CN114026324A - 与用于风力涡轮机的发电机相关的改进 - Google Patents

Abstract

提供了一种将变桨管(27)安装到风力涡轮机的发电机(24)中的方法(100)，该方法包括：安装(105a)变桨管(27)，使变桨管与发电机(24)的旋转轴线(R)同轴；使用一个或更多个主支撑件(52)将与变桨管(27)相关联的轴承装置(50)支撑(105b)在发电机(24)的端部处，其中，主支撑件(52)中的每一者包括连接到轴承装置(50)的第一端部(58)以及连接到与发电机(24)的旋转参考系相关联的部件(32)的第二端部(60)；以及使用一个或更多个辅助支撑件(54)支撑(110)轴承装置(50)，其中，辅助支撑件(54)中的每一者包括连接到轴承装置(50)的第一端部(62)及连接到与发电机(24)的静止参考系相关联的部件(42)的第二端部(64)。

Description

与用于风力涡轮机的发电机相关的改进

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机的发电机，并且更具体地涉及在发电机中安装服务导管或“变桨管”和端罩的系统和方法。

背景技术

众所周知，风力涡轮机使用具有多个转子叶片的大型转子将来自风的动能转换成电能。典型的水平轴风力涡轮机(Horizontal Axis Wind Turbine，HAWT)包括塔架、位于塔架顶部的机舱、安装到机舱的旋转轮毂或“转子”以及联接到轮毂的多个风力涡轮机转子叶片。机舱容纳风力涡轮机的许多功能部件，包括例如发电机、齿轮箱、传动系统和转子制动器组件、以及用于将转子处的机械能转换成电能以提供给电网的转换器设备。齿轮箱升高低速主轴的旋转速度并驱动齿轮箱输出轴。齿轮箱输出轴又驱动发电机，发电机将齿轮箱输出轴的旋转转换成电力。然后，由发电机生成的电力可以在被供应给适当消费者(例如，电网分配系统)之前根据需要进行转换。

在一些风力涡轮机设计中，轮毂容纳多个电气和液压子系统，这些子系统对于风力涡轮机的正常运行而言是关键的。例如，轮毂可以包含电动和/或液压致动的叶片变桨系统、以及用于叶片防冰和除冰系统的电力控制系统。为了将必要的液压和电气服务从机舱的静止参照系传输到轮毂的旋转参照系，通常提供服务导管或“变桨管”。

通常，在中速风力涡轮机中，这种变桨管通常位于风力涡轮机的传动系统中，以便沿着发电机和齿轮箱组件的旋转轴线延伸穿过发电机和齿轮箱组件，并且被配置成与低速轴同步旋转。变桨管通常包括：旋转传递模块，该旋转传递模块用作变桨管外部的液压部件与电源之间的旋转接口；以及变桨管内的各种液压部件与电力线缆，该电力线缆沿着变桨管朝着轮毂延伸。在这种中速风力涡轮机系统中，变桨管通常由安装在发电机内的轴承支撑。如在本技术领域中常规的，术语“中速”已经用于指代在高功率范围(高于4MW至5MW)下工作的风力涡轮机，通常具有在大约100rpm至600rpm的范围内的发电机速度，并且其中，通常仅使用行星齿轮级并且发电机和齿轮箱同轴地定位。

由于变桨管与低速轴一起旋转，所以重要的是，变桨管与旋转轴线准确地对准。当前方法可能涉及经由合适的轴承装置将变桨管安装到与发电机壳体相关联的安装支架。然而，已经发现这种方法在确保变桨管准确地在旋转轴线上居中时具有挑战。

正是针对该背景技术设计了本发明。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种将变桨管安装到用于风力涡轮机的发电机中的方法。所述方法包括：安装所述变桨管，使得所述变桨管与所述发电机的旋转轴线同轴；使用一个或更多个主支撑件，将与所述变桨管相关联的轴承装置支撑在所述发电机的端部处，其中，所述主支撑件中的每一者包括连接到所述轴承装置的第一端部以及连接到与所述发电机的旋转参考系相关联的部件的第二端部；以及使用一个或更多个辅助支撑件支撑所述轴承装置，其中，所述辅助支撑件中的每一者包括连接到所述轴承装置的第一端部以及连接到与所述发电机的静止参考系相关联的部件的第二端部。

