專利名稱：提升機(jī)艙和塔架的方法
提升機(jī)艙和塔架的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明大體而言涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的方法和系統(tǒng)，更具體地涉及用于在陸上和 海上環(huán)境中提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè) 或多個(gè)塔架分段的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，通過(guò)清潔、環(huán)境和資源友好的風(fēng)力渦輪機(jī)的構(gòu)造和操作而由風(fēng)產(chǎn)生的電力 可以根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)操作的環(huán)境而被稱作陸上或海上風(fēng)力發(fā)電(Wind power)。在這種環(huán)境 中安裝風(fēng)力渦輪機(jī)通常需要專門(mén)的設(shè)備和機(jī)器，例如能夠提升具有重載荷的大體積物體的 起重吊車(chē)。
在陸上，人口稀少并具有盛行強(qiáng)風(fēng)(prevailing wind)的寬廣開(kāi)放空間通常提供 具有高年發(fā)電量(AEP)的極好的用于安裝風(fēng)力渦輪機(jī)的地點(diǎn)。此外，由于場(chǎng)地的易接近性， 在這種環(huán)境中的維護(hù)更便利。
但是，還存在轉(zhuǎn)向海上風(fēng)力發(fā)電的趨勢(shì)，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)海上風(fēng)力發(fā)電比通常的陸上風(fēng) 力發(fā)電在社區(qū)中具有更大的接受程度。這種現(xiàn)象的原因在于在海上環(huán)境中發(fā)現(xiàn)通常更高和 更恒定的風(fēng)速或風(fēng)力資源特性。這些風(fēng)力條件引起在每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的電能方面的增 大。另外的優(yōu)勢(shì)是在這種環(huán)境中風(fēng)力渦輪機(jī)的噪聲發(fā)展、物理和視覺(jué)障礙對(duì)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)造成 更少的問(wèn)題。
至少某些已知的風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔架和安裝在塔架上的機(jī)艙。轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地安裝 到機(jī)艙，并且經(jīng)由軸聯(lián)接到發(fā)電機(jī)。多個(gè)葉片從轉(zhuǎn)子延伸。葉片定向成使得經(jīng)過(guò)葉片的風(fēng) 使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并使軸旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
組裝供陸上或海上使用的這種大型風(fēng)力渦輪機(jī)通常以各種方式完成。為陸上使用 所開(kāi)發(fā)的風(fēng)力渦輪機(jī)通常在風(fēng)力渦輪機(jī)將進(jìn)行操作的場(chǎng)地進(jìn)行組裝。
因?yàn)樵诤Ｉ檄h(huán)境中安裝風(fēng)力渦輪機(jī)通常在平靜的天氣條件下完成，所以快速變化 的天氣和海涌會(huì)造成用于安裝風(fēng)力渦輪機(jī)的窗口短暫而受限。
一般地，用于運(yùn)輸和安裝風(fēng)力渦輪機(jī)的成本與這些風(fēng)力渦輪機(jī)的AEP相比是相對(duì) 高的。部分地，這是由于用于運(yùn)輸和組裝風(fēng)力渦輪機(jī)所需要的專用昂貴設(shè)備引起的。例如， 通常使用專用的昂貴起重吊車(chē)來(lái)完成安裝經(jīng)常超過(guò)IOOm的高大風(fēng)力渦輪機(jī)，這些風(fēng)力渦 輪機(jī)還可以具有超過(guò)80m的轉(zhuǎn)子直徑。這些吊車(chē)應(yīng)當(dāng)能夠提升數(shù)百噸的載荷，因?yàn)轱L(fēng)力渦 輪機(jī)機(jī)艙本身的重量可以超過(guò)120噸。停滯時(shí)間(即，直到天氣和海涌條件適合于安裝的時(shí) 間)的長(zhǎng)短可能會(huì)引起這種設(shè)備的保持時(shí)間或待命時(shí)間非常長(zhǎng)，這隨之直接影響安裝成本。
此外，風(fēng)力渦輪機(jī)的維護(hù)和在例外情況中停止運(yùn)行會(huì)迅速增加成本。對(duì)于開(kāi)放水 域環(huán)境的情況尤其如此，開(kāi)放水域環(huán)境通常不如陸上環(huán)境那樣易接近，并且在開(kāi)放水域環(huán) 境中安裝某些風(fēng)力渦輪機(jī)需要不止一個(gè)起重吊車(chē)。
因此，可理解期望用于在陸上以及海上環(huán)境中組裝或安裝風(fēng)力渦輪機(jī)的簡(jiǎn)單、成 本和時(shí)間有效的方法。本發(fā)明涉及這樣的減少安裝或最終停止運(yùn)行風(fēng)力渦輪機(jī)所需要的時(shí)間和設(shè)備等等的方法。發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，提供一種用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的方法，其中 一個(gè)或多個(gè)塔架分段包括最上凸緣。該方法包括將一個(gè)或多個(gè)連接件連接到一個(gè)或多個(gè) 塔架分段的內(nèi)部并在最上凸緣下方；和使用提升機(jī)械來(lái)提升一個(gè)或多個(gè)塔架分段，提升機(jī) 械通過(guò)一個(gè)或多個(gè)連接件而與一個(gè)或多個(gè)塔架分段連接。
在另一方面，提供一種用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分 段的方法，其中一個(gè)或多個(gè)塔架分段包括最上凸緣。該方法包括將一個(gè)或多個(gè)連接件連 接到一個(gè)或多個(gè)塔架分段的內(nèi)部并在最上凸緣處或下方；和使用提升機(jī)械來(lái)提升預(yù)組裝到 機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段，提升機(jī)械通過(guò)一個(gè)或多個(gè)連接件而與一個(gè)或多個(gè)塔架分段連接。
在另一方面，提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段。塔架分段包括凸緣以及一個(gè)或多個(gè) 附接件，其中附接件連接到塔架分段的最上凸緣下方的內(nèi)側(cè)上。
本文描述的方法促進(jìn)在陸上或海上環(huán)境中提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分 段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段。具體地，通過(guò)一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè) 或更多個(gè)連接件來(lái)提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī) 艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段，連接件連接在最上凸緣或一對(duì)凸緣處或下方。從而，有效地省去 風(fēng)力渦輪機(jī)的位于連接件的附接點(diǎn)上方的部分上的提升載荷。
