CN111801494A - 用于风力涡轮的模块化齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
一种具有改进的在塔架上方的可维修性的用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件包括:低速齿轮级模块;单独的中速齿轮级模块,其与低速齿轮级模块相邻;以及单独的高速齿轮级模块,其与中速齿轮级模块相邻。齿轮箱组件还包括:第一凸缘,其使中速齿轮级模块和高速齿轮级模块可移除地连接;和第二凸缘,其使中速齿轮级模块和低速齿轮级模块可移除地连接。因而,低速齿轮级模块经由中速齿轮级模块和高速齿轮级模块来使来自风力涡轮的转子轴的低速高转矩输入转换成对于风力涡轮的发电机的高速低转矩输出。另外,第一凸缘和第二凸缘允许容易拆卸齿轮级模块,以致于各种级能够容易地被维修、置换和/或检查。
Description
技术领域
本公开大体上涉及风力涡轮,并且更特别地涉及提供改进的在塔架上方的(up-tower)可维修性的用于风力涡轮的模块化齿轮箱。
背景技术
大体上,风力涡轮包括塔架、安装于塔架上的机舱以及联接到机舱的转子。转子大体上包括可旋转毂和多个转子叶片,转子叶片联接到毂,并且从毂向外延伸。每个转子叶片可以围绕毂隔开,以便促进使转子旋转,以使动能能够转换成可用的机械能,然后,该机械能可以传送到设置于机舱内的电动发电机,以便产生电能。典型地,齿轮箱用于响应于转子的旋转而驱动电动发电机。例如,齿轮箱可以构造成使由转子提供的低速高转矩输入转换成可以驱动电动发电机的高速低转矩输出。
如图1中所示出的,常规的风力涡轮齿轮箱1大体上包括齿轮箱壳体2,齿轮箱壳体2容纳齿轮系组件的低速级3、中速级4以及高速级5。因而,齿轮系组件使转子轴的低速高转矩输入转换成对于发电机的高速低转矩输出。
如果需要在现场维修或置换齿轮箱1,则常规方法包括使用位于地面上的起重机(crane)。更具体地,位于地面上的起重机被要求来将容纳全部三个级的齿轮箱1从风力涡轮塔架顶上移除到地面。然而,位于地面上的起重机的可用性、调度和成本以及风力涡轮的停机时间可能导致这样的维修程序和/或置换程序耗时和昂贵。
因此,在本领域中,如下的用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件将是受欢迎的:提供改进的在塔架上方的可维修性,并且解决前面提到的问题。
发明内容
本发明的方面和优点将在下文的描述中部分地阐明,或可以从描述显而易见,或可以通过实践本发明而得知。
在一个方面,本公开涉及一种用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件。齿轮箱组件包括:低速齿轮级模块;单独的中速齿轮级模块,其与低速齿轮级模块相邻;以及单独的高速齿轮级模块,其与中速齿轮级模块相邻。另外,齿轮箱组件包括:第一凸缘,其使中速齿轮级模块可移除地连接到高速齿轮级模块;和第二凸缘,其使中速齿轮级模块可移除地连接到低速齿轮级模块。因而,低速齿轮级模块经由中速齿轮级模块和高速齿轮级模块来使来自风力涡轮的转子轴的低速高转矩输入转换成对于风力涡轮的发电机的高速低转矩输出。另外,第一凸缘和第二凸缘允许容易拆卸齿轮级模块,以致于各种级能够容易地被维修、置换和/或检查。
在一个实施例中,第一凸缘和第二凸缘可以各自包括用于附接来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索的一个或多个附接点。在另一实施例中,第一凸缘和第二凸缘可以各自包括用于附接来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索的至少两个附接点。