有利地，本发明的方法为变桨管提供了更准确的组装过程，该更准确的组装过程确保变桨管相对于发电机的旋转轴线位于精确中心位置。这是因为初始步骤涉及由主支撑件支撑变桨管，所述主支撑件被连接到与发电机的旋转参考系相关联的部件。例如，该部件可以是发电机的转子。由于转子在发电机的旋转轴线处被准确地定基(datumed)，因此变桨管也将通过由主支撑件支撑在转子上而被准确地定基。一旦精确地被安装，然后就可以使用辅助支撑臂将变桨管连接到发电机壳体，此时可以移除主支撑件。

在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述轴承装置已经被所述一个或更多个辅助支撑件支撑之后，将所述一个或更多个主支撑件与所述轴承装置和与所述发电机的所述旋转参考系相关联的所述部件断开连接。这有利地使得在风力涡轮机的剩余工作寿命内，良好对准的变桨管能够仅相对于发电机的静止参考系(例如，发电机壳体)简单地安装。

在一些实施方式中，所述方法还包括将多个盖部件附接到所述一个或更多个辅助支撑件，以跨越由发电机壳体的端部开口限定的开口区域。在一些实施方式中，附接所述多个盖部件的步骤包括：将所述盖部件装配在一起，以在所述发电机壳体的所述端部开口上方限定连续盖。

在一些实施方式中，附接所述多个盖部件的步骤在使所述一个或更多个主支撑件断开连接之后执行。

在一些实施方式中，与所述发电机的所述旋转参考系相关联的所述部件包括所述发电机的转子轮毂部件。可选地，使用一个或更多个主支撑件来支撑所述轴承装置的步骤包括：将所述主支撑件中的每一者的第二端部连接到所述转子轮毂部件。

在一些实施方式中，与所述发电机的所述静止参考系相关联的所述部件包括发电机壳体部件。可选地，使用一个或更多个辅助支撑件来支撑所述轴承装置的步骤包括：将所述辅助支撑件中的每一者的第二端部连接到所述发电机壳体部件的端面。

可选地，所述主支撑件中的每一者包括L形支架。

根据本发明的另一方面，提供了一种风力涡轮机，所述风力涡轮机包括：风力涡轮机塔架；机舱，所述机舱可旋转地联接到所述塔架；旋转轮毂，所述旋转轮毂安装到所述机舱；以及多个风力涡轮机叶片，所述多个风力涡轮机叶片联接到所述轮毂，其中，所述机舱包括发电机，所述发电机具有通过基本上如前所述的方法安装的变桨管。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于风力涡轮机的发电机，所述发电机包括：发电机壳体；发电机转子，所述发电机转子位于所述发电机壳体内并且能够通过所述发电机壳体的端部开口来访问，所述转子限定所述发电机的旋转轴线；变桨管，所述变桨管延伸穿过所述转子并且与所述发电机旋转轴线同轴，所述变桨管具有由靠近所述发电机壳体端部开口的轴承装置支撑的端部；多个支撑构件，所述多个支撑构件被连接在所述轴承装置与所述发电机壳体的部件之间；以及多个盖部件，所述多个盖部件被布置在所述多个支撑构件上，以便形成用于所述发电机壳体的所述端部开口的连续盖。

在一些实施方式中，所述多个盖部件中的每一者在所述多个支撑构件中的至少一对支撑构件之间延伸。

在一些实施方式中，所述支撑构件中的每一者是平面构件，当所述平面构件被连接在所述轴承装置与所述发电机壳体部件之间时，所述平面构件被定位成与所述发电机壳体的端面重合。

可选地，所述发电机包括至少四个支撑构件和四个盖部件，其中，所述盖部件中的每一者形成用于所述发电机壳体的所述端部开口的所述连续盖的四分之一(quadrant)。

根据本发明的另一方面，提供了一种风力涡轮机，所述风力涡轮机包括：风力涡轮机塔架；机舱，所述机舱可旋转地联接到所述塔架；旋转轮毂，所述旋转轮毂安装到所述机舱；以及多个风力涡轮机叶片，所述多个风力涡轮机叶片联接到所述轮毂，其中，所述机舱包括基本上如前所述的发电机。

