[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN107781122A - 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机 - Google Patents

用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN107781122A
CN107781122A CN201610765934.3A CN201610765934A CN107781122A CN 107781122 A CN107781122 A CN 107781122A CN 201610765934 A CN201610765934 A CN 201610765934A CN 107781122 A CN107781122 A CN 107781122A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
rotating
telescopic cylinder
pin
rotating units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610765934.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107781122B (zh
Inventor
张竹
李会勋
李延慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Goldwind Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Goldwind Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201610765934.3A priority Critical patent/CN107781122B/zh
Application filed by Jiangsu Goldwind Science and Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Goldwind Science and Technology Co Ltd
Priority to EP17842352.1A priority patent/EP3343023B1/en
Priority to KR1020187007048A priority patent/KR102105777B1/ko
Priority to ES17842352T priority patent/ES2909052T3/es
Priority to AU2017317606A priority patent/AU2017317606B2/en
Priority to US15/757,332 priority patent/US10662927B2/en
Priority to PCT/CN2017/091033 priority patent/WO2018040715A1/zh
Publication of CN107781122A publication Critical patent/CN107781122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107781122B publication Critical patent/CN107781122B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/0608Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/50Maintenance or repair
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/30Retaining components in desired mutual position
    • F05B2260/31Locking rotor in position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/50Kinematic linkage, i.e. transmission of position
    • F05B2260/507Kinematic linkage, i.e. transmission of position using servos, independent actuators, etc.
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/326Rotor angle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机,该装置包括至少一个转动单元,所述转动单元包括伸缩缸、安装座和销体;当本发明中的装置应用于叶片安装或维修时,伸缩缸通过销体带动转子沿周向转动,以转动至适合叶片安装或维修的位置,并且,通过控制伸缩缸的驱动源可以将伸缩缸锁定于某一工作状态,进而锁定销体与转子两者的位置,无需设置额外的锁定装置即可实现转子位置的锁定,提高叶片安装和维修的安全性,有利于简化机构;当叶片安装或维修结束后,可以将伸缩缸与机座分离,并且将销体自转子的销孔中脱出即可实现伸缩缸与转子的分离,即该装置独立于风力发电机,可以降低风力发电机的整体重量。

Description

用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,特别涉及一种用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机。
背景技术
风力发电机是一种将风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备。风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转,来促使发电机发电。
风力发电机包括机舱、发电机、叶片等主要部件。发电机包括转子和定子,转子的主轴设置有轮毂,叶片安装于转子的轮毂用来接受风力并带动转子转动,进而带动发电机转子转动,发电机的定子绕组切割磁力线产生电能。
叶片的数量至少为一个,一般优先为三个,当叶片数量多于一个时,需要改变轮毂的位置以满足不同叶片的组装需求。即当完成一个叶片的组装后,轮毂需要从该位置转动一定角度至另一位置,然后再进行另一叶片的组装。并且,当叶片进行维修或维护时,也需要调节叶片于适当角度。
目前,叶片位置的调节主要依靠设置于风力发电机中的转动装置进行驱动实现,转动装置设置于机舱内部或者部分设置于机舱外部,转动装置可以驱动转子相对定子转动,进而带动连接转子轴的轮毂转动,以实现叶片位置的调节。
现有技术中的转动装置与风力发电机的机舱为一体式结构,增加了机舱的重量,并且不利于风力发电机整体布局。
因此,如何改进现有技术中的转动装置,在实现叶片位置可靠变换的前提下减轻机舱重量,且便于转动装置的安装,是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种用于转动风力发电机转子的装置,包括至少两个转动单元,所述转动单元包括:
伸缩缸;
安装座,用于连接所述伸缩缸的固定端部与风力发电机的机座,且所述安装座与所述机座可拆卸地连接;
销体,设置于所述伸缩缸的活动端部,所述销体可松开地固定在转子上,通过所述伸缩缸的冲程运动,驱动转子相对于机座进行转动。
可选的,所有转动单元分为两组,在第一组转动单元的销体从所述转子上拆卸,以及重新固定在转子上的过程中,第二组转动单元的销体与转子固定连接。
可选的,所述安装座包括铰接座和本体,所述铰接座设置在所述本体上,所述伸缩缸的固定端部与所述铰接座铰接;
所述安装座上还设有支撑板,所述伸缩缸的活动端部与所述支撑板可拆卸地连接,并且所述支撑板相对所述本体往复运动,所述销体设置于所述支撑板。
可选的,所述至少两个转动单元的安装座的本体连接形成环形基座,所述环形基座具有朝向所述机座的开口;
所述转动单元的安装座的铰接座固定连接环形基座;
所述环形基座设有导向部,所述转动单元的支撑板与所述导向部滑动连接;
并且所述环形基座与所述机座可拆卸地连接。
可选的,所述环形基座的弧度在170度至220度范围内。
可选的,所述环形基座的弧度在90度至360度范围内。
可选的,所述铰接座和支撑板沿转子径向的延伸长度与转子直径的比值在1/15~1/5的范围内。
可选的,所述铰接座和支撑板沿转子径向的延伸长度与转子直径的比值大约为1/10。
可选的,各个所述转动单元的伸缩缸沿所述机座的周向顺向设置。
可选的,所有转动单元分为第一部分和第二部分,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸沿所述机座的周向反向设置。
