CN115773213A - 机舱罩面板 - Google Patents

Abstract

本公开涉及机舱罩面板和机舱罩组件。机舱罩面板构造成安装在风力涡轮的机舱中。此外，机舱罩面板包括至少包括外顶部表面和内表面的复合面板，和联接到复合面板的结构框架。还公开了提供机舱组件的方法。

Description

机舱罩面板

技术领域

本公开涉及风力涡轮机舱。更特别地，本公开涉及机舱罩面板、构造成将复合面板联接到结构框架的接合板(interface plate)和包括它们的机舱罩组件。本公开还涉及用于为风力涡轮提供机舱组件的方法。

背景技术

现代风力涡轮通常用于将电力供应到电网中。这种的风力涡轮大体上包括塔架和布置在塔架上的转子。典型地包括毂和多个叶片的转子在叶片上的风的影响下开始旋转。所述旋转生成扭矩，该扭矩通常通过转子轴直接地(“直接驱动”或“无齿轮”)传递到发电机或通过齿轮箱的使用传递到发电机。这样，发电机产生可供应到电网的电力。

风力涡轮在最近几十年内已迅速发展，并且风力涡轮部件已被改进以承受较高的负载和不利的天气条件。风力涡轮机舱容纳传动系和其它塔架顶部部件并且保护它们免受外部危害(如降水、灰尘、紫外线辐射和雷击)的影响。此外，风力涡轮机舱大体上为发电机内的气流提供入口和出口；并且承受由叶片经受的风力、由传动系产生的热以及为有资格的人员提供工作平台。

机舱大体上坐置在偏航轴承的顶部上，该偏航轴承允许机舱旋转以保持机舱和转子与风向对齐。由于由机舱限定的相对大的容积和使内部自由容积最大化的兴趣，机舱罩至少在若干位置处可远离机舱的结构部件，并且因此在风力涡轮操作期间机舱罩应当由其自身能够承受严重负载。所述负载包括例如冷却系统和扶手的负载、在若干个建立的支撑点处的潜在的疏散或援救协议中涉及的负载、一个或多个柔性起重机或安全行人区的重量等等。

机舱罩可包括一个单件或被组装以为机舱提供罩的多个件。机舱和机舱罩可在组装工厂组装或可在现场组装。此外，在一些情况下，机舱罩可在塔架上被组装，其意味着机舱罩(一件或多个件)可由起重机至少从风力涡轮基座运输到风力涡轮机舱。因而，在这些运输操作期间，机舱罩在从专用提升点起吊时还应当能够承受其自身的重量。

机舱罩大体上包括复合材料并且经常用注入树脂的玻璃纤维复合物制造以满足关于尺寸、内部和外部几何形状以及重量的要求。尽管诸如玻璃纤维-环氧树脂或其它组合的复合材料可减少机舱罩的整体重量，但是它们可能不具有结构整体性以承受作用在它们上的前述负载。由于该原因，机舱罩可在若干位置中机械地联接到风力涡轮机舱框架，该风力涡轮机舱框架继而提供结构刚性。

将机舱罩联接到机舱框架大体上涉及非常耗时且冗长的部件对齐的过程。此外，机舱罩大体上需要将负载从外部机舱部件传递到机舱框架，这可导致具有穿孔的机舱罩。密封的机舱组件在海上装配中是至关重要的，其中海洋环境可快速腐蚀机舱内的风力涡轮部件，导致更频繁的维护和/或更换部件的必要。因而，在机舱组装期间操作者可被要求密封全部穿孔以稍后核实机舱内不存在泄漏。这导致复杂且繁重的任务，其中密封点的数量的上升加剧了问题。

本公开提供方法和系统以至少部分地克服前述缺点中的一些。

发明内容

在本公开的方面，提供了用于风力涡轮的机舱罩面板。机舱罩面板构造成安装在风力涡轮的机舱中并且包括复合面板和结构框架。复合面板至少包括外顶部表面和内表面，并且结构框架在内表面处联接到复合面板。

根据该方面，机舱罩组件包括在固化期间将不会遭受变形的结构框架的事实可向机舱框架提供其可安装至的连接点的更确切的位置。因而，机舱罩与风力涡轮机舱的其余结构的组装可被简化并耗时较少。由于结构框架联接到复合面板并且作为现成单元被输送，因此可减少机舱组装时间，提供了安全和可靠的连接。