在另外的实施例中,第一凸缘和第二凸缘可以各自包括第一侧表面和第二侧表面,第一侧表面和第二侧表面通过分别限定第一凸缘和第二凸缘的厚度的最外周面而分离。在这样的实施例中,附接点可以分别定位于第一凸缘和第二凸缘的最外周面上。更具体地,在某些实施例中,附接点可以分别定位于第一凸缘和第二凸缘的上半部分上。
在额外的实施例中,齿轮箱组件可以进一步包括用于分别经由第二凸缘来使低速齿轮级模块可移除地连接到中速齿轮级模块并且经由第一凸缘来使中速齿轮级模块可移除地连接到高速齿轮级模块的多个紧固件。在这样的实施例中,第一凸缘和第二凸缘可以各自包括延伸穿过厚度的多个通孔,以便接纳多个紧固件。
在又另一实施例中,低速齿轮级模块、中速齿轮级模块以及高速齿轮级模块可以各自包括具有多个行星齿轮、至少一个太阳齿轮以及至少一个环形齿轮的齿轮系组件。在另外的实施例中,中速齿轮级模块和高速齿轮级模块可以各自包括具有至少一个小齿轮式齿轮和至少一个大齿轮(bull gear)的螺旋齿轮系组件。
在另一方面,本公开涉及一种用于置换、维修和/或检查用于风力涡轮的位于塔架上方的模块化齿轮箱组件的方法。方法包括经由可移动支承工具来在塔架上方支承模块化齿轮箱组件的第一齿轮级模块。方法还包括在塔架上方从模块化齿轮箱组件的第二齿轮级模块拆除第一齿轮级模块。方法进一步包括在第二齿轮级模块保持就位时,使第一齿轮级模块远离第二齿轮级模块移动到位于塔架上方的检查位置。此外,方法包括在第一齿轮级模块和第二齿轮级模块被拆除时,维修、置换和/或检查第一齿轮级模块或第二齿轮级模块中的至少一个。另外,方法包括在维修、置换和/或检查第一齿轮级模块或第二齿轮级模块中的至少一个之后,使第一齿轮级模块再次附接到第二齿轮级模块。
在一个实施例中,在塔架上方从模块化齿轮箱组件的第二齿轮级模块拆除第一齿轮级模块的步骤可以进一步包括:将第一组紧固件从使第一齿轮级模块和第二齿轮级模块可移除地连接在一起的第一凸缘移除;和经由可移动支承工具来施力到第二齿轮级模块,以使第一齿轮级模块与第二齿轮级模块分离。在另一实施例中,例如,可以经由可移动支承工具的一个或多个液压致动器来施力。
在另外的实施例中,第一齿轮级模块可以对应于高齿轮级模块,并且,第二齿轮级模块可以对应于低齿轮级模块或中齿轮级模块。更具体地,在额外的实施例中,模块化齿轮箱组件可以包括第三齿轮级模块。在这样的实施例中,第一齿轮级模块可以对应于高齿轮级模块,第二齿轮级模块可以对应于中齿轮级模块,并且,第一齿轮级模块可以对应于低齿轮级模块。
在若干实施例中,方法可以包括:在拆除高齿轮级模块之后,从低速级拆除中齿轮级模块;和在中齿轮级模块和高齿轮级模块被拆除时,维修和/或检查低齿轮级模块、中齿轮级模块或高齿轮级模块中的至少一个。更具体地,在这样的实施例中,在拆除高齿轮级模块之后,从低速级拆除中齿轮级模块的步骤可以包括将第二组紧固件从使中齿轮级模块和高齿轮级模块可移除地连接在一起的第二凸缘移除。
在特定实施例中,在第二齿轮级模块保持就位时,使第一齿轮级模块远离第二齿轮级模块移动到位于塔架上方的检查位置的步骤进一步包括使第一齿轮级模块沿着可移动支承工具的轨道远离第二齿轮级模块滑动。在类似实施例中,在第二齿轮级模块保持就位时,使第一齿轮级模块远离第二齿轮级模块移动到位于塔架上方的检查位置的步骤可以包括:使来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索附接到位于第一凸缘上的至少一个附接点;经由位于塔架上方的起重机来提升第一齿轮级模块;以及经由位于塔架上方的起重机来将第一齿轮级模块放置于位于塔架上方的检查位置处。