可选的,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸相互间隔布置。
一种驱动转子进行转动的方法,该方法包括:
将伸缩缸的固定端部通过安装座连接在机座上;
利用销体将伸缩缸的活动端部固定在转子上;
控制伸缩缸执行冲程运动,驱动转子相对于机座转动。
可选的,在控制伸缩缸执行冲程运动的步骤中包括,
将所有转动单元分为两组;
驱动第一组转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使第一组转动单元的销体从所述转子上拆卸,且重新固定在转子上;其中,驱动第二组转动单元的伸缩缸保持固定,使第二组转动单元的销体与转子固定连接。
可选的,在控制伸缩缸执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元的销体均完成重新固定后,驱动第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子相对于机座转动;其中,第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸的运动趋势相反。
可选的,在控制伸缩缸执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元的销体均完成重新固定后,驱动转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子相对于机座转动;其中,所有转动单元的伸缩缸的运动趋势相同。
可选的,各个伸缩缸完成一次冲程动作,转子大致转动7.5度。
可选的,在驱动转子相对于机座进行转动的步骤中,
驱动转子相对于机座沿顺时针或者逆时针方向转动。
一种用于转动风力发电机转子的装置,包括至少两个转动单元,所述转动单元包括伸缩缸和销体;其中,
所述伸缩缸的固定端部与所述机座可拆卸地连接;
所述销体设置于所述伸缩缸的活动端部,所述销体可松开地固定在转子上,通过所述伸缩缸的冲程运动,驱动转子相对于机座进行转动。
可选的,所有转动单元分为两组,在第一组转动单元的伸缩缸的活动端部从所述转子上拆卸,以及重新固定在转子上的过程中,第二组转动单元的销体与转子固定连接。
可选的,所述转动单元还包括U型板,其包括两侧壁以及连接两所述侧壁的横壁,所述U型板的两侧壁分别位于所述转子的附加框架的两侧;
所述销体穿过所述U型板的两侧壁以及所述附加框架;
所述U型板的横壁与所述伸缩缸的活动端部连接。
可选的,所述伸缩缸收缩状态的长度与转子直径的比值在1/16~1/4的范围内。
可选的,所述伸缩缸收缩状态的长度与转子直径的比值大约为3/16。
可选的,各个转动单元的伸缩缸沿所述机座的周向顺向设置。
可选的,所有转动单元分为第一部分和第二部分,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸沿所述机座的周向反向设置。
可选的,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸相互间隔布置。
一种驱动转子进行转动的方法,该方法包括:
将伸缩缸的固定端部连接在机座上;
利用销体将伸缩缸的活动端部固定在转子上;
控制伸缩缸的冲程运动,驱动转子相对于机座进行转动。
可选的,在控制伸缩缸执行冲程运动的步骤中包括,
将所有转动单元分为两组;
驱动第一组转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使第一组转动单元的销体从所述转子上拆卸,且重新固定在转子上;其中,驱动第二组转动单元的伸缩缸保持固定,使第二组转动单元的销体与转子固定连接。
可选的,在控制伸缩缸执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元的销体均完成重新固定后,驱动第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子相对于机座转动;其中,第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸的运动趋势相反。
可选的,在控制伸缩缸执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元的销体均完成重新固定后,驱动转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子相对于机座转动;其中,所有转动单元的伸缩缸的运动趋势相同。
可选的,在驱动转子相对于机座进行转动的步骤中,
驱动转子相对于机座沿顺时针或者逆时针方向转动。
一种风力发电机,包括机舱、转子、定子,所述转子的侧壁设置有若干沿周向布置的销孔,所述销孔与用于转动风力发电机转子的装置的销体配合连接;或者,
所述转子上设置有附加框架,沿附加框架周向布置若干销孔,所述销孔与用于转动风力发电机转子的装置的销体配合连接。
可选的,所述机舱内部固定有机座,所述机座朝向所述转子的外周轮廓远离所述转子的转动中心轴。
可选的,所述机座朝向所述转子的外周轮廓的直径与转子直径的比值在1/7~5/7范围内。
可选的,所述机座朝向所述转子的外周轮廓的直径与转子直径的比值大约为3/7。
可选的,所述机舱的壳体开设有安装孔,以便所述用于转动风力发电机转子的装置自所述安装孔安装于或拆卸出所述机舱内部。
当本发明中的装置应用于叶片安装或维修时,首先,将伸缩缸的固定部通过安装座固定连接风力发电机的机座,同时将伸缩缸活动部的销体设于转子侧壁的销孔内部;然后,驱动伸缩缸的活动部伸长或缩短,伸缩缸的活动部将通过销体带动转子沿周向转动,转子转动从而带动固定于转子轴上的轮毂转动,最终转动至适合叶片安装或维修的位置。
并且,通过控制伸缩缸的驱动源可以将伸缩缸锁定于某一工作状态,进而锁定销体与转子两者的位置,无需设置额外的锁定装置即可实现转子位置的锁定,提高叶片安装和维修的安全性,并且有利于简化机构。
当叶片安装或维修结束后,因伸缩缸的固定端部与机座通过安装座可拆卸连接,可以将伸缩缸与机座分离,并且将销体自转子的销孔中脱出即可实现伸缩缸与转子的分离,最终实现本文所提供的用于转动风力发电机转子的装置与风力发电机的分离,即本文中用于转动风力发电机转子的装置独立于风力发电机,可以降低风力发电机的整体重量。
所述风机发电机具有上述用于转动风力发电机转子的装置,故也具有该装置的上述技术效果。
同理,上述方法是依赖上述用于转动风力发电机转子的装置实施的,故也具有上述装置的上述技术效果。
附图说明
图1为本发明一种实施例中用于转动风力发电机转子的装置的结构示意图;
图2为图1所示装置安装于风力发电机上局部结构示意图;
图3为本发明第二种实施例中用于转动风力发电机转子的装置的结构示意图;
图4为本发明第三种实施例中用于转动风力发电机转子的装置的结构示意图;
图5本发明第四种实施例中转动单元的结构示意图;
图6为本发明第五种实施例中用于转动风力发电机转子的装置安装于风力发电机上的局部结构示意图;
图7为本发明第六种实施例中用于转动风力发电机转子的装置安装于风力发电机上的局部结构示意图;
图8为U型板的三维结构示意图。
其中,图1至图8中:
环形基座,1;机座,27;转子,28;销孔,28a;销轴,29;叶片,31;轮毂,32;转动单元,50、50a、50b、50c、50d、50e;伸缩缸51、51a、51b、51c、51d、51e;本体,522;铰接座,521、521a、521b、521c、521d、521e;安装座,52;销体,53、53a、53b、53c、53d、53e;铰接销轴,54、54a、54b、54c、54d、54e;支撑板,55、55a、55b、55c、55d、55e;
转动单元,60、60a、60b、60c、60d、60e;伸缩缸,61、61a、61b、61c、61d、61e;销体,62、62a、62b、62c、62d、62e;铰接轴,63;U型板,30;第一侧壁,301;通孔,301a;第二侧壁,302;通孔,302a;横壁,303;附加框架,281;销孔,281a。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
正如背景技术所述,风力发电机包括机舱、转子、定子,转子的转轴上连接有轮毂,轮毂上安装有叶片,叶片至少为一个,一般叶片的数量优选为三个。风力发电机中转子和定子的布置型式主要有两种:其一为内转子、外定子型式;其二为外转子、内定子型式。本文以外转子、内定子型式发电机为例继续介绍技术方案,当然,也不排除本文技术方案在内转子、外定子型式发电机中的应用。
转子的内壁周向排布有永磁体磁钢,定子的外周壁设置有绕组,定子安装于转子的内部。定子固定安装于定子支架上,定子支架固定连接塔筒上端。
具体地,机舱安装于塔筒的上端部,并且机舱与塔筒周向转动连接,两者可以通过轴承转动连接。塔筒的上端部部分伸至机舱的内部。
