到葉片軸承的維護通道的製作方法
2023-07-10 17:10:06 1
本發明涉及到風力渦輪機轉子葉片的軸承的改進通道。
背景技術:
風力渦輪機將風能轉變為電能。因此,風力渦輪機包含轉子,所述轉子包含輪轂和轉子葉片。轉子葉片與風相互作用。
風使風力渦輪機的轉子旋轉。旋轉傳遞到發電機並被轉變為電能。
轉子葉片繞著它們的縱向軸線是可旋轉的,從而調節風對風力渦輪機的轉子的影響。轉子葉片通過軸承連接到輪轂以使該旋轉能夠發生。轉子葉片通過螺栓連接到軸承,軸承通過螺栓連接到輪轂。
風力渦輪機設計為具有20年左右或更長的壽命。在風力渦輪機的壽命期間,檢修和維護是必需的。而且,葉片軸承須經維護和檢修。這可包括軸承的檢查、重新固定螺栓或替換軸承的密封。
為了執行維護,通道需要被設置到軸承,以便工人能夠到達軸承的相應部分。在風力渦輪機的輪轂高度上執行輪轂的維護和檢修工作。風力渦輪機的輪轂高度通常是80米及更多,現今輪轂高度還可超過100米。
軸承的兩側均需要進行檢修和維護工作。因此,需要從裡面和從外面接近軸承。因此,工人也需要從輪轂的外面接近轉子葉片軸承。風力渦輪機的輪轂是澆鑄的金屬片。通常,輪轂被整流罩外殼覆蓋。工人可從輪轂和整流罩外殼之間的空間接近軸承。
在過去的幾年中,風力渦輪機的功率變得更高,並且因此風力渦輪機自身變得更大。
隨著風力渦輪機的尺寸增加,輪轂不再被整流罩外殼覆蓋。因此需要從輪轂的外面執行維護工作。所以,工人需要在例如100米的輪轂高度上離開輪轂,並需要像戶外作業一樣來執行工作。工人因此暴露在風和惡劣天氣中。維護工作額外承擔著工人的安全風險。一些國家已經禁止在風力渦輪機外殼的外面執行的作業。
因此,本發明的目的是提供到轉子葉片軸承的改進通道以執行軸承的維護和檢修工作。
技術實現要素:
本發明的目標通過獨立權利要求1實現。本發明另外的特徵公開在附屬權利要求中。
公開了風力渦輪機的轉子,其包含轉子葉片和輪轂,其中轉子葉片包含根端,且根端附接到轉子葉片軸承。轉子葉片軸承附接到輪轂。
轉子葉片包含鄰近根端的根部,所述根部包含轉子葉片的外表面。轉子葉片的根部被外殼覆蓋。
外殼包含壁部,所述壁部至少部分圓周地繞著轉子葉片的根部引導。外殼包含蓋部以至少部分封閉在外殼的壁部和轉子葉片之間的間隙。
外殼限定過道,所述過道圓周地繞著轉子葉片的根部引導,從而提供到葉片軸承的通道並允許工人執行葉片軸承處的檢修工作。
風力渦輪機的轉子包含轉子葉片和輪轂。現今,風力渦輪機優選包含三個轉子葉片。
轉子葉片包含連接到輪轂的根端。轉子葉片的根端通過葉片軸承連接到輪轂,所述葉片軸承允許轉子葉片相對於輪轂的變槳距角運動。轉子葉片的變槳距角運動是繞著轉子葉片的縱向軸線的旋轉運動。鄰近轉子葉片的根端的是根部。
葉片軸承將轉子葉片連接到輪轂。葉片軸承處的檢修和維護工作需要定期執行。因此,工人需要接近葉片軸承。
葉片軸承只能從輪轂的外面接近。現今,風力渦輪機具有約100米的輪轂高度。為了執行葉片軸承處的檢修工作,不得不在約100米的高度離開機艙或輪轂的內部的工人將暴露在風和惡劣天氣條件下。
為了保護工人並使檢修和維護工作得以執行,轉子葉片的根部,包括葉片軸承,被外殼覆蓋。
外殼包含過道,所述過道允許接近葉片軸承。在內側處過道由轉子葉片的根部的外表面限定。外殼的外側由壁限定,所述壁至少部分圓周地繞著轉子葉片的根部引導一段距離。此外,外殼包含蓋部以覆蓋在外殼中的過道,其中蓋部至少部分地封閉在外殼的壁部和轉子葉片的根部之間的間隙。
