CN112020609A - 用于翻新风力涡轮机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于翻新风力涡轮机的方法。方法包括从风力涡轮机移除现有的机头和现有的顶部塔架区段。该风力涡轮机还包括下塔架区段，该下塔架区段包括顶部凸缘，该顶部凸缘限定以第一孔图案设置的第一多个紧固件孔。该方法进一步包括将新的机头和新的顶部塔架区段连接到风力涡轮机。新的顶部塔架区段包括底部凸缘，该底部凸缘限定以第二孔图案设置的第二多个紧固件孔。第二孔图案与第一孔图案匹配。

Description

用于翻新风力涡轮机的方法
技术领域
本公开总体上涉及风力涡轮机，并且更特别地涉及用于翻新风力涡轮机的方法。
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，并且风力涡轮机在这点上已引起越来越多的关注。现代风力涡轮机通常包括塔架、发电机、变速箱、机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从风中获取动能，且通过旋转能来传递动能以转动轴，轴将转子叶片联接到变速箱，或如果未使用变速箱则直接联接到发电机。然后，发电机将机械能转换为可部署到公用电网的电能。
风力涡轮机技术正在迅速进步。因此，随着现有风力涡轮机中使用的技术变得过时和/或现有风力涡轮机接近其设计寿命，可能需要翻新这样的现有风力涡轮机和相关的风电场。这种翻新可提供各种优点，包括在现有基础构件上实施更新、更有效的技术和构件。例如，在许多情况下，可更换机头以及可选的偏航驱动器。新的，技术更先进的机头和可选的偏航驱动器可被提供到现有塔架上。因此，可在减少的资金费用的情况下提供额外的寿命和更高效的发电。
然而，一个问题是，可能需要对塔架的顶部塔架区段进行实质性修改以容纳新的机头。该塔架区段可安置风力涡轮机的相对复杂的内部构件，并且可能需要翻新和/或更换这些构件以容纳新的机头。
因此，期望用于翻新风力涡轮机的改进方法。尤其地，减少与提供新的机头相关的成本和复杂性的方法将是有利的。
发明内容
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或可从描述中变得显而易见，或可通过实践本发明而获知。
根据一个实施例，提供了一种用于翻新风力涡轮机的方法。该方法包括从风力涡轮机移除现有的机头和现有的顶部塔架区段。该风力涡轮机还包括下塔架区段，该下塔架区段包括顶部凸缘，该顶部凸缘限定以第一孔图案设置的第一多个紧固件孔。该方法进一步包括将新的机头和新的顶部塔架区段连接到风力涡轮机。新的顶部塔架区段包括底部凸缘，该底部凸缘限定以第二孔图案设置的第二多个紧固件孔。第二孔图案与第一孔图案匹配。
根据另一个实施例，提供了一种用于翻新风力涡轮机的方法。该方法包括从风力涡轮机移除现有的机头和现有的顶部塔架区段。该风力涡轮机还包括下塔架区段，该下塔架区段包括顶部凸缘，该顶部凸缘限定以第一孔图案设置的第一多个紧固件孔。该方法进一步包括将新的机头和新的顶部塔架区段连接到风力涡轮机。新机头具有不同于现有机头的尺寸特征的至少一个尺寸特征。新的顶部塔架区段包括底部凸缘，该底部凸缘限定以第二孔图案设置的第二多个紧固件孔。第二孔图案与第一孔图案匹配。该方法还包括将新的顶部塔架区段的至少一个内部构件连接到下塔架区段的内部构件。
本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，且连同描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
针对本领域的技术人员的本发明的完整且可实现的公开内容(包括其最佳模式)在参照附图的说明书中阐明，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的具有现有机头和顶部塔架区段的风力涡轮机的透视图；
图2是根据本公开的实施例的具有新的机头和顶部塔架区段的风力涡轮机的透视图；
图3示出了根据本公开的实施例的风力涡轮机的现有机头的内部透视图；
图4示出了根据本公开的实施例的风力涡轮机的新机头的内部透视图；
图5是根据本公开的实施例的连接在下塔架区段上的现有机器头部和顶部塔架区段的横截面视图；以及