在本公开的另外的方面，提供了构造成将复合面板联接到结构框架的接合板。接合板在复合面板开口处将复合面板联接到结构框架。另外，接合板包括用于接收紧固件的多个孔和凸缘，凸缘构造成接触复合面板的基本上平坦的表面并且至少部分地密封开口。

根据该方面，接合板从机舱的外部向机舱结构框架提供稳固的结构联接。因而，定位在机舱的顶部上的任何机舱外部部件可连接到接合板。该连接可使复合面板免受原本将作用在其上的主负载。此外，接合板促进了复合面板和结构框架之间的快速和可靠的联接，并且还缓和了机舱内泄漏的风险。

在另外的方面，提供了用于提供机舱组件的方法。方法包括，提供机舱基座部件和提供机舱罩面板，机舱罩面板包括至少包括外顶部表面和内表面的复合面板，和联接到复合面板的结构框架。此外，方法还包括，通过联接到复合面板的结构框架将机舱基座部件紧固到机舱罩面板。

根据该另外的方面，机舱组件被组装，其中其组装不依赖复合材料部件而是依赖其中几何公差可显著减小的结构框架。关于机舱的其余部分的组装可被简化，并且在组装线中占用较少的时间。

因而，将(一个或多个)机舱罩面板紧固到机舱基座部件可导致更可靠的过程。因此，起重机或任何其它提升装置的使用可比在先前的方法中更高效，并且组装过程可因而更快且更便宜。此外，以下事实导致更通用的机舱组件：机舱组件包括机舱罩组件，在其中单独的机舱罩面板可被拆卸以用于维护、替换或对它们升级。因而，根据该方面的另外的优点是由于策略或操作原因导致的临时或永久的机舱罩面板更换中的简单性。

贯穿本公开，术语“顶部表面”和“外顶部表面”被无区别地使用并且指相对于机舱的外部表面。

技术方案1. 一种机舱罩面板(110，120，130)，其构造成安装在风力涡轮(10)的机舱(16)中，所述机舱罩面板(110，120，130)包括：

复合面板，其至少包括外顶部表面(110’，120’，130’)和内表面(110’’，120’’，130’’)，和

结构框架(112)，其在所述内表面(110’’，120’’，130’’)处联接到所述复合面板。

技术方案2. 根据技术方案1所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述复合面板的所述外顶部表面(110’，120’，130’)包括一个或多个开口(104)，并且所述机舱罩面板(110，120，130)还包括一个或多个接合板(113)，所述一个或多个接合板(113)用于至少部分地定位在所述一个或多个开口(104)中，并且用于机械地连接到所述结构框架(112)。

技术方案3. 根据技术方案2所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)包括一个或多个通孔(131)和紧固件(118)，并且所述结构框架(112)包括容座以用于接收所述紧固件(118)并且将所述接合板(113)机械地附接到所述结构框架(112)。

技术方案4. 根据技术方案2或3所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)包括凸缘(134)，所述凸缘(134)构造成至少部分地支撑在所述复合面板的顶部表面(110’)上。

技术方案5. 根据技术方案2至4中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)包括垫片，所述垫片构造成至少部分地支撑在所述复合面板的顶部表面(110’)上。

技术方案6. 根据技术方案2至5中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)胶合到所述复合面板。

技术方案7. 根据技术方案2至6中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)由不锈钢制成。

技术方案8. 根据技术方案1至7中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述结构框架(112)包括支撑区(114)以将所述结构框架(112)联接到定位在所述风力涡轮机舱(16)内的现有框架(115)。

技术方案9. 根据技术方案1至8中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述结构框架包括碳钢梁(116)，所述碳钢梁(116)任选地具有矩形中空部段。

技术方案10. 根据技术方案1至9中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述复合面板包括玻璃纤维和聚酯树脂。

技术方案11. 一种机舱罩组件(100)，其包括根据技术方案1至10中的任一项所述的两个或多个机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述机舱罩组件(100)基本上覆盖整个机舱上表面。

技术方案12. 一种提供机舱组件(200)的方法(600)，包括：

提供机舱基座部件(210)；

提供机舱罩面板(110，120，130)，其包括：至少包括外顶部表面(110’，120’，130’)和内表面(110’’，120’’，130’’)的复合面板；和联接到所述复合面板的结构框架(112)；和

通过在所述内表面(110’’，120’’，130’’)处联接到所述复合面板的所述结构框架(112)，将所述机舱基座部件(210)连结到所述机舱罩面板(110，120，130)。

