承组件8，以便将转子5保持就位。可旋转的主轴9沿旋转轴线Y延伸。永磁发电机10包括定子11和转子12。转子12处于定子11的径向外部，并且可相对于定子11绕旋转轴线Y旋转。

图2示出了包括塔架2、过渡件7和升降装置100的组件，该升降装置100用于在塔架2和过渡件7内操作升降机。在附图中未呈现的升降机是常规的，并且因此不再进一步详细描述。

塔架2包括处于塔架2的底端处的内部平台20。该过渡件在内部平台20下方附接到塔架2的底端。过渡件7包括与内部平台20纵向隔开的悬挂平台30。

升降装置100在塔架2和过渡件7内沿纵向轴线Z在多个站之间操作升降机，该多个站包括内部平台20处的第一站和悬挂平台30处的第二站。

图3至图5示出了升降装置100的部件。升降装置100包括用于在所述多个站之间操作升降机的多个缆线41、42、43、44。该多个缆线41、42、43、44（附图中示出了四个缆线41、42、43、44）至少包括牵引缆线、安全缆线和多个升降机引导缆线。

升降装置100还包括附接到该多个缆线41、42、43、44的至少一部分的多个张紧器51、52、53（附图中示出了三个张紧器）。张紧器51、52、53向它们所附接到的缆线41、42、43、44提供张力。

升降装置100还包括支架60，其附接到内部平台20并且可绕铰链61在以下构造之间旋转：

- 第一操作构造（图3），其中，该多个张紧器51、52、53被附接到支架60，并且升降机可从内部平台20处的第一站朝向塔架2的上端移动；

- 第二收回构造（图4），其中，一个或多个支架60允许升降机在第一站和第二站之间移动，该多个张紧器51、52、53被附接到悬挂平台30。

在该第二收回构造中，支架60平行于海上风力涡轮机1的纵向轴线Z，并且以避开升降通道的方式设置。

根据本发明的其他实施例（未示出），设置了多于一个支架60，它们全部可在第一操作构造和第二收回构造之间移动，如上面所限定的。

根据本发明的其他实施例（未示出），支架60可通过在第一操作构造和第二收回构造之间平移来移动，或者可简单地从铰链61移除。

在下文中描述了在包括塔架2和过渡件7的组件中安装升降装置100的方法。该方法包括第一阶段，该第一阶段包括以下步骤：

- 在塔架2的底端处设置内部平台20，该内部平台20包括用于升降机的第一站，

- 在过渡件内设置悬挂平台30，该悬挂平台30包括用于该升降机的至少第二站，

- 设置所述多个缆线41、42、43、44，

- 设置所述多个张紧器51、52、53，

- 设置附接到内部平台20的支架60，

- 将支架60旋转到第一操作构造，并且借助于与铰链61隔开的螺栓62将支架60阻挡在第一操作构造中，

- 以如下方式将所述多个张紧器51、52、53附接到支架60，即使得升降机可从内部平台20处的第一站朝向塔架2的上端移动。

参考图2，附接到支架60的所述多个张紧器51、52、53的位置用附图标记51a、52a、53a来表示。

在该第一阶段中，安装升降装置100的所述方法包括以下另外的步骤：

- 在内部平台20处设置用于升降机的通道21，并且设置用于打开和关闭所述通道21的能够可移除地附接的支撑件22，

- 将该能够可移除地附接的支撑件22附接到内部平台20，以便关闭所述通道21。在这样的构造中，当支架60处于第一操作构造中时，支撑件22支撑升降机。

在该第一阶段中，安装升降装置100的所述方法包括以下另外的步骤：设置用于引导所述多个缆线41、42、43、44的至少一部分的牵引索滑轮70，当支架60处于第一操作构造中并且升降机处于第一站处时，该牵引索滑轮70被包括在塔架2的底端处的内部平台20与支架60之间。滑轮70跟随在升降机舱室下方以预定距离运行的升降机。这确保了当升降机处于操作中时供电线缆以受控方式移动。因此，滑轮70总是处于升降机与所述多个张紧器51、52、53中间。

所述多个缆线41、42、43、44的至少一部分通过设置在滑轮70的外表面上的辊71来引导。可替代地，缆线41、42、43、44可通过套管（附图中未示出）引导。

该第一阶段在近海港处执行，并且设置升降机装置，该升降机装置用于在塔架内操作升降机直到内部平台20处的下部第一站。

在离岸位置处，所述方法包括扩展升降机在过渡件7中的可操作性的第二阶段。该第二阶段包括以下步骤：

- 从所述一个或多个支架60移除张紧器51、52、53，

- 将张紧器51、52、53附接到悬挂平台30，并且使支架60移动到第二收回构造，使得支架60允许升降机在第一站和第二站之间移动；

- 从内部平台20移除可移除支撑件22，以便打开通道21并使升降机通过通道21。

参考图2，附接到悬挂平台30的所述多个张紧器51、52、53的位置用附图标记51b、52b、53b来表示。

Claims (9)

1.一种用于海上风力涡轮机（1）的组件，包括：

- 塔架（2），其沿所述海上风力涡轮机（1）的纵向轴线（Z）在所述塔架（2）的上端和所述塔架（2）的底端之间轴向延伸，所述塔架（2）的所述底端与所述塔架（2）的所述上端纵向相对，所述塔架（2）在所述塔架（2）的所述底端处包括内部平台（20），