因?yàn)樗芡咕壨ǔＴO(shè)計(jì)成承受比提升載荷更大的載荷，所以連接件可以連接到在 塔架分段的最上凸緣處或下方的這樣的凸緣。可以通過(guò)附接件(例如為永久地或可移除地 連接到凸緣的吊耳)來(lái)完成連接件的連接。具體地，與已知的提升方法相比，向下凸緣加載 重量可避免在提升期間更薄且更易碎的上塔架部分承受整個(gè)塔架或渦輪機(jī)的載荷。本文所 述的提升方法可以用于以快速且有成本效益的方式組裝或豎立、維護(hù)或拆卸風(fēng)力渦輪機(jī)。
根據(jù)從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖，本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將顯而易見(jiàn)。


在說(shuō)明書(shū)中更具體地闡明了針對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員的完全和能夠?qū)崿F(xiàn)的公開(kāi)(包括 其最佳實(shí)施方式)，包括對(duì)附圖的參照，其中
圖1是示例性風(fēng)力渦輪機(jī)的透視圖。
圖2是圖1所示的風(fēng)力渦輪機(jī)的一部分的放大剖視圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的利用連接在塔架分段內(nèi)部的連接件來(lái)提升風(fēng) 力渦輪機(jī)的方法的示意圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的利用連接在塔架分段內(nèi)部的連接件來(lái)提升風(fēng) 力渦輪機(jī)的方法的另一方面的示意圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于提升部分預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)的方法的 另一方面的不意圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的利用連接到塔架分段內(nèi)部的連接件來(lái)提升風(fēng) 力渦輪機(jī)的多個(gè)塔架分段的方法的示意圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的利用連接到塔架分段內(nèi)部的連接件來(lái)提升風(fēng)力渦輪機(jī)的多個(gè)塔架分段的方法的示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)艙和塔架分段的示意性橫截面圖，示出了連接件的連接和引導(dǎo)件的位置。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)艙和塔架分段的示意性橫截面圖，示出了連接件的連接和引導(dǎo)件的位置。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)艙和塔架分段的示意性橫截面圖， 示出了齒輪箱和/或發(fā)電機(jī)的移位。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段的示意性橫截面圖，示出了連接件的連接和引導(dǎo)件的位置。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段的示意性橫截面圖，示出了連接件的連接和引導(dǎo)件的位置。
圖13至圖16是根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的在風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段內(nèi)部的附接件和它們的連接位置的示意圖。
圖17和圖18是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的引導(dǎo)件的示意圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的方法塊的流程圖。
附圖標(biāo)記列表
風(fēng)力渦輪機(jī)10齒輪箱46
塔架12高速軸48
擴(kuò)張器1320聯(lián)接件50
支撐系統(tǒng)14支撐件52
吊耳15支撐件54
機(jī)艙16偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)56
轉(zhuǎn)子18氣象桅桿58
連接件1925前部支撐軸承60
可旋轉(zhuǎn)的轂 20后部支撐軸承62
卸扣件21驅(qū)動(dòng)系64
轉(zhuǎn)子葉片22變槳組件66
偏航軸承23傳感器70
葉片根部2430變槳軸承72
塔架分段25變槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)74
載荷傳遞區(qū)域26變槳驅(qū)動(dòng)齒輪箱76
引導(dǎo)件27變槳驅(qū)動(dòng)小齒輪78
方向28超速控制系統(tǒng)80
單鉤29纜索82
旋轉(zhuǎn)軸線30發(fā)電機(jī)84
槳距調(diào)整系統(tǒng)32腔86
變槳軸線34內(nèi)表面88
控制系統(tǒng)36外表面90
偏航軸線38縱向軸線116
處理器40運(yùn)輸船120
發(fā)電機(jī)42運(yùn)輸船甲板126
轉(zhuǎn)子軸44起重吊車(chē)130
提升臂135第三凸緣330
第一凸緣310第四凸緣340
第二凸緣320具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考各實(shí)施例，實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例在每個(gè)附圖中示出。提供每個(gè)示例用以解釋，而不是表示限制。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分所示出或描述的特征可以用在其他實(shí)施例上或與其他實(shí)施例一起使用，以獲得另外的實(shí)施例。本發(fā)明意欲包括這樣的修改和變化。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“風(fēng)力渦輪機(jī)”意在表示由風(fēng)能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)能(更具體地，將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能)的任意裝置。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“葉片”意在表示在相對(duì)于周?chē)黧w運(yùn)動(dòng)時(shí)提供反作用力的任意裝置。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“船”意在表示能夠運(yùn)輸風(fēng)力渦輪機(jī)或風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的任意船舶。但是，術(shù)語(yǔ)“船”還可以表示能夠運(yùn)輸任意一個(gè)或多個(gè)提升機(jī)械或起重設(shè)備的船舶。此外，風(fēng)力渦輪機(jī)或風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、以及一個(gè)或多個(gè)提升機(jī)械或設(shè)備可以由單一船舶運(yùn)輸。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“提升機(jī)械”意在表示能夠提升風(fēng)力渦輪機(jī)或風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的任意機(jī)械或設(shè)備。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“風(fēng)力發(fā)電機(jī)”意在表示由從風(fēng)能所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)能產(chǎn)生電力 (更具體地，將由風(fēng)的動(dòng)能所轉(zhuǎn)換的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力)的任意風(fēng)力渦輪機(jī)。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“最上凸緣”意在表示最上的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段的最上的凸緣或一對(duì)凸緣。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“連接件”意在表示例如起重纜索、鏈、吊索中的任意一個(gè)或多個(gè)，或者任意一個(gè)或多個(gè)提升輔助裝置(例如桿和橫桿)。