在本申请的范围内，明确在于在前面的段落、在权利要求和/或以下描述和附图中阐述的多个方面、实施方式、示例和另选方式并且尤其是其单独特征可以独立地或以任何组合被采用。即，除非这些特征不兼容，否则可以以任何方式和/或组合来组合所有实施方式和/或任何实施方式的特征。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，包括修改任何原始提交的权利要求以依赖于和/或结合任何其它权利要求的任何特征的权利，尽管并非最初以这种方式提出。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的上述和其它方面，在附图中：

图1是可以实现根据本发明的实施方式的发电机的风力涡轮机的示意图；

图2是位于图1的风力涡轮机机舱内的各种功能发电部件的示意图；

图3是例示了图2中所示的集成齿轮箱和发电机的进一步细节的发电组件的剖视图；

图4是图2中所示的风力涡轮机发电机的立体图，例示了根据本发明的实施方式的变桨管可以如何安装在发电机内；

图5a和图5b是图4的发电机的立体分解图，例示了根据本发明的实施方式的用于将变桨管安装到与发电机的旋转参考系相关联的部件的主变桨管安装步骤的示例实现方式；

图6a和图6b是图4的发电机的立体分解图，例示了主变桨管安装步骤的另一示例实现方式；

图7a和图7b分别是图4的发电机的立体图和立体分解图，例示了根据本发明的实施方式的用于将变桨管安装到与发电机的静止参考系相关联的部件的辅助变桨管安装步骤；

图8a和图8b分别是图4的发电机的主视图和立体分解图，例示了根据本发明的实施方式的用于发电机壳体的端罩的安装；

图9是发电机的立体图，示出了在图8a和图8b中所示的方法步骤之后安装在适当位置的端罩；以及

图10是例示了在图5a至图8b中示出的变桨管和端罩安装方法中的步骤的流程图。

在附图中，相同的特征由相同的附图标记表示。

具体实施方式

现在将描述本发明的具体实施方式，其中，将详细讨论许多特征以便提供对如权利要求中所限定的发明构思的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实施本发明，并且在一些情况下，没有详细描述公知的方法、技术和结构，以免不必要地模糊本发明。

为了将本发明的实施方式置于合适的上下文中，首先将参考图1，图1例示了可以实现根据本发明的实施方式的发电机的典型水平轴风力涡轮机(HAWT)。尽管该特定图像描绘了陆上风力涡轮机，但是应当理解，也将在海上风力涡轮机上找到等效的特征。另外，虽然这种风力涡轮机被称为“水平轴”，但是本领域技术人员应当理解，出于实际目的，轴通常稍微倾斜，以防止在强风的情况下转子叶片与风力涡轮机塔架之间的接触。

如前所述，风力涡轮机1包括塔架2、通过偏航系统(未示出)可旋转地联接到塔架2的顶部的机舱4、安装到机舱4的旋转轮毂或“转子”8以及联接到轮毂8的多个风力涡轮机转子叶片10。机舱4和转子叶片10由偏航系统转向并引导到风方向。

参考附图2，机舱4可以包括发电组件20，发电组件20包括齿轮箱22和发电机24。主轴26由主轴承壳体25支撑并且连接到转子8并由转子8驱动，并且向齿轮箱22提供输入驱动。齿轮箱22经由内部齿轮(未示出)升高低速主轴26的旋转速度，并驱动齿轮箱输出轴(未示出)。齿轮箱输出轴又驱动发电机24，发电机24将齿轮箱输出轴的旋转转换成电力。然后，由发电机24生成的电力可以在被供应给适当消费者(例如电网分配系统)之前通过其它部件(未示出)根据需要进行转换。不使用齿轮箱的所谓的“直接驱动”风力涡轮机也是已知的。在直接驱动风力涡轮机中，发电机由连接到转子的轴直接驱动。

所谓的“变桨管”27可以被布置成沿着发电机24和齿轮箱22的中心穿过，以向轮毂提供液压和/或电气服务。如先前所指出的，术语“变桨管”被认为是用于指代延伸穿过发电机24和齿轮箱22的服务管道的常规工程用语，并且包含适当的液压和/或电缆及其内的其它部件，变桨管将所需的液压和电气服务提供给轮毂8。因此，变桨管27与风力涡轮机驱动线的旋转轴线同轴，如附图标记“R”所示。

齿轮箱22和发电机24可以在集成单元中联接在一起以形成发电组件20。这种集成单元在图2中示出，但是应当注意，齿轮箱和发电机不需要是集成的，而是可以轴向地分开。如前所述，齿轮箱22和发电机24的这种紧密集成是中速风力涡轮机的典型配置。