因而,過道由圓周地繞著轉子葉片的根部引導的外殼限定。工人能夠接近過道,並且從過道工人能夠執行葉片軸承處的檢修工作。
因此,執行葉片軸承處檢修工作的工人不會遭受風和惡劣天氣條件。工人執行檢修工作不需要離開外殼的封閉建築。
轉子包含適合工人通過的腔,並且所述腔通過至少一個人孔與過道連通。
工人需要能夠在轉子葉片的根端處接近外殼。正常情況下,工人通過塔和機艙接近風力渦輪機。從機艙處,工人可以,例如,進入在風力渦輪機的轉子的輪轂中的腔。
通過人孔,在輪轂中的腔可連接到在轉子葉片處的外殼。從在轉子的輪轂中的腔處,工人還可通過在轉子葉片中的腔繼續前進。
從那裡,人孔可從轉子葉片的內側引導到在轉子葉片的根端處的外殼中。
因此,工人能夠在外殼中接近過道以執行葉片軸承處的檢修工作,而不離開風力渦輪機的封閉環境。
轉子的腔在轉子葉片中,且人孔在轉子葉片的根部的壁中以接近過道。
工人可從輪轂的內側穿過進到轉子葉片的內部中。在轉子葉片的根部的壁中的人孔提供了到在轉子葉片的外殼中的過道的通道。
因此,可直接從在風力渦輪機的轉子內部的腔接近外殼中的過道。
外殼的壁包含開口以接近外殼的過道。
外殼的壁至少部分圓周地繞著轉子葉片的根部引導。外殼的壁包含開口以允許在外殼內接近通道。
因此,通過轉子葉片的根部處的外殼的壁中的開口,工人能夠在外殼內接近過道。
轉子的腔在輪轂中,其中輪轂的壁包含人孔,並且通過人孔和適合工人穿過的管道,腔與在外殼的壁中的開口連通。
風力渦輪機的轉子的輪轂包含人孔。
外殼的壁包含開口。在輪轂中的人孔與在壁中的開口通過管道連接。工人能夠從輪轂處通過人孔接近管道,並從那裡繼續穿過在外殼的壁中的開口進入外殼中,並從而到達過道。
因此,工人能夠在外殼中到達過道,而不離開風力渦輪機的內部的封閉環境。因此,工人不會遭受風和雨,且被封閉環境保護。
人孔定位在輪轂的壁中,靠近在轉子葉片的外殼的壁中的開口。
因此,人孔和開口之間的距離是相當短的,管道的長度被最小化。
從風向看,人孔定位在輪轂的前壁中,適合工人通過的管道連接人孔與在外殼的壁中的開口。
因此,在轉子的輪轂處有多個轉子葉片的情況下,僅需要在輪轂中的一個開口以接近轉子葉片的葉片軸承。
轉子包含三個轉子葉片,其中每個轉子葉片包含外殼,並且用來接近在外殼中的過道的管道被連接在輪轂的前壁中的人孔處。
現今,風力渦輪機包含三個轉子葉片。每個轉子葉片包含外殼以接近葉片軸承。人孔被布置在風力渦輪機的輪轂的前壁上。
在風力渦輪機的輪轂的前面的人孔與外殼通過各自管道連接。用來接近三個外殼的三條管道在輪轂前面的人孔處連接。
因此,管道系統包含星形形式。僅需要一個人孔以接近轉子葉片的全部三個外殼。輪轂前面的人孔因此被管道系統覆蓋。
管道包含梯子。
到達轉子葉片的根部處的外殼的管道可能有若干米長。梯子存在於管道中以使工人能接近外殼。
公開了執行風力渦輪機的葉片軸承處檢修的方法。風力渦輪機的轉子包含轉子葉片、輪轂和連接轉子葉片與輪轂的轉子葉片軸承。
轉子葉片的根部被外殼覆蓋,其中外殼包含過道,所述過道至少部分圓周地繞著轉子葉片的根端引導以提供到葉片軸承的通道。
風力渦輪機的轉子包含可從風力渦輪機裡面接近的腔,並且轉子的腔通過至少一個人孔與在外殼中的過道連通。
