CN206273774U - 用于叶轮翻身的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于叶轮翻身的装置，包括基座框架、支撑梁、支撑框架、旋转框架和举升系统，所述支撑框架通过所述支撑梁固定安装在所述基座框架上方，所述旋转框架通过铰接轴可转动地铰接在所述支撑框架上，所述举升系统的活动端与所述旋转框架固定连接，所述举升系统使所述旋转框架绕所述铰接轴旋转。据此，可以将叶轮从其旋转轴线与水平面垂直放置的状态转动到其旋转轴线与水平面成任意角度的状态。

Description

用于叶轮翻身的装置

技术领域

本实用新型提供了一种用于风力发电机组的叶轮翻身装置。

背景技术

风力发电机组主要由叶片、叶轮、发电机、机舱、塔筒等组成。塔筒通过塔底法兰固定于塔筒基础之上，塔筒顶部安装有机舱。直驱型风力发电机组发电机与机舱底座连接，叶轮轮毂与发电机动轴直接连接，叶片通过变桨轴承连接至叶轮轮毂。双馈型风力发电机组发电机安装在机舱内部，叶轮轮毂通过转轴连接至发电机转子轴，叶片通过变桨轴承连接至叶轮轮毂。下文将直驱型风力发电机组发电机转子动轴和双馈型风力发电机转轴统称为动轴。

风载荷作用于叶片，叶片受载旋转，带动叶轮及动轴旋转实现发电。叶轮除承受自身重力外，主要承受来自叶片的重力、叶片产生的弯矩以及叶片旋转时的离心力作用。目前风力发电机组均具有自动变桨功能，因此叶轮还要承受来自变桨系统的重力载荷。低风速型大兆瓦风机的叶片要设计得足够大，叶轮承受的载荷越来越大，需要叶轮有足够的强度，叶轮的总体重量和外形尺寸也越来越大。

现代水平型风力发电机组叶轮旋转轴一般设计成与水平面成小角度。在风力发电机组吊装过程中需要将叶轮调整到安装角度，以利于叶轮与动轴连接。目前叶轮吊装时，一般将一支叶片或三支叶片连接至叶轮进行吊装。其中一支叶片作为溜尾叶片，在叶轮提升到最终安装位置时调整叶轮的角度。叶轮叶片组合体吊装需要两台起重机配合起吊，其中一台用于组合体的提升，另一台用于控制溜尾叶片。叶轮在与动轴连接过程中叶轮角度的调节受风况、人员操作水平的限制，处于一种不完全受控的状态，而且叶轮角度也不能做到精确调整。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于将叶轮转动到其旋转轴线与水平面成任意角度的状态，以利于叶轮与风力发电机组的动轴对接的用于风力发电机组的叶轮翻身装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种用于叶轮翻身的装置，包括基座框架、支撑梁、支撑框架、旋转框架和举升系统，所述支撑框架通过所述支撑梁固定安装在所述基座框架上方，所述旋转框架通过铰接轴可转动地铰接在所述支撑框架上，所述举升系统的活动端与所述旋转框架固定连接，所述举升系统使所述旋转框架绕所述铰接轴旋转。

所述举升系统的固定端设置在所述基座框架上。

所述举升系统为液压缸，所述液压缸的活塞杆连接到所述旋转框架，所述液压缸的缸体设置在所述基座框架上。

所述支撑框架包括两个支撑框架竖梁和连接所述两个支撑框架竖梁相对所述铰接轴的一侧端部的支撑框架横梁。

所述旋转框架包括两个旋转框架竖梁，所述两个旋转框架竖梁分别和所述两个支撑框架竖梁另一侧端部铰接在一起，所述旋转框架还包括连接所述两个旋转框架竖梁的至少一个连接部分。

所述旋转框架还包括连接两个旋转框架竖梁的旋转框架中间梁，所述举升系统的活动端与所述旋转框架中间梁固定连接。

所述旋转框架上设置有安装叶轮的可拆卸的运输支架。

靠近所述铰接轴的所述支撑梁为斜支撑梁。

所述支撑梁、所述支撑框架、所述旋转框架和所述举升系统布置在所述基座框架的一侧。

相对于现有技术，通过本实用新型的叶轮翻身装置可以实现叶轮作业所需要的任意角度，且角度定位精度高。叶轮的翻身过程不需要起重机的参与，翻身作业全过程受控，风险低。本装置的所有部件间无相对滚动摩擦，不会对装置部件产生磨损。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的叶轮翻身装置上安放叶轮时的示意图。

图2是利用本实用新型实施例的叶轮翻身装置使叶轮翻身的示意图。

图3是与图2对应的主视图。

图4是利用本实用新型实施例的叶轮翻身装置完成翻身之后的叶轮的运动方向的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述。