一般地参考齿轮箱22，齿轮箱壳体30通常为圆柱形形式，并且被定向成使得其主要旋转轴线在附图的取向上是水平的。齿轮箱壳体30的圆柱形配置是由于在所示实施方式中使用的齿轮箱的具体类型，该类型是周转齿轮箱。如本领域技术人员将知道的，周转齿轮箱包括围绕中心太阳齿轮布置并且共同布置在环绕环形齿轮内的一系列行星齿轮。环形齿轮、行星齿轮和太阳齿轮之间的齿数比确定齿轮箱的传动比。为了清楚起见，在此将不进一步详细地描述齿轮箱的细节，因为齿轮箱不是本发明的主要主题。只需说的是，也可以使用其它齿轮箱配置，尽管目前设想周转齿轮箱提供适配于风力涡轮机机舱的范围的巧妙解决方案。

本论述的重点总体上涉及变桨管27在集成发电组件20内的安装，特别涉及变桨管27与发电机24之间的接口、以及用于发电机24的端部开口的闭合件或盖的安装和组装。针对上下文并且为了便于参考，现在将参考图3描述发电机24的一些细节，图3更清楚地示出了发电机24的部件。

在此应当注意的是，为了简洁和清楚起见，未示出或描述发电机的一些部件，以免分散该讨论的重点。例如，未示出驱动轴，发电机24通过该驱动轴联接到齿轮箱22。然而，应当注意的是，齿轮箱22的输出轴与发电机24的转子32对接。这样，齿轮箱输出轴的主轴线限定发电机24的旋转轴线，发电机24的旋转轴线与变桨管27的示出为延伸穿过齿轮箱22和发电机24的中心的水平路径重合。

所示实施方式中的发电机24是IPM(内置永磁体)电机，其具有包围转子32的外部定子36。“外部”意味着与转子在定子外部的发电机设计相比，定子36关于旋转轴线R相对于转子32处于径向外部位置，并且围绕转子32。以这种方式，转子32在由定子36限定的圆柱形容积内旋转。

定子36包括定子绕组38、定子芯40和定子框架(在图3中未示出)，定子框架围绕并支撑定子绕组38和定子芯40。在这点上，应当注意的是，本发明不限于在此示出的定子的具体构造。

发电机24的有源部件被容纳在发电机壳体42内，在该实施方式中，发电机壳体42为立方形形式。发电机壳体42包括具有开口46的端面44，发电机24的部件(特别是转子32)可以经由开口46被访问。然而，在工作中，发电机壳体的端部开口46通常由闭合件(在图3中未示出)覆盖。

图4示出了在安装的中间点处发电机24的更多细节、以及用于变桨管27的安装组件48的部件。该例示是在将变桨管27安装在发电机24内之后但在用于发电机壳体42的端部开口46的闭合件的组装和安装之前的快照中做出的。为了清楚和容易观察安装组件48的部件，变桨管27也未在图中示出；然而，其预期位置由上下文的箭头指示。

变桨管安装组件48包括轴承装置50，轴承装置50围绕变桨管27同心地布置，并且提供支撑以将变桨管27保持在发电机24内相对于转子32的期望位置和取向。轴承装置50位于发电机壳体42的端部开口46附近，并且通常与发电机壳体42的端面44成直线或对齐；换句话说，轴承装置50通常与发电机壳体端面44“处于平面中”或共面。

变桨管安装组件48还包括用于支承轴承装置50的多个支承件52、54。具体地，设置主支撑件52，支撑件52将轴承装置50连接到与发电机24的旋转参考系相关联的部件；还设置辅助支撑件54，辅助支撑件54将轴承装置50连接到与发电机24的静止参考系相关联的部件。

术语“旋转参考系”在此并且随后在说明书中用于指代发电机24的当风力涡轮机在工作中时经历旋转运动的部件，例如发电机转子32的部件，诸如转子制动盘56。类似地，术语“静止参考系”在此并且随后在说明书中用于指代发电机24的在风力涡轮机的正常工作期间相对于转子32基本上静止的部件。例如，该术语不仅可以包括发电机壳体42的部分，而且可以包括定子38的围绕转子32的部分，并且定子38的该部分在正常的风力涡轮机工作期间也不执行旋转运动。