方法包含以下步驟:從在轉子中的腔接近外殼的過道,以及執行轉子的葉片軸承處的檢修工作。
工人能夠在外殼中接近過道,然後能夠執行葉片軸承處的檢修工作。因此,葉片軸承的檢修工作可被執行,而不需要工人離開風力渦輪機的封閉環境。因此,工人不會暴露到風和下雨情況中。
轉子包含至少兩個轉子葉片,方法包含以下另外的步驟:旋轉風力渦輪機的轉子直至轉子葉片到達大體在豎直方向上高於輪轂的位置,以及在大體在豎直方向上高於輪轂的位置執行轉子葉片的軸承處的檢修工作。
為了以舒適的方式接近葉片軸承,旋轉轉子直至葉片軸承處應執行檢修的相應的轉子葉片到達大體在豎直方向上高於輪轂的位置。從而,葉片軸承大體水平定向。
此外,繞著轉子葉片的根部引導的外殼在大體水平的位置。因此,當過道大體水平地繞著風力渦輪機轉子葉片和葉片軸承引導的時候,過道可被工人使用來執行葉片軸承處的檢修工作。
旋轉轉子直至轉子葉片到達輪轂上方大體豎直的位置。工人通過至少一個人孔能夠接近繞著轉子葉片引導的過道,然後,工人能夠以舒適的方式執行轉子葉片的軸承處的檢修工作。
方法包含以下另外的步驟:離開轉子葉片的外殼,旋轉轉子直至第二轉子葉片到達大體豎直高於輪轂的位置,進入第二轉子葉片的外殼,以及執行第二轉子葉片的葉片軸承處的檢修工作。
當工人完成在第一轉子葉片的第一葉片軸承處的工作時,工人通過人孔離開轉子葉片的外殼,旋轉轉子直至第二轉子葉片到達大體豎直高於輪轂的位置。
然後,工人可以進入第二轉子葉片的外殼並執行第二轉子葉片的葉片軸承處的檢修工作。然後,在第二轉子葉片的外殼中的過道處在這樣的位置,即它們大體水平定向,工人能夠以舒適的方式執行檢修工作。
從而,可以舒適和安全的方式來檢修在風力渦輪機的轉子處的多個轉子葉片。工人能夠在安全的環境下執行檢修工作而不需要來到輪轂的外面。因此,檢修工作還可執行得更快並因而更便宜。
附圖說明
藉助附圖更加詳細地示出本發明。圖顯示優選的構造,不限制本發明的範圍。
圖1示出帶有外殼的風力渦輪機的轉子,
圖2示出外殼的詳細視圖,
圖3示出外殼的另一實施例,
圖4示出外殼的不同實施例,
圖5示出管道的另一實施例。
具體實施方式
圖1示出帶有外殼的風力渦輪機的轉子。
圖1示出帶有外殼7的風力渦輪機的轉子1。轉子1包含轉子葉片2a和轉子葉片2b。轉子葉片2a、2b通過變槳軸承連接到輪轂3。
經由外殼7提供到變槳軸承的通道。外殼7繞著轉子葉片2a、2b的根部布置,其中外殼7包含壁8和蓋部9。壁8和蓋部9被布置為構成大體封閉的外殼7。外殼7繞著轉子葉片2a、2b的根部引導,並且以使工人能通過外殼7而接近軸承的方式來確定尺寸。
輪轂3包含可從風力渦輪機的內部接近的腔。在輪轂3中的腔通過管道13連接到在外殼7中的過道。工人通過在輪轂3的壁中的人孔可接近管道13。
管道13包含梯子以便工人能夠在外殼7內接近過道。在外殼7中,工人可執行葉片軸承處的檢修和維護工作。
圖2示出外殼的詳細視圖。
圖2示出風力渦輪機的轉子1的外殼7的更加詳細的視圖。轉子1包含輪轂3和轉子葉片2a、2b。轉子葉片通過軸承5連接到輪轂3。
軸承5布置在轉子葉片2a的根端處。鄰近轉子葉片2a的根端的是根部6。根部6包含轉子葉片2a的外壁。