本发明提供了一种用于转动风力发电机转子的装置,该装置包括至少两个如图5所示的转动单元50,每一转动单元50具体包括伸缩缸51和安装座52。伸缩缸51可以为液压缸,也可以为气缸。本文伸缩缸优先选用液压缸。转动单元进一步包括销体53。
安装座52主要作用为将伸缩缸51的固定端部连接于风力发电机的机座27,机座27位于塔筒的上端部,为机舱内其他部件的安装提供支撑平台。通常伸缩缸51的固定端部固定连接安装座52,也就是说,安装座52可以根据伸缩缸51固定端部的连接结构进行合理设置。伸缩缸51还可以通过铰接销轴54连接安装座,即安装座上设置有铰接座521,伸缩缸51的固定端部铰接于铰接座521。
并且,在图5的示例中,安装座52与机座27可拆卸地连接,也就是说,伸缩缸51与机座27两者通过安装座52可拆卸地连接。
销体53设置于伸缩缸的活动端部,与转子28侧壁的销孔配合锁定或解锁,具体地,如图2所示,转子28朝向机座27的侧壁开设有销孔28a,相邻两销孔的间距可以根据实际应用环境进行合理选取。
当本发明中的装置应用于叶片安装或维修时,首先,将至少两个转动单元50提升到机舱内部。然后,将伸缩缸51的固定端部通过安装座52固定连接风力发电机的机座27,利用销体53将伸缩缸的活动端部固定在转子28上,也就是将伸缩缸活动端部的销体53设于转子28侧壁的销孔28a内部;接下来,控制伸缩缸51的冲程运动,驱动伸缩缸的活动部伸长或缩短,伸缩缸的活动部将通过销体53带动转子28沿周向转动,驱动转子28相对于机座27进行转动。转子28转动从而带动固定于转子轴上的轮毂转动,最终转动至适合叶片安装或维修的位置。
并且,通过控制伸缩缸的驱动源可以将伸缩缸51锁定于某一工作状态,进而锁定销体53与转子28两者的位置,无需设置额外的锁定装置即可实现转子28位置的锁定,提高叶片安装和维修的安全性,并且有利于简化机构。
当叶片安装或维修结束后,因伸缩缸的固定端部与机座27通过安装座52可拆卸地连接,可以将安装座从机座27上拆卸,并且将销体53自转子28的销孔28a中脱出,即可实现销体53和伸缩缸51的活动端部与转子28的分离,最终实现转动单元50与风力发电机的分离,并将其提升到机舱外部。即本文中用于转动风力发电机转子的装置独立于风力发电机,可以降低风力发电机的整体重量。
对于转动角度比较大时,伸缩缸伸长至最大长度可能还未到达转子28所需的转动角度,可以通过多次驱动伸缩缸伸长、缩短使转子28转动预期角度。本文将伸缩缸进行一次伸长过程、或者进行一次收缩过程为一个冲程。也就是说,伸缩缸执行多次冲程运动,驱动转子28转动预期角度。
以伸缩缸伸长推动转子28转动为例,伸缩缸在伸长后(第一个冲程),销体53需要自转子销孔28a中脱出,进而伸缩缸收缩回复至初始长度(第二个冲程),然后销体53再插入至转子28的相应销孔28a内部,驱动伸缩缸伸长(第三个冲程)继续推动转子28转动。为了避免销体在解锁至再次锁定过程中轮毂回转,本文还进行了以下设置。
本发明中的装置包括至少两个转动单元50,各转动单元沿转子28周向布置。根据在一解锁过程中各转动单元运动状态的不同将所有转动单元分为两组。第一组定义为解锁单元组,第二组定义为锁定单元组。在第一组转动单元的销体53从转子28上拆卸,以及重新固定在转子28上的过程中,第二组转动单元的销体53与转子28固定连接。在所有转动单元的销体均完成重新锁定之后,控制所有转动单元中的伸缩缸51改变状态,使转子28转动。
也就是说,各转动单元的销体并非同时与转子28脱离,而是部分销体与转子28脱离的同时,另一部分销体与转子28处于锁定状态,这样在转动装置中各转动单元依次进行解锁、移动并与转子28重新锁定,在整个过程中始终有部分销体与转子28处于锁定状态,以避免转子28不受控的转动。
具体地,一个转动单元可以为一组,两个或者更多的转动单元可以为一组,只要满足部分转动单元回复至初始状态过程中,转子28的可靠锁定即可,下文中给出了五个转动单元的详细控制策略,具体描述见后文。
请参考图5,安装座52与机座27可拆卸连接,并且安装座52具体包括铰接座521和本体522。铰接座521设置在本体522上,伸缩缸的固定端部与铰接座521铰接。安装座52还进一步设有支撑板55,伸缩缸的活动端部与支撑板55可拆卸地连接,并且支撑板55相对于本体522往复滑动。销体53设置于支撑板55远离本体522的一端。
这样,当转动单元50工作时,安装座52固定于机座27上,销体53穿过支撑板55和伸缩缸51的活动端部,并伸至转子28销孔内部,使得伸缩缸51的活动端部与转子28固定连接。当伸缩缸51驱动支撑板55相对安装座本体522周向滑动时,销体53随支撑板同步运动,进而带动转子28转动。
需要说明的是,支撑板55与安装座本体522的周向运动轨迹半径可以根据转子28的直径进行合理选取,只要能满足伸缩缸伸缩带动转子28可靠运动即可。
转动单元中安装座的具体结构可以为多种形式,本文给出了两种具体实施方式。
请继续参考图5,在第一种具体实施方式中,用于转动风力发电机转子的装置可以包括多个转动单元50,安装座本体522还可以进一步开设有导向部,支撑板55与该导向部滑动连接。本体522上设置有与机座27可拆卸连接的连接结构。优选地,本体522与机座27可以通过螺栓或者销轴固定连接,本体上的连接结构为螺栓孔或销轴孔。从而安装座52与机座27可拆卸地连接。
多个转动单元50组合为环状结构,该环状结构的弧度优选为170度至220度范围。不限于此,该环状结构的弧度也可以在90度至360度范围内,只要液压缸提供足够的驱动力驱动转子转动即可。
该实施方式中各转动单元彼此独立,可以分别吊装逐次安装,对吊装使用的吊具、起重设备要求比较低。
在另一种具体实施方式中,各转动单元可以集成为一体结构。如图3所示,至少两个转动单元的安装座的本体522连接形成环形基座1,该环形基座1具有朝向机座27的开口。转动单元的安装座的铰接座521固定连接该环形基座1。环形基座1设有导向部,转动单元的支撑板55与导向部滑动连接。优选地,环形基座1开设有环形槽,所述转动单元的安装座本体固定连接所述环形槽的侧壁,各转动单元的支撑板可沿环形槽滑动。
环形基座1上设置有与机座27配合拆卸的连接结构,环形基座1与机座27可以螺栓或者销轴固定,连接结构为开设于环形基座1的螺栓孔或者销轴孔。图2中给出了环形基座1与机座27通过销轴29固定的实施方式。
需要说明的是,环形基座1具有朝向机座27的开口,以与机座27上的支撑轴配合,这样有利于环形基座1与机座27的安装。优选地,环形基座1的弧度在170度至220度范围。不限于此,环形基座1的弧度在90度至360度范围内,只要伸缩缸提供足够的驱动力驱动转子转动即可。
上述实施例中的用于转动风力发电机转子的装置为整体结构,这样便于运输和吊装。
当然,上述两实施方式中环形基座1与机座27、本体与机座27上不局限于螺栓、销轴连接,还可以为其他形式的连接形式。例如利用夹具固定等方式。
如图2所示,本实施例中环形基座1固定在机座27上,由机座27为转动装置提供支撑力,风力发电机的定子不会受力,因此,在驱动转子转动的过程中定子不会发生变形。特别是在轮毂上已经安装叶片的情况下,转子转动的弯矩载荷较大,机座27能够提供足够大的支撑力来驱动转子转动。
此外,本实施例中伸缩缸的转动载荷通过铰接座521、支撑板55、环形基座1传递到机座27上,机座27可以为壳体结构,并且机座27朝向转子的外轮廓远离转子的转动中心,即壳体结构朝向转子的外轮廓具有较大直径,外轮廓直径与转子直径差比较小,这样铰接座521和支撑板55沿径向延伸的长度较短,具体而言,铰接座521和支撑板55从环形基座1沿径向向外延伸的长度较短。
机座27朝向转子28的外周轮廓的直径与转子28直径的比值在1/7~5/7范围内。优选地,机座27朝向转子28的外周轮廓的直径与转子28直径的比值大约为3/7。
铰接座521和支撑板55沿转子28径向的延伸长度与转子28直径的比值在1/15~1/5的范围内。优选地,该比值大约为1/10。
这样,当伸缩缸51对转子施加驱动力(推力或者拉力)时,铰接座521和支撑板55能够承受沿转子周向的较大的剪切力。同时,在承受相同大小的周向剪切力的情况下,对铰接座521和支撑板55本身的刚度要求较低。
通常而言,当液压泵的压力一定时,伸缩缸伸长时产生的推力比收缩时产生的拉力大。故在转动单元布置时,优选伸缩缸由收缩变为伸展过程推动转子28转动。但是在实际操作过程中难免会出现转子28转动位置出现偏差,需要再向相反方向转动一定角度进行修正的情况。为了快速实现转子28转动过程中其位置的修正,本文中各转动单元可以进行如下布置。
在图1中,根据所述转动单元中伸缩缸51沿机座27周向的朝向不同,所有转动单元分为第一部分和第二部分。第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸背靠背设置。在驱动转子28转动时,第一部分中各伸缩缸逐渐伸长,第二部分中各伸缩缸逐渐收缩,从而驱动转子28沿第一方向转动。或者,第一部分中各伸缩缸逐渐收缩,第二部分中各伸缩缸逐渐伸长,从而驱动转子28沿第二方向转动。第二方向与第一方向相反。