如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“附接件(attaching element)”意在表示能夠?qū)崿F(xiàn)將連接件連接到如本文所述的機(jī)艙或塔架分段的任意特征(例如吊耳)。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“上邊緣”意在表示風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段處于豎立位置時(shí)的最上邊緣。術(shù)語(yǔ)“上邊緣下方”意在表示在處于豎立位置的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的最上邊緣下方的位置。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“弓I導(dǎo)件”意在表示能夠?qū)⑦B接件弓I導(dǎo)至它們的連接位置或者能夠?qū)B接件施加垂直力的元件。這種引導(dǎo)件通常不支 撐豎直方向的載荷，即，引導(dǎo)件通常不設(shè)計(jì)成用于連接件的連接點(diǎn)，并因此在提升處理期間通常不能承受風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的載荷。但是，在例外情況下，弓I導(dǎo)件可以設(shè)計(jì)成承受例如至少一個(gè)塔架分段的重載荷。弓I導(dǎo)件還可以確保連接件就位。此外，引導(dǎo)件通常能夠承受例如由連接件施加在引導(dǎo)件上的大的水平力。連接件的路徑角(routing angle)可以高達(dá)60° ,更典型地為15°或更小。
組裝和安裝用于海上環(huán)境中的大型多兆瓦風(fēng)力渦輪機(jī)可以按照若干不同的方式 完成。例如，風(fēng)力渦輪機(jī)可以在陸上(即，內(nèi)陸或接近海岸)被完全或部分地預(yù)組裝并通過(guò)運(yùn) 輸和安裝船被帶到這些風(fēng)力渦輪機(jī)的海上操作場(chǎng)地，然后如有必要的話在現(xiàn)場(chǎng)完成裝配。 可替換地，風(fēng)力渦輪機(jī)可以在現(xiàn)場(chǎng)被完全組裝，即，風(fēng)力渦輪機(jī)部件可以由船運(yùn)輸并在現(xiàn)場(chǎng) 完全組裝。
本文描述的實(shí)施例包括有成本效益的風(fēng)力渦輪機(jī)提升方法，其允許通過(guò)將連接件 連接在一個(gè)或多個(gè)塔架分段內(nèi)部、一個(gè)或多個(gè)塔架分段的最上凸緣或一對(duì)凸緣處或下方， 來(lái)提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè) 塔架分段。此外，本文描述的實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)將連接件連接到機(jī)艙內(nèi)部、或者通過(guò)將連 接件引導(dǎo)穿過(guò)機(jī)艙內(nèi)部并將連接件連接在機(jī)艙的底部處或機(jī)艙下方來(lái)僅提升風(fēng)力渦輪機(jī) 的機(jī)艙。可以減少風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)艙的更易碎的上部上(特別是一個(gè)或多個(gè)塔架分段的最上 凸緣上)的載荷。
在本領(lǐng)域中，風(fēng)力渦輪機(jī)經(jīng)常通過(guò)在偏航軸承的上方連接連接件而被提升。當(dāng)根 據(jù)本文描述的實(shí)施例利用連接在最上塔架分段的最上凸緣或一對(duì)凸緣處或下方的連接件 來(lái)提升風(fēng)力渦輪機(jī)或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段時(shí)，可以避免在 偏航軸承不得不從頂部承受塔架重量時(shí)使偏航軸承過(guò)載的效果。
此外，本文描述的提升方法不僅在利用連接到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段來(lái)提升 機(jī)艙的情況下有幫助，并且在例如提升一個(gè)或多個(gè)塔架分段(未連接到機(jī)艙的)的情況下也 有幫助。在這種情況下，向下凸緣加載重量可從較薄的上凸緣去除拉伸應(yīng)力。另一優(yōu)點(diǎn)包 括由于在提升過(guò)程中在塔架分段上的更佳載荷分布并且特別由于塔架分段的連接凸緣上 的減少的載荷而可以減少在風(fēng)力渦輪機(jī)塔架中使用的凸緣的數(shù)量。
此外，該提升方法能夠?qū)崿F(xiàn)利用單一吊車(chē)的單鉤起重。用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)的現(xiàn) 有方法通常包括兩個(gè)吊車(chē)。因?yàn)橥耆A(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)可以通過(guò)本文中的方法來(lái)提升， 所以可減少安裝、維護(hù)和修理風(fēng)力渦輪機(jī)所需要的時(shí)間。例如，可以將包括連接的轉(zhuǎn)子的完 全組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)移動(dòng)到港口，該風(fēng)力渦輪機(jī)在運(yùn)輸?shù)胶Ｉ喜惭b在其操作場(chǎng)地之前可 以在港口被安裝在基座上、經(jīng)修理或測(cè)試。另外的優(yōu)點(diǎn)是減少組裝設(shè)備的體積和重量，這 例如由于僅使用一個(gè)吊車(chē)來(lái)執(zhí)行本文描述的提升方法的可能性而造成。這個(gè)方面在海上情 境中特別有意義，因?yàn)樵谶@種情況下組裝設(shè)備需要被運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力渦輪機(jī)被安裝以進(jìn)行操作 的場(chǎng)地。
因?yàn)楸疚拿枋龅奶嵘椒梢詢H采用單一吊車(chē)，這非常有成本效益，特別是當(dāng)將 風(fēng)力渦輪機(jī)安裝在陸上或者尤其是海上風(fēng)電場(chǎng)時(shí)。風(fēng)電場(chǎng)通常是間隔開(kāi)的眾多風(fēng)力渦輪 機(jī)。根據(jù)一個(gè)方面，公開(kāi)了用于將多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)豎立在風(fēng)電場(chǎng)的方法或者特別有益于連 續(xù)應(yīng)用的方法。
在使用本提升方法之前，如有必要，將風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng) 力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)(最后包括基 座或支撐系統(tǒng))或者風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙帶至豎立位置。根據(jù)到附接件的可達(dá)性，在預(yù)組裝期 間或者在啟動(dòng)提升過(guò)程之前，連接件可以連接到塔架分段或者機(jī)艙。此外，在將風(fēng)力渦輪機(jī) 的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)(最后包括基座或支撐系統(tǒng))或者風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙帶至豎立位置之前 或之后，連接件可以連接到塔架分段或機(jī)艙。