图6是根据本公开的实施例的连接在下塔架区段上的新机头和顶部塔架区段的横截面视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。每个实例通过阐释本发明的方式提供，而不限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚的是，可在本发明中制作出各种改型和变型，而不脱离本发明的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，旨在本发明覆盖落入所附权利要求及其等效物的范围内的此类改型和变型。
图1示出了现有风力涡轮机10的一个实施例的透视图。如图所示，风力涡轮机10包括从支承表面14延伸的塔架11、安装在塔架11上的机头16，以及联接至机头16的转子18。该塔架包括多个塔架区段，这些塔架区段沿竖直方向在彼此之上堆叠以形成塔架11。多个塔架区段可包括顶部塔架区段12和一个或多个下塔架区段13。顶部塔架区段12可为沿竖直方向的最上面的塔架区段。顶部塔架区段12可连接到紧邻顶部塔架区段12下方的下塔架区段13。在一些情况下，可在与顶部塔架区段12连接的下塔架区段13下方额外提供附加的下塔架区段13。
转子18包括可旋转的毂20和联接至毂20并从毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。例如，在所示的实施例中，转子18包括三个转子叶片22。然而，在备选实施例中，转子18可包括多于或少于三个的转子叶片22。每个转子叶片22可围绕毂20间隔开以促进转子18的旋转，以使得动能能够从风转化成可用的机械能，并且随后转化成电能。例如，毂20能够可旋转地联接到定位于机头16内的发电机24(图3)，以允许产生电能。
如图所示，风力涡轮机10还可包括集中在机头16内的涡轮控制系统或涡轮控制器26。然而，应当认识到，涡轮控制器26可设置在风力涡轮机10上或风力涡轮机中的任何位置处，支承表面14上的任何位置处，或一般地在任何其它位置处。涡轮控制器26一般上可配置成控制风力涡轮机10的各种操作模式(例如，启动或关闭顺序)和/或构件。例如，控制器26可配置成控制转子叶片22中的每个的叶片桨距(pitch)或桨距角(即，确定转子叶片22相对于风的方向28的透视)，以通过调整至少一个转子叶片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可通过将合适的控制信号/命令传递到风力涡轮机10的变桨控制器30，或通过直接地控制多个变桨驱动器(pitch drive)或桨距调整机构的操作来单独地或同时地控制转子叶片22的桨距角，变桨控制器可配置为控制风力涡轮机的多个变桨驱动器或桨距调整机构32(图3)的操作。具体地，转子叶片22可通过一个或多个变桨轴承(未示出)可旋转地安装到毂20，使得可通过使用桨距调整机构32使转子叶片22沿其变桨轴线34旋转来调整桨距角。此外，随着风的方向28改变，涡轮控制器26可配置为控制机头16绕偏航轴线36的偏航方向，以相对于风的方向28定位转子叶片22，从而控制作用在风力涡轮机10上的负载。例如，涡轮机控制器26可配置为经由偏航控制器或直接传动机构将控制信号/命令传输至风力涡轮机10的偏航驱动机构38(图3)，使得机头16可绕偏航轴线36旋转。
应当认识到，涡轮控制器26和/或变桨控制器30可大体上包括计算机或任何其它合适的处理单元。因此，在若干实施例中，涡轮控制器26和/或桨距和偏航控制器可包括配置为执行多种计算机实现的功能的一个或多个处理器和相关联的一个或多个存储器装置。如所述使用的用语"处理器"不但是指本领域中称为包括在计算机中的集成电路，而且是指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路，以及其它可编程电路。另外，涡轮控制器26和/或桨距和偏航控制器的(一个或多个)存储器装置可大体上包括(一个或多个)存储器元件，其包括但不限于，计算机可读介质(例如，随机存储存储器(RAM)、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它适合的存储器元件)。这样的(一个或多个)存储器装置大体上可配置为存储合适的计算机可读指令，当由(一个或多个)处理器实现时，该合适的计算机可读指令将涡轮控制器26和/或桨距和偏航控制器配置为执行各种计算机实现的功能。另外，涡轮机控制器26和/或桨距和偏航控制器还可包括各种输入/输出通道，用于接收来自传感器和/或其它测量装置的输入并且用于向风力涡轮机10的各种构件发送控制信号。