技术方案13. 根据技术方案12所述的方法(600)，其中，所述方法(600)还包括：

提供一个或多个另外的机舱罩面板(110，120，130)，和

将提供的所述另外的机舱罩面板(110，120，130)连结到所述机舱基座部件(210)，以基本上覆盖整个机舱上表面。

技术方案14. 根据技术方案12和13中的任一项所述的方法(600)，其中，提供的所述机舱罩面板(110，120，130)包括一个或多个开口(104)以接收一个或多个接合板(113)，并且所述方法(600)还包括：

提供一个或多个接合板(113)；和

将所述一个或多个接合板(113)定位在所述一个或多个开口(104)处，并且将所述一个或多个接合板(113)与所述结构框架(112)联接。

技术方案15. 根据技术方案14所述的方法(600)，其中，所述方法(600)还包括：

提供粘合剂以将所述复合面板附接到所述接合板(113)。

本公开的实施例的另外的目的、优点和特征在本领域技术人员研究说明书后将对本领域技术人员变得显而易见，或可通过实践被习知。

附图说明

图1示意性地示出了风力涡轮的一个示例的透视图；

图2示出了风力涡轮的毂和机舱的示例；

图3示意性地示出了包括若干机舱罩面板的机舱罩组件的一个示例的透视图；

图4A示意性地示出了包括单个机舱罩面板的机舱罩组件的示例的透视顶视图；

图4B示意性地示出了在图4A中示出的机舱罩组件的透视底视图；

图5示意性地示出了在机舱基座现有框架上的机舱罩组件的另一示例的透视底视图，包括纵向横截面；

图6示意性地示出了联接到机舱罩面板和外部机舱部件的接合板的详细的横截面视图；

图7示意性地示出了机舱组件的一个示例的透视图；

图8示出了用于提供机舱组件的方法的示例的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施例，其一个或多个示例在附图中被示出。每个示例通过解释本公开的方式被提供，而不是作为本公开的限制。事实上，对本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本教导的范围或精神的情况下，可在本公开中做出各种修改和变化。例如，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可与另一实施例一起使用以产生又一另外的实施例。因而，意图是，本公开覆盖如归入所附权利要求书的范围内的这种修改和变型及其等同物。

图1是风力涡轮10的示例的透视图。在示例中，风力涡轮10是水平轴式风力涡轮。备选地，风力涡轮10可为竖直轴式风力涡轮。在示例中，风力涡轮10包括从地面12上的支撑系统14延伸的塔架15、安装在塔架15上的机舱16和联接到机舱16的转子18。转子18包括可旋转的毂20和联接到毂20并且从毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。在示例中，转子18具有三个转子叶片22。在备选实施例中，转子18包括多于或少于三个转子叶片22。塔架15可由管状钢制成以在支撑系统14和机舱16之间限定腔体(未在图1中示出)。在备选实施例中，塔架15是具有任何合适高度的任何合适类型的塔架。根据备选方案，塔架可为包括由混凝土制成的部分和管状钢部分的混合塔架。还有，塔架可为部分格构式(lattice)塔架或全格构式塔架。

转子叶片22围绕毂20间隔开以便于旋转转子18以使动能能够从风能转化成可用的机械能，并且随后转化成电能。转子叶片22通过在多个负载传递区域26处将叶片根部部分24联接到毂20而配合到毂20。负载传递区域26可具有毂负载传递区域和叶片负载传递区域(两者未在图1中示出)。诱导到转子叶片22的负载经由负载传递区域26传递到毂20。

在示例中，转子叶片22可具有从大约15米(m)到大约90 m或更长的范围的长度。转子叶片22可具有使风力涡轮10能够如本文中描述的那样起作用的任何合适的长度。例如，叶片长度的非限制性的示例包括20 m或更短、37 m、48.7 m，50.2 m、52.2 m或大于91 m的长度。当风从风向28撞击转子叶片22时，转子18围绕转子轴线30旋转。当转子叶片22旋转并经受离心力时，转子叶片22也经受各种力和力矩。照此，转子叶片22可从中间的或非偏转的位置偏转和/或旋转到偏转的位置。

此外，转子叶片22的变桨角度(即，确定转子叶片22相对于风向的定向的角度)可通过变桨系统32被改变，以通过调节至少一个转子叶片22相对于风矢量的角位置来控制由风力涡轮10生成的负载和功率。转子叶片22的变桨轴线34被示出。在风力涡轮10的操作期间，变桨系统32可特别地改变转子叶片22的变桨角度，使得转子叶片(的部分)的迎角被减小，这便于降低旋转速度和/或便于转子18的停机(stall)。