在另一方面,本公开涉及一种用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件。模块化齿轮箱包括:第一齿轮级模块;单独的第二齿轮级模块,其与第一齿轮级模块相邻;以及凸缘,其使第一齿轮级模块可移除地连接到第二齿轮级模块。因而,第一齿轮级模块和第二齿轮级模块使来自风力涡轮的转子轴的低速高转矩输入转换成对于风力涡轮的发电机的高速低转矩输出。还应当理解,模块化齿轮箱组件可以进一步包括本文中所描述的额外的特征中的任一个。
本发明的这些及其它特征、方面以及优点将参考下文的描述和所附权利要求书而变得更清楚地理解。合并于本说明书中并且组成本说明书的部分的附图图示本发明的实施例,并且,附图连同描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
在说明书中,阐明针对本领域普通技术人员的本发明的详尽并且授权的公开(包括本发明的最佳模式),参考附图而进行该阐明,其中:
图1图示根据常规构造的风力涡轮的齿轮箱组件的一个实施例的透视图;
图2图示根据本公开的风力涡轮的一个实施例的透视图;
图3图示根据本公开的风力涡轮的机舱的一个实施例的详细内视图;
图4图示根据本公开的模块化齿轮箱组件的一个实施例的侧视图;
图5图示图4的模块化齿轮箱组件的侧视分解图;
图6图示根据本公开的模块化齿轮箱组件的一个实施例的局部透视图;
图7图示根据本公开的风力涡轮的齿轮箱的行星齿轮系统的一个实施例的分解图;
图8图示根据本公开的风力涡轮的齿轮箱的螺旋齿轮系统的一个实施例的透视图;
图9图示根据本公开的用于维修、置换和/或检查用于风力涡轮的位于塔架上方的模块化齿轮箱组件的方法的一个实施例的流程图;
图10图示根据本公开的用于在塔架上方支承风力涡轮齿轮箱的一个或多个齿轮级模块的可移动支承工具组件的一个实施例的透视图;
图11图示根据本公开的在塔架上方支承风力涡轮齿轮箱的中速齿轮级模块的可移动支承工具组件的一个实施例的透视图,其特别地图示环绕中速齿轮级模块和支承工具组件紧固的带;
图12图示根据本公开的在塔架上方支承风力涡轮齿轮箱的中速齿轮级模块的可移动支承工具组件的另一实施例的透视图,其特别地图示使中速齿轮级模块紧固到支承工具组件的带;
图13图示根据本公开的分离的模块化齿轮箱组件的一个实施例的局部透视图,其特别地图示支承该模块化齿轮箱组件的低速轴太阳齿轮的额外的支承工具;以及
图14图示根据本公开的分离的模块化齿轮箱组件的一个实施例的另一局部透视图,其特别地图示支承该模块化齿轮箱组件的低速轴太阳齿轮的额外的支承工具。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施例,在附图中图示这些实施例的一个或多个示例。每个示例通过对本发明的解释的方式提供,而非通过对本发明的限制的方式提供。实际上,将对本领域技术人员明显的是,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,能够在本发明中作出各种修改和变型。例如,作为一个实施例的部分而图示或描述的特征能够与另一实施例一起用于得到再一另外的实施例。因而,旨在本发明涵盖如属于所附权利要求及其等同物的范围内的这样的修改和变型。
大体上,本公开涉及一种用于风力涡轮的模块化齿轮箱,该模块化齿轮箱能够容易地在塔架上方被维修、置换和/或检查,由此排除对于位于地面上的起重机的需要。更具体地,本公开的模块化齿轮箱包括若干独立的齿轮级,所述齿轮级经由能够借助于位于塔架上方的起重机来在塔架上方组装/拆卸的相应的凸缘来联结在一起。因而,对于本公开的齿轮箱设计,失效的齿轮箱低速级和中速级能够在不置换整个齿轮箱的情况下被置换。例如,在移除高齿轮级构件和外壳的情况下,在塔架上方开始进行拆卸过程。然后,在需要时,能够使用可移动支承工具来移除中齿轮级。