- 过渡件（7），其用于将所述塔架（2）连接到所述海上风力涡轮机（1）的地基（7a），所述过渡件（7）附接到所述塔架（2）的所述底端，所述过渡件（7）包括与所述内部平台（20）纵向隔开的悬挂平台（30），

- 升降装置（100），其用于在所述塔架（2）和所述过渡件（7）内沿所述纵向轴线（Z）在多个站之间操作升降机，所述多个站至少包括所述内部平台（20）处的第一站和所述悬挂平台（30）处的第二站，

其中，所述升降装置（100）包括：

- 多个缆线（41、42、43、44），其用于在所述多个站之间操作所述升降机，

- 多个张紧器（51、52、53），其附接到所述多个缆线（41、42、43、44），以便张紧所述多个缆线（41、42、43、44），

- 一个或多个支架（60），其附接到所述内部平台（20），并且能够在至少以下构造之间移动：

- 第一操作构造，其中，所述多个张紧器（51、52、53）被附接到所述一个或多个支架（60），并且所述升降机能够从所述内部平台（20）处的所述第一站朝向所述塔架（2）的所述上端移动；

- 第二收回构造，其中，一个或多个支架（60）允许所述升降机在所述第一站和所述第二站之间移动，所述多个张紧器（51、52、53）被附接到所述悬挂平台（30）。

2.根据权利要求1所述的用于海上风力涡轮机（1）的组件，其特征在于，所述一个或多个支架（60）能够在所述第一操作构造和所述第二收回构造之间旋转。

3.根据权利要求1或2所述的用于海上风力涡轮机（1）的组件，其特征在于，处于所述塔架（2）的所述底端处的所述内部平台（20）包括通道（21）以及打开和关闭所述通道（21）的能够可移除地附接的支撑件（22），当所述一个或多个支架（60）处于所述第一操作构造中时，所述能够可移除地附接的支撑件（22）能够附接到所述内部平台（20），以便关闭所述通道（21）并且支撑所述升降机，当所述一个或多个支架（60）处于所述第二收回构造中时，所述能够可移除地附接的支撑件（22）能够移除，以便打开所述通道（21）并且使所述升降机通过所述通道（21）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于海上风力涡轮机（1）的组件，其特征在于，所述海上风力涡轮机（1）还包括牵引索滑轮（70），所述牵引索滑轮（70）沿所述纵向轴线（Z）与所述升降机一起移动，用于引导所述多个缆线（41、42、43、44）的至少一部分，当所述一个或多个支架（60）处于所述第一操作构造中并且所述升降机处于所述内部平台（20）处的所述第一站中时，所述牵引索滑轮（70）被包括在所述塔架（2）的所述底端处的所述内部平台（20）与所述一个或多个支架（60）之间。

5.根据权利要求4所述的用于海上风力涡轮机（1）的组件，其特征在于，多个缆线（41、42、43、44）至少包括牵引缆线、安全缆线和升降机引导缆线。

6.一种海上风力涡轮机（1），其包括根据前述权利要求中任一项所述的组件。

7.一种安装升降装置（100）的方法，所述升降装置（100）用于在沿纵向轴线（Z）轴向延伸的海上风力涡轮机（1）的塔架（2）和过渡件（7）内操作升降机，所述方法包括以下步骤：

- 在所述塔架（2）的底端处设置内部平台（20），所述内部平台（20）至少包括用于升降机的第一站，

- 在所述过渡件内设置悬挂平台（30），所述悬挂平台（30）至少包括用于所述升降机的第二站，

- 设置多个缆线（41、42、43、44），所述多个缆线（41、42、43、44）用于在所述升降装置（100）的多个站之间操作所述升降机，

- 设置多个张紧器（51、52、53），所述多个张紧器（51、52、53）用于张紧所述多个缆线（41、42、43、44），

- 设置附接到所述内部平台（20）的一个或多个支架（60），

- 以如下方式使所述一个或多个支架（60）移动到第一操作构造并将所述多个张紧器（51、52、53）附接到所述一个或多个支架（60），即：使得所述升降机能够从所述内部平台（20）处的所述第一站朝向所述塔架（2）的上端移动，

- 从所述一个或多个支架（60）移除所述张紧器（51、52、53），

- 将所述张紧器（51、52、53）附接到所述悬挂平台（30），并且使所述一个或多个支架（60）移动到第二收回构造，使得所述一个或多个支架（60）允许所述升降机在所述第一站和所述第二站之间移动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述内部平台（20）处设置用于所述升降机的通道（21）以及设置用于打开和关闭所述通道（21）的能够可移除地附接的支撑件（22）的另外的步骤，所述方法包括以下步骤：

- 当所述一个或多个支架（60）处于所述第一操作构造中时，将所述能够可移除地附接的支撑件（22）附接到所述内部平台（20），以便关闭所述通道（21）并且支撑所述升降机，

- 当所述一个或多个支架（60）处于所述第二收回构造中时，将所述能够可移除地附接的支撑件（22）从所述内部平台（20）移除，以便打开所述通道（21）并且使所述升降机通过所述通道（21）。

9. 根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，以下步骤在海上执行，即：

- 从所述一个或多个支架（60）移除所述张紧器（51、52、53），以及

- 将所述张紧器（51、52、53）附接到所述悬挂平台（30），并且使所述一个或多个支架（60）移动到第二收回构造，使得所述一个或多个支架（60）允许所述升降机在所述第一站和所述第二站之间移动。

Images