CN116685767A - 用于将叶片接近系统附接到风轮机的机舱的连接系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种叶片接近系统(24)包括支撑框架(28),支撑框架(28)构造成联接至风轮机(10)的机舱(14),支撑框架(28)具有至少一个连接构件(42),连接构件(42)构造成选择性地附接到包括在所述机舱(14)里的至少一个连接构件(40)和与所述至少一个连接构件(40)分离。机舱(14)包括至少一个连接构件(40),至少一个连接构件(40)构造成联接至叶片接近系统(24)的支撑框架(28)的至少一个连接构件(42)。至少一个支撑框架连接构件(42)构造成与至少一个机舱连接构件(40)协作以限定解锁位置和锁定位置,该解锁位置构造成允许支撑框架(28)附接到机舱(14)并允许支撑框架(28)与机舱(14)分离,该锁定位置构造成阻止支撑框架(28)与机舱(28)分离。还公开了一种将叶片接近系统(24)连接到机舱(14)的方法。
Description
技术领域
本发明总体上涉及风轮机,并且更具体地涉及一种改进的连接系统,该连接系统用于在风轮机叶片的检查、维护或修理期间选择性地将叶片接近系统附接到风轮机的机舱/从风轮机的机舱分离叶片接近系统,并且涉及一种使用该连接系统将叶片接近系统附接到风轮机的机舱的方法。
背景技术
风力涡轮发电机用于使用可再生资源且不燃烧化石燃料来产生电能。风力涡轮发电机将来自风的动能转换为电能,并且包括塔架、安装在塔架顶上的机舱、由机舱能旋转地支撑的转子毂以及附接到毂的多个转子叶片。毂联接到容纳在机舱内的发电机。因此,当风力迫使叶片旋转时,电能由发电机产生。近年来,风力已经成为更具吸引力的替代能源,并且风轮机、风电场等的数量在陆地和海上都显著增加。另外,风轮机的尺寸也显著增加,现代风轮机叶片的延伸长度在50至80米之间,并且预计风轮机叶片的长度在将来会进一步增加。
在风轮机的寿命期间,可能需要多次接近风轮机叶片。例如,为了检查、维护、修理和/或其他目的,可能需要接近风轮机叶片的表面。叶片维修平台先前已经用于这种目的。为了接近风轮机叶片,叶片可首先定向成指向下方并大致平行于风轮机塔架。然后,叶片维修平台可定位在地面、卡车上或塔架平台上,邻近塔架的基部,并且多个提升缆绳可联接到机舱并附接到叶片维修平台。叶片维修平台上的绞车可以被启动以卷绕提升缆绳,从而沿着塔架并邻近风轮机叶片竖直向上提升叶片维修平台。位于维修平台上的技术人员和其他维修人员可以更方便地接近风轮机叶片的表面并且进行各种测试和/或程序以确保风轮机叶片的正确操作。例如,受让人的PCT公开号WO2004/092577公开了这种叶片维修平台。其他叶片维修平台也可用于叶片接近系统中。
虽然叶片维修平台非常有用并且在行业中广泛用于维修风轮机叶片,但是这种叶片接近系统仍然存在一些缺陷。例如,将提升缆绳连接到机舱是昂贵且耗时的过程。为了充分地支撑叶片维修平台,提升缆绳通常连接到机舱的结构部分,例如机舱的底板或支撑在底板上的机舱框架。为此,通常认为形成机舱的外壳的玻璃纤维板在结构上不足以支撑叶片维修平台。因而,将提升缆绳简单地附接到机舱的外壳是不可行的。因此,通常在机舱的外壳中切出孔或其他开口,以允许提升缆绳接近机舱内部的底板或结构框架。一旦用叶片接近系统完成了对一个或更多个风轮机叶片的工作,就将叶片维修平台降低到地面或塔架平台,并将提升缆绳与机舱分离。最后,机舱的外壳中的孔被封闭以限制空气、水和其他碎屑进入机舱。当到了再次维修一个或更多个风轮机叶片的时候时,再次在机舱的外壳中切出孔,使得提升缆绳能够接近机舱的结构方面。
鉴于上述缺点,制造商寻求一种用于从风轮机的机舱支撑包括叶片维修平台的叶片接近系统的改进设计。更具体地,需要一种连接系统和相关方法,该连接系统和相关方法允许以低成本、易于实现、省时、可靠且可重复的方式从机舱支撑叶片接近系统,从而消除对机舱的外壳中的时间和再次切孔的需要。
发明内容
公开了一种用于维修风轮机的至少一个叶片的叶片接近系统,该叶片接近系统具有到风轮机的改进连接。风轮机包括塔架、联接到塔架的机舱以及联接到机舱并具有至少一个叶片的转子。叶片接近系统包括:支撑框架,该支撑框架构造成联接到机舱;多个提升缆绳,所述多个提升缆绳构造成联接到支撑框架;以及叶片维修平台,该叶片维修平台构造成联接到多个提升缆绳并且使用多个提升缆绳沿着至少一个叶片移动。支撑框架包括至少一个支撑框架连接构件,该至少一个支撑框架连接构件构造成选择性地附接到包括在机舱里的至少一个机舱连接构件上和与该至少一个机舱连接构件分离。至少一个支撑框架连接构件构造成与至少一个机舱连接构件协作以限定解锁位置和锁定位置,该解锁位置构造成允许支撑框架附接到机舱并允许支撑框架与机舱分离,该锁定位置构造成阻止支撑框架与机舱分离。
在一个实施例中,至少一个支撑框架连接构件可相对于支撑框架在第一位置与第二位置之间移动。第一位置对应于相对于机舱连接构件的解锁位置,并且第二位置对应于相对于机舱连接构件的锁定位置。更具体地,至少一个支撑框架连接构件可相对于所述支撑框架在所述第一位置和所述第二位置之间旋转。在一个示例性实施例中,至少一个支撑框架连接构件包括锁销形式的锁元件。锁销包括细长轴、在细长轴的第一端处的扩大头部以及能附接到细长轴的第二端的锁定螺母。锁销包括从扩大头部延伸到细长轴的第二端的通道。在示例性实施例中,扩大头部可以是不对称的。例如,扩大头部可以为大致矩形,该矩形包括具有第一长度的第一边和具有第二长度的第二边,其中,第二长度小于第一长度。
在一个实施例中,支撑框架可包括锚固梁,该锚固梁限定上壁、下壁、后壁、前壁、第一端和第二端。多个提升缆绳构造成联接到锚固梁的下壁,并且锁销构造成延伸穿过锚固梁,使得扩大头部邻近上壁并且锁定螺母邻近下壁。支撑框架可以还包括至少一个塔架引导件,该至少一个塔架引导件联接到锚固梁的后壁并构造成在将支撑框架安装到机舱期间与风轮机的塔架接合。此外,支撑框架还可包括邻近锚固梁的第一端和第二端的支脚,该支脚构造成将支撑框架支撑在工作表面上。此外,支撑框架可包括:第一外伸支架,该第一外伸支架构造成能旋转地安装到锚固梁的第一端;和第二外伸支架,该第二外伸支架构造成能旋转地安装到锚固梁的第二端。第一外伸支架和第二外伸支架中的每一个都包括至少一个塔架引导件,该至少一个塔架引导件构造成在将支撑框架安装到机舱期间与风轮机的塔架接合。
在另一方面,所述叶片接近系统还可包括键,该键用于将所述至少一个机舱连接构件和所述至少一个支撑框架连接构件布置在锁定位置和解锁位置。在一个示例性实施例中,支撑框架可以包括多个支撑框架连接构件,所述多个支撑框架连接构件构造成与包括在机舱里的多个机舱连接构件协作以便将支撑框架安装到机舱。例如,锚固梁可包括邻近梁的第一端和第二端中的每一个的锁销。
在另一实施例中,公开了一种用于风轮机的机舱,该机舱构造成联接到叶片接近系统,该叶片接近系统用于维修风轮机的至少一个叶片并具有改进连接。叶片接近系统包括支撑框架、多个提升缆绳和叶片维修平台。机舱包括:内部结构框架;外壳,该外壳联接到所述内部结构框架并围绕所述内部结构框架设置;以及至少一个机舱连接构件,该至少一个机舱连接构件联接到所述内部结构框架,并构造成选择性地附接到包括在叶片接近系统的支撑框架里的至少一个支撑框架连接构件和与所述至少一个支撑框架连接构件分离。至少一个机舱连接构件从结构框架延伸到外壳以便能从机舱的外部接近。至少一个机舱连接构件构造成与至少一个支撑框架连接构件协作以限定解锁位置和锁定位置,该解锁位置构造成允许支撑框架附接到机舱并允许支撑框架与机舱分离,该锁定位置构造成阻止支撑框架与机舱分离。