现在参考附图,图2图示根据本公开的风力涡轮10的一个实施例的透视图。如所示出的,风力涡轮10大体上包括:塔架12,其从支承表面14延伸;机舱16,其安装于塔架12上;以及转子18,其联接到机舱16。转子18包括可旋转毂20和至少一个转子叶片22,转子叶片22联接到毂20,并且从毂20向外延伸。例如,在所图示的实施例中,转子18包括三个转子叶片22。然而,在备选实施例中,转子18可以包括多于或少于三个转子叶片22。每个转子叶片22可以围绕毂20隔开,以促进转子18的旋转,以使来自风的动能能够变换成可用的机械能,并且随后变换成电能。例如,毂20可以可旋转地联接到定位于机舱16内的电动发电机24(图3),以容许产生电能。
风力涡轮10还可以包括集中于机舱16内的风力涡轮控制器26。然而,在其它实施例中,控制器26可以位于风力涡轮10的任何其它构件内或位于风力涡轮外部的位置处。而且,控制器26可以通信地耦合到风力涡轮10的任何数量的构件,以便控制构件。照此,控制器26可以包括计算机或其它合适的处理单元。因而,在若干实施例中,控制器26可以包括合适的计算机可读指令,所述指令在被实现时,使控制器26配置成实行各种功能,诸如,接收、传送和/或执行风力涡轮控制信号。
现在参考图3,图示图1中所示出的风力涡轮10的机舱16的一个实施例的简化内视图。如所示出的,风力涡轮10的传动系组件30容纳于机舱16内。更具体地,如所示出的,传动系组件30包括发电机24,发电机24联接到转子18,以便从由转子18生成的旋转能产生电功率。例如,如所示出的,转子18可以包括转子轴34,转子轴34联接到毂20,以便与毂20一起旋转。转子轴34转而可以通过齿轮箱组件38可旋转地联接到发电机24的发电机轴36,齿轮箱组件38通过转矩支承件50而连接到底板支承框架48。如大体上理解的,转子轴34可以响应于转子叶片22和毂20的旋转而向齿轮箱组件38提供低速高转矩输入。于是,齿轮箱组件38可以构造成使低速高转矩输入转换成高速低转矩输出,以驱动发电机轴36并且因而驱动发电机24。
每个转子叶片22还可以包括变桨调整机构32,变桨调整机构32构造成使每个转子叶片22围绕其变桨轴线28旋转。而且,每个变桨调整机构32可以包括变桨驱动马达40(例如,任何合适的电动马达、液压马达或气动马达)、变桨驱动齿轮箱42以及变桨驱动小齿轮44。在这样的实施例中,变桨驱动马达40可以联接到变桨驱动齿轮箱42,以便变桨驱动马达40对变桨驱动齿轮箱42赋予机械力。类似地,变桨驱动齿轮箱42可以联接到变桨驱动小齿轮44,以便与其一起旋转。变桨驱动小齿轮44转而可以与变桨轴承46旋转接合,变桨轴承46在毂20与对应的转子叶片22之间联接,以致于变桨驱动小齿轮44的旋转引起变桨轴承46的旋转。因而,在这样的实施例中,变桨驱动马达40的旋转对变桨驱动齿轮箱42和变桨驱动小齿轮44进行驱动,由此使变桨轴承46和转子叶片22围绕变桨轴线28旋转。类似地,风力涡轮10可以包括通信地耦合到控制器26的一个或多个偏航驱动机构56,其中,(一个或多个)各个偏航驱动机构56构造成改变机舱16相对于风的角(例如,通过接合风力涡轮10的偏航轴承58)。