在示例中，每个转子叶片22的叶片变桨通过风力涡轮控制器36或通过变桨控制系统80单独控制。备选地，用于所有转子叶片22的叶片变桨可通过所述控制系统同时控制。

此外，在示例中，随着风向28改变，机舱16的偏航方向可围绕偏航轴线38旋转以相对于风向28定位转子叶片22。

在示例中，风力涡轮控制器36被示出为集中在机舱16内，然而，风力涡轮控制器36可为在风力涡轮10各处、在支撑系统14上、在风电场内和/或在远程控制中心处的分布式系统。风力涡轮控制器36包括构造成执行本文中描述的方法和/或步骤的处理器40。此外，本文中描述的其它部件中的许多包括处理器。

如本文中使用的，术语“处理器”不限于在本领域被称为计算机的集成电路，而广泛地指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路，并且这些术语在本文中可被互换地使用。应当理解的是，处理器和/或控制系统还可包括存储器、输入通道和/或输出通道。

图2是风力涡轮10的一部分的放大的截面视图。在示例中，风力涡轮10包括机舱16和可旋转地联接到机舱16的转子18。更具体地，转子18的毂20通过主轴44、齿轮箱46、高速轴48和联轴器50可旋转地联接到定位在机舱16内的发电机42。在示例中，主轴44设置成与机舱16的纵向轴线(未示出)至少部分地同轴。主轴44的旋转驱动齿轮箱46，齿轮箱46随后通过将转子18和主轴44的相对慢的旋转移动转换成高速轴48的相对快速的旋转移动来驱动高速轴48。高速轴连接到发电机42以用于借助于联轴器50生成电能。此外，变压器90和/或合适的电子设备、开关和/或逆变器可布置在机舱16中以便将由发电机42生成的具有在400 V到1000 V之间的电压的电能变换成具有中压(10 - 35 KV)的电能。所述电能经由功率线缆从机舱16传导到塔架15中。

齿轮箱46、发电机42和变压器90可由机舱16的主支撑结构框架支撑，主支撑结构框架任选地实施为主框架52。齿轮箱46可包括通过一个或多个扭矩臂103连接到主框架52的齿轮箱壳体。在示例中，机舱16还包括主前支撑轴承60和主后支撑轴承62。此外，发电机42可通过脱离支撑装置54安装到主框架52，特别是为了防止发电机42的振动被引入到主框架52中并因此导致噪音发射源。

任选地，主框架52构造成承载由转子18和机舱16的部件的重量以及由风和旋转负载导致的整体负载，并且还将这些负载引入到风力涡轮10的塔架15中。转子轴44、发电机42、齿轮箱46、高速轴48、联轴器50和任何相关联的紧固、支撑和/或固连设备(包括但不限于支撑件52以及前支撑轴承60和后支撑轴承62)有时被称为传动系64。

在一些示例中，风力涡轮可为无齿轮箱46的直接驱动风力涡轮。在直接驱动风力涡轮中，发电机42以与转子18相同的旋转速度操作。它们因此大体上相比于具有齿轮箱46的风力涡轮中使用的发电机具有大得多的直径，以相比于具有齿轮箱的风力涡轮提供相似量的功率。

机舱16还可包括偏航驱动机构56，偏航驱动机构56可用于使机舱16并且因此还使转子18围绕偏航轴线38旋转，以控制转子叶片22相对于风向28的视角(perspective)。

为了相对于风向28适当地定位机舱16，机舱16还可包括至少一个气象测量系统58，该至少一个气象测量系统58可包括风向标和风速计。气象测量系统58可向风力涡轮控制器36提供可包括风向28和/或风速的信息。在示例中，变桨系统32作为变桨组件66至少部分地布置在毂20中。变桨组件66包括一个或多个变桨驱动系统68和至少一个传感器70。每个变桨驱动系统68联接到相应的转子叶片22(在图1中示出)以用于沿着变桨轴线34调制转子叶片22的变桨角度。在图2中仅示出三个变桨驱动系统68中的一个。