在一个实施例中,结构框架包括底座板,并且至少一个机舱连接构件联接到底座板。更具体地,底座板可以包括至少一个凸耳,该至少一个凸耳具有延伸穿过该至少一个凸耳的开口,并且至少一个机舱连接构件联接到该至少一个凸耳。在一个实施例中,外壳包括下壁,并且至少一个机舱连接构件从结构框架延伸到该下壁,以便能从机舱的外部接近。例如,机舱连接构件的端部可以与下壁的外表面基本齐平或延伸超过下壁的外表面。
在示例性实施例中,至少一个机舱连接构件包括插座形式的锁接收器。插座包括管状主体,该管状主体具有第一端、第二端以及在第一端和第二端之间延伸的通道。第一端附接到结构框架,并且第二端邻近外壳且能从机舱的外部接近。插座还包括键槽,该键槽邻近管状主体的第二端并且构造成允许或阻止插座与至少一个支撑框架连接构件接合。在一个实施例中,管状主体的第一端可包括用于将插座附接到结构框架的凸缘,且管状主体的第二端可包括端板,其中,键槽可形成在该端板中。在示例性实施例中,键槽可以是不对称的。例如,键槽可构造为大致矩形的槽,该槽包括具有第一长度的第一边和具有第二长度的第二边,其中,第二长度小于第一长度。在另一个实施例中,端板可以还包括凸台,该凸台用于在支撑框架连接构件与机舱连接构件接合时限制支撑框架连接构件的移动。在示例性实施例中,机舱可以包括多个机舱连接构件,所述多个机舱连接构件构造成与包括在支撑框架里的多个支撑框架连接构件协作以将支撑框架安装到机舱。
在另一实施例中,公开了一种使用叶片接近系统与风轮机的机舱来维修风轮机的至少一个叶片的方法。叶片接近系统包括支撑框架、多个提升缆绳和叶片维修平台。风轮机包括塔架、联接到塔架的机舱以及联接到机舱并具有至少一个叶片的转子。支撑框架包括至少一个支撑框架连接构件,机舱包括能从机舱的外部接近的至少一个机舱连接构件,并且至少一个支撑框架连接构件构造成与至少一个机舱连接构件协作以限定解锁位置和锁定位置,该解锁位置构造成允许支撑框架附接到机舱并允许支撑框架与机舱分离,该锁定位置构造成阻止支撑框架与机舱分离。所述方法包括:将支撑框架定位在工作表面上,邻近塔架;将至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件布置在解锁位置;将支撑框架从工作表面朝向机舱升高;将至少一个支撑框架连接构件与至少一个机舱连接构件接合;以及将至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件布置在锁定位置,由此将支撑框架附接到机舱。
在一个示例性实施例中,至少一个机舱连接构件可以固定到机舱,并且至少一个支撑框架连接构件可以相对于支撑框架在个第一位置与第二位置之间移动,其中,第一位置对应于相对于机舱连接构件的解锁位置,并且第二位置对应于相对于机舱连接构件的锁定位置。在一个实施例中,将至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件布置在解锁位置进一步包括:将至少一个支撑框架连接构件定位在第一位置中,并且其中,将至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件布置在锁定位置进一步包括:将至少一个支撑框架连接构件定位在第二位置。例如,在一个实施例中,将至少一个支撑框架连接构件定位在第一位置可以进一步包括:将支撑框架连接构件旋转到第一位置,并且将至少一个支撑框架连接构件定位在第二位置可以进一步包括:将支撑框架连接构件旋转到第二位置。在一个实施例中,将至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件布置在锁定位置可以进一步包括:从机舱的内部使至少一个支撑框架连接构件与键接合;以及移动键以将至少一个支撑框架连接构件定位在第二位置。
在一个实施例中,将支撑框架从工作表面朝向机舱升高可以进一步包括:在机舱中邻近至少一个机舱连接构件设置至少一个绞车,该至少一个绞车能够放出和收回具有端部的引导缆绳;将引导缆绳的端部插入穿过至少一个机舱连接构件;将引导缆绳联接到支撑框架上的至少一个支撑框架连接构件;以及致动至少一个绞车以将支撑框架从工作面朝机舱升高。以此方式,在支撑框架接近机舱时,至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件彼此对准。
在一个实施例中,该方法可以还包括:当支撑框架在工作表面上时,将多个提升缆绳联接到支撑框架。此外,所述方法可包括:将叶片维修平台定位在工作表面上,邻近塔架;以及将多个提升缆绳附接到叶片维修平台,由此允许叶片维修平台沿着至少一个叶片的长度移动。该方法可以还包括:将至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件布置在解锁位置;使至少一个支撑框架连接构件与至少一个机舱连接构件脱离,由此使支撑框架与机舱分离;以及将支撑框架从机舱朝向工作表面降低。在一个实施例中,将至少一个支撑框架连接构件和至少一个机舱连接构件布置在解锁位置可以进一步包括:将至少一个支撑框架连接构件定位在第一位置。
附图说明
结合在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例,并且与上面给出的本发明的一般描述和下面给出的详细描述一起用于解释本发明。
图1是具有联接到风轮机的叶片接近系统的风轮机的侧视图;
图2是图1的风轮机叶片的立体图,其中,叶片接近系统与风轮机分离并且该立体图示出了机舱连接构件;
图3是图2的风轮机的放大立体图,其中,叶片接近系统的支撑框架联接到风轮机的机舱;
图4是根据本发明的一个实施例的叶片接近系统的支撑框架的立体图;
图5是图4所示的支撑框架的俯视部分分解立体图;
图6是图4所示的支撑框架的仰视立体图,示出了具有用于将支撑框架提升到机舱的引导缆绳;
图7是根据本发明一个实施例的支撑框架连接构件的分解侧视图;
图8是图7所示的支撑框架连接件的俯视图;
图9是图1的风轮机的机舱的局剖前视立体图,该风轮机包括根据本发明实施例的机舱连接构件;
图10是图1的风轮机的机舱的另一局剖前视立体图,该风轮机包括机舱连接构件和引导缆绳;
图11是图1的风轮机的机舱的另一局剖前视立体图,该风轮机包括机舱连接构件、引导缆绳和支撑框架;
图12是图1的风轮机的机舱的另一局剖前视立体图,该风轮机包括机舱连接构件、引导缆绳和支撑框架,其中,支撑框架安装到机舱;
图13是图9所示的机舱连接构件的放大立体图;
图14至图19是示意性顺序剖视图,所述剖视图示出支撑框架连接构件和机舱连接构件的连接以将叶片接近系统的支撑框架附接到风轮机的机舱;以及
图20是根据另一实施例的用于叶片接近系统的支撑框架的侧视图。
具体实施方式
参见图1,风轮机10包括塔架12、布置在塔架12的顶点处的机舱14以及操作性地联接到容纳在机舱14内的发电机(未示出)的转子16。除了发电机之外,机舱14可以容纳将风能转换为电能以及操作风轮机10和优化风轮机10的性能所需的各种部件。塔架12支撑由机舱14、转子16和容纳在机舱14内的其他风轮机部件提供的负载,并操作成将机舱14和转子16提升到高于地平面或海平面的高度,在这种情况下,在此高度,通常发现具有较低湍流和较高速度的空气流。