现在参看图3，示出了风力涡轮机10的现有机头16的一个实施例的简化内部视图。如图所示，发电机24可设置在机头16内。一般，发电机24可联接到风力涡轮机10的转子18，以用于由转子18生成的旋转能来生成电力。例如，转子18可包括主轴40，主轴联接至毂20以与其一起旋转。发电机24然后可联接到主轴40，使得主轴40的旋转驱动发电机24。例如，在所示实施例中，发电机24包括发电机轴42，其通过变速箱44可旋转地联接到主轴40。然而，在其它实施例中，应当认识到，发电机轴42能够可旋转地直接联接到主轴40。备选地，发电机24可直接可旋转地联接到主轴40(通常称为"直接驱动式风力涡轮机")。
应当认识到，主轴40可大体上由定位在风力涡轮机塔架11的顶部的基架(baseframe)或台板46支承在机头16内。例如，主轴40可经由安装到基架46的一个或多个枕块由基架46支承。
另外，如上所述，涡轮机控制器26也可位于风力涡轮机10的机头16内。例如，如所示实施例所示，涡轮控制器26设置在安装到机头16的一部分的控制柜52内。然而，在其它实施例中，涡轮控制器26可设置在风力涡轮机10上和/或风力涡轮机内的任何其它适合的位置处，或远离风力涡轮机10的任何适合的位置处。此外，如上所述，涡轮控制器26还可通信地联接到风力涡轮机10的各种构件，用于总体控制风力涡轮机和/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机10的(一个或多个)偏航驱动机构38，用于控制和/或改变机头16相对于风的方向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机10的每个桨距调整机构32(示出其中的一个)，用于控制和/或改变转子叶片22相对于风的方向28的桨距角。例如，涡轮控制器26可配置成将控制信号/命令传输至各个桨距调整机构32，使得桨距调整机构32的一个或多个致动器(未示出)可被利用于使叶片22相对于毂20旋转。
仍然参看图3，变速箱44可联接到主轴40，并且可安装到基架46。如图所示，变速箱44可包括外壳60，外壳可围绕并大体上封闭内部变速箱构件，诸如其各种齿轮等。此外，一个或多个转矩臂62可从外壳60延伸。通常，两个转矩臂62从外壳60在外壳60的大体相对侧上延伸。转矩臂62一般可通过将这些负载从变速箱44传递到例如基架46来促进轴40等所承受的负载的反作用和传递。
如图所示，机舱(nacelle)17可围绕并封闭机头16内的各种构件。大体上，基架46和机舱17可形成机头16的(一个或多个)外表面。
如本文中所论述的，本公开针对用于翻新风力涡轮机10的方法。如本文所论述的，这种方法可包括移除现有的机头16和现有的顶部塔架区段12。如本文所论述的，这样的方法可进一步包括提供并连接新的机头116和新的顶部塔架区段112。如一般所理解的，这种移除、提供和连接可经由使用诸如起重机和常规工具之类的用于紧固和解开各种连接的常规设备来进行。机头116包括相对于现有机头16的构件的新构件，并且在示例性实施例中，这些构件中的一个或多个是技术上先进的构件(相对于现有机头16的对应构件)，其便于实施更新、更高效的技术。此外，如本文中所论述的，在一些实施例中，新机头116可具有与现有机头116的对应尺寸特征不同的至少一个尺寸特征。
图2示出了新的(即翻新的)风力涡轮机100的一个实施例的透视图。如图所示，风力涡轮机100包括从支承表面14延伸的塔架111、安装在塔架111上的机头116，以及联接至机头116的转子118。该塔架包括多个塔架区段，这些塔架区段沿竖直方向在彼此之上堆叠以形成塔架111。多个塔架区段可包括新的顶部塔架区段112，其设在一个或多个现有的下塔架区段13上。顶部塔架区段112可为沿竖直方向的最上面的塔架区段。顶部塔架区段112可被连接到紧邻顶部塔架区段112下方的下塔架区段13，并且因此可代替现有的顶部塔架区段12。
转子118包括可旋转的毂120和联接至毂120并从毂120向外延伸的至少一个转子叶片122。例如，在所示的实施例中，转子118包括三个转子叶片122。然而，在备选实施例中，转子118可包括多于或少于三个转子叶片122。每个转子叶片122可围绕毂120间隔开以促进转子118的旋转，以使得动能能够从风转化成可用的机械能，并且随后转化成电能。例如，毂120可以可旋转地联接到位于机头116内的发电机124(图4)，以允许产生电能。