在示例中，变桨组件66包括联接到毂20和相应的转子叶片22(在图1中示出)的至少一个变桨轴承72，用于围绕变桨轴线34旋转相应的转子叶片22。变桨驱动系统68包括变桨驱动马达74、变桨驱动齿轮箱76和变桨驱动小齿轮78。变桨驱动马达74联接到变桨驱动齿轮箱76，使得变桨驱动马达74对变桨驱动齿轮箱76施加机械力。变桨驱动齿轮箱76联接到变桨驱动小齿轮78，使得变桨驱动小齿轮78被变桨驱动齿轮箱76旋转。变桨轴承72联接到变桨驱动小齿轮78，使得变桨驱动小齿轮78的旋转导致变桨轴承72的旋转。

变桨驱动系统68联接到风力涡轮控制器36，以用于在接收到来自风力涡轮控制器36的一个或多个信号后调节转子叶片22的变桨角度。在示例中，变桨驱动马达74是使变桨组件66能够如本文中描述的那样起作用的由电功率和/或液压系统驱动的任何合适的马达。备选地，变桨组件66可包括任何合适的结构、构造、布置和/或部件，诸如但不限于液压缸、弹簧和/或伺服机构。在某些实施例中，变桨驱动马达74由从毂20的旋转惯量和/或向风力涡轮10的部件供应能量的储存的能量源(未示出)提取的能量驱动。

变桨组件66还可包括一个或多个变桨控制系统80，以用于在特定优先情形的情况下和/或在转子18超速期间根据来自风力涡轮控制器36的控制信号来控制变桨驱动系统68。在示例中，变桨组件66包括至少一个变桨控制系统80，该至少一个变桨控制系统80通信地联接到相应的变桨驱动系统68以用于独立于风力涡轮控制器36来控制变桨驱动系统68。在示例中，变桨控制系统80联接到变桨驱动系统68和传感器70。在风力涡轮10的正常操作期间，风力涡轮控制器36可控制变桨驱动系统68以调节转子叶片22的变桨角度。

根据实施例，功率发生器84(例如包括电池和电容器)布置在毂20处或在毂20内，并且联接到传感器70、变桨控制系统80和变桨驱动系统68，以向这些部件提供功率源。在示例中，功率发生器84在风力涡轮10的操作期间向变桨组件66提供连续的功率源。在备选实施例中，功率发生器84仅在风力涡轮10的电功率损耗事件期间向变桨组件66提供功率。电功率损耗事件可包括电力网损耗或电压下降(dip)、风力涡轮10的电力系统的故障和/或风力涡轮控制器36的失效。在电功率损耗事件期间，功率发生器84操作以向变桨组件66提供电功率，使得变桨组件66可在电功率损耗事件期间操作。

在示例中，变桨驱动系统68、传感器70、变桨控制系统80、线缆和功率发生器84各自定位在由毂20的内表面88限定的腔体86中。在备选实施例中，所述部件相对于毂20的外顶部表面定位，并且可直接或间接地联接到外顶部表面。

图3是用于风力涡轮的机舱罩组件100的示意性透视图。图3示出了机舱罩组件100，机舱罩组件100包括构造成安装在风力涡轮的机舱中并至少包括外顶部表面110’和内表面110’’的三个机舱罩面板110、120、130，和在内表面处联接到复合面板110、120、130的结构框架(在图4B中以参考数字112描绘)。

如可在图3的示例中观察到的，机舱罩组件100可由一个或多个机舱罩面板110、120、130与在一个或多个机舱罩面板110、120、130中的每个中的一个或多个结构框架形成，使得机舱罩组件100一起基本上覆盖机舱的整个上表面。注意，在该示例中，结构框架联接到机舱罩面板110、120、130的内侧110’’并因此在图3中不可见。

机舱罩组件100可由多个机舱罩面板110、120、130形成的事实可导致模块化构造，其中机舱罩组件100的某些部段可被移除以用于维护和/或可被更换成新的罩或升级的罩。备选地，机舱罩组件100可由横跨机舱上表面的全部或部段的单个复合面板形成。

如先前讨论的，以及为了满足尺寸、内部和外部几何形状以及重量要求，机舱罩面板110、120、130可包括玻璃纤维和/或聚酯树脂。机舱罩面板110、120、130可另外或备选地包括其它纤维和树脂，诸如碳纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维以及环氧树脂或乙烯基酯树脂等等。

另外，图3示出了机舱罩面板110、120、130还可包括一个或多个接合板113。还有，在该示例中，机舱罩面板110、120、130包括在外顶部表面110’、120’、130’中具有一个或多个开口104的复合面板。一个或多个开口104构造成接收一个或多个接合板113，该一个或多个接合板113构造成机械地连接到结构框架。