在另一實(shí)施例中，引導(dǎo)件可以設(shè)計(jì)成承受特別重的載荷。例如，在從水平或非豎直 位置提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多 個(gè)塔架分段、或者預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)(最終包括基座或支撐系統(tǒng))之前，存在引導(dǎo)件和連 接件連接到塔架分段的情況。在這種情況下，在風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng) 力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)(最終包括基 座或支撐系統(tǒng))被操縱到達(dá)豎直位置的同時(shí)，引導(dǎo)件應(yīng)當(dāng)能夠承受它們的載荷。
在某些實(shí)施例中，通過(guò)引導(dǎo)件來(lái)引導(dǎo)連接件，引導(dǎo)件的非限制性示例包括滑輪或 輥。引導(dǎo)件可以被永久地或可移除地定位或連接在風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段的上邊緣上或下 方、或在機(jī)艙的內(nèi)部或外部上。此外，連接件或引導(dǎo)件可以在塔架分段內(nèi)部或上方互相連 接、或在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙內(nèi)部或上方互相連接。此外，引導(dǎo)件可以不連接到塔架分段或機(jī) 艙，以使得可以在不接觸塔架、機(jī)艙或風(fēng)力渦輪機(jī)的任意其他機(jī)構(gòu)的情況下進(jìn)行引導(dǎo)連接 件。
通常，采用引導(dǎo)件減少在提升過(guò)程中與風(fēng)力渦輪機(jī)的部件接觸所引起的連接件上 的應(yīng)變或磨損的量。此外，可以避免由于風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪 機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)(最終包括基座或支 撐系統(tǒng))的障礙部分引起的連接件的過(guò)度彎曲?？梢越档蛽p壞風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔 架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪 機(jī)(最終包括基座或支撐系統(tǒng))的可能性。此外，由于引導(dǎo)件可以被定位成減小連接件連接 到塔架分段或機(jī)艙的角度，在連接件上引起的水平反作用力減小。
可以使用提升機(jī)械(例如但不限于起重吊車(chē))來(lái)提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔 架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪 機(jī)(最終包括基座或支撐系統(tǒng))或者風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙。連接件可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)起重吊 鉤而連接到提升機(jī)械。另外的實(shí)施例包括使用例如分布梁形式的擴(kuò)張器。分布梁在提升過(guò) 程中可以用作穩(wěn)定構(gòu)件，并且還為連接件提供分隔開(kāi)的連接點(diǎn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，提升本發(fā)明描述的風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng) 力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的方法包括將連接件連接在一個(gè)或多個(gè) 塔架分段的最上凸緣的下方。
可以將一個(gè)或多個(gè)連接件連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦 輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的重心下方。在這種 情況下，部分組裝或完全組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)、或者該風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或 者機(jī)艙需要被穩(wěn)定在豎直方向。為此，用于穩(wěn)定部分組裝或完全組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)、或者該 風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者機(jī)艙的非限制性示例包括將引導(dǎo)件連接到重心上 方。
用于在提升過(guò)程中利用連接到重心下方的連接件來(lái)穩(wěn)定風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多 個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的 機(jī)艙的另外的實(shí)施例將確保力矩圍繞兩個(gè)軸線的平衡。
此外，當(dāng)將引導(dǎo)件中的一者連接到重心上方并將另一者連接到重心下方時(shí)，兩個(gè)引導(dǎo)件都從重心的豎直軸線偏移，應(yīng)當(dāng)確保力矩圍繞水平軸線的平衡，以實(shí)現(xiàn)正在被提升 的風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架 分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的豎直穩(wěn)定性。
涉及將連接件連接到塔架分段或機(jī)艙的所有上述實(shí)施例可以采用兩個(gè)或更多個(gè) 連接件，這些連接件定位在提升機(jī)械的卸扣和風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段或者機(jī)艙 之間。
在另外的實(shí)施例中，可以采用例如在外部或內(nèi)部圍繞塔架分段的專用引導(dǎo)件。這 種弓I導(dǎo)件可以使得風(fēng)力渦輪機(jī)或者其一個(gè)或多個(gè)塔架分段穩(wěn)定在豎直位置并引導(dǎo)連接件。
當(dāng)連接件連接在塔架分段的內(nèi)部時(shí)，應(yīng)當(dāng)在定位連接件時(shí)多注意，特別是在提升 完全預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)的情況下。一般需要將連接件穿過(guò)機(jī)艙帶至塔架分段中。為促進(jìn) 使連接件接近塔架分段，機(jī)艙可以從功能性位置移位到暫時(shí)的非功能性位置。
具體地，例如，機(jī)艙中的齒輪箱、偏航系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換器、平臺(tái)或發(fā)電機(jī)中的一者或多者 可以移位，以促進(jìn)連接件進(jìn)入到塔架分段中或進(jìn)入到機(jī)艙中或下方。齒輪箱、偏航系統(tǒng)、轉(zhuǎn) 換器、平臺(tái)或發(fā)電機(jī)中的一者或多者可以在開(kāi)始提升過(guò)程之前被移位。在完成提升過(guò)程之 后拆下連接件會(huì)再次需要移位和復(fù)位所述的風(fēng)力渦輪機(jī)元件。在完成提升過(guò)程之后并且一 旦從機(jī)艙移除連接件，可以使風(fēng)力渦輪機(jī)元件復(fù)位。