如图所示，风力涡轮机100还可包括集中在机头116内的涡轮控制系统或涡轮控制器126。然而，应当认识到，涡轮控制器126可设置在风力涡轮机100上或风力涡轮机中的任何位置处，支承表面14上的任何位置处，或一般在任何其它位置处。涡轮控制器126大体上可配置成控制风力涡轮机100的各种操作模式(例如，启动或关闭顺序)和/或构件。例如，控制器126可配置成控制转子叶片122中的每个的叶片桨距或桨距角(即，确定转子叶片122相对于风的方向28的透视)，以通过调整至少一个转子叶片122相对于风的角位置来控制转子叶片122上的负载。例如，涡轮控制器126可通过将合适的控制信号/命令传递给风力涡轮机100的变桨控制器30，或通过直接地控制多个变桨驱动器或桨距调整机构的操作来单独地或同时地控制转子叶片122的桨距角，变桨控制器可配置为控制风力涡轮机的多个变桨驱动器或桨距调整机构132(图4)的操作。具体地，转子叶片122可通过一个或多个变桨轴承(未示出)可旋转地安装到毂120，使得可通过使用桨距调整机构132使转子叶片122沿其变桨轴线134旋转来调整桨距角。此外，随着风的方向28改变，涡轮控制器126可配置为控制机头116绕偏航轴线136的偏航方向，以相对于风的方向128定位转子叶片122，从而控制作用在风力涡轮机100上的负载。例如，涡轮机控制器126可配置为经由偏航控制器或直接传动机构将控制信号/命令传输至风力涡轮机100的偏航驱动机构138(图4)，使得机头116可绕偏航轴线136旋转。
应当认识到，涡轮控制器126和/或变桨控制器130可大体上包括计算机或任何其它合适的处理单元。因此，在若干实施例中，涡轮控制器126和/或桨距和偏航控制器可包括配置为执行多种计算机实现的功能的一个或多个处理器和相关联的一个或多个存储器装置。如所述使用的用语"处理器"不但是指本领域中称为包括在计算机中的集成电路，而且是指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路，以及其它可编程电路。另外，涡轮控制器126和/或桨距和偏航控制器的(一个或多个)存储器装置可大体上包括(一个或多个)存储器元件，其包括但不限于，计算机可读介质(例如，随机存储存储器(RAM)、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它适合的存储器元件)。这样的(一个或多个)存储器装置大体上可配置为存储合适的计算机可读指令，当由(一个或多个)处理器实现时，该合适的计算机可读指令将涡轮控制器126和/或桨距和偏航控制器配置为执行各种计算机实现的功能。另外，涡轮机控制器126和/或桨距和偏航控制器还可包括各种输入/输出通道，用于接收来自传感器和/或其它测量装置的输入并且用于向风力涡轮机100的各种构件发送控制信号。
现在参看图4，示出了风力涡轮机100的芯机头16的一个实施例的简化内部视图。如图所示，发电机124可设置在机头116内。一般，发电机124可联接到风力涡轮机100的转子118，以用于由转子118生成的旋转能来生成电力。例如，转子118可包括主轴140，主轴联接至毂120以与其一起旋转。发电机124然后可联接到主轴140，使得主轴140的旋转驱动发电机124。例如，在所示实施例中，发电机124包括发电机轴142，其通过变速箱144可旋转地联接到主轴140。然而，在其它实施例中，应当认识到，发电机轴142能够可旋转地直接联接到主轴140。备选地，发电机124可直接可旋转地联接到主轴140(通常称为"直接驱动式风力涡轮机")。
应当认识到，主轴140可大体上由定位在风力涡轮机塔架111的顶部的基架或台板146支承在机头116内。例如，主轴140可经由安装到基架146的一个或多个枕块由基架146支承。
另外，如上所述，涡轮机控制器126也可位于风力涡轮机100的机头116内。例如，如所示实施例所示，涡轮控制器126设置在安装到机头116的一部分的控制柜152内。然而，在其它实施例中，涡轮控制器126可设置在风力涡轮机100上和/或风力涡轮机内的任何其它适合的位置处，或远离风力涡轮机100的任何适合的位置处。此外，如上所述，涡轮控制器126还可通信地联接到风力涡轮机10的各种构件，用于总体控制风力涡轮机和/或这样的构件。例如，涡轮控制器126可通信地联接到风力涡轮机100的(一个或多个)偏航驱动机构138，用于控制和/或改变机头116相对于风的方向28(图2)的偏航方向。类似地，涡轮控制器126还可通过变桨控制器130通信地联接到风力涡轮机100的每个桨距调整机构132(示出其中的一个)，用于控制和/或改变转子叶片122相对于风的方向28的桨距角。例如，涡轮控制器126可配置成将控制信号/命令传递至每个桨距调整机构132，使得桨距调整机构132的一个或多个致动器(未示出)可用于使叶片122相对于毂20旋转。