也就是说,第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸在驱动转子28转动的过程中运动趋势不同,其中一组处于逐渐伸长状态,另一组处于逐渐收缩状态。
当驱动转子28沿第一方向转动时,处于伸长状态的第一部分转动单元可实现转子28快速转动,当转子28需要向第二方向进行位置修正时,可以将第二部分转动单元转换为逐渐伸长状态,实现转子28位置的向相反方向进行快速修正。并且,该实施方式驱动转子28转动时,控制一部分转动单元处于逐渐伸长状态(为转子28提供推力),另一部分转动单元处于逐渐收缩状态(为转子28提供拉力),也有利于提高叶片安装过程中的突发情况的应对能力和安全性。
需要说明的是,本文中上述的转动单元的逐渐伸长状态、转动单元的逐渐收缩状态分别指转动单元中伸缩缸的逐渐伸长状态、逐渐收缩状态。
下文以转动装置具有五个转动单元为例,说明利用转动装置驱动转子转动的过程。如图1所示,为了便于描述,自左向右定义为第一转动单元50a、第二转动单元50b、第三转动单元50c、第四转动单元50d、第五转动单元50e。五个转动单元的结构如图5所示,且五个转动单元的安装座的本体连接形成环形基座1。
其中第一转动单元50a的伸缩缸为第一伸缩缸51a,依次类推,自左向右依次为第二伸缩缸51b、第三伸缩缸51c、第四伸缩缸51d、第五伸缩缸51e;同理,自左向右销体依次定义为第一销体53a、第二销体53b、第三销体53c、第四销体53d、第五销体53e;各销体分别连接第一支撑板55a、第二支撑板55b、第三支撑板55c、第四支撑板55d、第五支撑板55e。
同理,自左向右安装座依次定义为第一铰接座521a、第二铰接座521b、第三铰接座521c、第四铰接座521d、第五铰接座521e。并且图1中示出了各铰接座与相应伸缩缸的铰接轴销,自左向右为:第一铰接轴销54a、第二铰接轴销54b、第三铰接轴销54c、第四铰接轴销54d、第五铰接轴销54e。
其中在驱动转子28转动过程中,第一伸缩缸51a和第二伸缩缸51b的运动状态相同,第三伸缩缸51c至第五伸缩缸51e的运动状态相同。
以下按照图1的示例描述各转动单元驱动转子28逆时针转动的过程。工作前,将第一销体53a至第五销体53e分别置于转子28侧壁的相应销孔内部,并将环形基座1固定于机座27,初始状态第一伸缩缸51a和第二伸缩缸51b处于收缩状态,第三伸缩缸51c至第五伸缩缸51e处于伸长状态。
在驱动转子28逆时针转动过程中:第一伸缩缸51a和第二伸缩缸51b逐渐伸长,从而由收缩状态变为伸长状态,利用销体53a和53b向转子施加逆时针方向的推力;第三伸缩缸51c至第五伸缩缸51e逐渐收缩,从而由伸长状态变为收缩状态,利用销体53c、53d和53e向转子施加逆时针方向的拉力,共同驱动转子28逆时针转动,各伸缩缸完成一次冲程动作,驱动转子28的旋转角度大致为7.5°。
应用于安装或者拆卸叶片的情况下,借助于本发明的转动装置将轮毂旋转120度需要执行16次冲程运动,并且不需要机舱进行偏航。例如,将用于安装第一支叶片的接口转动到九点钟的位置,安装第一支叶片后,将轮毂旋转120度,使得安装第二支叶片的接口再转动到九点钟位置,安装第二支叶片。第三支叶片也类似。
这样,在整个叶片吊装过程中,机舱不必偏航,且每支叶片都是在九点钟的固定位置安装,用于吊装叶片的起重机不必频繁调整吊装位置,来使得叶片与轮毂上的接口精确对准。这对于大型风力发电机的吊装过程而言,能够显著提高吊装效率。
在驱动转子28逆时针转动之前,各转动单元的销体解锁顺序如下。
第一步:解锁第一销体53a。在本步骤中,第一组转动单元包括第一转动单元50a,第二组转动单元包括第二转动单元50b至第五转动单元50e。保持第二组转动单元中的第二销体53b至第五销体53e的锁定状态不变,先控制第一组转动单元中的第一销体53a自销孔内部脱出,第一伸缩缸51a由伸长状态转变为收缩状态,拉动第一支撑板55a沿环形基座1周向向右滑动,使第一销体53a正对转子28上的销孔,然后再驱动第一销体53b伸至销孔内部,并锁定。
第二步:解锁第二销体53b。在本步骤中,第一组转动单元包括第二转动单元50b,第二组转动单元包括第一转动单元50a、第三转动单元50c至第五转动单元50e。保持第二组转动单元中的第一销体53a、第三销体53c至第五销体53e处于锁定状态,控制第一组转动单元中的第二销体53b自销孔内部脱出,然后伸缩缸回缩至收缩状态,第二销体53b再伸至与其正对的转子28销孔内部,并锁定。
第三步:解锁第三销体53c。在本步骤中,第一组转动单元包括第三转动单元50c,第二组转动单元包括第一转动单元50a和第二转动单元50b、第四转动单元50d和第五转动单元50e。保持第二组转动单元中的第一销体53a、第二销体53b、第四销体53d和第五销体53e处于锁定状态,控制第一组转动单元中的第三销体53c自销孔内部脱出,然后伸缩缸伸长至伸展状态,第三销体53c再伸至与其正对的转子28销孔内部,并锁定;
第四步:保持第一销体53a至第三销体53c、第五销体53e处于锁定状态,第四销体53d、第四伸缩缸51d的动作类似上一步骤中第三销体53c、第三伸缩缸51c的动作,以完成第四销体53d的再次锁定;
第五步:保持第一销体53a至第四销体53d处于锁定状态;第五销体53e、第五伸缩缸51e的动作类似第三步骤中第三销体53c、第三伸缩缸51c的动作,以完成第五销体53e的再次锁定。
上述实施例中,销体逐一完成解锁、再次锁定,并且在该过程中其他销体处于锁定状态。这样可以使转子28保持在固定位置。特别是在单叶片安装的过程中,例如当一只叶片已经安装在轮毂上,转子28需要足够的力矩支撑这只叶片。其他四个销体的固定作用,和其他四个伸缩缸产生的力矩综合足以固定转子28。
当然,销体不局限于逐一退出,还可以同时控制两个或者更多个销体同时进行解锁、完成重新锁定,只要剩余的销体能可靠固定转子28即可。
在所有转动单元的销体53a至53e均完成重新固定后,驱动所有转动单元的伸缩缸51a至51e同时执行冲程运动,驱动转子28转动。在图1的示例中,在上述第五步骤完成后,同时驱动伸缩缸51a和51b由收缩变为伸长,驱动伸缩缸51c、51d和51e由伸长变为收缩,从而驱动转子28沿逆时针方向大致转动7.5度。
当然,各转动单元的布置也不局限于上述描述,如图3和图4中给出了转动单元另外两种布置形式。
其中图3中各转动单元沿机座27的周向依次顺向设置,即各转动单元中伸缩缸的缸杆伸展方向同为顺时针,即在驱动转子28转动过程中,各伸缩缸同时逐渐伸长或同时逐渐回缩,也就是运动趋势相同。不限于图3所示的形式,类似的,各转动单元中伸缩缸可以设置为缸杆伸展方向同为逆时针。
图1和图4中均示出了各伸缩缸背靠背设置的实施方式,即根据转动单元中伸缩缸51的朝向,以及铰接座521和支撑板55的相对位置不同,所有转动单元分为第一部分和第二部分,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸背靠背设置。其中,“背靠背”设置的含义为,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸沿机座27的周向反向设置;也就是说,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸的缸杆,沿机座27周向的伸展方向相反。
图1中示出了五个转动单元中左侧两个转动单元与右侧三个转动单元背靠背设置的具体实施方式。具体而言,在图1中,第一部分转动单元包括50a和50b,第二部分转动单元包括50c、50d和50e。第一部分转动单元的伸缩缸51a和51b沿机座27周向的逆时针方向伸展;第二部分转动单元的伸缩缸51c、51d和51e沿机座27周向的顺时针方向伸展。
当五个转动单元驱动转子28顺时针转动时,第二部分转动单元50c、50d和50e的伸缩缸逐渐向右伸长,第一部分转动单元50a和50b的两个伸缩缸向左逐渐缩短,共同驱动转子转动。同理,当五个转动单元驱动转子28逆时针转动时,以上各伸缩缸向相反方向动作,在此不做详述。
在图4中,第一部分包括左侧三个转动单元,第二部分包括右侧两个转动单元。图4中左侧三个转动单元的伸缩缸安装朝向相同,右侧两个转动单元的伸缩缸安装朝向相同,在驱动转子28逆时针转动时,左侧三个转动单元的伸缩缸逐渐伸长,右侧两伸缩缸逐渐缩短。
为了保证转子28在转动过程中变形最小,需要向转子周向提供均匀的作用力。考虑到伸缩缸产生的推力和拉力不相同,在一个优选的实施方式中,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸交替设置,也就是,施加拉力的伸缩缸与施加推力的伸缩缸交替设置。这样以来,各个转动单元的液压缸能够沿转子28周向提供均匀的作用力。
由上述分析可以看出,按照如图1和图4所示背靠背的布置方式,驱动转子逆时针转动和顺时针转动的驱动力基本上相同,特别是在轮毂上已经安装叶片后,需要较大的驱动力,这种背靠背的方式能够提供基本上平衡的双向驱动力。