转子16可包括中心转子毂18和在围绕中心毂18的圆周分布的位置处附接到中心毂18的多个叶片20。在代表性实施例中,转子16包括三个叶片20,然而数量可以变化。从中心转子毂18径向向外突出的叶片20构造成与通过的空气流相互作用,以产生使中心毂18绕其纵向轴线旋转的旋转力。叶片20的设计、构造和操作是风轮机设计领域的普通技术人员所熟悉的,并且可以包括附加的功能方面以优化性能。例如,叶片20的桨距角控制可以通过桨距控制机构(未示出)响应于风速来实现,以优化低风条件下的电力生产,并且如果风速超过设计限制则使叶片变桨。
转子16可直接地联接到齿轮箱或经由在转子毂18和齿轮箱之间延伸的主轴间接地联接到齿轮箱。主轴与转子16一起旋转并通过主轴承支撑件支撑在机舱14内,该主轴承支撑件支撑转子16的重量并将转子16上的负载传递到塔架12。齿轮箱通过与发电机的联接传递转子16的旋转。超过最小水平的风可以启动转子16,使得转子16在基本上垂直于风的方向上旋转,从而向发电机的输入轴施加转矩。
如上所述,在风轮机10的寿命期间,为了检查、维护、修理和/或其他目的,可能需要维修一个或更多个叶片20。如图1至图3所示,在这些过程中的一个过程中,相关的风轮机叶片20可定向在向下位置(即,6点钟位置),以便大致平行于风轮机塔架12。在风轮机叶片20处于该位置的情况下,维修技术员或其他人员可使用叶片接近系统(通常以24示出)接近叶片20,更具体地接近叶片20的外表面22。叶片接近系统24包括:叶片维修平台26,其构造成联接到机舱14的支撑框架28;以及多个提升缆绳30,其构造成联接到支撑框架28并且操作性地联接到叶片维修平台26。可与叶片接近系统24一起使用的叶片维修平台26不是本公开的特别关注点,并且在任何情况下通常在风轮机行业中是已知的。例如,申请人的PCT公开号WO2004/092577公开了一种可与叶片接近系统24一起使用的示例性叶片维修平台。其他叶片维修平台也可与叶片接近系统24一起使用。因此,将从该描述中省略对叶片维修平台26的详细讨论。叶片维修平台26以已知方式(例如经由绞车)操作性地联接到多个提升缆绳30,并且提升缆绳30与叶片维修平台26之间的连接的细节也是已知的并且也将被省略。
相反,本发明的焦点包括用于以改进的方式将叶片接近系统24的支撑框架28附接到风轮机10的机舱14的连接系统36。更具体地,本发明的方面涉及一种连接系统36,连接系统36以快速、容易和可重复的方式提供支撑框架28到机舱14和从机舱14的选择性附接和分离,并且没有在机舱14的外壳38中切割孔,外壳38可以由附接到机舱14的结构框架的玻璃纤维面板形成。根据本发明的方面,连接系统36包括与机舱14相关联的机舱连接构件40和与支撑框架28相关联的支撑框架连接构件42,机舱连接构件40和支撑框架连接构件42彼此协作以允许支撑框架28以快速连接/断开的方式联接到机舱14。换言之,连接系统36提供叶片接近系统24(例如,经由支撑框架28)和机舱14之间的快速连接联接。连接系统36允许在叶片接近系统24和机舱14之间的重复连接,而没有在机舱的外壳38中切割孔。
支撑框架连接构件42可以包括锁元件44或锁接收器46中的一个,并且机舱连接构件40可以包括锁元件44或锁接收器46中的另一个。例如,在一个实施例中,锁元件44可以与支撑框架28相关联,并且锁接收器46可以与机舱14相关联。然而,在替代实施例中,锁元件44可以与机舱14相关联,并且锁接收器46可以与支撑框架28相关联。锁元件44或锁接收器46中的至少一个能相对于另一个在解锁位置和锁定位置之间移动。例如,锁接收器46可以是固定的,而锁元件44可以是可移动的。例如,相对移动可以是滑动和/或旋转中的一种。在解锁位置,锁元件44可自由地容纳在锁接收器46中和从锁接收器46移除。在锁定位置,锁元件44可以固定在锁接收器46内以阻止支撑框架28与机舱14之间在一个或更多个自由度上的相对移动,由此将支撑框架28固定到机舱14。
在本发明的一个方面,机舱连接构件40(无论是锁元件44还是锁接收器46)都可从机舱14的外部接近并形成机舱14的永久部分。这样,例如,机舱14包括必要的硬件,以允许叶片接近系统24(更具体地,其支撑框架28)容易地连接到机舱14和从机舱14断开。机舱连接构件40可从机舱14的外部接近,并且避免当使用叶片接近系统24时重复地形成穿过机舱14的外壳38的孔。在这点上,图2示出了具有机舱连接构件40的机舱14,机舱连接构件40集成到机舱结构中以便可在机舱14的外壳38的下壁48处接近,并且机舱连接构件40形成机舱14的永久部分。将在下面更详细地描述连接系统36的细节以及叶片接近系统24如何连接到机舱14。
如图3所示,例如,叶片接近系统24(更具体地,叶片接近系统24的支撑框架28)构造成使用连接系统36选择性地附接到机舱14/与机舱14分离。更具体地,在示例性实施例中,支撑框架28构造成使用连接系统36邻近机舱14的前部(即,靠近机舱14的转子侧)联接至机舱13的下壁48。虽然支撑框架28可以在不同位置处联接到机舱14,但是下壁48是优选的,因为其靠近定向在向下位置中的风轮机叶片20。如图3至图6所示,在示例性实施例中,支撑框架28包括细长的锚固梁50,锚固梁50具有中心区域52以及相对的第一端54和第二端56。在一个实施例中,锚固梁50可以是基本上直的。在替代实施例中,锚固梁50可以是大致弧形的,并由多个直梁段形成,如图所示。锚固梁50的其他构造也是可能的,包括整体梁或由例如通过焊接而联接在一起的分离段形成的梁。在示例性实施例中,锚固梁50可具有大致中空的构造,其具有大致正方形或矩形的横截面轮廓。在替代实施例中,锚固梁50的构造可以是实心的。锚固梁50还可具有其他横截面轮廓和构造,所述其他横截面轮廓和构造仍在在本发明的范围内。
在示例性实施例中,锚固梁50的横截面为大致正方形,并包括上壁58、下壁60、后壁62和前壁64。如图3所示,当支撑框架28安装到机舱14时,锚固梁50的上壁58构造成面向机舱14的下壁48,下壁60构造成背离机舱14并且面向地面或平台(在本文中总体上称为工作表面),后壁62构造成面向机舱14的后部,并且前壁64构造成面向机舱14的承载转子16的前部。提升缆绳30构造成联接到支撑框架28。更具体地并且如图4所示,例如,提升缆绳30构造成联接到锚固梁50的下壁60。为此,提升缆绳30可以经由旋转连接器66联接到从锚固梁50悬垂的突出部,旋转连接器66允许提升缆绳30相对于锚固梁50旋转。在一个实施例中,旋转紧固件66可以可释放地联接到锚固梁50,使得提升缆绳30的位置可以被调节以适应叶片维修平台26的特定布置。例如,旋转紧固件66可以螺纹连接到锚固梁50。其他可释放的紧固件也可用于将旋转紧固件66联接到锚固梁50。替代地,旋转紧固件66可固定地附接到锚固梁50,使得它们沿梁的位置通常不可调节。另外,提升缆绳30可以通过其他类型的可释放或固定类型的连接器联接到锚固梁50。