在所示实施方式中，主支撑件中的每一者具有两个端部：连接到轴承装置50的第一端部58、以及连接到转子32的部件(例如，转子制动盘56)的第二端部60。类似地，辅助支撑件中的每一者具有两个端部：连接到轴承装置50的第一端部62，以及在端面44处连接到发电机壳体42的部件的第二端部64。

在图4的所示实施方式中的轴承装置50采用环形中心盘或板66的形式，该环形中心盘或板66包括轴承座68，轴承座68被配置成在其内接纳和支撑变桨管27。设置四个主支撑件52，该四个主支撑件52围绕中心板66的圆周以基本上相等的间隔布置(即，相邻主支撑件之间的间隔约为90度，且相邻主支撑件大体上彼此正交地布置)。各个主支撑件52采用L形支架的形式，该L形支架在中心板66与转子制动盘56之间延伸。

在所示实施方式中还设置了四个辅助支撑件54，并且这些辅助支撑件也围绕中心板66的圆周以基本上相等的角度间隔布置(即，相邻的辅助支撑件之间的间隔也为大约90度)。各个辅助支撑件54采用细长的、大致平面的矩形支撑臂的形式，该支撑臂从中心板66径向向外延伸，以与发电机壳体42的端面44的一部分对接。主支撑件52和辅助支撑件54通过适当的紧固件(例如螺栓或螺钉)连接到发电机24和轴承装置50的相应部件(中心板66和发电机壳体42或转子32)。

然而，应当理解，在本发明的范围内，其它实施方式也是可能的，其中，主支撑件52和/或辅助支撑件54所采取的形式、和/或主支撑件52和/或辅助支撑件54的数量可以变化，只要保持用于变桨管27的适当支撑功能。

已经描述了变桨管安装组件48的部件，现在将阐述根据本发明的实施方式的变桨管27的安装方法。在其最一般意义上，安装方法包括两个主要步骤-第一主安装步骤，该第一主安装步骤在图5a至图6b中例示；以及后续辅助安装步骤，该后续辅助安装步骤在图7a和图7b中例示。主安装步骤最初涉及将变桨管27支撑在与发电机24的旋转参考系相关联的部件(例如，发电机转子32的部件中的一者，诸如转子制动盘56)上。辅助安装步骤然后涉及将变桨管27支撑在与发电机24的静止参考系相关联的部件(例如，发电机壳体42的一部分或定子38的一部分)上。

这些步骤中的每一步骤自身以及执行步骤的顺序是特别有利的。主安装步骤提供了实现变桨管27沿着且相对于发电机24的旋转轴线R的准确定位和对准的重要益处。这样的准确对准尤其有用，因为它提供了用于变桨管27的准确定位基准，这继而使得能够实现变桨管27相对于发电机24内的其它(旋转)部件的期望间隙和取向。另外，在已经安装主支撑件52之后，主支撑件52之间的间隙便于发电机转子32的内部部件的可访问性，以执行检查和维护服务。然后，变桨管27连接到发电机24的固定部件(诸如，发电机壳体42)的辅助步骤确保了长期的坚固且稳定的支撑，以在风力涡轮机1的工作寿命期间保持期望的变桨管对准(经由主安装步骤准确地实现)。

在辅助支撑件已经被连接之后，然后执行另一步骤。具体地，一旦辅助支撑件54已经固定在适当位置并且变桨管27由发电机壳体42牢固地支撑，则主支撑件52被移除或断开连接，使得仅辅助支撑件54被保持并且在风力涡轮机的工作期间为变桨管27和轴承装置27提供长期支撑。该配置在图8a中示出。

现在详细考虑主安装步骤(在与发电机的旋转参考系相关联的部件上支撑变桨管27)，应注意，在实践中，该步骤可以以两种不同的方式实现。

在第一实现方式中，如图5a和图5b所示，变桨管27首先被定位在其在发电机24内的期望位置，并且沿着发电机24的中心旋转轴线R延伸。轴承装置50的中心板66然后位于变桨管27的一部分上并围绕变桨管27的一部分，靠近发电机壳体42的端部开口46，并且通常与发电机壳体端面44成直线。变桨管27的支撑轴承69被置于中心板66内的轴承座68中。随后，通过附接主支撑支架52以将中心板66连接到转子32来将中心板66固定到发电机24。这些主支撑支架52中的每一者最初可以围绕中心板66的圆周松散地附接在其期望位置(例如，使用紧固件70，诸如松螺栓和锁定螺钉)。这允许根据需要执行轴承装置50和相关联的变桨管27的精细调整，从而确保变桨管27在发电机24内且相对于发电机24的其它(旋转)部件的准确定位和对准。一旦实现了期望对准，用于主支撑支架52的紧固件然后就被紧固。