圖1是示例性風(fēng)力渦輪機(jī)10的透視圖。在示例性實(shí)施例中，風(fēng)力渦輪機(jī)10是水 平軸線風(fēng)力渦輪機(jī)。備選地，風(fēng)力渦輪機(jī)10可以是豎直軸線風(fēng)力渦輪機(jī)。在示例性實(shí)施例 中，風(fēng)力渦輪機(jī)10包括從支承系統(tǒng)14延伸的塔架12、安裝在塔架12上的機(jī)艙16、以及聯(lián) 接至機(jī)艙16的轉(zhuǎn)子18。轉(zhuǎn)子18包括可旋轉(zhuǎn)的轂20和至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22，轉(zhuǎn)子葉片22 聯(lián)接至轂20并且自轂20向外延伸。在示例性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子18具有三個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22。在 備選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子18包括多于或少于三個(gè)的轉(zhuǎn)子葉片22。在示例性實(shí)施例中，塔架12由 鋼管制成，以限定支承系統(tǒng)14與機(jī)艙16之間的腔(圖1中未示出)。在備選實(shí)施例中，塔架 12是具有任何合適高度的任何合適類型的塔架。
轉(zhuǎn)子葉片22圍繞轂20間隔開(kāi)以促進(jìn)轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)將來(lái)自風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換 成可用的機(jī)械能、隨后轉(zhuǎn)換成電能。通過(guò)在多個(gè)載荷傳遞區(qū)域26處將葉片根部24聯(lián)接到轂 20，使轉(zhuǎn)子葉片22配合至轂20。載荷傳遞區(qū)域26具有轂載荷傳遞區(qū)域和葉片載荷傳遞區(qū) 域(圖1中都未示出)。被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)子葉片22的載荷經(jīng)由載荷傳遞區(qū)域26而傳遞至轂20。
在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片22具有從約15米(m)至約91m范圍內(nèi)的長(zhǎng)度?？商?換地，轉(zhuǎn)子葉片22可以具有使風(fēng)力渦輪機(jī)10能夠起到本文所述作用的任意適合長(zhǎng)度。例 如，葉片長(zhǎng)度的其他非限制性示例包括IOm或更小、20m、37m、或大于91m的長(zhǎng)度。在風(fēng)從方 向28沖擊轉(zhuǎn)子葉片22時(shí)，轉(zhuǎn)子18圍繞旋轉(zhuǎn)軸線30旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子葉片22旋轉(zhuǎn)并受到離心 力時(shí)，轉(zhuǎn)子葉片22還受到各種力和力矩。如此，轉(zhuǎn)子葉片22可以從中間或非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn) 和/或旋轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置。
圖2是風(fēng)力渦輪機(jī)10的一部分的放大剖視圖。在示例性實(shí)施例中，風(fēng)力渦輪機(jī)10 包括機(jī)艙16和可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到機(jī)艙16的轂20。更具體地，轂20經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸44 (有時(shí)稱 作主軸或低速軸)、齒輪箱46、高速軸48和聯(lián)接件50可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到定位在機(jī)艙16內(nèi)的發(fā) 電機(jī)42。在示例性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子軸44設(shè)置成與縱向軸線116同軸。轉(zhuǎn)子軸44的旋轉(zhuǎn)可 旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)齒輪箱46，齒輪箱46隨后驅(qū)動(dòng)高速軸48。高速軸48利用聯(lián)接件50可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)42，高速軸48的旋轉(zhuǎn)促進(jìn)發(fā)電機(jī)42產(chǎn)生電力。齒輪箱46和發(fā)電機(jī)42由支撐 件52和支撐件54支撐。在示例性實(shí)施例中，齒輪箱46利用雙通道幾何形狀來(lái)驅(qū)動(dòng)高速軸 48。其他變體包括被用于驅(qū)動(dòng)高速軸48的一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選為3個(gè)或更多個(gè))行星齒輪。 可替換地，轉(zhuǎn)子軸44利用聯(lián)接件50直接聯(lián)接至發(fā)電機(jī)42。
機(jī)艙16還包括偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)56，偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)56可以用于使機(jī)艙16和轂20在 偏航軸線38 (圖1所示)上旋轉(zhuǎn)以控制轉(zhuǎn)子葉片22相對(duì)于風(fēng)的方向28的視角。機(jī)艙16還 包括至少一個(gè)氣象桅桿58，氣象桅桿58包括風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速計(jì)(圖2中都未示出)。桅桿58 向控制系統(tǒng)36提供信息，信息可以包括風(fēng)向和/或風(fēng)速。在示例性實(shí)施例中，機(jī)艙16還包 括主前部支撐軸承60和主后部支撐軸承62。
前部支撐軸承60和后部支撐軸承62促進(jìn)轉(zhuǎn)子軸44的徑向支撐和對(duì)準(zhǔn)。前部支 撐軸承60在轂20附近聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸44。后部支撐軸承62在齒輪箱46和/或發(fā)電機(jī)42 附近定位在轉(zhuǎn)子軸44上?？商鎿Q地，機(jī)艙16包括使風(fēng)力渦輪機(jī)10能夠起到本文所述作用 的任意數(shù)量的支撐軸承。轉(zhuǎn)子軸44、發(fā)電機(jī)42、齒輪箱46、高速軸48、聯(lián)接件50以及任意 相關(guān)緊固件、支撐件、和/或固定裝置(包括但不限于支撐件52和/或支撐件54、和前部支 撐軸承60和后部支撐軸承62)有時(shí)稱作驅(qū)動(dòng)系64。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例在海上環(huán)境中提升預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)10。風(fēng) 力渦輪機(jī)10可以在陸上預(yù)組裝并被船120運(yùn)輸經(jīng)過(guò)水體2而到達(dá)其海上目的地。風(fēng)力渦 輪機(jī)10可以以豎立位置進(jìn)行運(yùn)輸，該豎立位置可以促進(jìn)在海上環(huán)境中的提升方法。通常， 提供了將風(fēng)力渦輪機(jī)固定到特定位置的支撐系統(tǒng)14。一旦到達(dá)安裝位置，連接件19被帶到 風(fēng)力渦輪機(jī)10的塔架分段內(nèi)部的位置。連接件19可以在運(yùn)輸風(fēng)力渦輪機(jī)之前、或在預(yù)組 裝風(fēng)力渦輪機(jī)期間或之后連接在塔架分段內(nèi)部。