图1是根据本实用新型实施例的叶轮翻身装置上安放叶轮时的示意图。如图1所示，需要翻身的叶轮2被放置在叶轮翻身装置上，叶轮2的旋转轴线22与水平面垂直。

图2是利用本实用新型实施例的叶轮翻身装置使叶轮翻身的示意图。参照图1和图2，叶轮翻身装置可包括基座框架11、支撑梁12、支撑框架13、旋转框架14、举升系统，所述支撑框架13通过所述支撑梁12固定安装在所述基座框架11上方，所述旋转框架14通过铰接轴可转动地铰接在所述支撑框架13上，所述举升系统的活动端与所述旋转框架固定连接，所述举升系统使所述旋转框架14绕所述铰接轴旋转。支撑梁12、所述支撑框架13、所述旋转框架14和所述举升系统布置在所述基座框架11的一侧。此叶轮翻身装置可以带动叶轮按照预定的角度进行翻身。

基座框架11被牢靠地固定于水平面上，可包括两个平行的基座框架竖梁111、第一基座框架横梁112、第二基座框架横梁113、第三基座框架横梁114以及多个基座框架辅助横梁115，在第一基座框架横梁112的表面上固定安装有支座112a。第一基座框架横梁112、第二基座框架横梁113、第三基座框架横梁114以及多个基座框架辅助横梁115固定安装在两个基座框架竖梁111之间。第二基座框架横梁113、第三基座框架横梁114和两个基座框架竖梁111构成基座框架11的主结构。基座框架辅助横梁115用于增加基座框架11的承载面积。支座112a用于连接到后述的液压缸15。

第二基座框架横梁113和第三基座框架横梁114固定安装在两个基座框架竖梁111的两端部，以形成基座框架11的两侧。多个基座框架辅助横梁115可被设置为彼此平行并且位于靠近第二基座框架横梁113的位置，但不限于此。第一基座框架横梁112位于靠近第三基座框架横梁114的位置。

支撑梁12包括两个竖支撑梁121和两个斜支撑梁122。两个竖支撑梁121分别固定安装在两个基座框架竖梁111上并且两个斜支撑梁122分别固定安装在两个基座框架竖梁111上，以在支撑梁12上设置支撑框架13。两个竖支撑梁121被设置为靠近第三基座框架横梁114并且与基座框架11大致垂直。斜支撑梁122被设置为靠近基座框架辅助横梁115并且与竖支撑梁121不平行。详细地说，两个斜支撑梁122的上端偏离两个竖支撑梁121，下端靠近两个竖支撑梁121。此种设计可防止叶轮2在翻身时导流罩21与斜支撑梁122发生接触。

支撑框架13固定安装在竖支撑梁121和斜支撑梁122的上端并且被设置为与基座框架11平行。支撑框架13整体呈匚字形，包括两个支撑框架竖梁131和133以及连接两个支撑框架竖梁131和133相对所述铰接轴的一侧端部的支撑框架横梁132。支撑框架横梁132将两个竖支撑梁121的上端彼此连接，支撑框架竖梁131将位于同一个基座框架竖梁111上的竖支撑梁121和斜支撑梁122的上端彼此连接，支撑框架竖梁133将位于同一个基座框架竖梁111上的斜支撑梁122和竖支撑梁121的上端彼此连接。在两个斜支撑梁122的顶端之间无连接梁。在支撑框架竖梁131的靠近斜支撑梁122的一端设有一个通孔，在支撑框架竖梁133的靠近斜支撑梁122的一端设有另一通孔。

旋转框架14包括旋转框架横梁142、旋转框架中间梁143、连接块144和145以及两个旋转框架竖梁141。旋转框架横梁142和旋转框架中间梁143固定安装在两个旋转框架竖梁141之间。两个旋转框架竖梁141的朝向支撑框架13的一个表面上设有连接块144和145，连接块144和145分别从两个旋转框架竖梁141的所述一个表面上突出。连接块144、145设有通孔，供铰接轴134通过。铰接轴134依次通过支撑框架竖梁131的通孔、连接块144的通孔、连接块145的通孔以及支撑框架竖梁133的通孔，以使旋转框架14可围绕铰接轴134旋转。在旋转框架中间梁143的一个表面上固定安装有支座143a，支座143a用于连接到后述的液压缸15。在非作业状态时，旋转框架14叠置于支撑框架13上。

举升系统的固定端设置在所述基座框架11上。举升系统可以为液压缸15，液压缸15包括活塞杆151和缸体152。液压缸15的缸体152可与第一基座框架横梁112的支座112a可旋转地铰接。液压缸15的活塞杆151可与旋转框架中间梁143的支座143a可旋转地铰接，由此可以将固定在旋转框架14上的叶轮2从其旋转轴线22与水平面垂直放置的状态转动到其旋转轴线22与水平面成任意角度的状态。举升系统还可以为气压缸。

叶轮2可直接固定到旋转框架14上。为了防止叶轮2与旋转框架14直接接触而导致变形或损坏，叶轮2通过可拆卸的运输支架16固定在旋转框架14上。运输支架16先固定到叶轮2的底面，然后与叶轮2一起被安放到旋转框架14的与所述一个表面背对的另一表面上。接着，再固定运输支架16和旋转框架14。运输支架16的形状和结构没有特别限制，只要能够承担叶轮的重量即可。因此，可通过液压缸15的伸缩来实现旋转框架14绕连接轴134的精确旋转，即通过液压缸15的活塞杆151的行程来控制旋转框架14与支撑框架13的夹角角度，从而使连接于运输支架16的叶轮2翻身，并能够实现精确角度控制。