现在参考图4-6,图示根据本公开的模块化齿轮箱组件38的各种视图。图4图示根据本公开的模块化齿轮箱组件38的侧视图。图5图示根据本公开的模块化齿轮箱组件38的侧视分解图。图6图示根据本公开的模块化齿轮箱组件38的局部透视图。如所提到的,齿轮箱组件38可以经由转矩支承件50来紧固到底板支承框架48。与常规齿轮箱(诸如,图1的齿轮箱1)形成对照,然而,本公开的模块化齿轮箱组件38包括三个独立并且单独的齿轮级模块60、62、64。更具体地,如特别地在图4和图5中示出的,模块化齿轮箱组件38包括第一齿轮级模块60、第二齿轮级模块62以及第三齿轮级模块64。例如,如在所图示的实施例中示出的,三个齿轮级模块对应于低速齿轮级模块64、中速齿轮级模块62以及高速齿轮级模块60。另外,如所示出的,独立的级60、62、64经由第一凸缘66和第二凸缘68以及多个连接紧固件70来可移除地连接在一起,连接紧固件70在第一凸缘66和第二凸缘68的通孔72中延伸。因而,低速齿轮级模块64经由中速齿轮级模块62和高速齿轮级模块60来使来自风力涡轮10的转子轴34的低速高转矩输入转换成对于风力涡轮10的发电机24的高速低转矩输出。
另外,第一凸缘66和第二凸缘68允许容易拆卸齿轮级模块60、62、64,以致于各种级能够容易被独立地维修、置换和/或检查。例如,如在所图示的实施例中示出的,齿轮箱组件38可以包括用于使齿轮级模块60、62、64可移除地连接在一起的多个连接紧固件70、77(例如,相应地,用于经由第二凸缘68来使低速齿轮级模块64连接到中速齿轮级模块62的第二组连接紧固件77和用于经由第一凸缘66来使中速齿轮级模块62连接到高速齿轮级模块60的第一组连接紧固件70)。在这样的实施例中,如图6中所示出的,第一凸缘66和第二凸缘68可以各自包括多个通孔72,通孔72延伸穿过每个相应的凸缘66、68的其相应的厚度75、79,以便接纳多个紧固件70。
齿轮箱组件38的每个齿轮级模块60、62、64可以包括使用一个或多个齿轮和/或齿轮系来提供从转子轴34到发电机24的速度转换和/或转矩转换的任何合适的齿轮组件。例如,在一个非限制性实施例中,低速齿轮级模块64和中速齿轮级模块62可以对应于行星齿轮级74,而高速齿轮级60可以对应于螺旋齿轮级76。例如,如图7中所示出的,图示行星齿轮系统74,行星齿轮系统74具有围绕中心或太阳齿轮80转动的一个或多个外部或行星齿轮78。另外,行星齿轮78典型地安装于可移动臂或承载件82上,可移动臂或承载件82本身可以相对于太阳齿轮80旋转。此外,如所示出的,每个个别的行星齿轮78可以环绕销轴84安装,以便个别地环绕其相应的销轴84旋转。齿轮箱组件38还可以包括构造成啮合行星齿轮78的至少一个外部环形齿轮86。因而,如所示出的,典型的环形齿轮86大体上包括位于其内周面上的一组齿轮齿,该一组齿轮齿构造成与行星齿轮78的对应的齿啮合。图8图示螺旋齿轮系统76,螺旋齿轮系统76具有中心齿轮88和小齿轮90。在另一非限制性实施例中,中速齿轮级模块62和高速齿轮级模块60可以对应于螺旋齿轮级,而低速齿轮级64可以对应于行星齿轮级。而且,在另一非限制性实施例中,低速齿轮级模块64、中速齿轮级模块62以及高速齿轮级模块60可以对应于行星齿轮级。
返回参考图4-6,第一凸缘66和第二凸缘68可以各自包括一个或多个附接点92,附接点92用于附接来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索。例如,如在所图示的实施例中示出的,第一凸缘66和第二凸缘68各自包括两个附接点92,这两个附接点92用于附接来自位于塔架上方的起重机(未示出)的一个或多个绳索。如特别地在图6中示出的,第一凸缘66和第二凸缘68可以各自包括第一侧表面69和第二侧表面71,第一侧表面69和第二侧表面71通过分别限定第一凸缘66的厚度75和第二凸缘68的厚度79的最外周面73而分离。在这样的实施例中,如所示出的,附接点92可以分别定位于第一凸缘66和第二凸缘68的最外周面73上。更具体地,如所示出的,附接点92可以分别定位于第一凸缘66和第二凸缘68的上半部分上。