图6a和图6b例示了主安装步骤的另选实现方式，其中，上述步骤可以有效地反向执行。如图6a所示，轴承装置50的中心板66首先定位在发电机24内的其适当位置-靠近发电机壳体42的端部开口46，并且通常与发电机壳体端面44成直线、共面或以其它方式对准。主支撑L形支架52然后连接在中心板66与转子32的适当部件之间，以将轴承装置50固定在适当位置。随后，如图6a所示，变桨管27穿过环形中心板66插入，并且变桨管27的支承轴承69可以被置于中心板66内。

不管使用主安装步骤的上述实现方式中的哪一者，一旦变桨管27和轴承装置50被主支撑件52牢固地支撑，就执行附接辅助支撑件54的辅助安装步骤。该步骤在图7a中例示，其中可以看出，辅助支撑件54中的每一者使用紧固件71(诸如，螺栓或螺钉)附接到中心板66(经由第一端62)和发电机壳体部件(经由第二端64)。在图7b中更详细地示出了变桨管安装方法的最终产品(最初在图4中示出)；该图提供了当从发电机24内部观察时，变桨管27、轴承装置50以及主支撑件52和辅助支撑件54的特写立体图。从图中可以看出，各个辅助支撑件54的第一端62沿着中心板66的后表面66a(即，中心板66的朝着发电机的内部部件面向内的面)朝着变桨管27径向向内延伸一距离。辅助支撑件54由此为中心板66提供附加支撑，并将轴承装置50保持在其沿着发电机24的旋转轴线R的期望位置。应当注意，辅助支撑件中的每一者被示出为复合构件，其中，支撑臂的第一端部和第二端部是能够相对于彼此滑动并且通过使用锁定螺栓而被锁定的单独平面部分。这允许精细调整支撑臂以连接在发电机壳体与变桨管轴承之间。

随后，可以采取适当的步骤来闭合发电机壳体42的端部开口46；这些步骤在图8a和图8b中例示。

发电机端部开口46的闭合开始于主支撑件52的断开连接和移除，其最终结果在图8a中例示。随后，端罩72跨发电机24的端部开口46安装，并且通常与发电机壳体42的端面44成直线地定位。端罩72包括单独安装的多个盖部件74(如图8b所示)，并且多个盖部件74由辅助支撑臂54以及发电机壳体42支撑并且连接到辅助支撑臂54以及发电机壳体42。在端罩安装之后的发电机最终产品在图9中例示，从中可以看出，发电机24的端部开口46已经被闭合，并且发电机24的内部部件(诸如，转子32)不再能够容易访问。在该配置中，风力涡轮机1的正常工作将发生。

在图8b和图9中所示的具体实施方式中，端罩72包括四个盖部件74，各个盖部件采取大致四边形板的形式，该大致四边形板附接到辅助支撑臂54中的至少一者，并且处于适当位置时，从轴承装置中心板66的圆周向外延伸到发电机壳体42。盖部件74的这种附接在图8b中特别清楚地例示，从图8b中还可以看出，各个盖部件74的径向内边缘被成形为遵循中心板66圆周的与相应的盖部件74对接的部分的曲率的弧。换句话说，中心板66和四个盖部件的四分之一74的组合跨越并闭合发电机的端部开口46，从而跨发电机壳体42的开口端部提供基本连续的盖或闭合件。如从图8b可见，变桨管27将在其安装之后沿着发电机24的旋转轴线R向外延伸穿过端罩72，以与风力涡轮机1的其它部件(未示出)对接。