图3是与图2对应的主视图。

图4是利用本实用新型实施例的叶轮翻身装置完成翻身之后的叶轮的运动方向的示意图。

现代水平型风力发电机组的旋转轴线一般设置为与水平线成一定的角度，这就要求风力发电机组的叶轮2在与风力发电机动轴连接时也成与所述一定的角度相同的角度。本实用新型实施例提供了一种用于叶轮翻身的装置，该装置可将叶轮2从其旋转轴线22与水平面成直角的状态旋转为其旋转轴线22与水平面成一定角度的状态，一定角度是指风力发电机组的旋转轴线与水平面的角度。

本实用新型实施例的用于叶轮翻身的装置可通过如下步骤来实现叶轮的翻身：

(1)将本装置的基座框架11牢靠的固定于水平面上，该固定位置应考虑风力发电机组组装的便利性。可设置配重，以增加本装置的稳定性。

(2)叶轮2在翻身作业前处于运输状态，叶轮2的旋转轴线22与水平面成直角连接于运输支架16上。通过运输工具将叶轮2运输至本装置处。利用起重机提升叶轮2，通过运输支架16将叶轮2连接至本装置的旋转框架14上，此时旋转框架14成水平状态叠置于支撑框架13上。旋转框架14和支撑框架13通过连接轴134连接，并且旋转框架14可绕连接轴134旋转。

(3)启动液压缸15，液压缸15的活塞杆151相对于缸体152伸长。活塞杆151相对于缸体152伸长以驱动旋转框架14绕连接轴134旋转，进而使连接于旋转框架14的叶轮2旋转。可通过控制活塞杆151相对于缸体152伸长的长度来精确控制旋转框架14的旋转角度，以使叶轮2旋转后旋转轴线22与水平面的夹角等于风力发电机组的旋转轴线与水平面的夹角，叶轮2翻身动作完成。

(4)叶轮翻身完成后，使用起重机将叶轮2提升，使叶轮2与运输支架16脱离，进行叶轮2与风力发电机组动轴的连接。此时，需要先接触叶轮2与运输支架16的结合状态。

(5)再次运行液压缸15，活塞杆151相对于缸体152收缩，带动旋转框架14恢复水平位置。使运输支架16与旋转框架14分离。运输支架16可返回叶轮组装厂再次使用。

(6)叶轮翻身作业完成。

虽然上面已经详细描述了本实用新型的示例性实施例，但本实用新型所属技术领域中具有公知常识者在不脱离本实用新型的精神和范围内，可对本实用新型的实施例做出各种的修改和变型。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本实用新型的精神和范围内。

Claims (9)

1.一种用于叶轮翻身的装置，其特征在于，包括基座框架(11)、支撑梁(12)、支撑框架(13)、旋转框架(14)和举升系统，所述支撑框架(13)通过所述支撑梁(12)固定安装在所述基座框架(11)上方，所述旋转框架(14)通过铰接轴可转动地铰接在所述支撑框架(13)上，所述举升系统的活动端与所述旋转框架固定连接，所述举升系统使所述旋转框架(14)绕所述铰接轴旋转。

2.如权利要求1所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，所述举升系统的固定端设置在所述基座框架(11)上。

3.如权利要求2所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，所述举升系统为液压缸(15)，所述液压缸(15)的活塞杆(151)连接到所述旋转框架，所述液压缸(15)的缸体(152)设置在所述基座框架(11)上。

4.如权利要求1所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，所述支撑框架(13)包括两个支撑框架竖梁(131、133)和连接所述两个支撑框架竖梁(131、133)相对所述铰接轴的一侧端部的支撑框架横梁(132)。

5.如权利要求4所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，所述旋转框架(14)包括两个旋转框架竖梁(141)，所述两个旋转框架竖梁(141)分别和所述两个支撑框架竖梁(131、133)另一侧端部铰接在一起，所述旋转框架(14)还包括连接所述两个旋转框架竖梁(141)的至少一个连接部分(142、143)。

6.如权利要求5所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，所述旋转框架(14)还包括连接两个旋转框架竖梁(141)的旋转框架中间梁(143)，所述举升系统的活动端与所述旋转框架中间梁(143)固定连接。

7.如权利要求1所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，所述旋转框架(14)上设置有安装叶轮的可拆卸的运输支架(16)。

8.如权利要求1所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，靠近所述铰接轴的所述支撑梁(12)为斜支撑梁(122)。

9.如权利要求1所述的用于叶轮翻身的装置，其特征在于，所述支撑梁(12)、所述支撑框架(13)、所述旋转框架(14)和所述举升系统布置在所述基座框架(11)的一侧。