不限于圖3的實(shí)施例，連接件19連接到風(fēng)力渦輪機(jī)10的最上塔架分段的最上凸 緣310。如在下文更詳細(xì)描述的，附接件的非限制性示例包括如圖13至16所示的吊耳或橫 梁。通常，吊耳或橫梁包括平直鉆孔，將D型卸扣應(yīng)用于一個(gè)鉆孔。連接件可以通過(guò)提升輔 助裝置(例如吊鉤)來(lái)連接到D型卸扣。此外，吊耳15可以永久地連接到塔架分段或在安裝 之后被移除。永久安裝通常包括將附接件焊接到塔架分段的一部分，而可移除的安裝通常 包括將附接件用螺釘固定到塔架分段的一部分(例如凸緣)。
圖4示出如何在海上環(huán)境中提升風(fēng)力渦輪機(jī)10。提升件19被連接到風(fēng)力渦輪機(jī) 塔架12的最上凸緣310的內(nèi)部和下方。連接件19連接到吊耳15。在本特定實(shí)施例中，吊 耳被永久地或可移除地連接到第三凸緣330。在提升過(guò)程中可以使用擴(kuò)張器13。另外的實(shí) 施例可以包括將連接件連接到塔架的底部、中部或頂部的內(nèi)部。
圖5示出在海上環(huán)境中如何提升預(yù)組裝到機(jī)艙16的一個(gè)塔架分段25。機(jī)艙16包 括轉(zhuǎn)子轂20和轉(zhuǎn)子葉片22，轉(zhuǎn)子轂20和轉(zhuǎn)子葉片22在運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力渦輪機(jī)的操作場(chǎng)地之前 或之后在岸上或在甲板126上被預(yù)組裝。連接件19連接到吊耳15，吊耳15永久地或可移 除地連接到凸緣320?？梢允褂脭U(kuò)張器13來(lái)確保提升點(diǎn)在預(yù)組裝到機(jī)艙16的一個(gè)塔架分 段25的重心的豎直上方。
圖6示出如何將風(fēng)力渦輪機(jī)部分地組裝在其操作位置處的海上場(chǎng)地。在這種情況 下，使用連接件19來(lái)提升兩個(gè)塔架分段。根據(jù)實(shí)施例，連接件19經(jīng)由吊耳15連接到在所 示的塔架分段12內(nèi)部的凸緣330。塔架分段12由兩個(gè)預(yù)組裝的塔架分段組成。在提升期間，凸緣330承受整個(gè)載荷，而凸緣330上方的凸緣320或任意凸緣沒(méi)有受到拉伸應(yīng)力。在塔架分段12被帶至支撐系統(tǒng)14上的位置時(shí)，使用類似的提升方法來(lái)將塔架分段25、預(yù)組裝的機(jī)艙16和轉(zhuǎn)子轂20、以及轉(zhuǎn)子葉片22 (在圖6中未示出)帶到位置。這些風(fēng)力渦輪機(jī)的部件可以被分開(kāi)地帶到位置，或者在岸上或甲板126上預(yù)組裝并被如此提升。
圖7示出如何將風(fēng)力渦輪機(jī)部分地組裝在其操作位置處的海上場(chǎng)地。在這種情況下，提升彼此預(yù)組裝的三個(gè)塔架分段。連接件19連接到塔架分段12的內(nèi)部。吊耳15永久地或可移除地連接到第三凸緣330?？梢允褂脭U(kuò)張器13以使得連接件19的水平力最小化地作用在塔架分段12上。
圖8和圖9是風(fēng)力渦輪機(jī)10的機(jī)艙16和上塔架分段25的橫截面圖，更詳細(xì)地示出如何將連接件19定位在塔架分段內(nèi)部以提升預(yù)組裝的風(fēng)力渦輪機(jī)或其部件。參照?qǐng)D8， 根據(jù)某些實(shí)施例，使用單鉤29從吊車(chē)臂懸掛風(fēng)力渦輪機(jī)或其部件。連接件19被帶到位置并連接到塔架分段25的內(nèi)部。連接件19穿過(guò)偏航軸承23和基板21 (如果存在的話)進(jìn)入到塔架中并經(jīng)由吊耳15連接到塔架。吊耳15可以定位在凸緣320上、上方或下方。
一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)件27可以被定位在機(jī)艙16內(nèi)部或頂部上的任意位置，以引導(dǎo)并保持連接件19處于預(yù)定位置。引導(dǎo)件(例如橫桿)可以連接到偏航軸承23。下文將更詳細(xì)描述的圖17和圖18示出了如何在提升方法期間將連接件保持在適當(dāng)位置上的示例。此外，使用引導(dǎo)件可以降低例如由于在風(fēng)力渦輪機(jī)和連接件之間的非期望接觸點(diǎn)處的摩擦而對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)或連接件造成損壞的可能性。此外，引導(dǎo)件27可以定位成使得連接件19避開(kāi)機(jī)艙16內(nèi)的障礙。
圖9示出另一實(shí)施例，其中吊耳15連接成遠(yuǎn)離凸緣320而更接近機(jī)艙16。在另外的實(shí)施例中，附接件可以連接到風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的進(jìn)一步向下處。但是，在這種情況下，需要通過(guò)例如增加塔架的壁厚或者通過(guò)提供附接件可連接的額外的凸緣來(lái)補(bǔ)償引入到塔架壁上的力。在這里的實(shí)施例中默認(rèn)地，通常將附接件連接到預(yù)先存在的加強(qiáng)構(gòu)件(例如預(yù)先存在的凸緣或一對(duì)凸緣)。
高西塔(theta)路徑角(Θ )會(huì)增加引導(dǎo)件27上或連接件19上的應(yīng)變。當(dāng)連接件連接到塔架的進(jìn)一步向下處時(shí)，施加在連接件上的水平力通常被減小。通過(guò)改變引導(dǎo)件27 之間的水平間距或者引導(dǎo)件27在機(jī)艙16內(nèi)的豎直位置可以使西塔角(Θ )最優(yōu)化。但是， 西塔角(Θ )處于O到30度之間，更優(yōu)選地在O到10度之間。
如圖9所示，連接件19可以連接到擴(kuò)張器13，擴(kuò)張器13可以經(jīng)由單鉤29從起重吊車(chē)懸掛下來(lái)。擴(kuò)張器可以幫助在提升過(guò)程中減少在連接件19上的水平力并使風(fēng)力渦輪機(jī)穩(wěn)定。通過(guò)使提升點(diǎn)位于重心的豎直上方來(lái)穩(wěn)定風(fēng)力渦輪機(jī)。這通過(guò)使擴(kuò)張器的兩個(gè)臂的長(zhǎng)度不同來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如圖10所示，齒輪箱46或發(fā)電機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)可以被移位以促進(jìn)連接件19的定位。例如，齒輪箱可以放置在一側(cè)，例如連接件的左方，并且發(fā)電機(jī)在連接件的右側(cè)(圖中未示出)。從而，風(fēng)力渦輪機(jī)的重心將被最小化地?cái)_亂。如圖10中雙向箭頭所示，移位的元件可以在提升過(guò)程結(jié)束之后被復(fù)位。類似地，任意其他機(jī)艙元件(例如制動(dòng)組件、偏航系統(tǒng)、 轉(zhuǎn)換器、平臺(tái)或轉(zhuǎn)子軸)可以移位以使得連接件能不受阻礙地進(jìn)入到風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架分段內(nèi)。
圖11和圖12是塔架分段25的橫截面圖，更詳細(xì)地示出在提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段期間如何將連接件19定位在塔架分段內(nèi)部。根據(jù)某些實(shí)施例，附接件連接到一個(gè)或多個(gè)塔架分段的底部處的一部分，例如，凸緣。