本文还提供一种用于转动风力发电机转子的装置,其结构如图6所示。该装置包括至少两个转动单元60。转动单元60包括伸缩缸61、销体62。伸缩缸60的固定端部与机座27可拆卸地连接。优选地,伸缩缸60的固定端部通过铰接轴63连接机座27。不限于此,还可以为螺栓、夹具,或者其他的连接形式。
销体62设置于伸缩缸61的活动端部,销体62可松开地固定在转子28上,通过伸缩缸61的冲程运动,驱动转子28相对于机座27进行转动。
图6绘示了五个转动单元60。与上文类似的,根据在解锁过程中各转动单元运动状态的不同将所有转动单元分为两组。第一组定义为解锁单元组,第二组定义为锁定单元组。在第一组转动单元60的伸缩缸61的活动端部从转子28上拆卸,以及重新固定在转子上的过程中,第二组转动单元的销体62与转子28固定连接。无需设置额外的锁定装置即可实现转子28位置的锁定,提高叶片安装和维修的安全性,并且有利于简化机构。
图6中各伸缩缸61沿机座27的周向顺向布置,即各转动单元中伸缩缸的缸杆伸展方向同为顺时针。当驱动转子28逆时针转动时,各伸缩缸的缸杆均逐渐缩短,也就是运动趋势相同。不限于图6所示的形式,类似的,各转动单元中伸缩缸可以设置为缸杆伸展方向同为逆时针。
如图7所示,为了便于描述,自左向右定义为第一转动单元60a、第二转动单元60b、第三转动单元60c、第四转动单元60d、第五转动单元60e。图7中五个转动单元的伸缩缸61a、61b、61c、61d和61e为背靠背布置。具体而言,根据转动单元中的伸缩缸的朝向不同,将五个转动单元分为第一部分和第二部分。第一部分包括左侧两个转动单元,第二部分包括右侧三个转动单元。第一部分的伸缩缸61a、61b沿机座27周向的顺时针方向伸展,第二部分的伸缩缸61c、61d和61e沿机座27周向的逆时针方向伸展。
例如,当驱动转子逆时针转动时,第一部分的伸缩缸61a、61b逐渐收缩,第二部分的伸缩缸61c、61d和61e逐渐伸长;当驱动转子顺时针转动时,第一部分的伸缩缸61a、61b逐渐伸长,第二部分的伸缩缸61c、61d和61e逐渐缩短。因此,驱动转子逆时针和顺时针转动的驱动力基本上相同。
上述各实施例中,由于机座27朝向转子的外轮廓远离转子的转动中心,即壳体结构朝向转子的外轮廓具有较大直径,外轮廓直径与转子直径差比较小,伸缩缸61收缩状态的长度与转子28直径的比值在1/16~1/4的范围内。优选地,伸缩缸61收缩状态的长度为转子28直径的3/16左右。
因此,当伸缩缸61对转子施加驱动力(推力或者拉力)时,伸缩缸61能够承受沿转子周向的较大的剪切力。
优选地,第一部分转动单元的伸缩缸与第二部分转动单元的伸缩缸交替设置,也就是,施加拉力的伸缩缸与施加推力的伸缩缸交替设置。这样以来,各个转动单元的液压缸能够沿转子28周向提供均匀的作用力。
本文所述的初始状态为伸缩缸、安装座和机座安装固定、销体与转子锁定,伸缩缸驱动转子运动前的状态。
进一步地,转动单元还可以包括U型板30,包括两侧壁以及连接两侧壁的横壁303,销体设置于U型板30的一侧壁,与转子28配合安装时,U型板30的两侧壁位于转子28的附加框架281的两侧,销体的伸缩端穿过U型板30的两侧壁和附加框架281。
如图8所示,U型板30的两侧壁分别定义为第一侧壁301和第二侧壁302,第一侧壁301和第二侧壁302分别设置有通孔301a和通孔302a,其中通孔301a和通孔302a同轴设置。U型板30安装时,销体62穿设于通孔301a、通孔302a和附加框架281的销孔281a内部,以实现伸缩缸与转子28相对位置的锁定。
U型板30与转子28的附加框架281连接,采用这种连接形式,伸缩缸驱动时对发电机转子28的侧向力较小,能够减小发电机变形。
图6和图7中各转动单元的解锁、再次锁定的控制与图1中各转动单元的控制过程类似。
以图7为例,在驱动转子28沿顺时针转动之前,各转动单元的销体解锁顺序如下。
第一步,解锁伸缩缸61a活动端部的销体62a。在本步骤中,第一组转动单元包括转动单元60a,第二组转动单元包括第二转动单元60b至第五转动单元60e。保持第二组转动单元中的第二销体62b至第五销体62e的锁定状态不变,先控制第一组转动单元中的第一销体62a自销孔内部脱出,第一伸缩缸61a由伸长状态转变为收缩状态,拉动销体62a沿转子28周向向左滑动,使销体62a正对转子28上的销孔,然后再驱动销体62a伸至销孔内部,并锁定。
第二步:解锁伸缩缸61b活动端部的销体62b。在本步骤中,第一组转动单元包括第二转动单元60b,第二组转动单元包括第一转动单元60a、第三转动单元60c至第五转动单元60e。保持第二组转动单元中的销体62a、62c至62e处于锁定状态,控制第一组转动单元中的销体62b自销孔内部脱出,然后伸缩缸61b回缩至收缩状态,拉动销体62b沿转子28周向向左滑动,销体62b再伸至与其正对的转子28销孔内部,并锁定。
第三步:解锁伸缩缸62b活动端部的销体62c。在本步骤中,第一组转动单元包括第三转动单元60c,第二组转动单元包括第一转动单元60a和第二转动单元60b、第四转动单元60d和第五转动单元60e。保持第二组转动单元中的销体62a、62b、62d和62e处于锁定状态,控制第一组转动单元中的销体62自销孔内部脱出,然后伸缩缸61c伸长至伸展状态,推动销体62c沿转子28周向向左滑动,销体62c再伸至与其正对的转子28销孔内部,并锁定;
第四步:保持销体62a至62c、销体62e处于锁定状态,销体62d、伸缩缸61d的动作类似上一步骤中销体62c、伸缩缸61c的动作,以完成销体62d的再次锁定;
第五步:保持销体62a至62d处于锁定状态;销体62e、伸缩缸61e的动作类似第三步骤中销体62c、伸缩缸61c的动作,以完成销体62e的再次锁定。
上述实施例中,销体逐一完成解锁、再次锁定,并且在该过程中其他销体处于锁定状态。
在所有转动单元的销体62a至62e均完成重新固定后,驱动所有转动单元的伸缩缸61a至61e同时执行冲程运动,驱动转子28转动。在图7的示例中,在上述第五步骤完成后,同时驱动伸缩缸61a和61b由收缩变为伸长,驱动伸缩缸61c、61d和61e由伸长变为收缩,从而驱动转子28沿顺时针方向转动。
当图6和图7所示的装置应用于叶片安装或维修时,首先,将伸缩缸61、销体62和U型板30提升到机舱内部;然后,将伸缩缸61的固定端部连接在机座27上,利用销体62将伸缩缸的活动端部固定在转子28上;最后,控制伸缩缸61的冲程运动,驱动转子28相对于机座27进行转动。
当叶片安装或维修结束后,将伸缩缸61的固定端部从机座27上拆卸,将销体62、U型板30和伸缩缸61的活动端部从转子28上拆卸,将销体62、U型板30和伸缩缸61提升到机舱外部。
图6和图7的实施方式在安装和拆卸过程中更易于搬运和吊装。
上述各实施例中销体伸出或缩回的动力可以来源于驱动部件,即转动单元还可以包括驱动部件,用于驱动所述销体伸出或回缩,以便所述销体伸入或脱出所述转子的销孔内部。当销体为液压销时,驱动部件为液压油,当销体为气动销时,驱动部件为压缩空气。
虽然,本文中未示出驱动部件的具体结构,但是这并不阻碍本领域内技术人员对本文技术方案的理解和实施。
在上述用于转动风力发电机转子的装置的基础上,本发明还进一步提供了一种风力发电机,转子28的侧壁设置有若干沿周向布置且径向延伸的销孔28a,销孔28a与上述实施例中用于转动风力发电机转子的装置的销体53配合锁定。
本发明还进一步提供了一种风力发电机,转子28上设置有附加框架281,沿附加框架281周向布置若干销孔281a,销孔281a与上述实施例中用于转动风力发电机转子的装置的销体62配合锁定。
另外,机舱的壳体开设有安装孔,以便用于转动风力发电机转子的装置自安装孔安装于或拆卸出机舱内部,安装孔位置还进一步设置有可拆卸密封板。
以上对本发明所提供的一种用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (35)

1.一种用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,包括至少两个转动单元(50),所述转动单元(50)包括:
伸缩缸(51);
安装座(52),用于连接所述伸缩缸(51)的固定端部与风力发电机的机座(27),且所述安装座(52)与所述机座(27)可拆卸地连接;
销体(53),设置于所述伸缩缸(51)的活动端部,所述销体(53)可松开地固定在转子(28)上,通过所述伸缩缸(51)的冲程运动,驱动转子(28)相对于机座(27)进行转动。
2.如权利要求1所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所有转动单元(50)分为两组,在第一组转动单元的销体(53)从所述转子(28)上拆卸,以及重新固定在转子(28)上的过程中,第二组转动单元的销体(53)与转子(28)固定连接。
3.如权利要求1或2所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述安装座(52)包括铰接座(521)和本体(522),所述铰接座(521)设置在所述本体(522)上,所述伸缩缸(51)的固定端部与所述铰接座(521)铰接;