在该示例中没有示出全部接合板113。在风力涡轮的不同机舱罩面板110、120、130中，开口104和接合板113的数量和布置可不同，这是由结构刚性要求和/或在它们上的外部机舱部件导致的。接合板113的结构和功能将稍后特别地参考图6被讨论。注意，复合面板和接合板113的全部特征可包括在机舱罩面板110、120、130中或在包括它们的机舱罩组件100中，且反之亦然。

图4A和图4B分别是机舱罩组件100的示例的示意性透视顶视图和示意性透视底视图。在该示例中，机舱罩组件100包括单个机舱罩面板110，单个机舱罩面板110具有至少部分地从复合面板内表面110’’突出的联接到复合面板的结构框架112。结构框架112包括支撑区114以将结构框架112联接到定位在风力涡轮机舱16内的现有框架115(在图5中描绘)。

此外，图4B示出了结构框架112的布置，其在该示例中基本上形成结构梁的笛卡尔网格。然而，形成结构框架112的元件的其它布置也可以是可能的，如例如在梁部段之间具有非平角，或具有加强肋而不是梁。结构框架112向机舱罩提供强度和刚度。因此，结构框架112可由比复合面板材料具有更高的强度和刚度的材料制成。本文中，强度可被认为是极限拉伸强度，且刚度可被表达为具有较高的弹性模数。

结构框架112可由碳钢制成。钢成分中碳的百分比可根据组件的具体要求改变，以使生产成本最小化同时保持高性能标准。此外，其它金属合金，并且特别是其它钢合金也可被使用以用于结构框架的具体部件以及用于它的主梁两者。备选地，结构框架112可由纤维型材制成，并且更确切地是由拉伸纤维型材制成，并且还可由金属和纤维型材的组合制成。

此外，图4A和图4B的示例的机舱罩组件100示出了机舱罩面板110还可包括一个或多个侧向表面111，该一个或多个侧向表面111基本上垂直于罩面板的厚度(即，在机舱的长度和/或宽度方向上)延伸。这些侧向表面111允许侧向地关闭机舱的内部容积。为此，侧向表面111可包括容座和/或紧固件以联接到风力涡轮机舱壳体(特别是其侧壁)、机舱基座或机舱16的其它元件以至少部分地将机舱16的内部与大气外部危害隔离。

图5是机舱罩组件100的示意性透视底视图。如在图中示出，机舱罩组件100可安装在机舱16的现有框架115上。在这些图中，纵向横截面视图更详细地示出了某些元件。更特别地，其示出了结构框架112包括具有矩形中空部段的梁116。此外，纵向横截面提供了接合板113的更详细的视图，以及从其顶侧其与冷却系统117的联接和从其底侧其与结构框架112的联接。

将参考图6更详细地描述的接合板113表示在结构框架112和诸如冷却系统117的定位在外顶部表面110’上的外部机舱部件之间的连接元件。因而，冷却系统117和安装在机舱罩组件100的顶部上的任何其它元件(即，扶手、提升点、起重机或其它)可通过接合板113联接到结构框架112。这样做，作用在接合板113上的负载将被传递到结构框架112并且将不会使复合面板过载。为此，如将关于图6被解释的，一个或多个接合板113可包括一个或多个通孔和紧固件，并且结构框架可包括容座以使用紧固件将接合板113机械地附接到结构框架112。

在图5中示出的示例中，冷却系统117包括连接器119以用于将冷却系统117紧固到接合板113。相同的原理也可应用到可通过接合板113连接到机舱罩组件100或机舱罩面板110的任何其它外部部件。

此外，图5示出了在机舱16内结构框架112和现有框架115之间通过支撑区114的附接方式。支撑区114可例如由安装支架形成，或在示出的示例中形成为基本上平坦的板。可使用便于将罩组件的结构框架112连结到机舱的内部框架115的任何附接方式或配合方式。

图6示意性地示出了被构造成将机舱罩组件100或复合机舱面板110联接到结构框架112的接合板113的详细的横截面视图。在该示例中，接合板定位在复合面板开口104内并且包括孔131以接收紧固件118，并且结构框架112包括中空矩形梁116和连接板113’以接收紧固件118，并且将接合板113机械地附接到结构框架112。接合板包括孔131，孔131可延伸通过接合板并且可构造成接收紧固件118。此外，接合板113的孔131还可与连接板113’中的孔(例如盲孔)一致。接合板113的孔131可构造成接收紧固件118，以将接合板113和定位在外顶部表面110’的顶部上的任何外部机舱部件(即，扶手、冷却系统或其它)与结构框架112联接。