现在参考图9,图示方法100的一个实施例的流程图,方法100用于在齿轮箱组件38位于塔架上方时,维修、置换和/或检查本文中所描述的模块化齿轮箱组件38。如在102示出的,方法100包括经由可移动支承工具150来在塔架上方支承模块化齿轮箱组件38的第一齿轮级模块。例如,如图10-12中所示出的,图示本文中所描述的可移动支承工具组件150的一个实施例的各种视图。如图10中所示出的,可移动支承工具组件150可以包括一个或多个支承部件152,支承部件152构造成支撑或支承齿轮箱组件38的齿轮级模块60、62、64中的至少一个。另外,如图11和图12中所示出的,一个或多个预应变带160(诸如,棘齿带)可以用于使齿轮级模块60、62、64中的一个(诸如,中速齿轮级模块62)紧固于支承工具组件150顶上。如特别地在图11中示出的,(一个或多个)带160可以环绕支承工具组件150和齿轮级模块60、62、64中的一个紧固。备选地,如图12中所示出的,(一个或多个)带160可以环绕相应的齿轮级模块60、62、64紧固,并且直接地例如在支承工具组件150的相反的侧162、164上紧固到支承工具组件150。
返回参考图9,如在104示出的,方法100包括在塔架上方从模块化齿轮箱组件38的第二齿轮级模块拆除第一齿轮级模块。在一个实施例中,例如,第一齿轮级模块可以对应于高速齿轮级模块60,并且,第二齿轮级模块可以对应于低速齿轮级模块64或中速齿轮级模块62。更具体地,如本文中所描述的,模块化齿轮箱组件38可以包括第三齿轮级模块。在这样的实施例中,第一齿轮级模块可以对应于高速齿轮级模块60,第二齿轮级模块可以对应于中速齿轮级模块62,并且,第一齿轮级模块可以对应于低速齿轮级模块64。
参考图6、图10以及图14,在非限制性实施例中,通过将第一组连接紧固件70从使第一齿轮级模块和第二齿轮级模块可移除地连接在一起的第一凸缘66移除,并且经由可移动支承工具150来施力到第二齿轮级,以使第一齿轮级与第二齿轮级分离,从而可以将第一齿轮级模块从第二齿轮级模块拆除。在某些实施例中,例如,可以经由可移动支承工具150的一个或多个液压致动器156来施力。
更具体地,在齿轮箱组件38包括三个齿轮级的情况下,方法100可以包括在拆除高速齿轮级模块60之后,从低速级模块64拆除中速齿轮级模块62。在这样的实施例中,在拆除高速齿轮级模块60之后,通过将第二组连接紧固件70从使中速齿轮级模块62和高速齿轮级模块60可移除地连接在一起的第二凸缘68移除,从而可以从低速级模块64拆除中速齿轮级模块62。另外,如特别地在图13和图14中示出的,额外的支承工具158可以用于实现使低速齿轮级模块64与中速齿轮级模块62分离。更具体地,如在所图示的实施例中示出的,在分离过程期间,额外的支承工具158支承低速轴太阳齿轮。
返回参考图9,如在106示出的,方法100还包括在第二齿轮级模块保持就位时,使第一齿轮级模块远离第二齿轮级移动到位于塔架上方的检查位置。例如,如图10中所示出的,(一个或多个)支承部件152可以可沿着轨道154移动。因而,(一个或多个)支承部件152构造成支承齿轮级模块60、62、64中的一个的重量,并且能够沿着轨道154滑动,以使模块60、62、64彼此分离。应当理解,可以使用任何合适的器件(包括例如(一个或多个)液压致动器156(如所示出)以及任何其它机械装置或电气装置和/或它们的组合)来人工地或自动地使(一个或多个)支承部件152沿着轨道移动。
在类似实施例中,在第二齿轮级模块保持就位时,通过使来自位于塔架上方的起重机的一个或多个绳索附接到位于第一凸缘66上的附接点92,经由位于塔架上方的起重机来提升第一齿轮级模块,并且经由位于塔架上方的起重机来将第一齿轮级模块放置于位于塔架上方的检查位置处,从而可以使第一齿轮级模块远离第二齿轮级移动到位于塔架上方的检查位置。