在一个实施例中,支撑框架28可以进一步包括一个或更多个支脚68以将框架28支撑在工作表面上。除了将支撑框架28大致支撑在工作表面上之外,所述一个或更多个支脚68还构造成将锚固梁50与工作表面间隔开,以允许提升缆绳30连接到锚固梁50。在示例性实施例中,如附图所示,锚固梁50包括连接到锚固梁50的相对的第一端54和第二端56的一对支脚68。当这样构造时,锚固梁50可以稳定地布置在工作表面上,并且其下壁60与工作表面充分地间隔开,以允许旋转紧固件66和提升缆绳30连接到下壁60。
在示例性实施例中,支撑框架28可以进一步包括一个或更多个塔架引导件70,塔架引导件70构造成在将支撑框架28安装到机舱14/从机舱14拆卸下壁60的过程中与风轮机10的塔架12相接合。作为示例,图示出了与支撑框架28相关联的两个塔架引导件70,但是塔架引导件70的数量可以根据应用而变化。在示例性实施例中,一个或更多个塔架引导件70可以联接到锚固梁50的后壁62,以便在将支撑框架28安装到机舱14从机舱14拆卸支撑框架28的过程中面对并接合塔架12。在一个实施例中,每个塔架引导件70可以包括一个或更多个辊元件,例如轮72。更具体地,如图4至图6所示,一个或更多个塔架引导件70中的每一个可包括具有多个轮72(示出两个)的轮架74,轮架74联接到锚固梁50的后壁62。在这点上,轮架74可通过螺纹或其他合适的连接,例如在U形夹(未示出)处连接到锚固梁50。在将锚固梁50从工作表面提升到机舱14的过程中,如将在下面更详细地解释的,轮72可构造成与塔架12的外表面接合并沿着塔架12的外表面滚动,从而在锚固梁50被朝向机舱14提升时支撑并引导锚固梁50。在锚固梁50从机舱14下降到工作表面的过程中,轮72也可以与塔架的外表面接合并沿着塔架的外表面滚动。虽然以上将一个或更多个塔架引导件70描述为包括轮72,但是应当理解,塔架引导件70可以采取在安装到机舱14/从机舱14拆卸的过程中支撑和引导锚固梁50的其他形式。例如,一个或更多个塔架引导件70可以包括一个或更多个低摩擦轴承垫或其他滚动和/或滑动元件。因此,塔架引导件70的各方面不应限于本文所示和所述的基于轮的组件。
如上所述,支撑框架28包括用于将支撑框架28附接到机舱14的连接系统36的一部分。更具体地,支撑框架28包括至少一个支撑框架连接构件42,支撑框架连接构件42与对应的至少一个机舱连接构件40协作以选择性地将支撑框架28附接到机舱14和从机舱14拆卸支撑框架28。同样如上所述,支撑框架连接构件42可以包括锁元件44,该锁元件与包括锁接收器46的至少一个机舱连接构件40协作。在示例性实施例中,如图5中最佳示出的,例如,锁元件44包括细长的、大致圆柱形的锁销80,锁销80形成为细长轴,该细长轴在其第一端具有头部82并且在其相对的第二端具有可拆卸的锁定螺母84。例如,锁定螺母84可以螺纹附接到锁销80的第二端。然而,其他可释放的装置也是可能的。锁销80的头部82包括从锁销80的相对侧延伸的一对棘爪86,使得头部82具有沿第一方向的第一长度L1和沿大致垂直于第一方向的第二方向的第二长度L2,第二长度L2小于第一长度L1。下面将更详细地解释头部82的结构中的这种不对称性的目的。在任何情况下,棘爪86限定支承表面88,下面也将更详细地解释支承表面88的目的。此外,锁销80包括从头部82穿过锁销80延伸到锁销80的容纳锁定螺母84的第二端的通道90。如下面更详细地解释的,锁元件44构造成接纳引导缆绳92,如图6所示,例如用于在使用叶片接近系统24之前将锚固梁50从工作表面提升到机舱14。
如图4和图5中最佳示出的,在示例性实施例中,支撑框架28可以包括多个锁元件,例如两个锁元件44,但是锁元件44的数量可以根据应用而更多或更少。在一个实施例中,锁元件44可定位成邻近锚固梁50的第一端54和第二端56。然而,在替代实施例中,锁元件44可沿着中心区域52和/或沿着锚固梁50的其他位置定位。在这点上,锚固梁50可包括在上壁58和下壁60中的成对准对的多个开口94,这些开口允许锁销80延伸穿过锚固梁50,使得头部82定位成邻近锚固梁50的上壁58,而锁定螺母84定位成邻近锚固梁50的下壁60。例如,在锁定螺母84从锁销80取下的情况下,销80可以插入上壁58中的开口94中,使得锁销80的螺纹端延伸穿过下壁60中的对准开口94。然后可以将锁定螺母84拧到锁销80上,由此将锁元件44固定到支撑框架28的锚固梁50。
在示例性实施例中,每个锁元件44可固定到支撑框架28,使得锁元件44相对于支撑框架28在至少一个自由度上保持可移动。在这点上,在一个实施例中,锁定螺母84可固定到锁销80,使得锁销80保持相对于锚固梁50围绕其纵向轴线可旋转。另外,锁定螺母84可固定到锁销80,使得头部82的支承表面88和锁定螺母84的上表面之间的距离可略微大于锚固梁50的上壁58和下壁60之间的距离。这样,当引导缆绳92提升锚固梁50并且锁定螺母84抵靠锚固梁50的下壁60时,在锁销80的头部82和锚固梁50的上壁58之间形成间隙(例如,见图15)。在替代实施例(未示出)中,锁销80的头部82和锚固梁50的上壁58之间的间隙可由圆柱形间隔件形成,该间隔件在支承表面88的正下方围绕锁销80径向延伸。在该替代实施例中,锁定螺母84可以被完全拧紧,使得间隔件的底侧接触锚固梁50的上壁58,并且在锁销80的头部82和锚固梁50的上壁58之间形成间隙。如下所解释的,该间隙有助于将与支撑框架28相关联的锁元件44和与机舱14相关联的锁接收器46接合。
如上所讨论的,机舱14还包括用于将支撑框架28附接/拆卸到机舱14的连接系统36的一部分。更具体地,机舱14包括至少一个机舱连接构件40,至少一个机舱连接构件40与至少一个支撑框架连接构件42协作以选择性地将支撑框架28附接到机舱14和从机舱14拆卸。同样如上所述,在示例性实施例中,至少一个机舱连接构件40可以包括锁接收器46,锁接收器46与包括锁元件44的至少一个支撑框架连接构件42协作。在示例性实施例中,如图9至图13所示,锁接收器46包括大致管状或圆柱形的插座100,插座100具有上端102、下端104和在上端102和下端104之间延伸的通道106。为了为叶片接近系统24(包括支撑框架28)提供足够的结构支撑,锁接收器46构造成联接到机舱14的结构部分,而不是联接到机舱14的相对较弱的外壳38。例如,如图9所示,锁接收器46可以构造成联接到机舱14的底座板108上。然而,应当认识到,锁接收器46可以联接到机舱14的另一结构部分,并且仍在本发明的范围内。
在示例性实施例中,底座板108可以包括与底座板108(例如,铸造的底座板)一体形成并且构造成联接到对应的锁接收器46的一个或更多个凸耳110。为此,插座100的上端102可以包括径向凸缘112(见图14至图19),径向凸缘112具有沿凸缘112周向间隔开的多个开口114,并且凸耳110可以类似地包括多个周向间隔开的开口116,开口116构造成当插座100接合凸耳110并且相对于凸耳110定向时与凸缘开口114对准。螺栓118可用于将插座100连接到底座板108的凸耳110。虽然螺栓118用于将插座110连接到机舱14的底座板108,但是其他紧固方式(例如焊接)可以替代地用于将插座100连接到底座板108的凸耳110,并且本发明的方面不应限于螺栓连接。为了下面更详细描述的目的,一个或更多个凸耳110包括主开口120,当插座100连接到凸耳110时,主开口120与插座100的通道106连通。这样,可以从机舱14的内部接近插座100的通道106。在一个实施例中,凸耳110中的主开口120可以小于插座100的通道106。为了提供强度,插座100优选地由金属(例如钢)制成,但在替代实施例中,其他材料也是可能的。