在多个辅助支撑臂54上支撑的多个盖部件74的使用减少了与端罩72的各个单独部件相关联的重量，尤其是相对于包括单个固体发电机端部闭合件的现有系统。利用多个盖部件74增加了端罩的便携性和安装的容易性，因为各个盖部件74可以被单独地处理和安装，并且因此与单件式端部闭合件相比较不笨重。在发电机24已经安装在风力涡轮机内之后，端罩72的(一些或全部)随后拆卸也变得更容易。例如，可以移除盖部件74中的一些或全部，以便在风力涡轮机1的工作寿命期间允许访问发电机24的内部部件。这便于执行维护活动，诸如，维修转子制动盘，这可以在风力涡轮机的工作寿命期间发生，这是由于辅助支撑件54之间的间隙，即使在盖部件74已经被移除之后，辅助支撑件54也保持在适当位置以支撑变桨管27。

用于安装变桨管27和端罩72的上述方法在图10中被概括。该方法100包括顺序执行的主变桨管安装步骤105和辅助变桨管安装步骤110。如先前所讨论的，涉及变桨管27的准确定位的主安装步骤105可以被分解成两个子步骤：将变桨管27安装在发电机24内的第一子步骤105a；以及经由主支撑件52将支撑轴承装置50连接到发电机转子32的部件的第二子步骤105b。执行这两个子步骤的这些顺序是可互换的。然后，辅助安装步骤110涉及经由辅助支撑件54将轴承装置50(和变桨管27)连接到发电机壳体42的部件。然后执行第三步骤115，该第三步骤115涉及主支撑件52的断开连接和移除，同时将辅助支撑件54留在适当位置。该方法的最后步骤是端罩72安装步骤120，其中，将盖部件74附接到辅助支撑件54和发电机壳体端面44。

在不脱离所附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，可以对以上示例进行许多修改。

例如，尽管例示的实施方式示出了各个盖部件74仅附接到辅助支撑件54中的一者，但是应当理解，另选配置将是可能的，在另选配置中，各个盖部件74附接到一对成角度相邻的辅助支撑件54并且在一对成角度相邻的辅助支撑件54之间延伸。

除了上面关于变桨管到发电机壳体的安装和组装中所描述的优点之外，应当注意的是，进一步的优点相对于服务中维护以及停用工作是显而易见的，在这种情况下，通常需要从轮毂移除叶片并且这样做使得轮毂需要被转动到预定位置以允许移除叶片。轮毂的受控旋转通常由联接到风力涡轮机的动力系的点的转动器齿轮(Turner gear)来执行。联接点可以在齿轮箱级处，但是在例示的实施方式中，一个选择是将转动器齿轮装置联接到发电机壳体的端部，使得其与发电机接合，并且因此能够使周转齿轮箱旋转，并且因此使主转子轴旋转。在这种情况下，应当理解，可以移除端罩盖部件74和辅助支撑臂54，并且重新安装主支撑支架52，以便提供足够的空间来将转动器齿轮安装到壳体。因此，利用主支撑支架替换端罩和辅助支撑臂将有利地改进这种部件可以被引入到系统中的容易度。

Claims (15)

1.一种将变桨管(27)安装到用于风力涡轮机的发电机(24)中的方法(100)，所述方法包括：

安装(105a)所述变桨管(27)，使得所述变桨管与所述发电机(24)的旋转轴线(R)同轴；

使用一个或更多个主支撑件(52)将与所述变桨管(27)相关联的轴承装置(50)支撑(105b)在所述发电机(24)的端部处，其中，所述主支撑件(52)中的每一者包括连接到所述轴承装置(50)的第一端部(58)以及连接到与所述发电机(24)的旋转参考系相关联的部件(32)的第二端部(60)；以及

使用一个或更多个辅助支撑件(54)来支撑(110)所述轴承装置(50)，其中，所述辅助支撑件(54)中的每一者包括连接到所述轴承装置(50)的第一端部(62)以及连接到与所述发电机(24)的静止参考系相关联的部件(42)的第二端部(64)。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在所述轴承装置(50)已经被所述一个或更多个辅助支撑件(54)支撑之后，将所述一个或更多个主支撑件(52)与所述轴承装置(50)和与所述发电机(24)的所述旋转参考系相关联的所述部件(32)断开连接(115)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括：将多个盖部件(74)附接(120)到所述一个或更多个辅助支撑件(54)以跨越由发电机壳体(42)的端部开口(46)限定的开口区域。