仍然参考图9,如在108示出的,方法100包括在第一齿轮级模块和第二齿轮级模块被拆除时,置换、维修和/或检查第一齿轮级模块或第二齿轮级模块中的至少一个。如在110示出的,方法100包括在维修和/或置换第一齿轮级模块或第二齿轮级模块中的至少一个之后,使第一齿轮级模块再次附接到第二齿轮级模块。
本书面描述使用示例(包括最佳模式)来公开本发明,并且使本领域任何技术人员都能够实践本发明(包括制作并使用任何装置或系统和执行任何合并的方法)。本发明的可专利范围由权利要求书定义,并且可以包括本领域技术人员所想到的其它示例。如果这样的其它示例包括并非与权利要求书的字面语言不同的结构元件,或如果这些示例包括存在与权利要求书的字面语言的非实质性差异的等同的结构元件,则这些示例旨在属于权利要求书的范围内。
Claims (20)
1.一种用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件,所述齿轮箱组件包括:
低速齿轮级模块;
单独的中速齿轮级模块,其与所述低速齿轮级模块相邻;
单独的高速齿轮级模块,其与所述中速齿轮级模块相邻;
第一凸缘,其使所述中速齿轮级模块可移除地连接到所述高速齿轮级模块;以及
第二凸缘,其使所述中速齿轮级模块可移除地连接到所述低速齿轮级模块,
所述低速齿轮级模块经由所述中速齿轮级模块和所述高速齿轮级模块来使来自所述风力涡轮的转子轴的低速高转矩输入转换成对于所述风力涡轮的发电机的高速低转矩输出。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱组件,其中,所述第一凸缘和所述第二凸缘各自包括用于附接来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索的至少一个附接点。
3.根据权利要求2所述的齿轮箱组件,其中,所述第一凸缘和所述第二凸缘各自包括第一侧表面和第二侧表面,所述第一侧表面和所述第二侧表面通过分别限定所述第一凸缘和所述第二凸缘的厚度的最外周面而分离。
4.根据权利要求3所述的齿轮箱组件,其中,所述至少一个附接点分别定位于所述第一凸缘和所述第二凸缘的所述最外周面上。
5.根据权利要求2所述的齿轮箱组件,其中,所述至少附接点分别定位于所述第一凸缘和所述第二凸缘的上半部分上。
6.根据权利要求3所述的齿轮箱组件,进一步包括用于分别经由所述第二凸缘来使所述低速齿轮级模块可移除地连接到所述中速齿轮级模块并且经由所述第一凸缘来使所述中速齿轮级模块可移除地连接到所述高速齿轮级模块的多个紧固件。
7.根据权利要求6所述的齿轮箱组件,其中,所述第一凸缘和所述第二凸缘各自包括延伸穿过所述厚度的多个通孔,以便接纳所述多个紧固件。
8.根据权利要求1所述的齿轮箱组件,其中,所述低速齿轮级模块、所述中速齿轮级模块以及所述高速齿轮级模块各自包括齿轮系组件,所述齿轮系组件包括行星齿轮系统或螺旋齿轮系统。
9.一种用于维修、置换和/或检查用于风力涡轮的位于塔架上方的模块化齿轮箱组件的方法,所述方法包括:
经由可移动支承工具来在塔架上方支承所述模块化齿轮箱组件的第一齿轮级模块;
在塔架上方从所述模块化齿轮箱组件的第二齿轮级模块拆除所述第一齿轮级模块;
在所述第二齿轮级模块保持就位时,使所述第一齿轮级模块远离所述第二齿轮级模块移动到位于塔架上方的检查位置;
在所述第一齿轮级模块和所述第二齿轮级模块被拆除时,维修、置换和/或检查所述第一齿轮级模块或所述第二齿轮级模块中的至少一个;以及
在维修、置换和/或检查所述第一齿轮级模块或所述第二齿轮级模块中的至少一个之后,使所述第一齿轮级模块再次附接到所述第二齿轮级模块。