如上所述,在本发明的一个方面中,锁接收器46构造成可从机舱14的外部接近。因此,插座100构造成具有长度,使得插座100的下端104可从机舱14的外部接近。更具体地,插座100的长度使得下端104与外壳38的外表面(例如下壁48)齐平,或者可能更优选地,稍微延伸超过外壳38的外表面。当插座100稍微延伸超过外壳38的外表面时,则在将支撑框架28安装到机舱14的过程中,支撑框架28构造成避免与机舱14的外壳38接触,而是与插座100的下端104接触。以此方式,最小化或消除了在安装支撑框架28时损坏机舱14的机会。当插座100与外壳38的外表面齐平时,在安装过程中必须特别小心以避免支撑框架28和机舱14的外壳38之间的过度接触。在任何情况下,插座100构造成跨越机舱14的外壳38与机舱14的结构部分(例如底座板108)之间的距离。因此,可以从机舱14的外部接近机舱14的结构方面(例如,底座板108),而不必重复地切割或以其他方式形成穿过外壳38的孔。
如图14至图19可能最佳示出的,插座100的下端104包括端板122,端板122限定开口或键槽124,开口或键槽124通向插座100的通道106。键槽124可构造成具有不对称构造。更具体地,端板122中的键槽124构造成具有与锁销80的头部82的形状大致对应的形状。当锁销80具有对准取向(其可对应于锁销80绕其轴线的一个或更多个旋转位置)时,允许锁销80的头部82穿过键槽124并被接纳在插座100的通道106中。当锁销80处于非对准取向时,不允许锁销80穿过键槽124并进入插座100的通道106。因此,只有当锁销80相对于插座100的键槽124具有一定取向时,才允许将锁销80容纳在相应的插座100内。当处于对准位置时锁销80相对于插座100的位置在本文中称为解锁位置。在解锁位置,锁销80的头部82能够穿过插座100的键槽124。
在示例性实施例中,插座100的键槽124可被构造为大致矩形的槽126,槽126在第一方向上具有第一长度(略大于L1)并且在与第一方向大致垂直的第二方向上具有第二长度(略大于L2),第二长度小于第一长度。当锁销80的头部82的棘爪86与槽126的长度方向对准时,头部82能够穿过槽126,从而允许锁销80容纳在插座100的通道106中。当锁销80的头部82的棘爪86不与槽126的长度方向对准时,头部82不能穿过槽126,从而阻挡锁销80被接纳在插座100中。应当理解,本发明的各方面不限于键槽124构造为矩形槽126。在替代实施例中,例如,锁销80的头部82和插座100的键槽124可具有多种形状和布置,只要它们在处于第一相对位置时允许锁销80进入插座100,而在不处于第一相对位置时阻挡锁销80进入插座100。因此,键槽124不仅限于这里所示和所述的槽结构。
在连接系统36的另一方面,一旦锁销80被接纳在插座100的通道106中,锁销80保持相对于插座100可移动(例如,可旋转),以便将锁销80移出对准位置并移入非对准位置。当锁销80旋转到非对准取向时,锁销80的头部82被阻挡从插座100的端板122中的键槽124中退出,从而将头部82限制在插座100内。因此,锁销80被锁定到插座100。当处于非对准位置时锁销108相对于插座100的位置在本文中称为锁定位置。如上所述,键槽124可以构造为槽126。当锁销80处于锁定位置时,头部82的棘爪86不再与槽126的长度尺寸对准,而是覆盖在端板122的上表面128上。更具体地,锁销80的头部82的棘爪86(甚至更具体地,棘爪86的支承表面88)构造成与端板122的上表面128接合,以在使用期间支承由叶片接近系统24提供的载荷。
在示例性实施例中,端板122的上表面128可包括一个或更多个凸台130,凸台130构造成在锁销80的头部82已经穿过键槽124之后限制锁销80相对于插座100的旋转程度。作为示例而非限制,一个或更多个凸台130可定位成将锁销80和插座100之间的相对旋转限制为小于或等于约90度。这将使与端板122的上表面128接合的支承表面88的面积最大化。
在连接系统36的另一方面,锁销80相对于插座100在解锁位置和锁定位置之间的旋转可以通过机舱14的内部实现。这避免了需要机舱14外部的人员来实现叶片接近系统24的支撑框架28与风轮机10的机舱14之间的连接。相反,叶片接近系统24的支撑框架28和机舱14之间的连接可以通过位于机舱14内部的人员来实现。为此,连接系统36可以包括一个或更多个键132,用于将锁销80从解锁位置转动到锁定位置(反之亦然)。在示例性实施例中,如图14至图19所示,键132可包括细长主体134,细长主体134具有限定销接口136的第一端、限定抓握部分138的第二端以及在第一端和第二端之间延伸的通道140。细长主体134的尺寸可设置成配合在一个或更多个凸耳110的主开口120内,并由此接近插座100的通道106内的锁销80的头部82。销接口136构造成接合锁销80的头部82,使得当如此接合时,键132的旋转引起锁销80的相应旋转。例如,在一个实施例中,键接口136可包括一对相对的槽,该槽向主体134的端部开口并构造成将锁销80的头部82紧密地接纳在其中。然而,应当理解,键接口136可以根据头部82的构造而具有多种构造。在一个实施例中,例如,键132可以构造成手动旋转,并且抓握部分138可以构造成由技术人员接合。在另一个实施例中,键132可以构造成用工具转动,并且抓握部分138可以构造成与该工具对接。
为了阻止水和其他碎屑进入机舱14的内部,连接系统36还可包括盖(未示出)。在一个实施例中,盖可以采取插塞的形式,插塞位于一个或更多个凸耳110的主开口120内,以阻塞通过凸耳110的通道。替代地,盖可包括位于凸耳110顶部上以覆盖主开口120的帽。此外,盖可包括覆盖插座100的端板122中的键槽124的铰接门或开闭器,该铰接门或开闭器被朝向关闭位置偏压并且仅通过与锁销80接合而移动到打开位置。无论设计如何,当通过锁销80接合时,盖应该自动打开,或者当使用叶片接近系统24时,盖应该选择性地从机舱14的内部移除。此外,密封件或其他阻塞件(未示出)也可以定位在插座100的外壁和外壳38中的开口的内周边之间,插座100定位成穿过该开口。
已经在上面详细描述了连接系统36,将参照图9至图19描述如何使用连接系统36将叶片接近系统24的支撑框架28连接到风轮机10的机舱14。出于描述的目的,应当记住,与机舱14相关联的锁接收器46构造为机舱结构的永久部分。例如,包括锁接收器46可以是机舱14的原始制造的一部分,或者可以来自现有风轮机10的一次翻新。在任何情况下,当期望维修叶片时,例如通过对叶片20执行检查、维护、修理或其他处理,风轮机10的转子16可以旋转,直到期望的叶片20指向基本平行于塔架12的向下方向。叶片接近系统24的支撑框架28可以定位在所需叶片20下方的工作表面上并且邻近塔架12的基部,支撑框架28可能已经通过卡车或轮船被拖到风轮机地点。如上所讨论的,支撑框架28可以通过一个或更多个支脚68支撑在工作表面上。当支撑框架28在工作表面上时,提升缆绳30可以例如通过旋转紧固件66联接到支撑框架28的锚固梁50,并且支脚68将锚固梁50升高离开工作表面一定的量以便于提升缆绳30的附接。