仍然参看图4，变速箱144可联接到主轴140，并且可安装到基架146。如图所示，变速箱144可包括外壳160，外壳可围绕并大体上封闭内部变速箱构件，诸如其各种齿轮等。此外，一个或多个转矩臂162可从外壳160延伸。通常，两个转矩臂162从外壳160在外壳160的大体相对侧上延伸。转矩臂162一般可通过将这些负载从变速箱144传递到例如基架146来促进轴140等所承受的负载的反作用和传递。
如图所示，机舱117可围绕并封闭机头116内的各种构件。大体上，基架146和机舱117可形成机头116的(一个或多个)外表面。
应该理解，并非新机头116的所有内部和外部构件都需要与现有机头16的内部和外部构件不同。例如，在某些情况下，可将一个或多个现有构件从现有机头16转移到新机头116。一般上，至少机舱117和基架146可以是作为新机头116的一部分而提供的新构件。
如所论述的，新机头116可具有与现有机头16的尺寸特征不同的至少一个尺寸特征。尺寸特征是机头或其构件的尺寸，如重量、长度、直径等。例如，在一些实施例中，新机头116的重量可不同于(即大于或小于)现有机头16的重量。例如，可仅基于相应的机舱和基架的重量，或基于其中包括所有内部和外部构件的机头，来计算此重量。在一些实施例中，主轴40(也称为转子轴)的最大直径41可不同于(即大于或小于)主轴140(也称为转子轴)的最大直径141不同。在一些实施例中，毂20(也称为转子毂)的最大直径21可不同于(即大于或小于)毂120(也称为转子毂)的最大直径121。在一些实施例中，新机头116的最大长度、宽度和/或高度可不同于(即大于或小于)现有机头16的最大长度、宽度和/或高度。
现在参看图5和图6，提供了现有风力涡轮机10和新风力涡轮机110的构件的横截面视图。如所论述的，现有的风力涡轮机10可包括下塔架区段13、顶部塔架区段12和机头16。新的风力涡轮机100可包括下塔架区段13、新的顶部塔架区段112和新的机头116。在移除现有机头16和现有顶部塔架区段12之后，新的顶部塔架区段112和新的机头116可连接至风力涡轮机以形成新的风力涡轮机100。
下塔架区段13可包括顶部凸缘210，并且可在顶部凸缘210中限定第一多个紧固件孔212。顶部凸缘210可将下塔架区段13连接到现有塔架区段12和新的顶部塔架区段112。诸如螺栓或其它合适的机械紧固装置的紧固件200可延伸穿过第一紧固件孔212和现有的顶部塔架区段12或新的顶部塔架区段112中的紧固件孔，以将这些构件连接在一起。
例如，如图6所示，新的顶部塔架区段112可包括底部凸缘220，并且可在底部凸缘220中限定第二多个紧固件孔222。可以第一孔图案提供第一多个紧固件孔212，并且可以第二孔图案提供第二多个紧固件孔222。孔图案大体上定义为多个紧固件孔的大体环形的阵列，并且由最大外径(即，相距最远的一对孔的中心之间的距离)以及孔的数量和它们之间的间隔来限定。在示例性实施例中，第二孔图案可与第一孔图案匹配，使得第一多个紧固件孔212和第二多个紧固件孔222中的配合紧固件孔对准并且允许紧固件200延伸穿过其中以连接下塔架区段13和新的顶部塔架区段112。
如图5所示，现有的顶部塔架区段12还可包括底部凸缘，并且可在该底部凸缘中限定多个紧固件孔。由于新的顶部塔架区段112的底部凸缘220连接到下塔架区段13的顶部凸缘210，所以第二多个紧固件孔222的第二孔图案可与限定在现有顶部塔架区段12的底部凸缘中的多个紧固件孔的孔图案匹配。
仍然参看图5，现有的顶部塔架区段12可包括顶部凸缘230，并且可在顶部凸缘230中限定第三多个紧固件孔232。可以第三孔图案提供第三多个紧固件孔232。现在参看图6，新的顶部塔架区段112可包括顶部凸缘240，并且可在顶部凸缘240中限定第四多个紧固件孔242。可以第四孔图案提供第四多个紧固件孔242。在示例性实施例中，第四孔图案可与第三孔图案不同，因此便于连接具有以与在此论述的移除的现有偏航轴承的紧固件孔不同的新孔图案的紧固件孔的新偏航轴承。备选地，第四孔图案可与第三孔图案匹配，并且可利用现有的偏航轴承或新的偏航轴承。
如所论述的，新的顶部塔架区段112和新的机头116可连接到风力涡轮机以形成新的风力涡轮机100。如本文所述，新的顶部塔架区段112可经由配合的紧固件孔和紧固件连接到下塔架区段13。新机头116可通过驱动机构连接到新风力涡轮机100。