10. 根据权利要求9所述的方法,其中,在塔架上方从所述模块化齿轮箱组件的所述第二齿轮级模块拆除所述第一齿轮级模块进一步包括:
将第一组紧固件从使所述第一齿轮级模块和所述第二齿轮级模块可移除地连接在一起的第一凸缘移除;和
经由所述可移动支承工具来施力到所述第二齿轮级模块,以使所述第一齿轮级模块与所述第二齿轮级模块分离。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,经由所述可移动支承工具的一个或多个液压致动器来施加所述力。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第一齿轮级模块包括高齿轮级模块,并且,所述第二齿轮级模块包括低齿轮级模块或中齿轮级模块中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述模块化齿轮箱组件进一步包括第三齿轮级模块,所述第一齿轮级模块包括所述高齿轮级模块,所述第二齿轮级模块包括所述中齿轮级模块,并且,所述第一齿轮级模块包括所述低齿轮级模块。
14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:在拆除所述高齿轮级模块之后,从所述低速级拆除所述中齿轮级模块;和在所述中齿轮级模块和高齿轮级模块被拆除时,维修和/或检查所述低齿轮级模块、所述中齿轮级模块或所述高齿轮级模块中的至少一个。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,在拆除所述高齿轮级模块之后,从所述低速级拆除所述中齿轮级模块进一步包括将第二组紧固件从使所述中齿轮级模块和所述高齿轮级模块可移除地连接在一起的第二凸缘移除。
16.根据权利要求9所述的方法,其中,在所述第二齿轮级模块保持就位时,使所述第一齿轮级模块远离所述第二齿轮级模块移动到所述位于塔架上方的检查位置进一步包括:
使所述第一齿轮级模块沿着所述可移动支承工具的轨道远离所述第二齿轮级模块滑动。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,在所述第二齿轮级模块保持就位时,使所述第一齿轮级模块远离所述第二齿轮级模块移动到所述位于塔架上方的检查位置进一步包括:
使来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索附接到位于所述第一凸缘上的至少一个附接点;
经由所述位于塔架上方的起重机来提升所述第一齿轮级模块;以及
经由所述位于塔架上方的起重机来将所述第一齿轮级模块放置于所述位于塔架上方的检查位置处。
18.一种用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件,包括:
第一齿轮级模块;
单独的第二齿轮级模块,其与所述第一齿轮级模块相邻;以及
凸缘,其使所述第一齿轮级模块可移除地连接到所述第二齿轮级模块;
所述第一齿轮级模块和所述第二齿轮级模块使来自所述风力涡轮的转子轴的低速高转矩输入转换成对于所述风力涡轮的发电机的高速低转矩输出。
19.根据权利要求18所述的齿轮箱组件,其中,所述凸缘包括用于附接来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索的至少一个附接点。
20.根据权利要求19所述的齿轮箱组件,其中,所述凸缘包括通过限定厚度的最外周面而分离的第一侧表面和第二侧表面,所述至少一个附接点定位于所述最外周面上。
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