如图9至图12所示,一个或更多个绞车144可以定位在机舱14中并且邻近机舱14的底座板108中的一个或更多个凸耳110。更具体地,各个绞车144可大致定位在凸耳110上方,使得与绞车144相关联的引导缆绳92可大致与凸耳110中的主开口120对准。在一个实施例中,绞车144可形成风轮机10的机舱14的永久部分。然而,在替代实施例中,绞车144可以是临时的,并被带到机舱14并固定到机舱14,用于使用叶片接近系统24进行检查、维护和/或修理的特定目的。在任何情况下,绞车144构造成放出并收回相应的引导缆绳92,并且绞车144的重量额定为在将支撑框架28提升到机舱14的过程中共同支撑至少支撑框架28(不一定支撑整个叶片接近系统24)。
如图9和图10所示,引导缆绳92的端部146穿过键132的通道140,使得键132围绕缆绳92设置但保持相对于键132可滑动。然后,引导缆绳92的端部146穿过凸耳110中的主开口120,穿过插座100的通道106和键槽124,并从机舱14中出来。绞车144可被致动以使引导缆绳92的端部146朝向工作表面降低,如图10中的箭头所示。从这里,引导缆绳92的端部146可以联接到支撑框架28。更具体地,并且在本发明的另一方面,引导缆绳92可构造成联接到支撑框架28上的锁元件44。这样,当支撑框架28通过绞车144朝向机舱14升高时,锁元件44自动地与机舱14上的锁接收器46对准,引导缆绳92延伸穿过锁接收器46。换言之,因为引导缆绳92延伸穿过机舱14上的锁接收器46和支撑框架28上的锁元件44,所以这些特征由于提升过程而变得自对准。因此,人员不必在机舱14的外部来对准连接系统36的连接构件40,42。
在一个实施例中,为了将引导缆绳92联接到锁元件44,引导缆绳92的端部146插入穿过锁销80的通道90。一旦引导缆绳92被馈送通过锁销80,可选择性地移除的阻塞构件148可附接到引导缆绳92的端部146,以阻止端部146通过锁销80的通道90向回移动。在支撑框架28被提升离开工作表面之前,锁销80可以被旋转到解锁位置。这可以手动地或使用合适的工具来实现。在任何情况下,引导缆绳92现在联接到支撑框架28,并且绞车144可以被致动以收回引导缆绳92并且沿着塔架12朝向机舱14向上提升支撑框架28。例如,图11示出了当支撑框架28被升高并接近机舱14的下壁48时的支撑框架28。当支撑框架28朝向机舱14升高时,塔架引导件70可以接触塔架12。
如上所述,因为引导缆绳92延伸穿过插座100和锁销80二者,所以连接系统36的这两个连接元件40,42是自对准的。如图15和图16所示,当支撑框架28靠近机舱14并且锁销80处于解锁位置时,锁销80的头部82与插座100的键槽124对准并且被允许穿过键槽124并且被定位在插座100的通道106中。例如,可以启动绞车144,直到锚固梁50的上壁58与机舱14的下壁48的外部接合或与插座100的下端104接合(在插座100延伸超过下壁48的外表面的情况下)。如图16所示,锁销80的头部82定位在端板122的上表面128的上方,例如稍上方。这种布置提供了间隙以允许锁销82相对于插座100旋转。
如图17和图18所示,键132可以沿着引导缆绳92降低,使得销接口136插入穿过凸耳110中的主开口120并进入插座110的通道106,以与位于通道106中的锁销80的头部82接合。然后可以从机舱14的内部旋转键132以将锁销80从解锁位置移动到锁定位置。键132的旋转可以手动地或使用工具进行。在任何情况下,在锁定位置,锁销80的头部82的棘爪86(现在在图18和图19中延伸进出纸面)覆盖在端板122的上表面128上,并且锁销80被阻止穿过键槽124返回并与插座100脱离。因此,叶片接近系统24的支撑框架28现在通过连接系统36牢固地联接到机舱14。
从这里,叶片维修平台26可定位在叶片20下方的工作表面上并且邻近塔架12的基部,并且操作性地联接至从安装在机舱14的下壁48上的支撑框架28延伸的多个提升缆绳30。提升缆绳30与叶片维修平台26的连接是公知的,叶片维修平台26的操作也是公知的,以沿着风轮机叶片20的长度移动平台。因此,这里不再进一步描述这些方面。
当用叶片接近系统24进行的工作完成时(即,对风轮机10的一个或更多个风轮机叶片20的工作),叶片接近系统24可以基本上以相反的顺序拆卸。在这点上,叶片维修平台26可下降到工作表面并与提升缆绳30断开。键132可以沿着引导缆绳92降低,使得销接口136通过凸耳110中的主开口120插入并进入插座110的通道106中,以与位于通道106中的锁销80的头部82接合。然后可以从机舱14的内部旋转键132以将锁销80从锁定位置移动到解锁位置。键132的旋转可以手动地或使用工具进行。当然,这在支撑框架28由绞车144的引导缆绳92支撑时完成。在任何情况下,在解锁位置,锁销80的头部82的棘爪86与插座100的端板122中的键槽124对准,并且锁销80被允许穿过键槽124返回并与插座100脱离。因此,叶片接近系统24的支撑框架28现在可以与机舱14分离。在这点上,绞车144可被启动,例如,以放出引导缆绳92并使支撑框架28从机舱14并朝向工作表面下降。
一旦在工作表面上,支撑框架28可以与引导缆绳92分离,并且引导缆绳92可以朝向绞车144收回。多个提升缆绳30可以从支撑框架28移除并储存。如果绞车144是临时的,它们可以在此时从机舱14移除。然后可以将盖放置在机舱连接构件40上或机舱连接构件40中,以限制空气、水和其他碎屑通过机舱连接构件40进入机舱14的内部。可以从机舱14的内部实现将盖添加到机舱连接构件40。
图20示出了根据本发明的支撑框架28的替代实施例。在该实施例中,支撑框架28包括联接到锚固梁50的第一端54和第二端56中的每一个的外伸支架152(仅示出一个)。每个外伸支架152包括大致三角形的框架154,框架154由例如以三角形构造联接在一起的三个细长支柱156形成。框架154的第一交叉点或角158被构造成操作性地联接到锚固梁50的端54,56。例如,在示例性实施例中,锚固梁50的端54,56包括远离梁50的端54,56延伸的圆柱形轴160,并且外伸支架152包括孔或孔口162,孔或孔口162构造成在其中能旋转地接纳轴160。这种布置允许外伸支架152相对于锚固梁50绕由轴160限定的轴线旋转。然后,外伸支架152可以牢固地但能旋转地安装在轴160上。
三角形框架154的另一个交叉点或角164可以包括一个或更多个塔架引导件166,该塔架引导件构造成在支撑框架28安装到机舱14的过程中与风轮机10的塔架12相接合。在一个实施例中,塔架引导件70可包括具有多个轮72(示出两个)的轮架74。在将锚固梁50从工作表面提升到机舱14的过程中,轮72可构造成与塔架12的外表面接合并沿塔架12的外表面滚动,从而在锚固梁50被朝向机舱14提升时支撑并引导锚固梁50。与上述类似,一个或更多个塔架引导件166可以包括一个或更多个低摩擦轴承垫或其他滚动和/或滑动元件。
三角形框架154的第三交叉点或角168可以包括附接板170,该附接板构造成接纳叶片接近系统30的一个或更多个提升缆绳30。更具体地,附接板170可构造成联接到一个或更多个旋转紧固件66,例如用于附接到相应的提升缆绳30。