參照?qǐng)D11，在最上凸緣310下方將吊耳15連接到塔架分段25的凸緣320。引導(dǎo)件27位于塔架分段25的上邊緣下方。如箭頭所示，根據(jù)可以與其他實(shí)施例結(jié)合的某些實(shí)施例，它們的水平位置可以改變。此外，不限于本文描述的任意特定實(shí)施例，引導(dǎo)件或連接件可以在塔架分段內(nèi)部或上方互相連接、或者可能地在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙(附圖中未示出) 內(nèi)部或上方互相連接，以使得可以在不接觸風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架、機(jī)艙或任意其他機(jī)構(gòu)的情況下進(jìn)行引導(dǎo)。此外，引導(dǎo)件還可以定位在一個(gè)或多個(gè)塔架分段的上邊緣處。連接件19連接到起重吊車(chē)的單鉤29。
圖12示出另一實(shí)施例，其中吊耳15位于塔架分段25的最上凸緣310和下凸緣 320之間。在提升彼此連接的超過(guò)一個(gè)塔架分段的實(shí)施例中，吊耳15還可以定位在其下塔架分段內(nèi)部并連接到例如下凸緣。
將吊耳15連接在塔架分段25的下凸緣320和上凸緣310之間會(huì)產(chǎn)生路徑角西塔撇(Θ’)。因?yàn)轱L(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段的重量通常為高，因此大的力作用在連接件上。因此， 引導(dǎo)件27可以定位在塔架分段25的上邊緣處以減小角西塔撇(Θ ’)，從而確保連接件19 被安全地從擴(kuò)張器13引導(dǎo)至吊耳15。
圖13至圖16示出將吊耳15連接到凸緣的可能性的非限制性示例。此外，示出可以在提升期間采用的各種吊耳。圖13和圖14示出從下方連接到風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段的凸緣320的吊耳15的示例。此外，圖13和圖14示出根據(jù)由連接件施加在吊耳上的拉力方向而采用不同類型的吊耳的實(shí)施例。
圖15示出從上方將吊耳15連接到凸緣330的實(shí)施例。圖16示出連接到凸緣320 的吊耳15為橫桿形狀的另一實(shí)施例，該吊耳15在提升過(guò)程中提供額外的穩(wěn)定性并用作加強(qiáng)元件。
圖17和圖18是分別連接到風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段25的凸緣310或320處的引導(dǎo)件 27的非限制性示例。圖17示出可移除地連接到塔架分段25的兩個(gè)分開(kāi)的引導(dǎo)件27。引導(dǎo)件27在任一側(cè)上具有一個(gè)或多個(gè)弓I導(dǎo)槽，以提供連接件的不同位置。此外，用于將連接件固定在槽中的裝置可以例如是卸扣件21，卸扣件21永久地或可移除地連接到引導(dǎo)件27。 卸扣件21還可以包括快速鎖定打開(kāi)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)快速定位連接件。圖18示出在提升過(guò)程中使用單一引導(dǎo)件27的實(shí)施例。
圖19是用于在陸上或海上環(huán)境中提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的方法的流程圖。在步驟810，提供風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段。 在步驟820，連接件在最上塔架分段的最上凸緣處或下方連接到風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段。風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段可以處于躺倒位置或豎直位置。如果風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段 、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段處于躺倒位置，則在提升過(guò)程之前并根據(jù)本發(fā)明中的方法的實(shí)施例，將風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段帶至豎直位置。在步驟830，通過(guò)使用提升機(jī)械(例如起重吊車(chē))來(lái)提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段。最后，在步驟840，將風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段、或者風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到 機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段帶至它們的期望位置，在該期望位置處發(fā)生最終安裝或固定到基座。
上述系統(tǒng)和方法促進(jìn)用于組裝、維護(hù)或拆卸陸上或海上風(fēng)力渦輪機(jī)的改進(jìn)的、有 效的并且具有成本效益的提升方法。
上文詳細(xì)描述了用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)或者其一個(gè)或多個(gè)塔架分段的系統(tǒng)和方法 的示例性實(shí)施例。系統(tǒng)和方法不限于本文描述的特定實(shí)施例，相反，系統(tǒng)的組件和/或方法 的步驟可以與本文描述的其他組件和/或步驟獨(dú)立地和分開(kāi)地使用。例如，從豎直風(fēng)力渦 輪機(jī)的底部或最上凸緣下方、或者豎直風(fēng)力渦輪機(jī)的最上的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的最上凸 緣提升豎直風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)，并且因此不限于僅與本文所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系 統(tǒng)一起實(shí)施。相反，能夠結(jié)合許多其他的轉(zhuǎn)子葉片應(yīng)用來(lái)實(shí)施和利用這些示例性實(shí)施例。
盡管本發(fā)明的各種實(shí)施例的特定特征在某些附圖中示出而未在其他附圖示出，這 只是為了簡(jiǎn)便。根據(jù)本發(fā)明的原理，附圖的任意特征可以與任意其他附圖的任意特征相結(jié) 合被引用和/或要求權(quán)利。
本書(shū)面說(shuō)明書(shū)使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明(包括最佳實(shí)施方式)，還使得本領(lǐng)域技術(shù)人 員可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明(包括制造和使用任意裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任意結(jié)合的方法)。盡管前文描述 了各種具體實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍允許有等效修改形 式。具體地，上述實(shí)施例的相互非排他特征可以彼此結(jié)合。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求書(shū) 限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。