如图5所示并且如所论述的，现有风力涡轮机100可包括现有偏航驱动机构38。偏航驱动机构38可包括偏航驱动器70和偏航轴承72。偏航轴承72可包括内座圈76和外座圈78，并且还可包括设置在内座圈76和外座圈78之间的一个或多个轴承75。在内座圈76中可限定多个紧固件孔77，并且在外座圈78中可限定多个紧固件孔79。
新的风力涡轮机100可包括新的偏航驱动机构138或现有的偏航驱动机构38。例如，在如图6所示并且如所论述的一些实施例中，新的风力涡轮机100可包括现有的偏航驱动机构138。偏航驱动机构138可包括偏航驱动器170和偏航轴承172。偏航轴承172可包括内座圈176和外座圈178，并且还可包括设置在内座圈176和外座圈178之间的一个或多个轴承175。在内座圈176中可限定多个紧固件孔177，并且在外座圈178中可限定多个紧固件孔179。在内座圈176中限定的多个紧固件孔177可为以第五孔图案设置的第五多个紧固件孔。第五孔图案可与第四孔图案匹配，以使得第四多个紧固件孔242和第五多个紧固件孔177中的配合紧固件孔对准并且允许紧固件200延伸穿过其中以连接偏航轴承172和新的顶部塔架区段112。
备选地，在内座圈76中限定的多个紧固件孔77可为以第五孔图案设置的第五多个紧固件孔。第五孔图案可与第四孔图案匹配，以使得第四多个紧固件孔242和第五多个紧固件孔77中的配合紧固件孔对准并且允许紧固件200延伸穿过其中以连接偏航轴承72和新的顶部塔架区段112。
新的机头116可连接至偏航驱动机构38,138，诸如连接至偏航轴承72,172的外座圈78,178。尤其地，基架146可连接至外座圈78,178。例如，多个紧固件孔79,179可为以第六孔图案设置的第六多个紧固件孔。可在新的基架146中限定第七多个紧固件孔147，并且可以第七孔图案设置该多个紧固件孔147。第七孔图案可与第六孔图案匹配，使得第六多个紧固件孔79或179和第七多个紧固件孔147中的配合紧固件孔对准并允许紧固件200延伸穿过其中以连接偏航轴承72和新机头116。
在一些实施例中，新的顶部塔架区段112可具有与现有的顶部塔架区段12的对应的大小特征不同(即大于或小于)的一个或多个尺寸特征。例如，在一些实施例中，现有顶部塔架区段12的最大长度300(沿竖直方向)可不同于(即大于或小于)新的顶部塔架区段302的最大长度302(沿竖直方向)。然而，备选地，这样的长度300,302可为相同的。在一些实施例中，新的顶部塔架区段112在顶部凸缘240处的外径304可不同于(即大于或小于)现有顶部塔架区段12在顶部凸缘230处的外径306。然而，备选地，此直径304,306可相同。应当注意，在示例性实施例中，新的顶部塔架区段112在底部凸缘220处的外径312可对应于(即，尺寸相同)底部塔架区段13在顶部凸缘210处的外径314。此外，在示例性实施例中，新的顶部塔架区段112在底部凸缘220处的内径可对应于(即，尺寸相同)下塔架区段13在顶部凸缘210处的内径。
现在参看图6，在示例性实施例中，新的顶部塔架区段112可包括一个或多个内部构件，即设置在新的顶部塔架区段112的内部的构件。这些内部构件中的一个或多个可在区段112连接到下塔架区段13之前预制到新的顶部塔架区段112中，这可有利地减少翻新和装配成本。此外，这些内部构件中的一个或多个可与新机头116和/或下塔架区段13的构件对接。因此，在一些实施例中，根据本公开的方法可进一步包括将新的顶部塔架区段112的一个或多个内部构件连接到下塔架区段13的对应内部构件。
例如，新的顶部塔架区段112可包括上人员梯子区段402、线缆梯子404、提升组件406、滴流环线缆束408、线缆鞍座支架410、一个或多个打结部(tie-off)412、线缆结构支承支架414、装配平台416和/或鞍座平台418中的任何一个或多个。
下塔架区段13可包括下人员梯子区段420，该下人员梯子区段可连接到上人员梯子区段402。例如，上人员梯子区段402可包括配合特征403，如公配件或母配件。下人员梯子区段420可包括配合特征421，如母配件或公配件。这些配件可彼此配合以将上人员梯子区段402和下人员梯子区段420连接在一起。
其它内部构件也可从新的顶部塔架区段112延伸到风力涡轮机100的其它区段，如下塔架区段13或新的机头116。例如，提升组件406(即，其支承线缆)可延伸到下塔架区段13中以在塔架区段之间提供提升能力。
滴流环线缆束408可包括多根线缆，这些线缆穿过新的顶部塔架区段112延伸到下塔架区段13和机头116。例如，束的线缆可连接至新机头116，即连接至其各个内部构件，以向新机头116供电和/或与其通信。线缆可进一步可连接到合适的电源和/或通信源。