接合板113的孔131或连接板113’的孔可具有与紧固件的相应的螺纹匹配的内螺纹。在本示例中，内螺纹在连接板113’的孔中。在其它示例中，接合板113可包括专用于到结构框架112的连接的一组孔和用于到任何外部机舱部件的连接的另一组孔。

此外，图6示出了接合板113可包括凸缘134，凸缘134构造成接触机舱罩组件100或机舱罩面板110的基本上平坦的表面。因而，凸缘134布置成至少部分地坐置在复合面板的外顶部表面110’上，并且接合板的凸缘134可因而与复合顶部面板重叠。凸缘134提供接触区域，该接触区域可减少碎片和/或水从外部渗入到机舱16中。

此外，在其它示例中，接合板113可包括垫片，该垫片布置成至少部分地坐置在复合面板顶部表面110’上并且至少部分地密封复合机舱面板开口104。为了提供另外的密封屏障，在另外的示例中，接合板113可包括粘合剂元件以将一个或多个接合板113机械地或化学地附接到机舱罩面板110或机舱罩组件100。

此外，孔131可完全地或部分地由凹部133包围，凹部133构造成接收密封材料和/或垫片以至少部分地密封接合板113和连接板113’之间的连接。在图6中示出的示例中，结构框架112的连接板113’还包括凹部132，凹部132构造成接收结构粘合剂以将连接板113’与复合面板的内表面110’’连接。

如所讨论的，接合板113可提供从机舱外部部件到现有框架115的负载传递。因而，接合板113可由具有足够强度和刚度的材料制成，以将负载有效地传递到内部现有框架115。另外，由于接合板113可暴露于天气和大气条件，以及例如海洋环境，接合板113可耐腐蚀的材料由制成。

在另外的示例中，接合板113可由不锈钢制成。更特别地，其可由海洋级不锈钢制成。由这种材料制成的接合板113(典型地包含钼)可抵抗海水中的盐的腐蚀效应，并且可导致部件的较长的寿命和减少的维护次数。

在图6中，结构框架已被示出为包括中空矩形梁116和连接板113’。然而，具有其它几何形状的梁或甚至除了中空梁还包括其它元件的结构框架也可被使用。

接合板113可通过支撑区114将外部负载直接传递到结构框架和现有机舱框架115(在风力涡轮机舱16内)，并且由于其构造可提供增强的水密性。此外，接合板113可在组装线中装配的事实可显著减少可在现场或在组装过程结束时检查的机舱罩组件100或机舱罩面板110的连接点的数量，从而减少了最终组装时间。

图7是机舱组件200的示例的透视图。在该示例中，机舱组件200包括被示意性示出的机舱基座部件210，和机舱罩组件100，其中机舱罩组件100包括机舱罩面板110，机舱罩面板110包括复合面板并且至少包括外顶部表面110’和内表面。机舱罩面板110包括联接到复合面板的结构框架112，和一个或多个接合板113。此外，复合面板的外顶部表面110’包括一个或多个开口104以接收与结构框架联接的一个或多个接合板113。注意，结构框架定位在复合面板的内表面中并因此隐藏在外顶部表面110’下方。

在该示例中，利用通过接合板113连接到结构框架的连接器119，扶手122已装配在机舱罩组件100的顶部上。示例还示出了机舱罩组件100包括冷却系统117和提升点121，冷却系统117通过接合板113连接到结构框架112。提升点121中的一个或多个可包括接合板113，使得机舱罩组件100或机舱罩面板110可从机械地连接到结构框架的点被提升。其它类型的外部部件可另外或备选地装配在机舱组件200中。

在本公开的另一方面，方法600被提供。方法600适合用于提供机舱组件200。方法600在图8中被示意性地示出。

方法包括，在框601，提供机舱基座部件210。机舱基座部件210可具有各种形态，如例如现有框架115或具有外壳或面板的更复杂的结构以至少部分地将机舱的内部与外部大气危害隔离。机舱基座部件可典型地包括结构框架和机舱的壳体(外壳)的一部分。因此，基座部件210还可包括充当基座的面板、至少充当侧向壁的面板和机舱的现有内部框架115。