轉子葉片2a的根部6被外殼7覆蓋。外殼7包含壁8,所述壁8至少部分圓周地繞著根部6引導。外殼7包含蓋部9,所述蓋部9至少部分繞著根部6引導且覆蓋在壁8和轉子葉片2a的外壁之間的間隙。
因此,外殼7構造了過道10,工人可使用所述過道10來接近葉片軸承5。通過管道13可接近過道10。管道13將人孔11與在外殼7中的開口12連接。
管道13可配備有梯子,所述梯子未在圖2中示出。工人可從風力渦輪機的機艙接近在輪轂3中的腔。工人可使用人孔11來進入管道13,以及使用在壁7中的開口12來進到外殼7中,從而執行葉片軸承5的檢修和維護工作。
圖3示出外殼7的另一實施例。
轉子1包含輪轂3和轉子葉片2a。轉子葉片2a經由軸承5連接到輪轂3。軸承5連接到轉子葉片2a的根端。鄰近轉子葉片2a的根端的是根部6。
根部6被外殼7覆蓋。外殼7包含壁8和蓋部9。轉子葉片2a的根部6包含人孔11。
工人可從轉子葉片的內部通過人孔11接近外殼7的內部。在外殼7內為工人設置了過道10以執行軸承5的檢修和維護工作。
圖4示出外殼7的不同實施例。
轉子1包含輪轂3和轉子葉片2a、2b。轉子葉片2a、2b通過它的根端4連接到輪轂3。轉子葉片2a、2b經由葉片軸承5連接到輪轂3。
葉片軸承5和鄰近的轉子葉片2a的根部6被外殼7覆蓋。外殼7包含過道10,所述過道10使工人能執行葉片軸承5的檢修和維護工作。
工人可通過在外殼7中的開口12接近過道10。可通過在機艙16的艙罩中的人孔或通過發電機外殼接近開口12。
為了執行葉片軸承5的檢修和維護工作,相應的轉子葉片2a被定位在輪轂3上方的豎直位置。從而,在外殼7中的過道10大體水平地繞著轉子葉片2a的根部6引導。
為了執行轉子葉片2b的葉片軸承的檢修和維護工作,轉動輪轂3直至轉子葉片2b到達輪轂3上方大體豎直的位置。然後,可從在轉子葉片2b處的外殼7中的過道10來執行轉子葉片2b的軸承的檢修和維護工作。
圖5示出管道的另一實施例。
圖5示出管道13的另一實施例。管道13將在輪轂3的前壁14中的人孔11與轉子葉片2a、2b的外殼7連接。
在該實施例中,轉子1包含三個轉子葉片以及輪轂3。三個轉子葉片繞著輪轂3以120度的角度布置。管道13將三個轉子葉片的全部三個外殼與在輪轂3的前表面中的一個人孔連接。因此,管道13包含星形形式。
工人能夠從風力渦輪機的機艙16接近在輪轂3內的腔。然後,工人可通過人孔11接近管道13的內部。
梯子可存在於管道13內以便工人到達外殼7。外殼7包含過道10。過道10被轉子葉片2a的根部6、外殼7的外壁8和蓋部9限定。
從過道10工人可執行葉片軸承5的檢修和維護工作。在工作完成之後,工人通過管道13離開過道10並通過輪轂3進入機艙16。
然後,將風力渦輪機的轉子1旋轉120度直至另一轉子葉片2b到達輪轂3上方的大體豎直的位置。然後,工人可執行在第二轉子葉片2b的葉片軸承處的檢修和維護工作。
圖中的圖示是以示意性的形式。注意到,在不同的圖中,相似或相同元件設置有相同的附圖標記。
儘管參照優選實施例詳細描述了本發明,將理解的是,本發明不由所公開的例子限制,並且在不脫離本發明的範圍的情況下,本領域技術人員可對其做出許多另外的修改和變型。
應注意到,遍及本申請的「一個」的使用不排除複數,並且「包含」不排除其它的步驟或元件。此外,聯繫不同實施例描述的元件可被組合。還應注意到,在權利要求中的附圖標記不被解釋為限制權利要求的範圍。