4.根据当引用权利要求2时的权利要求3所述的方法，其中，附接(120)所述多个盖部件(74)的步骤在使所述一个或更多个主支撑件(52)断开连接(115)之后执行。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，附接(120)所述多个盖部件(74)的步骤包括：将所述盖部件(74)装配在一起以在所述发电机壳体(42)的所述端部开口(46)上方限定连续盖(72)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，与所述发电机(24)的所述旋转参考系相关联的所述部件包括所述发电机的转子轮毂部件(56)，并且其中，使用一个或更多个主支撑件(52)来支撑所述轴承装置(50)的步骤包括：将所述主支撑件(52)中的每一者的第二端部(60)连接到所述转子轮毂部件(56)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，与所述发电机(24)的所述静止参考系相关联的所述部件(42)包括发电机壳体部件，并且其中，使用一个或更多个辅助支撑件(54)来支撑所述轴承装置(50)的步骤包括：将所述辅助支撑件(54)中的每一者的第二端部(64)连接到所述发电机壳体部件的端面(44)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述主支撑件(52)中的每一者包括L形支架。

9.一种风力涡轮机(1)，所述风力涡轮机包括：风力涡轮机塔架(2)；机舱(4)，所述机舱能够旋转地联接到所述塔架；旋转轮毂(8)，所述旋转轮毂安装到所述机舱(4)；以及多个风力涡轮机叶片(10)，所述多个风力涡轮机叶片联接到所述轮毂(8)，其中，所述机舱(4)包括发电机(24)，所述发电机具有通过任何前述权利要求所述的方法安装的变桨管(27)。

10.一种用于风力涡轮机(10)的发电机(24)，所发电机(24)包括：

发电机壳体(42)；

发电机转子(32)，所述发电机转子位于所述发电机壳体(42)内并且能够通过所述发电机壳体(42)的端部开口(46)来访问，所述转子限定所述发电机(24)的旋转轴线(R)；

变桨管(27)，所述变桨管延伸穿过所述转子(32)并且与所述发电机旋转轴线(R)同轴，所述变桨管(27)具有由靠近所述发电机壳体端部开口(46)的轴承装置(50)支撑的端部；

多个支撑构件(54)，所述多个支撑构件被连接在所述轴承装置(50)与所述发电机壳体(42)的部件之间；以及

多个盖部件(74)，所述多个盖部件被布置在所述多个支撑构件(54)上，以便形成用于所述发电机壳体(42)的所述端部开口(46)的连续盖(72)，

其中，所述变桨管(27)通过任何前述权利要求所述的方法来安装。

11.一种用于风力涡轮机的发电机(24)，所发电机(24)包括：

发电机壳体(42)；

发电机转子(32)，所述发电机转子位于所述发电机壳体(42)内并且能够通过所述发电机壳体(42)的端部开口(46)来访问，所述转子限定所述发电机(24)的旋转轴线(R)；

变桨管(27)，所述变桨管延伸穿过所述转子(32)并且与所述发电机旋转轴线(R)同轴，所述变桨管(27)具有由靠近所述发电机壳体端部开口(46)的轴承装置(50)支撑的端部；

多个支撑构件(54)，所述多个支撑构件被连接在所述轴承装置(50)与所述发电机壳体(42)的部件之间；以及

多个盖部件(74)，所述多个盖部件被布置在所述多个支撑构件(54)上，以便形成用于所述发电机壳体(42)的所述端部开口(46)的连续盖(72)。

12.根据权利要求10或11所述的发电机，其中，所述多个盖部件(74)中的每一者在所述多个支撑构件(54)中的至少一对支撑构件之间延伸。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的发电机，其中，所述支撑构件(54)中的每一者是平面构件，当所述平面构件被连接在所述轴承装置(50)与所述发电机壳体部件之间时，所述平面构件被定位成与所述发电机壳体(42)的端面(44)重合。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的发电机，所述发电机包括至少四个支撑构件(54)和四个盖部件(74)，其中，所述盖部件(74)中的每一者形成用于所述发电机壳体(42)的所述端部开口(46)的所述连续盖(72)的四分之一。

15.一种风力涡轮机(1)，所述风力涡轮机包括：风力涡轮机塔架(2)；机舱(4)，所述机舱能够旋转地联接到所述塔架；旋转轮毂(8)，所述旋转轮毂安装到所述机舱(4)；以及多个风力涡轮机叶片(10)，所述多个风力涡轮机叶片联接到所述轮毂(8)，其中，所述机舱(4)包括根据权利要求10至14中任一项所述的发电机(24)。

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