虽然已经通过各种优选实施例的描述说明了本发明,并且虽然已经详细描述了这些实施例,但是申请人的意图不是将所附权利要求的范围限制或以任何方式限定到这样的细节。其他优点和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此,根据用户的需要和偏好,本发明的各种特征可以单独使用或以任何组合使用。
Claims (31)
1.一种叶片接近系统(24),该叶片接近系统用于维修风轮机(10)的至少一个叶片(20),所述风轮机(10)包括塔架(12)、联接至所述塔架(12)的机舱(14)以及联接至所述机舱(14)并具有所述至少一个叶片(20)的转子(16),所述叶片接近系统(24)包括:
支撑框架(28),该支撑框架构造成联接到所述机舱(14);
多个提升缆绳(30),所述多个提升缆绳构造成联接到所述支撑框架(28);以及
叶片维修平台(26),该叶片维修平台构造成联接到所述多个提升缆绳(30)并且使用所述多个提升缆绳(30)沿着所述至少一个叶片(20)移动,
其中,所述支撑框架(28)包括至少一个支撑框架连接构件(42),该至少一个支撑框架连接构件构造成选择性地附接到包括在所述机舱(14)里的至少一个机舱连接构件(40)和与所述至少一个机舱连接构件分离,并且
其中,所述至少一个支撑框架连接构件(42)构造成与所述至少一个机舱连接构件(40)协作以限定解锁位置和锁定位置,该解锁位置构造成允许所述支撑框架(28)附接到所述机舱(14)并允许所述支撑框架(28)与所述机舱(14)分离,该锁定位置构造成阻止所述支撑框架(28)与所述机舱(14)分离。
2.根据权利要求1所述的叶片接近系统(24),其中,所述至少一个支撑框架连接构件(42)能相对于所述支撑框架(28)在第一位置与第二位置之间移动,其中,所述第一位置对应于相对于所述机舱连接构件(40)的所述解锁位置,且其中,所述第二位置对应于相对于所述机舱连接构件(40)的所述锁定位置。
3.根据权利要求2所述的叶片接近系统(24),其中,所述至少一个支撑框架连接构件(42)能相对于所述支撑框架(28)在所述第一位置与所述第二位置之间旋转。
4.根据前述权利要求中任一项所述的叶片接近系统(24),其中,所述至少一个支撑框架连接构件(42)包括锁销(80),所述锁销(80)包括:
细长轴;
在所述细长轴的第一端处的扩大头部(82);以及
锁定螺母(84),该锁定螺母能附接到所述细长轴的第二端。
5.根据权利要求4所述的叶片接近系统(24),其中,所述锁销(80)包括从所述扩大头部(82)延伸到所述细长轴的所述第二端的通道(90)。
6.根据权利要求4或5所述的叶片接近系统(24),其中,所述扩大头部(82)为大致矩形,该矩形包括具有第一长度的第一边和具有第二长度的第二边,并且其中,所述第二长度小于所述第一长度。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的叶片接近系统(24),其中,所述支撑框架(28)包括锚固梁(50),该锚固梁限定上壁、下壁、后壁、前壁、第一端和第二端,其中,所述多个提升缆绳(30)构造成联接到所述锚固梁(50)的所述下壁,并且所述锁销(80)延伸穿过所述锚固梁(50),使得所述扩大头部(82)邻近所述上壁并且所述锁定螺母(84)邻近所述下壁。
8.根据权利要求7所述的叶片接近系统(24),其中,所述支撑框架(28)还包括至少一个塔架引导件(70),所述至少一个塔架引导件联接到所述锚固梁(50)的所述后壁并构造成在将所述支撑框架(28)安装到所述机舱(14)期间与所述风轮机(10)的所述塔架(12)接合。
9.根据权利要求7或8所述的叶片接近系统(24),其中,所述支撑框架(28)还包括支脚(68),该支脚邻近所述锚固梁(50)的所述第一端和所述第二端并且构造成将所述支撑框架(28)支撑在工作表面上。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的叶片接近系统(24),其中,所述支撑框架(28)还包括:
第一外伸支架(152),该第一外伸支架构造成能旋转地安装到所述锚固梁(50)的所述第一端;以及
第二外伸支架(152),该第二外伸支架构造成能旋转地安装到所述锚固梁(50)的所述第二端,
其中,所述第一外伸支架(152)和所述第二外伸支架(152)中的每一个都包括至少一个塔架引导件(166),所述至少一个塔架引导件构造成在将所述支撑框架(28)安装在所述机舱(14)上期间与所述风轮机(10)的所述塔架(12)接合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的叶片接近系统(24),该叶片接近系统还包括键(132),该键用于将所述至少一个机舱连接构件(40)和所述至少一个支撑框架连接构件(42)定位在所述锁定位置和所述解锁位置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的叶片接近系统(24),其中,所述支撑框架(28)包括多个支撑框架连接构件(42)。
13.一种用于风轮机(10)的机舱(14),该机舱构造成联接至叶片接近系统(24),该叶片接近系统用于维修所述风轮机(10)的至少一个叶片(20),所述叶片接近系统(24)包括支撑框架(28)、多个提升缆绳(30)以及叶片维修平台(26),所述机舱(14)包括:
内部结构框架(108);
外壳(38),该外壳联接到所述内部结构框架(108)并围绕所述内部结构框架(108)设置;以及
至少一个机舱连接构件(40),所述至少一个机舱连接构件联接到所述内部结构框架(108)并构造成选择性地附接到包括在所述叶片接近系统(24)的所述支撑框架(28)里的至少一个支撑框架连接构件(42)和与所述至少一个支撑框架连接构件(42)分离,所述至少一个机舱连接构件(40)从所述结构框架(108)延伸到所述外壳(38)以便能从所述机舱(14)的外部接近,
其中,所述至少一个机舱连接构件(40)构造成与所述至少一个支撑框架连接构件(42)协作以限定解锁位置和锁定位置,该解锁位置构造成允许所述支撑框架(28)附接到所述机舱(14)并允许所述支撑框架(28)与所述机舱(14)分离,该锁定位置构造成阻止所述支撑框架(28)与所述机舱(14)分离。
14.根据权利要求13所述的机舱(14),其中,所述结构框架包括底座板(108),并且其中,所述至少一个机舱连接构件(40)联接到所述底座板(108)。
15.根据权利要求14所述的机舱(14),其中,所述底座板(108)包括至少一个凸耳(110),所述至少一个凸耳具有延伸穿过所述至少一个凸耳(110)的开口(120),并且其中,所述至少一个机舱连接构件(40)联接到所述至少一个凸耳(110)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的机舱(14),其中,所述外壳(38)包括下壁(48),并且其中,所述至少一个机舱连接构件(40)从所述结构框架延伸到所述下壁(48),以便能从所述机舱(14)的外部接近。
17.根据权利要求16所述的机舱(14),其中,所述机舱连接构件(40)的端部与所述下壁(48)的外表面基本齐平或延伸超过所述下壁(48)的外表面。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的机舱(14),其中,所述至少一个机舱连接构件(40)包括插座(100),所述插座(100)包括:
管状主体,该管状主体具有第一端、第二端以及在该第一端与该第二端之间延伸的通道,其中,所述第一端附接到所述结构框架(108),并且所述第二端邻近所述外壳(38)且能从所述机舱(14)的外部接近;以及
键槽(124),该键槽邻近所述管状主体的所述第二端并且构造成允许或阻止所述插座(100)与所述至少一个支撑框架连接构件(42)接合。
19.根据权利要求18所述的机舱(14),其中,所述管状主体的所述第一端包括用于附接到所述结构框架(108)的凸缘(112),并且其中,所述管状主体的所述第二端包括端板(122),所述键槽(124)形成在所述端板(122)中。
20.根据权利要求18或19所述的机舱(14),其中,所述键槽(124)构造为大致矩形的槽(126),所述槽包括具有第一长度的第一边和具有第二长度的第二边,并且其中,所述第二长度小于所述第一长度。
21.根据权利要求19或20所述的机舱(14),其中,所述端板(122)还包括凸台(130),该凸台用于在所述支撑框架连接构件(42)与所述机舱连接构件(40)接合时限制所述支撑框架连接构件(42)的移动。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的机舱(14),其中,所述机舱(14)包括多个机舱连接构件(40)。
23.一种将叶片接近系统(24)与风轮机(10)的机舱(14)一起用来维修所述风轮机(10)的至少一个叶片(20)的方法,
其中,所述叶片接近系统(24)包括支撑框架(28)、多个提升缆绳(30)和叶片维修平台(26),
其中,所述风轮机(10)包括塔架(12)、联接到所述塔架(12)的所述机舱(14)以及联接到所述机舱(14)并且具有所述至少一个叶片(20)的塔架(16),并且
其中,所述支撑框架(28)包括至少一个支撑框架连接构件(42),所述机舱(14)包括能从所述机舱(14)的外部接近的至少一个机舱连接构件(40),并且所述至少一个支撑框架连接构件(42)构造成与所述至少一个机舱连接构件(40)协作以限定解锁位置和锁定位置,该解锁位置构造成允许所述支撑框架(28)附接到所述机舱(14)并允许所述支撑框架(28)与所述机舱(14)分离,该锁定位置构造成阻止所述支撑框架(28)与所述机舱(14)分离,
所述方法包括:
将所述支撑框架(28)定位在工作表面上,邻近所述塔架(12);
将所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)布置在所述解锁位置;
将所述支撑框架(28)从所述工作表面朝向所述机舱(14)升高;
将所述至少一个支撑框架连接构件(42)与所述至少一个机舱连接构件(40)接合;以及
将所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)布置在所述锁定位置,由此将所述支撑框架(28)附接到所述机舱(14)。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述至少一个机舱连接构件(40)固定到所述机舱(14),并且其中,所述至少一个支撑框架连接构件(42)能相对于所述支撑框架(28)在第一位置与第二位置之间移动,其中,所述第一位置对应于相对于所述机舱连接构件(40)的所述解锁位置,并且其中,所述第二位置对应于相对于所述机舱连接构件(40)的所述锁定位置,
其中,将所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)布置在所述解锁位置进一步包括:将所述至少一个支撑框架连接构件(42)定位在所述第一位置,并且
其中,将所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)布置在所述锁定位置进一步包括:将所述至少一个支撑框架连接构件(42)定位在所述第二位置。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,将所述至少一个支撑框架连接构件(42)定位在所述第一位置进一步包括:将所述支撑框架连接构件(42)旋转到所述第一位置,且其中,将所述至少一个支撑框架连接构件(42)定位在所述第二位置进一步包括:将所述支撑框架连接构件(42)旋转到所述第二位置。
26.根据权利要求24或25的方法,其中,将所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)布置在所述锁定位置进一步包括:
从所述机舱(14)的内部使所述至少一个支撑框架连接构件(42)与键(132)接合;以及
移动所述键(132)以将所述至少一个支撑框架连接构件(42)定位在所述第二位置。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法,其中,将所述支撑框架(28)从所述工作表面朝向所述机舱(14)升高进一步包括:
在所述机舱(14)中邻近所述至少一个机舱连接构件(40)设置至少一个绞车(144),所述至少一个绞车(144)能够放出和收回具有端部的引导缆绳(92);
将所述引导缆绳(92)的所述端部插入穿过所述至少一个机舱连接构件(40);
将所述引导缆绳(92)联接到所述支撑框架(28)上的所述至少一个支撑框架连接构件(42);以及
致动所述至少一个绞车(144)以将所述支撑框架(28)从所述工作表面朝向所述机舱(14)升高,
其中,在所述支撑框架(28)接近所述机舱(14)时,所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)彼此对准。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的方法,该方法还包括:当所述支撑框架(28)在所述工作表面上时,将所述多个提升缆绳(30)联接到所述支撑框架(28)。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的方法,该方法还包括:
将所述叶片维修平台(26)定位在所述工作表面上,邻近所述塔架(12);以及
将所述多个提升缆绳(30)附接到所述叶片维修平台(26),由此允许所述叶片维修平台(26)沿着所述至少一个叶片(20)的长度移动。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的方法,该方法还包括:
将所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)布置在所述解锁位置;
使所述至少一个支撑框架连接构件(42)与所述至少一个机舱连接构件(40)脱离,由此使所述支撑框架(28)与所述机舱(14)分离;以及
将所述支撑框架(28)从所述机舱(14)朝向所述工作表面降低。
31.根据从属于权利要求24的权利要求30所述的方法,其中,将所述至少一个支撑框架连接构件(42)和所述至少一个机舱连接构件(40)布置在所述解锁位置进一步包括:将所述至少一个支撑框架连接构件(42)定位在所述第一位置。
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