方法600还包括，在框602，提供机舱罩面板110，机舱罩面板110包括至少包括外顶部表面110’和内表面110’’的复合面板，以及在内表面110’’处联接到复合面板的结构框架112。结构框架112直接联接到复合面板的事实允许机舱罩面板110在不需要互连零件的情况下直接安装到机舱16。

方法600在框603包括通过联接到复合面板的结构框架112将机舱基座部件210连结到机舱罩面板110。该连结步骤由于其的相对简单性允许在装配和试运转期间减少时间；在组装线期间结构框架112可不经受几何修改，并且因此部件之间的接头将保持一致。

在示例中，用于提供机舱组件200的方法600可包括提供一个或多个另外的机舱罩面板120、130，并且将提供的另外的机舱罩面板120、130紧固到机舱基座部件210以基本上覆盖全部机舱上表面。

此外，在其它示例中，提供的(一个或多个)机舱罩面板110、120、130可包括一个或多个开口104以接收一个或多个接合板113。此外，方法600还可包括提供一个或多个接合板113，并且将一个或多个接合板113定位在一个或多个开口104中并且将接合板113与结构框架112联接。如讨论的，当机舱外部部件(即，冷却系统、扶手、疏散端口、柔性起重机或其它)直接连接到接合板113时，接合板113和结构框架112之间的连接显著地减小了作用在复合面板上的外部负载。此外，其还减少了现场验证水密性的点数，从而缩短装配时间并减少维护和试运转时间。

在该方面，方法600可另外包括密封其中定位接合板103的开口104。密封可包括密封开口104的周边并且还密封任何连接点或孔131，该任何连接点或孔131构造成接收紧固件以用于将接合板113连结到结构框架112。

在该方面，方法600可另外还包括向复合面板和接合板113之间的至少接触表面提供粘合剂。复合面板和接合板可通过胶合附接到彼此。

方法600中提供的接合板113还可包括细长凸缘134以增大复合面板和接合板113之间的接触表面，甚至还降低水泄漏的风险。诸如为接合板113提供垫片的其它备选方案也可能减轻水泄漏的风险。

本书面描述使用示例以公开本教导，包括优选实施例，并且还使任何本领域技术人员能够实践本教导，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这种其它示例具有不异于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言具有非实质性差异的等同结构要素，则这种其它示例旨在处于权利要求书的范围内。来自描述的各种实施例的方面以及每个这种方面的其它已知等同物可由本领域普通技术人员根据本申请的原理混合和匹配，以构造另外的实施例和技术。如果涉及附图的参考标记在权利要求中放置在括号中，则它们仅仅用于试图提高权利要求的可理解性，而不应当被解释为限制权利要求的范围。

Claims (10)

1. 一种机舱罩面板(110，120，130)，其构造成安装在风力涡轮(10)的机舱(16)中，所述机舱罩面板(110，120，130)包括：

复合面板，其至少包括外顶部表面(110’，120’，130’)和内表面(110’’，120’’，130’’)，和

结构框架(112)，其在所述内表面(110’’，120’’，130’’)处联接到所述复合面板。

2.根据权利要求1所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述复合面板的所述外顶部表面(110’，120’，130’)包括一个或多个开口(104)，并且所述机舱罩面板(110，120，130)还包括一个或多个接合板(113)，所述一个或多个接合板(113)用于至少部分地定位在所述一个或多个开口(104)中，并且用于机械地连接到所述结构框架(112)。

3.根据权利要求2所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)包括一个或多个通孔(131)和紧固件(118)，并且所述结构框架(112)包括容座以用于接收所述紧固件(118)并且将所述接合板(113)机械地附接到所述结构框架(112)。

4.根据权利要求2或3所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)包括凸缘(134)，所述凸缘(134)构造成至少部分地支撑在所述复合面板的顶部表面(110’)上。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)包括垫片，所述垫片构造成至少部分地支撑在所述复合面板的顶部表面(110’)上。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)胶合到所述复合面板。

7.根据权利要求2至6中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述一个或多个接合板(113)由不锈钢制成。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述结构框架(112)包括支撑区(114)以将所述结构框架(112)联接到定位在所述风力涡轮机舱(16)内的现有框架(115)。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述结构框架包括碳钢梁(116)，所述碳钢梁(116)任选地具有矩形中空部段。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的机舱罩面板(110，120，130)，其中，所述复合面板包括玻璃纤维和聚酯树脂。

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