所述安装座(52)上还设有支撑板(55),所述伸缩缸(51)的活动端部与所述支撑板(55)可拆卸地连接,并且所述支撑板(55)相对所述本体(522)往复运动,所述销体(53)设置于所述支撑板(55)。
4.如权利要求3所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述至少两个转动单元(50)的安装座(52)的本体(522)连接形成环形基座(1),所述环形基座(1)具有朝向所述机座(27)的开口;
所述转动单元(50)的安装座(52)的铰接座(521)固定连接环形基座(1);
所述环形基座(1)设有导向部,所述转动单元(50)的支撑板(55)与所述导向部滑动连接;
所述环形基座(1)与所述机座(27)可拆卸地连接。
5.如权利要求4所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述环形基座(1)的弧度在170度至220度范围内。
6.如权利要求4所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述环形基座(1)的弧度在90度至360度范围内。
7.如权利要求3或4所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述铰接座(521)和支撑板(55)沿转子(28)径向的延伸长度与转子(28)直径的比值在1/15~1/5的范围内。
8.如权利要求3或4所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述铰接座(521)和支撑板(55)沿转子(28)径向的延伸长度与转子(28)直径的比值大约为1/10。
9.如权利要求1至8任一项所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,各个所述转动单元(50)的伸缩缸沿所述机座(27)的周向顺向设置。
10.如权利要求1至8任一项所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所有转动单元(50)分为第一部分和第二部分,第一部分转动单元(50)的伸缩缸(51)与第二部分转动单元(50)的伸缩缸(51)沿所述机座(27)的周向反向设置。
11.如权利要求10所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,第一部分转动单元(50)的伸缩缸(51)与第二部分转动单元(50)的伸缩缸(51)相互间隔布置。
12.一种驱动转子进行转动的方法,其特征在于,该方法包括:
将伸缩缸(51)的固定端部通过安装座(52)连接在机座(27)上;
利用销体(53)将伸缩缸(51)的活动端部固定在转子(28)上;
控制伸缩缸(51)执行冲程运动,驱动转子(28)相对于机座(27)转动。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,在控制伸缩缸(51)执行冲程运动的步骤中包括,
将所有转动单元(50)分为两组;
驱动第一组转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使第一组转动单元的销体(53)从所述转子(28)上拆卸,且重新固定在转子(28)上;其中,驱动第二组转动单元的伸缩缸保持固定,使第二组转动单元的销体(53)与转子(28)固定连接。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,在控制伸缩缸(51)执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元(50)的销体(53)均完成重新固定后,驱动第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子(28)相对于机座(27)转动;其中,第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸的运动趋势相反。
15.如权利要求13所述的方法,其特征在于,在控制伸缩缸(51)执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元(50)的销体(53)均完成重新固定后,驱动转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子(28)相对于机座(27)转动;其中,所有转动单元(50)的伸缩缸的运动趋势相同。
16.如权利要求14或15所述的方法,其特征在于,各个伸缩缸(51)完成一次冲程动作,转子大致转动7.5度。
17.如权利要求14或15所述的方法,其特征在于,在驱动转子(28)相对于机座(27)进行转动的步骤中,驱动转子(28)相对于机座(27)沿顺时针或者逆时针方向转动。
18.一种用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,包括至少两个转动单元(60),所述转动单元(60)包括伸缩缸(61)和销体(62);其中,
所述伸缩缸(61)的固定端部与所述机座(27)可拆卸地连接;
所述销体(62)设置于所述伸缩缸(61)的活动端部,所述销体(62)可松开地固定在转子(28)上,通过所述伸缩缸(61)的冲程运动,驱动转子(28)相对于机座(27)进行转动。
19.如权利要求18所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所有转动单元(60)分为两组,在第一组转动单元的伸缩缸(61)的活动端部从所述转子(28)上拆卸,以及重新固定在转子(28)上的过程中,第二组转动单元的销体(62)与转子(28)固定连接。
20.如权利要求18所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述转动单元(60)还包括U型板(30),其包括两侧壁以及连接两所述侧壁的横壁,所述U型板(30)的两侧壁分别位于所述转子(28)的附加框架(281)的两侧;
所述销体(62)穿过所述U型板(30)的两侧壁以及所述附加框架(281);
所述U型板(30)的横壁与所述伸缩缸的活动端部连接。
21.如权利要求18所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述伸缩缸(61)收缩状态的长度与转子(28)直径的比值在1/16~1/4的范围内。
22.如权利要求18所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所述伸缩缸(61)收缩状态的长度与转子(28)直径的比值大约为3/16。
23.如权利要求18至22任一项所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,各个转动单元(60)的伸缩缸(61)沿所述机座(27)的周向顺向设置。
24.如权利要求18至22任一项所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,所有转动单元(60)分为第一部分和第二部分,第一部分转动单元的伸缩缸(61)与第二部分转动单元的伸缩缸(61)沿所述机座(27)的周向反向设置。
25.如权利要求24所述的用于转动风力发电机转子的装置,其特征在于,第一部分转动单元的伸缩缸(61)与第二部分转动单元的伸缩缸(61)相互间隔布置。
26.一种驱动转子(28)进行转动的方法,其特征在于,该方法包括:
将伸缩缸(61)的固定端部连接在机座(27)上;
利用销体(62)将伸缩缸(61)的活动端部固定在转子(28)上;
控制伸缩缸(61)执行冲程运动,驱动转子(28)相对于机座(27)进行转动。
27.如权利要求26所述的方法,其特征在于,在控制伸缩缸(61)执行冲程运动的步骤中包括,
将所有转动单元(60)分为两组;
驱动第一组转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使第一组转动单元的销体(62)从所述转子(28)上拆卸,且重新固定在转子(28)上;其中,驱动第二组转动单元的伸缩缸保持固定,使第二组转动单元的销体(62)与转子(28)固定。
28.如权利要求27所述的方法,其特征在于,在控制伸缩缸(61)执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元(60)的销体(62)均完成重新固定后,驱动第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子(28)相对于机座(27)转动;其中,第一部分和第二部分转动单元的伸缩缸的运动趋势相反。
29.如权利要求27所述的方法,其特征在于,在控制伸缩缸(61)执行冲程运动的步骤中还包括,