本书面描述使用了实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则此类其它实例旨在落入权利要求的范围内。

Claims (20)

1. 一种用于翻新风力涡轮机的方法，所述方法包括：
从所述风力涡轮机移除现有的机头和现有的顶部塔架区段，所述风力涡轮机还包括下塔架区段，所述下塔架区段包括顶部凸缘，所述顶部凸缘限定以第一孔图案设置的第一多个紧固件孔；以及
将新的机头和新的顶部塔架区段连接到所述风力涡轮机，其中所述新的顶部塔架区段包括底部凸缘，所述底部凸缘限定以第二孔图案设置的第二多个紧固件孔，并且其中所述第二孔图案与所述第一孔图案匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段具有不同于所述现有的顶部塔架区段的最大长度的最大长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段在所述底部凸缘处的外径对应于所述下塔架区段在所述顶部凸缘处的外径。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段在所述新的顶部塔架区段的顶部凸缘处的外径不同于所述现有顶部塔架区段在所述现有顶部塔架区段的顶部凸缘处的外径。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的机头的重量不同于所述现有的机头的重量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新机头的转子轴的最大直径大于所述现有机头的转子轴的最大直径。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新机头的转子毂的最大直径大于所述现有机头的转子毂的最大直径。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述现有顶部塔架区段包括顶部凸缘，所述顶部凸缘限定了以第三孔图案设置的第三多个紧固件孔，其中所述新顶部塔架区段包括顶部凸缘，所述顶部凸缘限定以第四孔图案设置的第四多个紧固件孔，并且其中，所述第四孔图案不同于所述第三孔图案。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，新的偏航轴承连接在所述新的机头和所述新的顶部塔架区段之间，所述新的偏航轴承包括内座圈和外座圈，其中，第五多个紧固件孔以第五孔图案限定在所述内座圈中，并且其中，所述第五孔图案与所述第四孔图案匹配。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段包括上人员梯子区段和上线缆梯子区段。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述下塔架区段包括下人员梯子区段，并且其中，所述上人员梯子区段能够连接至所述下人员梯子区段。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段包括装配平台和鞍座平台。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段包括滴流环线缆束，所述滴流环线缆束能够连接至所述新机头。
14.一种用于翻新风力涡轮机的方法，所述方法包括：
从所述风力涡轮机移除现有的机头和现有的顶部塔架区段，所述风力涡轮机还包括下塔架区段，所述下塔架区段包括顶部凸缘，所述顶部凸缘限定以第一孔图案设置的第一多个紧固件孔；
将新的机头和新的顶部塔架区段连接到所述风力涡轮机，所述新的机头具有至少一个尺寸特征，其不同于所述现有的机头的尺寸特征，其中，所述新的顶部塔架区段包括底部凸缘，所述底部凸缘限定以第二孔图案设置的第二多个紧固件孔，并且其中，所述第二孔图案与所述第一孔图案匹配；以及
将所述新的顶部塔架区段的至少一个内部构件连接到所述下塔架区段的内部构件。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述新机头的至少一个尺寸特征大于所述现有机头的尺寸特征。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述现有顶部塔架区段包括顶部凸缘，所述顶部凸缘限定了以第三孔图案设置的第三多个紧固件孔，其中，所述新顶部塔架区段包括顶部凸缘，所述顶部凸缘限定以第四孔图案设置的第四多个紧固件孔，并且其中，所述第四孔图案不同于所述第三孔图案。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，新的偏航轴承连接在所述新的机头和所述新的顶部塔架区段之间，所述新的偏航轴承包括内座圈和外座圈，其中，第五多个紧固件孔以第五孔图案限定在所述内座圈中，并且其中，所述第五孔图案与所述第四孔图案匹配。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段具有不同于所述现有的顶部塔架区段的最大长度的最大长度。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段在所述底部凸缘处的外径对应于所述下塔架区段在所述顶部凸缘处的外径。
20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述新的顶部塔架区段在所述新的顶部塔架区段的顶部凸缘处的外径不同于所述现有顶部塔架区段在所述现有顶部塔架区段的顶部凸缘处的外径。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113153647A (zh) * 2021-05-10 2021-07-23 浙江运达风电股份有限公司 一种预装底平台的底层塔筒及其安装方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160215762A1 (en) * 2013-09-06 2016-07-28 youWINenergy GmbH Retrofitted wind turbine installation
US20180038350A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-08 General Electric Company Adapters for wind turbine refurbishment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101065576A (zh) * 2004-11-23 2007-10-31 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机、组装和处理风轮机的方法及其使用
US20130180199A1 (en) * 2012-01-17 2013-07-18 Venkata Krishna Vadlamudi Flange connection for a wind turbine and method of connecting parts of a wind turbine
US20170097110A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 General Electric Company Wind turbine drip loop cable securement assembly
MA43357A (fr) * 2015-10-22 2018-08-22 Dreiventum S L U Mât éolien multi-plateforme

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160215762A1 (en) * 2013-09-06 2016-07-28 youWINenergy GmbH Retrofitted wind turbine installation
US20180038350A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-08 General Electric Company Adapters for wind turbine refurbishment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113153647A (zh) * 2021-05-10 2021-07-23 浙江运达风电股份有限公司 一种预装底平台的底层塔筒及其安装方法
CN113153647B (zh) * 2021-05-10 2022-08-05 浙江运达风电股份有限公司 一种预装底平台的底层塔筒及其安装方法

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