如果這樣的其他示例具有與權(quán)利要 求書(shū)的文字語(yǔ)言并非不同的結(jié)構(gòu)元件、或者如果這樣的其他示例包括與權(quán)利要求書(shū)的文字 語(yǔ)言具有非實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這樣的其他示例意欲落入權(quán)利要求書(shū)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段包括最上凸緣，所述方法包括a)將一個(gè)或多個(gè)連接件連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段內(nèi)部的所述最上凸緣下方；和b)使用提升機(jī)械來(lái)提升所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段，所述提升機(jī)械通過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)連接件而與所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段包括彼此預(yù)組裝的三個(gè)塔架分段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段在被提升之前被帶至豎立位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)件來(lái)引導(dǎo)所述一個(gè)或多個(gè)連接件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)連接件經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)附接件而連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段，所述一個(gè)或多個(gè)附接件永久地或可移除地連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述附接件被永久地或可移除地連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段的凸緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述附接件連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段的最下凸緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)連接件選自起重纜索、 鏈、吊索和桿中的任意一者或多 者。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使用擴(kuò)張器，所述擴(kuò)張器使所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段穩(wěn)定并提供所述連接件之間的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在海上環(huán)境中通過(guò)所述提升機(jī)械從運(yùn)輸船提升所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在陸上環(huán)境中通過(guò)所述提升機(jī)械來(lái)提升所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，連續(xù)地提升多個(gè)所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段以產(chǎn)生風(fēng)電場(chǎng)。
13.一種風(fēng)力渦輪機(jī)塔架分段，其包括凸緣以及一個(gè)或多個(gè)附接件，其中所述附接件連接在所述塔架分段的內(nèi)側(cè)上的最上凸緣下方。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的塔架分段，其特征在于，所述附接件從下方連接到所述塔架分段內(nèi)部的凸緣，以使得在提升期間由所述凸緣將壓力施加在所述附接件上。
15.一種用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)的預(yù)組裝到機(jī)艙的一個(gè)或多個(gè)塔架分段的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段包括最上凸緣，所述方法包括a)將一個(gè)或多個(gè)連接件連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段內(nèi)部的所述最上凸緣處或下方；和b)使用提升機(jī)械來(lái)提升預(yù)組裝到所述機(jī)艙的所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段，所述提升機(jī)械通過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)連接件而與所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，借助于引導(dǎo)件來(lái)引導(dǎo)所述一個(gè)或多個(gè)連接件，所述引導(dǎo)件定位在下列位置中至少一個(gè)位置處所述機(jī)艙的外部；所述機(jī)艙的內(nèi)部；所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段的上邊緣；以及在所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段的上邊緣下方。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)連接件經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)附接件而連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段，所述一個(gè)或多個(gè)附接件永久地或可移除地連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段的凸緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述附接件連接到所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段的最下凸緣。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，通過(guò)單一提升機(jī)械來(lái)連續(xù)地提升多個(gè)預(yù)組裝到所述機(jī)艙的所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段以產(chǎn)生風(fēng)電場(chǎng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在海上環(huán)境中通過(guò)所述提升機(jī)械從運(yùn)輸船提升預(yù)組裝到所述機(jī)艙的所述一個(gè)或多個(gè)塔架分段。
全文摘要
本發(fā)明涉及并公開(kāi)一種用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)(10)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段(12、25)、或者風(fēng)力渦輪機(jī)(10)的預(yù)組裝到機(jī)艙(16)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段(12、25)的方法，其中一個(gè)或多個(gè)塔架分段(12、25)包括最上凸緣(310、320、330、340)。該方法包括將一個(gè)或多個(gè)連接件(19)連接到一個(gè)或多個(gè)塔架分段(12、25)的最上凸緣(310、320、330、340)處或下方；和使用提升機(jī)械(130)來(lái)提升風(fēng)力渦輪機(jī)(10)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段(12、25)、或者風(fēng)力渦輪機(jī)(10)的預(yù)組裝到機(jī)艙(16)的一個(gè)或多個(gè)塔架分段(12、25)，提升機(jī)械(130)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)連接件(19)而與一個(gè)或多個(gè)塔架分段(12、25)連接。
文檔編號(hào)F03D11/00GK103061998SQ20121039740
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者J.J.尼斯 申請(qǐng)人:通用電氣公司