在所有转动单元(60)的销体(62)均完成重新固定后,驱动转动单元的伸缩缸执行冲程动作,使转子(28)相对于机座(27)转动;其中,所有转动单元(60)的伸缩缸的运动趋势相同。
30.如权利要求28或29所述的方法,其特征在于,在驱动转子(28)相对于机座(27)进行转动的步骤中,
驱动转子(28)相对于机座(27)沿顺时针或者逆时针方向转动。
31.一种风力发电机,包括机舱、转子(28)、定子,其特征在于,所述转子(28)的侧壁设置有若干沿周向布置的销孔(28a),所述销孔(28a)与用于转动风力发电机转子的装置的销体(53)配合连接;或者,
所述转子(28)上设置有附加框架(281),沿附加框架(281)周向布置若干销孔(281a),所述销孔(281a)与用于转动风力发电机转子的装置的销体(62)配合连接。
32.如权利要求31所述的风力发电机,其特征在于,所述机舱内部固定有机座(27),所述机座(27)朝向所述转子(28)的外周轮廓远离所述转子(28)的转动中心轴。
33.如权利要求32所述的风力发电机,其特征在于,所述机座(27)朝向所述转子(28)的外周轮廓的直径与转子(28)直径的比值在1/7~5/7范围内。
34.如权利要求32所述的风力发电机,其特征在于,所述机座(27)朝向所述转子(28)的外周轮廓的直径与转子(28)直径的比值大约为3/7。
35.如权利要求31所述的风力发电机,其特征在于,所述机舱的壳体开设有安装孔,以便所述用于转动风力发电机转子的装置自所述安装孔安装于或拆卸出所述机舱内部。
CN201610765934.3A 2016-08-29 2016-08-29 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机 Active CN107781122B (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610765934.3A CN107781122B (zh) 2016-08-29 2016-08-29 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机
KR1020187007048A KR102105777B1 (ko) 2016-08-29 2017-06-30 풍력 발전기의 회전자를 회전하기 위한 디바이스 및 방법 및 풍력 발전기
ES17842352T ES2909052T3 (es) 2016-08-29 2017-06-30 Dispositivo y método para girar un rotor de aerogenerador y aerogenerador
AU2017317606A AU2017317606B2 (en) 2016-08-29 2017-06-30 Device and method for rotating rotor of wind power generator and wind power generator
EP17842352.1A EP3343023B1 (en) 2016-08-29 2017-06-30 Device and method for rotating wind turbine rotor and wind turbine
US15/757,332 US10662927B2 (en) 2016-08-29 2017-06-30 Device and method for rotating rotor of wind power generator and wind power generator
PCT/CN2017/091033 WO2018040715A1 (zh) 2016-08-29 2017-06-30 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610765934.3A CN107781122B (zh) 2016-08-29 2016-08-29 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107781122A true CN107781122A (zh) 2018-03-09
CN107781122B CN107781122B (zh) 2019-11-29

Family

ID=61299967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610765934.3A Active CN107781122B (zh) 2016-08-29 2016-08-29 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10662927B2 (zh)
EP (1) EP3343023B1 (zh)
KR (1) KR102105777B1 (zh)
CN (1) CN107781122B (zh)
AU (1) AU2017317606B2 (zh)
ES (1) ES2909052T3 (zh)
WO (1) WO2018040715A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110761953A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 江苏金风科技有限公司 盘车装置以及盘车装置的偏心锁
EP3569872A4 (en) * 2018-03-23 2020-03-04 Jiangsu Goldwind Science & Technology Co., Ltd. DRIVE SYSTEM AND HYDRAULIC DRIVE DEVICE METHOD
CN111306005A (zh) * 2018-12-11 2020-06-19 江苏金风科技有限公司 发电机盘车装置的液压夹持系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109973304B (zh) * 2017-12-28 2020-04-28 江苏金风科技有限公司 风力发电机组的转子转动控制系统和控制方法
CN110761952B (zh) * 2018-07-26 2021-02-02 福建金风科技有限公司 风力发电机组转子盘车系统及其盘车模块
CN114348191B (zh) * 2021-12-30 2024-08-27 中国船舶集团有限公司 一种浮式风电机组码头安装专用工装

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1659286A1 (de) * 2004-11-18 2006-05-24 Eickhoff Maschinenfabrik GmbH Törn-Vorrichtung zum Drehen des Antriebsstranges einer Windkraftanlage
JP2011163324A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Japan Steel Works Ltd:The 回転位置調整機構および回転位置調整方法
EP2458209A2 (en) * 2010-11-26 2012-05-30 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine and a method for pitching a blade of a wind turbine
CN102695875A (zh) * 2009-09-11 2012-09-26 布拉斯特风技术股份公司 风力涡轮机
CN103502635A (zh) * 2011-04-29 2014-01-08 乌本产权有限公司 风能设备
CN103742372A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组盘车组件与盘车方法
CN203627104U (zh) * 2013-12-27 2014-06-04 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组盘车组件
CN103982377A (zh) * 2013-02-13 2014-08-13 西门子公司 用于旋转风力涡轮机的可旋转部件的转动装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE534012C2 (sv) * 2009-03-13 2011-03-29 Ge Wind Energy Norway As Bladmontering
JP5409604B2 (ja) * 2010-02-03 2014-02-05 三菱重工業株式会社 風力発電装置用のロータターニング装置およびロータターニング方法
DE102010020355B4 (de) 2010-05-12 2011-12-08 Nordex Energy Gmbh Arretiervorrichtung für einen Triebstrang einer Windenergieanlage
KR20130059309A (ko) * 2011-09-22 2013-06-05 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 재생 에너지형 발전 장치 및 그 회전 블레이드 착탈 방법
DE102014208468A1 (de) * 2014-05-06 2015-11-12 Wobben Properties Gmbh Azimutverstellung einer Windenergieanlage
CN106438197B (zh) 2016-12-12 2019-02-12 江苏金风科技有限公司 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机组
CN106677993B (zh) 2016-12-29 2019-02-12 江苏金风科技有限公司 用于转动风力发电机组转子的装置及方法
CN106762438B (zh) 2016-12-29 2020-11-24 江苏金风科技有限公司 用于转动风力发电机组转子的装置及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1659286A1 (de) * 2004-11-18 2006-05-24 Eickhoff Maschinenfabrik GmbH Törn-Vorrichtung zum Drehen des Antriebsstranges einer Windkraftanlage
CN102695875A (zh) * 2009-09-11 2012-09-26 布拉斯特风技术股份公司 风力涡轮机
JP2011163324A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Japan Steel Works Ltd:The 回転位置調整機構および回転位置調整方法
EP2458209A2 (en) * 2010-11-26 2012-05-30 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine and a method for pitching a blade of a wind turbine
CN103502635A (zh) * 2011-04-29 2014-01-08 乌本产权有限公司 风能设备
CN103982377A (zh) * 2013-02-13 2014-08-13 西门子公司 用于旋转风力涡轮机的可旋转部件的转动装置
CN103742372A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组盘车组件与盘车方法
CN203627104U (zh) * 2013-12-27 2014-06-04 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组盘车组件

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3569872A4 (en) * 2018-03-23 2020-03-04 Jiangsu Goldwind Science & Technology Co., Ltd. DRIVE SYSTEM AND HYDRAULIC DRIVE DEVICE METHOD
AU2018386354B2 (en) * 2018-03-23 2020-10-01 Jiangsu Goldwind Science & Technology Co., Ltd. Hydraulic driving system and driving method for barring
US11149706B2 (en) 2018-03-23 2021-10-19 Jiangsu Goldwind Science & Technology Co., Ltd. Hydraulic driving system and driving method for barring
CN110761953A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 江苏金风科技有限公司 盘车装置以及盘车装置的偏心锁
CN111306005A (zh) * 2018-12-11 2020-06-19 江苏金风科技有限公司 发电机盘车装置的液压夹持系统
CN111306005B (zh) * 2018-12-11 2021-12-24 江苏金风科技有限公司 发电机盘车装置的液压夹持系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018040715A1 (zh) 2018-03-08
EP3343023B1 (en) 2022-01-26
AU2017317606A1 (en) 2018-04-12
US20190072077A1 (en) 2019-03-07
KR102105777B1 (ko) 2020-04-28
AU2017317606B2 (en) 2019-07-18
EP3343023A1 (en) 2018-07-04
ES2909052T3 (es) 2022-05-05
AU2017317606A2 (en) 2018-04-26
EP3343023A4 (en) 2019-04-17
US10662927B2 (en) 2020-05-26
CN107781122B (zh) 2019-11-29
KR20180041162A (ko) 2018-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107781122B (zh) 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机
CN106762438B (zh) 用于转动风力发电机组转子的装置及方法
CN106438197B (zh) 用于转动风力发电机转子的装置、方法及风力发电机组
EP2388480B1 (en) Maintenance method for wind power generation device
CA2675544C (en) Method for moving a wind turbine component from a transportation position to a wind turbine assembly position
CN107795437B (zh) 用于转子转动装置的控制方法、控制装置及转子转动系统
JP6351659B2 (ja) 風車用ナセル及び風力発電装置並びに風力発電装置の部品昇降方法
US20140377062A1 (en) Device and method for rotating a rotor of a wind turbine
EP2582967B1 (en) Method of maintaining hydraulic pump of the hydraulic transmission in a renewable energy turbine generator and hydraulic pump in a renewable energy turbine generator
CN103502635A (zh) 风能设备
US20210108620A1 (en) System and Method for Locking of a Rotor of a Wind Turbine during Extended Maintenance
EP2617988B1 (en) Manual lifting tool for wind turbines
CN114635834A (zh) 风力发电机的齿轮箱的更换方法及吊装系统
CN114314294B (zh) 一种吊具和起吊方法
EP3425196A1 (en) Method and tool for servicing a hydraulic blade pitch system
CN113107780B (zh) 风力发电机组的叶片组装方法及单向转动装置
EP3961032A1 (en) Integrated system and method for servicing a component of a wind turbine
CN216403733U (zh) 一种转子通用磁钢推放支撑装置
CN214533370U (zh) 用于风机叶片安装的自主升降式辅助对接装置
JP2019533109A (ja) 風力発電装置のロータロック装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant