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CN113107780A - 风力发电机组的叶片组装方法及单向转动装置 - Google Patents

风力发电机组的叶片组装方法及单向转动装置 Download PDF

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CN113107780A
CN113107780A CN202010028223.4A CN202010028223A CN113107780A CN 113107780 A CN113107780 A CN 113107780A CN 202010028223 A CN202010028223 A CN 202010028223A CN 113107780 A CN113107780 A CN 113107780A
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rotate
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Jinfeng Technology Co ltd
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Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种风力发电机组的叶片组装方法及单向转动装置。该叶片组装方法包括:风力发电机组包括位于塔架顶端的机舱、发电机和叶轮,叶轮包括轮毂和至少三个叶片,轮毂沿周向设置有与叶片对应的至少三个叶片安装位,叶片组装方法包括:通过转动轮毂,将第一个叶片对应的叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧,通过转动轮毂和机舱,将其余叶片对应的叶片安装位分别定位于塔架的主吊车一侧,将至少三个叶片分别组装至叶片安装位。本发明实现了叶片组装成本与组装效率之间的最佳平衡。

Description

风力发电机组的叶片组装方法及单向转动装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,特别是涉及一种风力发电机组的叶片组装方法及单向转动装置。
背景技术
风力发电机组主要由塔架、机舱、发电机以及叶轮组成。叶轮通常由轮毂和三个叶片组成。对于直驱风力发电机组来说,发电机的定子与机舱内的底座连接,转子与叶轮直接连接在一起,以在叶轮的带动下相对定子转动。为适应风力发电机组的功率发展要求以及实现低风速地区的风力发电要求,叶轮的直径有越来越大的发展趋势。传统上将三个叶片分别安装于轮毂、再将叶轮整体吊装至塔架顶端的作业方式,将受到地势、作业面积及吊具的限制。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种风力发电机组的叶片组装方法,该叶片组装方法能够以较低的成本和较高的效率将单个叶片分别组装至轮毂。
本发明的另一个目的是提供一种单向转动装置,该单向转动装置能够辅助轮毂单向间歇转动,提高叶片安装过程的安全性。
一方面,本发明提出了一种风力发电机组的叶片组装方法,风力发电机组包括位于塔架顶端的机舱、发电机和叶轮,叶轮包括轮毂和至少三个叶片,轮毂沿周向设置有与叶片对应的至少三个叶片安装位,叶片组装方法包括:通过转动轮毂,将第一个叶片对应的叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧,通过转动轮毂和机舱,将其余叶片对应的叶片安装位分别定位于塔架的主吊车一侧,将至少三个叶片分别组装至叶片安装位。
根据本发明的一个方面,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂上的叶片,以带动轮毂绕自身轴向转动;或者,通过与发电机的转子同轴连接的单向转动装置带动轮毂绕自身轴向转动;通过设置于机舱内的偏航系统驱动机舱绕塔架的轴向转动。
根据本发明的一个方面,叶轮包括第一叶片、第二叶片和第三叶片,轮毂包括对应的第一叶片安装位、第二叶片安装位和第三叶片安装位;叶片组装方法包括:转动轮毂,以将第一叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧的预安装位置;将第一叶片以水平姿态组装至第一叶片安装位;转动轮毂和机舱,以将第二叶片安装位定位于预安装位置;将第二叶片以水平姿态组装至第二叶片安装位;转动轮毂和机舱,以将第三叶片安装位定位于预安装位置;将第三叶片以水平姿态组装至第三叶片安装位。
根据本发明的一个方面,转动轮毂和机舱,以将第二叶片安装位定位于预安装位置,包括:通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂上的第一叶片,以带动轮毂沿预定方向转动第一预定角度,并通过设置于机舱内的偏航系统驱动机舱绕塔架的轴向转动第三预定角度,以将第二叶片安装位定位于预安装位置。
根据本发明的一个方面,转动轮毂和机舱,以将第三叶片安装位定位于预安装位置,包括:通过与发电机的转子同轴连接的单向转动装置带动轮毂沿预定方向转动第二预定角度,然后通过偏航系统驱动机舱绕塔架的轴向转动第四预定角度;或者,通过偏航系统驱动机舱绕塔架的轴向转动第四预定角度,然后通过与发电机的转子同轴连接的单向转动装置带动轮毂沿预定方向转动第二预定角度。
根据本发明的一个方面,单向转动装置带动轮毂沿预定方向间歇转动,每次转动预定行程角度
Figure BDA0002363248620000021
Figure BDA0002363248620000022
x为正整数。
根据本发明的一个方面,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂上的第一叶片,以带动轮毂沿预定方向转动的第一预定角度为60°;和/或,通过单向转动装置带动轮毂沿预定方向转动的第二预定角度为60°。
根据本发明的一个方面,叶轮包括第一叶片、第二叶片和第三叶片,轮毂包括对应的第一叶片安装位、第二叶片安装位和第三叶片安装位;叶片组装方法包括:转动轮毂,以将第一叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧的预安装位置;将第一叶片以倾斜姿态组装至第一叶片安装位;转动轮毂和机舱,以将第二叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧的另一安装位置;将第二叶片以水平姿态组装至第二叶片安装位;转动轮毂和机舱,以将第三叶片安装位定位于预安装位置;将第三叶片以倾斜姿态组装至第三叶片安装位。
根据本发明的一个方面,转动轮毂和机舱,以将第二叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧,包括:通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂上的第一叶片,以带动轮毂沿第一方向转动第五预定角度,并通过设置于机舱内的偏航系统驱动机舱绕塔架的轴向转动第七预定角度,以将第二叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧。
根据本发明的一个方面,转动轮毂和机舱,以将第三叶片安装位定位于预安装位置,包括:通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂上的第二叶片,以带动轮毂和安装于轮毂上的第一叶片沿与第一方向相反的方向转动第六预定角度,并通过设置于偏航系统驱动机舱绕塔架的轴向转动第八预定角度,以将第三叶片安装位定位于预安装位置。
根据本发明的一个方面,转动轮毂,以将第一叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧的预安装位置,包括:将轮毂的第一叶片安装位转动至预安装位置;保持轮毂的当前姿态,通过轮毂吊具将轮毂组装至塔架的顶端,以使轮毂的预安装位置位于塔架的主吊车一侧。
根据本发明的一个方面,转动轮毂,以将第一叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧的预安装位置,包括:通过轮毂吊具将轮毂组装至塔架的顶端;通过转动轮毂将第一叶片安装位定位于预安装位置。
根据本发明的一个方面,第一叶片以倾斜姿态组装至第一叶片安装位时,第一叶片相对于水平面的倾斜角度为向上30°;和/或,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂上的第一叶片,以带动轮毂沿第一方向转动的第五预定角度为60°;和/或,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂上的第二叶片,以带动轮毂及安装于轮毂上的第一叶片沿与第一方向相反的方向转动的第六预定角度为30°。
本发明提供的一种风力发电机组的叶片组装方法,通过转动轮毂,将第一个叶片对应的叶片安装位定位于塔架的主吊车一侧;通过转动轮毂和机舱,将其余叶片对应的叶片安装位分别定位于塔架的主吊车一侧,从而将多个叶片分别单独组装至叶片安装位。由于在塔架的主吊车一侧分别单独组装多个叶片,主吊车的横向位置基本保持不变,简化了主吊车的操作步骤,且叶片吊具的结构和控制方法相对简单,叶片的组装效率较高,实现了叶片的组装成本与组装效率之间的最佳平衡。
另一方面,本发明还提出了一种单向转动装置,该单向转动装置用于转动轮毂,其包括:固定件,与固定部件固定;转轮,与轮毂同轴连接,转轮沿自身周向设置有间隔分布的多个承载部;线性传动机构,与固定件连接,并与承载部可分离地接合,通过沿自身轴向的伸缩动作带动转轮沿预定方向间歇转动;止动件,与固定件连接,并与承载部接合,以限制转轮沿与预定方向相反的方向转动。
根据本发明的一个方面,线性传动机构具有第一端和第二端,第一端与固定件活动连接,第二端设置有第一连接部,线性传动机构通过第一连接部与承载部可分离地接合。
根据本发明的一个方面,止动件具有第三端和第四端,第三端与固定件活动连接,第四端设置有第二连接部,止动件通过第二连接部与承载部可分离地接合。
根据本发明的一个方面,承载部为沿转轮的圆周方向均匀且间隔分布的棘齿,棘齿具有非对称的齿形,且棘齿的齿面倾斜方向与转轮的转动方向相反。
根据本发明的一个方面,线性传动机构沿自身轴向伸出时,通过第一连接部与承载部的接合推动转轮带动轮毂转动预定行程角度
Figure BDA0002363248620000041
且止动件通过第二连接部与至少一个承载部的齿面分别接触;线性传动机构沿自身轴向缩回时,第一连接部从一个承载部移动至另一个承载部,且止动件与其中一个承载部的齿面接触,以限制转轮沿与预定方向相反的方向转动。
根据本发明的一个方面,承载部相对于转轮的中心轴线的齿距角θ满足如下条件:θ=30°/n,预定行程角度
Figure BDA0002363248620000042
满足如下条件:
Figure BDA0002363248620000043
其中,m,n均为正整数。
根据本发明的一个方面,止动件为具有预定长度的刚性件。
根据本发明的一个方面,止动件的第四端与固定件之间还设置有弹性件。
根据本发明的一个方面,线性传动机构包括可输出直线往复运动的至少一个执行器,且执行器为液压执行器、气动执行器或者电动执行器。
根据本发明的一个方面,单向转动装置包括两个以上的线性传动机构和/或两个以上的止动件,且两个以上线性传动机构沿预定方向同时伸缩动作。
本发明提供的一种单向转动装置,通过设置固定件、与叶轮同轴连接的转轮、以及设置于固定件与转轮之间的线性传动机构和止动件,以带动轮毂沿预定方向间歇转动的同时限制轮毂反向转动,从而能够辅助轮毂单向间歇转动,提高了叶片安装过程的安全性。另外,由于单向转动装置中不需要设置制动单元传递载荷,整个单向转动装置的结构以及控制过程简单,成本低,较易实现。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中,相同的部件使用相同的附图标记,附图并未按照实际的比例绘制。
图1是本发明实施例提供的一种风力发电机组的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种风力发电机组的叶片组装方法的流程框图;
图3是根据图2所述的叶片吊装布骤安装第一个叶片的效果示意图;
图4是根据图2所述的叶片吊装布骤利用偏航系统转动机舱后的效果示意图;
图5是根据图2所述的叶片吊装布骤安装第二个叶片的效果示意图;
图6是根据图2所述的叶片吊装布骤利用偏航系统转动机舱后的效果示意图;
图7是根据图2所述的叶片组装方法中的叶片吊装布骤安装第三个叶片的效果示意图;
图8是图1所示的风力发电机组中发电机的锁紧装置的结构示意图;
图9是图1所示的风力发电机组的发电机与单向转动装置的组装效果示意图;
图10是本发明实施例提供的一种单向转动装置的结构示意图;
图11是图10中的区域C的放大结构示意图;
图12是本发明实施例提供的另一种风力发电机组的叶片组装方法的流程框图。
附图标记说明:
M-发电机;W-叶轮;H-轮毂;R-转子;S-定子;T-塔架;B-基础;C-机舱;C1-机舱罩;C2-底座;L1-第一个叶片;L2-第二个叶片;L3-第三个叶片;S1-锁销;R1-锁孔;
1-固定件;2-转轮;21-承载部;3-线性传动机构;31-第一端;32-第二端;321-第一连接部;4-止动件;41-第三端;42-第四端;421-第二连接部。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少区域的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了区域结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸式连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图12对本发明实施例提供的一种风力发电机组的叶片组装方法及单向转动装置进行详细描述。
参阅图1,示出了一种风力发电机组的结构。本发明以直驱风力发电机组为例描述单个叶片的组装方法,其中风力发电机组包括:基础B、塔架T、机舱C、发电机M以及叶轮W。基础B位于机位处,塔架T设置于基础B之上,机舱C位于塔架T的顶端,叶轮W与发电机M连接,并一同固定于机舱C。
机舱C包括机舱罩C1和底座C2,如图9所示,底座C2为承力结构件,通常由铸铁铸造或者钢板焊接而成。底座C2与定子S连接在一起,并为定子S提供支撑;底座C2通常固定在塔架T上,但可以相对塔架T的轴线转动,即由偏航系统控制机舱C在水平面内绕塔架T的轴线转动,实现偏航运动。
叶轮W包括轮毂H和安装于轮毂H的至少三个叶片,例如第一叶片L1、第二叶片L2和第三叶片L3,如图1所示。轮毂H上对应地设置有三个叶片安装位,并且三个叶片安装位沿圆周方向均匀布置,即两两之间沿周向间隔120°,三个叶片分别对应地安装至三个叶片安装位。发电机M包括转子R和定子(图中未示出),本发明以外转子、内定子结构为例,转子R套设于定子外并与定子可转动地连接,同时定子与底座C2固定连接,通过底座C2为定子提供支撑。转子R与轮毂H固定连接,因此转子R能够与轮毂H同步转动。
为了便于将单个叶片组装至塔架T顶端的轮毂H,一般可以采用倾斜组装叶片和水平组装叶片两种方式。下面进行具体说明。
倾斜组装叶片时,是将单个叶片相对于水平面以倾斜的状态插入到轮毂H相应的叶片安装位上;水平组装叶片时,是将单个叶片以与水平面平行的水平姿态插入到轮毂H相应的叶片安装位上。在考虑主吊车的横向位置不变的情况下,为了减少叶片吊具的种类,可以将三个叶片均采用倾斜组装的方式进行组装,也可以将三个叶片均采用水平组装的方式进行组装;当然,也可以更换不同的叶片吊具,实现叶片倾斜组装与水平组装组合的方式进行叶片的组装。
无论是以倾斜姿态组装叶片还是水平姿态组装叶片,均需要将轮毂的叶片安装位调整至合适的预安装位置并固定后进行。
以现有的直驱风力发电机组为例,描述三个叶片分别以水平姿态单独组装至轮毂的过程。水平吊装叶片时,通常需要配备盘车装置,通过盘车装置或者预先调整好的轮毂吊装姿态,将第一叶片安装位调整至预安装位置,首先将第一个叶片以水平状态安装到轮毂H上,通过盘车装置带动轮毂H转动120°,使得第二叶片安装位调整至预安装位置;然后将第二个叶片以水平状态安装到轮毂H上,通过盘车装置再次带动轮毂H转动120°,使得第三叶片安装位调整至预安装位置,最后将第三个叶片以水平状态安装到轮毂H上。叶片水平安装,叶片吊具相对简单,安全性较好。
但是,盘车装置带动轮毂H转动120°的过程中,已安装的第一个叶片由塔架T的一侧转动至塔架T的另一侧,叶片自身的重力力矩方向发生了改变。即,当叶片从塔架一侧水平位置转动到向下的竖直位置过程中,盘车装置的转动方向与第一个叶片的重力力矩方向相同,为使轮毂H稳定转动,盘车装置主要表现为“支撑”第一个叶片的重力力矩;当第一个叶片从向下的竖直位置转动到塔架另一侧与竖直位置夹角为30°位置的过程中,盘车装置的转动方向与第一个叶片的重力力矩方向相反,为使轮毂H稳定转动,盘车装置主要表现为“拉住”第一个叶片的重力力矩;这样盘车装置既需要“支撑”叶片的重力力矩,又需要“拉住”叶片的重力力矩的双向要求。双向受力的盘车装置一般可以由两个可伸缩的线性运动结构实现,这样的结构使得盘车装置的整体结构和控制很复杂。另外,轮毂H每次转动120°,历时较长,操作的时间成本很高。例如,某款6MW永磁直驱风力发电机,盘车装置带动轮毂H转动120°大约需要2个小时。
为此,本申请对叶片组装过程进行系统考虑,充分利用主吊车、叶片吊具、盘车装置以及机组本身的偏航系统的特点,期望以较低的成本和较高的效率单独组装叶片,尽可能地选取系统设计的最佳平衡点。
本发明实施例提供了一种风力发电机组的叶片组装方法,尤其适用于直驱风力发电机组。该风力发电机组包括位于塔架T顶端的机舱C、发电机M和叶轮W,叶轮W包括轮毂H和至少三个叶片,轮毂H沿周向设置有与叶片对应的至少三个叶片安装位,该叶片组装方法包括:
通过转动轮毂H,将第一个叶片对应的叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧,通过转动轮毂H和机舱C,将其余叶片对应的叶片安装位分别定位于塔架T的主吊车一侧,将至少三个叶片分别组装至叶片安装位。
可选地,转动轮毂H时,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂H上的叶片,以带动轮毂H绕自身轴向转动;或者,通过与发电机M的转子R同轴连接的单向转动装置带动轮毂H绕自身轴向转动。
可选地,转动机舱C时,通过设置于机舱C内的偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴向转动。
由此,通过转动轮毂H和/或机舱C,在尽可能地减少主吊车的横向运动的情况下,将至少三个叶片安装位分别转动至合适的安装位置,以使转动角度尽可能地小,提高组装效率。
本发明实施例提供的一种风力发电机组的叶片组装方法,通过转动轮毂H,将第一个叶片对应的叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧;通过转动轮毂H和机舱C,将除第一个叶片以外的其它叶片的叶片安装位分别定位于塔架T的主吊车一侧,从而将多个叶片分别单独组装至叶片安装位。由于在塔架T的主吊车一侧分别单独组装多个叶片,主吊车的横向位置基本保持不变,简化了主吊车的操作步骤,且叶片吊具的结构和控制方法相对简单,叶片的组装效率较高,实现了叶片的组装成本与组装效率之间的最佳平衡。
下面结合附图详细描述本发明实施例提供的一种风力发电机组的叶片组装方法的具体步骤。
请一并参阅图2至图8,为了便于说明,本发明实施例以叶轮W包括第一叶片L1、第二叶片L2和第三叶片L3为例,轮毂H包括对应的第一叶片安装位、第二叶片安装位和第三叶片安装位。
具体来说,本发明实施例提供的叶片组装方法包括:
步骤S1:转动轮毂H,以将第一叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的预安装位置。
将轮毂H吊装至发电机M,并与发电机M的转子R同轴连接,将轮毂H的第一个叶片安装位转动至预安装位置。该预安装位置可以确保第一叶片L1以水平姿态组装至第一叶片安装位,提高叶片的组装安全性。
步骤S2:将第一叶片L1以水平姿态组装至第一叶片安装位。
利用主吊车和叶片吊具将第一叶片L1吊装至轮毂H,并将第一叶片L1以水平姿态安装至第一叶片安装位。图3示出了以水平姿态组装第一叶片L1后的结构示意图。
步骤S3:转动轮毂H和机舱C,以将第二叶片安装位定位于预安装位置。
可选地,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂H上的第一叶片L1,以带动轮毂H沿预定方向转动第一预定角度,并通过设置于机舱C内的偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴向转动第三预定角度,以将第二叶片安装位定位于预安装位置。
如图4所示,以站在风力发电机组正前方为基准,该预定方向为图中箭头所示的顺时针方向。主吊车和叶片吊具吊接第一叶片L1并安装至轮毂H的第一叶片安装位后,先不释放叶片吊具,而是利用第一叶片L1的自身重力及主吊车和叶片吊具的吊装拉力,带动轮毂H沿预定方向转动第一预定角度,使得第二叶片安装位处于预安装位置。此时,该预定方向与第一叶片L1的重力力矩的方向一致。可选地,当第一叶片L1以水平姿态组装至第一叶片安装位时,第一预定角度为60°。
第一叶片L1在自身重力和吊装拉力的共同作用下带动轮毂H沿预定方向转动60°后,轮毂H的第二个叶片安装位能够确保第二叶片L2以水平姿态安装至轮毂H,但其方向与第一叶片L1的预安装位置方向相反或成一定角度,通过偏航系统可以调整轮毂H在水平面内的方位,即转动第三预定角度,如图5中的箭头所示,使其与第一叶片L1的预安装位置基本保持一致。
由于在第一叶片L1安装完成后调整第二叶片安装位的过程中,不需要盘车装置等驱动装置,主要利用第一叶片L1自身的重力,配合使用主吊车和叶片吊具作为辅助工具,操作简单,易于实现。
启动偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴线转动第三预定角度,使得第一叶片L1从塔架T的一侧转动至塔架T的另一侧,即将位于塔架T远离主吊车的一侧的第二叶片安装位转动调整至主吊车所在的一侧。该第三预定角度与机舱C相对于主吊车的姿态有关,一般可取为-120°~240°,不作限制。
由此,在主吊车沿横向的位置尽可能不变的前提下,轮毂H的第二叶片安装位能够确保第二叶片L2以水平姿态安装至轮毂H。然后释放叶片吊具对第一叶片L1的夹持,并通过主吊车将叶片吊具与第一叶片L1分离。一般可以通过远程控制实现叶片吊具对第一叶片L1的夹持或者释放。
步骤S4:将第二叶片L2以水平姿态组装至第二叶片安装位。
利用主吊车和叶片吊具将第二叶片L2吊装至轮毂H,并将第二叶片L2以水平姿态安装至第二叶片安装位。图5示出了以水平姿态组装第二叶片L2后的结构示意图。
步骤S5:转动轮毂H和机舱C,以将第三叶片安装位定位于预安装位置。
第二叶片L2以水平姿态吊装至轮毂H并安装后,为了确保第三叶片L3也在大致相同的预安装位置安装至轮毂H,需要偏航系统调整轮毂H在水平面内的方位,即转动第四预定角度,如图6中的箭头所示,以减少叶片吊具相对于主吊车的移动工序,简化主吊车的操作步骤。
可选地,通过偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴向转动第四预定角度,然后通过与发电机M的转子R同轴连接的单向转动装置(图中未示出)带动轮毂H沿预定方向转动第二预定角度,以将第三叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧。第四预定角度可以与第三预定角度大小相等,方向相反。
单向转动装置带动轮毂H沿预定方向转动第二预定角度的过程中,需要克服第一叶片L1的重力力矩与第二叶片L2的重力力矩的合力矩。当第一叶片L1位于塔架T的右边一侧时,第一叶片L1的重力力矩为沿顺时针方向的推力,第二叶片L2的重力力矩为沿逆时针方向的阻力,且第二叶片L2的重力力矩大于第一叶片L1的重力力矩,使得二者的合力矩为逆时针方向的阻力。此时,单向转动装置带动轮毂H沿顺时针方向转动以克服第一叶片L1和第二叶片L2的重力合力矩。
当第一叶片L1位于塔架T的左边一侧时,第一叶片L1的重力力矩和第二叶片L2的重力力矩均为沿逆时针方向的阻力,二者的合力矩仍然为沿逆时针方向的阻力。此时,单向转动装置带动轮毂H依然沿顺时针方向转动以克服第一叶片L1和第二叶片L2的重力合力矩。单向转动装置带动轮毂H沿预定方向转动第二预定角度后,轮毂H的第三个叶片安装位能够确保叶片以水平姿态安装至轮毂H。优选地,第二预定角度为60°。
单向转动装置带动轮毂H沿预定方向转动第二预定角度转动过程中,由于需要克服第一叶片L1的重力力矩与第二叶片L2的重力力矩的合力矩,且该合力矩的方向始终为逆时针方向。因此,单向转动装置并不需要改变驱动方向即可带动轮毂H沿预定方向继续转动,即沿图6中箭头所示的顺时针方向转动,实现了单向转动。相对于现有技术中需要配备可双向转动的盘车装置以克服单个叶片变化的重力力矩的技术方案来说,可以简化单向转动装置的结构和控制方法,进而降低单向转动装置的成本。
可选地,单向转动装置带动轮毂H沿预定方向间歇转动,每次转动预定行程角度
Figure BDA0002363248620000121
Figure BDA0002363248620000122
x为正整数。
本发明实施例中,轮毂H上设置有三个叶片,相邻的叶片沿圆周方向的夹角为120°,每次转动预定行程角度
Figure BDA0002363248620000123
如此设置,便于控制轮毂H间歇转动正整数次到达预安装位置。另外,轮毂H的体积较大,重量也较重,并且此时轮毂H上已安装了两个叶片,轮毂H需要缓慢转动以防倾覆。单向转动装置设置为间歇转动的方式,可以将轮毂H以缓慢的转速沿预定方向间歇地转动,进一步提高了叶片安装过程的安全性。该单向转动装置的工作原理稍后将详细描述。
可以理解的是,步骤S5中,转动轮毂H和机舱C,以将第三叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧,还包括:通过与发电机M的转子R同轴连接的单向转动装置带动轮毂H沿预定方向转动第二预定角度,然后通过偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴向转动第四预定角度,以将第三叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧,不再赘述。
步骤S6:将第三叶片L3以水平姿态组装至第三叶片安装位。
利用主吊车和叶片吊具将第三叶片L3吊装至轮毂H,并将第三叶片L3以水平姿态安装至第三叶片安装位。图7示出了以水平姿态组装第三叶片L3后的结构示意图。
另外,可选地,步骤S1中,转动轮毂H,以将第一叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的预安装位置,包括:
步骤S11:将轮毂H的第一叶片安装位转动至预安装位置;
步骤S12:保持轮毂H的当前姿态,通过轮毂吊具将轮毂H组装至塔架T的顶端,以使轮毂H的预安装位置位于塔架T的主吊车一侧。
可选地,步骤S1中,转动轮毂H,以将第一叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧,包括:
步骤S11’:通过轮毂吊具将轮毂H组装至塔架T的顶端;
步骤S12’:通过转动轮毂H将第一叶片安装位定位于预安装位置。例如通过与发电机M的转子R同轴连接的单向转动装置带动轮毂H转动。
可选地,在步骤S2、步骤S4及步骤S6之前,即将第一叶片L1、第二叶片L2和第三叶片L3以水平姿态分别组装至对应的叶片安装位之前,需要锁定发电机M的转子R,并在步骤S2、步骤S4及步骤S6之后释放转子R。锁定或者释放转子R可以通过设置于发电机M的定子S与转子R之间的锁紧装置来实现。
参阅图8,发电机M一般设置有锁紧装置,锁紧装置包括设置于定子S上的锁销S1和设置与转子R上的锁孔R1,多个锁销S1沿定子S的圆周方向均匀分布,多个锁孔R1沿转子R的圆周方向均匀分布。锁销S1可以在电力、液压等作用下受控制地伸出锁销S1并插入锁孔R1,以锁定转子R;或者,锁销S1从锁孔R1退出,以解锁转子R。通常将叶片安装至轮毂H时,转子R处于锁定状态。
由于轮毂H上一般设置有三个叶片,相邻的叶片沿圆周方向的夹角为120°,为了便于控制转子R的锁定与解锁,相邻的锁孔R1相对转子R的中心轴线的角度通常为30°的正整数倍。
可选地,组装完叶轮W后,可以将单向转动装置从发电机M拆离。另外,单向转动装置也可以作为发电机M的一部分结构,由于单向转动装置结构简单,组装完叶轮W后,也可以不拆卸单向转动装置,便于后续维护叶片时继续使用。
由此,本发明实施例提供的一种风力发电机组的叶片组装方法中,三个叶片均采用水平姿态进行组装,提高了叶片组装过程的安全性。并且主吊车的横向位置基本保持不变,简化主吊车的操作步骤,减小了叶片组装过程中的占用空间。其中,第一叶片L1和第二叶片L2仅利用主吊车和叶片吊具作为辅助工具,即可以水平姿态分别安装至轮毂H,叶片吊具结构简单,不需要复杂的控制方法;组装第三叶片L3时,利用单向转动装置沿同一预定方向转动较小的角度,即可将第三叶片L3以水平姿态组装至轮毂H。由于单向转动装置不需要具备双向转动功能,可以降低单向转动装置的设计难度,简化单向转动装置的结构的控制算法。另外,由于轮毂H沿同一预定方向最多仅需要转动60°,相对于现有技术中将轮毂H转动120°的方案来说,轮毂H的转动时间缩短将近一半,提高了叶轮W的组装效率。
参阅图9,本发明实施例还提供了一种单向转动装置,应用于如前所述的叶片组装方法。该单向转动装置用于转动轮毂H,其包括:固定件1、转轮2、线性传动机构3和止动件4。
固定件1与固定部件固定。固定部件例如可以为发电机M的定子S或者为支撑定子S的机舱底座C2。固定件1可以由钢、铝等金属通过铸造、焊接、机械加工等方式制作而成,可以作为独立的结构单元通过螺栓连接、焊接等方式与固定部件连接在一起,或者本身即为固定部件的一部分。
转轮2与轮毂H同轴连接,转轮2沿自身圆周方向设置有间隔分布的多个承载部21。可选地,转轮2可以通过螺栓连接、焊接等方式与发电机M的转子R连接在一起,或者本身即为转子R的一部分,轮毂H与发电机M的转子R同轴连接,从而使转轮2带动轮毂H一并相对于轮毂H的中心轴转动。
线性传动机构3与固定件1连接,并与承载部21可分离地接合,通过沿自身轴向的伸缩动作带动转轮2沿预定方向间歇转动。
止动件4与固定件1连接,并与承载部21接合,以限制转轮2沿与预定方向相反的方向转动。止动件4可以由钢、铝等金属通过铸造、焊接、机械加工等方式制作而成,在转轮2带动轮毂H间歇转动的过程中防止转轮2因外界风力或者叶片自身重力等因素反向转动,进一步提高叶片安装的安全性。
由于本发明实施例提供的单向转动装置中的止动件4可以限制转轮2带动轮毂H反向转动,故可以简化发电机M中的锁紧装置的设计,降低锁紧装置的锁紧力要求,例如锁销S1的尺寸可以减小,材料强度可以降低等。
本发明实施例提供的一种单向转动装置,通过设置与发电机的定子S连接的固定件1、与转子R同轴连接的转轮2、以及设置于固定件1与转轮2之间的线性传动机构3和止动件4,可以驱动转子R带动轮毂H沿预定方向间歇转动的同时限制轮毂H反向转动,从而能够辅助轮毂H单向间歇转动,提高了叶片安装过程的安全性。另外,由于单向转动装置中不需要设置制动单元传递载荷,整个单向转动装置的结构以及控制过程简单,成本低,较易实现。
请一并参阅图10和图11,线性传动机构3具有第一端31和第二端32,第一端31与固定件1活动连接,第二端32设置有第一连接部321,线性传动机构3通过第一连接部321与承载部21可分离地接合。其中,第一端31与固定件1的活动连接可以为例如但不限于枢轴铰接或者球铰接。
止动件4具有第三端41和第四端42,第三端41与固定件1活动连接,第四端42设置有第二连接部421,止动件4通过第二连接部421与承载部21可分离地接合。其中,第三端41与固定件1的活动连接可以为例如但不限于枢轴铰接或者球铰接。
可选地,转轮2的承载部21为沿转轮2的圆周方向均匀且间隔分布的棘齿,棘齿具有非对称的齿形,例如梯形齿,且棘齿的齿面倾斜方向与转轮2的转动方向相反。例如,转轮2沿图11中箭头所示的逆时针方向转动,则承载部21的齿面倾斜方向为顺时针方向,以便于止动件4通过第二连接部421与承载部21的接合限制转轮2反向转动。
由此,线性传动机构3沿自身轴向伸出时,通过第一连接部321与转轮2的承载部21的接合推动转轮2带动轮毂H转动预定行程角度φ,且止动件4通过第二连接部421与至少一个承载部21的齿面分别接触。
线性传动机构3沿自身轴向缩回时,第一连接部321从一个承载部21移动至另一个承载部21,且止动件4通过第二连接部421与其中一个承载部21的齿面接触,以限制轮毂H沿与预定方向相反的方向转动。
当线性传动机构3沿自身轴向再次伸出时,可以通过第一连接部321与另一个承载部21的接合继续推动转轮2带动轮毂H转动预定行程角度φ,实现间歇转动。预定行程角度φ与承载部21的齿距角有关。
可选地,承载部21相对于转轮2的中心轴线的齿距角θ满足如下条件:θ=30°/n,预定行程角度φ满足如下条件:φ=m×θ;其中,m、n均为正整数。
由于轮毂H上一般设置有三个叶片,相邻的叶片沿圆周方向的夹角为120°,为了便于将轮毂H转动至预定位置,承载部21的齿距角θ与正整数N的乘积设置为30°,既满足承载部21的齿形设计,又便于控制轮毂H间歇转动正整数次到达预定位置安装叶片。每次的预定行程角度φ可以为至少一个齿距角,或者多个齿距角,以缩短轮毂H的转动时间。
进一步地,相邻的两个承载部21之间形成有接合部22,第一连接部321或者第二连接部421为容纳于接合部22的圆柱体结构。第一连接部321通过其圆柱外表面与承载部21的齿面光滑接触,并推动转轮2转动;第二连接部421通过其圆柱外表面沿各个承载部21的齿面移动,防止在转轮2转动过程中因第二连接部421发生卡滞现象。
进一步地,止动件4为具有预定长度的刚性件。例如,可以为刚性杆件,止动件4的第三端41与固定件1活动连接,第四端42通过第二连接部421与承载部21接合。
可选地,止动件4的第四端42与固定件1之间还设置有弹性件(图中未示出)。弹性件例如可以为气动弹簧,以使第二连接部421与承载部21的一侧齿面始终保持接触。
由于承载部21的加工误差、磨损等原因导致第二连接部421与接合部22之间存在间隙。当第二连接部421与承载部21接合以限制转轮2反向转动时,可能会发生振动、噪音等,还会影响转轮2的转动角度精度。在止动件4的第四端42与固定件1之间设置有弹性件,可以确保第二连接部421与承载部21的齿面始终保持接触,提高转轮2的转动精度。
进一步地,线性传动机构3包括可输出直线往复运动的至少一个执行器,且执行器为液压执行器、气动执行器或者电动执行器。优选地,执行器为液压缸,通过油泵提供动力,简化线性传动机构3的结构。进一步可选地,线性传动机构3可以包括同时并行工作的多个执行器,从而为线性传动机构3提供安全冗余,当其中某一个执行器发生故障时,通过其它的执行器仍然可以输出伸缩运动。
另外,本发明实施例提供的单向转动装置可以包括两个以上线性传动机构3和/或两个以上止动件4,且两个以上线性传动机构4沿预定方向同时伸缩动作。两个以上线性传动机构4和/或两个以上止动件4沿转轮2的周向均匀分布,可以减小单个线性传动机构4的输出力矩或者止动力矩,减小单个线性传动机构4和/或止动件4的体积等。
可以理解的是,本发明实施例提供的单向转动装置还可以为其它的单向间歇运动机构,例如转轮2也可以为不完全齿轮,转轮2沿周向设置若干个承载部21,承载部21为渐开线齿轮,线性传动机构3的第一连接部321为与承载部21齿轮啮合的齿轮结构等,不再赘述。
由此,本发明实施例提供的单向转动装置带动轮毂H沿预定方向转动预定角度的过程如下:
线性传动机构3沿自身轴向伸出时,第一连接部321与转轮2的承载部21接合,推动转轮2转动预定行程角度
Figure BDA0002363248620000171
然后止动件4的第二连接部421与至少一个承载部21的齿面接触;
线性传动机构3沿自身轴向缩回时,第一连接部321从一个承载部21移动到下一个承载部21,准备下一次的间歇转动。
止动件4通过第二连接部421与其中一个承载部21的齿面接触,以限制轮毂H反向转动。经过多次间歇转动后,轮毂H及第一叶片L1沿预定方向转动预定角度。线性传动机构3的伸缩动作以及锁紧装置的锁定和解锁动作,理论上可以使转轮2沿预定方向不断的转动;并且由于止动件4的存在,使得转轮2不能向相反方向大幅转动,提高了轮毂H及叶片的转动稳定性。
参阅图12,本发明实施例还提供了一种风力发电机组的叶片组装方法,其与前述叶片组装方法的不同之处在于,第一叶片L1和第三叶片L3分别以倾斜姿态组装至各自对应的叶片安装位,第二叶片L2以水平姿态组装至第二叶片安装位,整个组装过程不需要单向转动装置辅助转动轮毂H。
具体来说,该叶片组装方法包括:
步骤R1:转动轮毂H,以将第一叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的预安装位置。该预安装位置可以确保第一叶片L1以倾斜姿态安装至轮毂H的第一叶片安装位。
步骤R2:将第一叶片L1以倾斜姿态组装至第一叶片安装位。
第一叶片L1以倾斜姿态组装至第一叶片安装位后,释放叶片吊具对第一叶片L1的夹持,并通过主吊车将叶片吊具与第一叶片L1分离。一般可以通过远程控制实现叶片吊具对第一叶片L1的夹持或者释放。可选地,第一叶片L1以倾斜姿态组装至第一叶片安装位时,第一叶片L1相对于水平面的倾斜角度为向上30°。
步骤R3:转动轮毂H和机舱C,以将第二叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的另一安装位置。
该另一安装位置可以确保第二叶片L2以水平姿态组装至第二叶片安装位。可选地,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂H上的第一叶片L1,以带动轮毂H沿第一方向转动第五预定角度,并通过设置于机舱C内的偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴向转动第七预定角度,以将第二叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的另一安装位置。
主吊车和叶片吊具吊装第一叶片L1以倾斜姿态组装至轮毂H的第一叶片安装位后,先不释放叶片吊具,而是利用第一叶片L1的自身重力及主吊车和叶片吊具的吊装拉力,带动轮毂H沿第一方向转动第五预定角度,并通过偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴向转动第七预定角度,以使第二叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的另一安装位置。该第七预定角度与机舱C相对于主吊车的姿态有关,一般可取为-120°~240°,不作限制。
此时,该第一方向与第一叶片L1的重力力矩的方向一致。可选地,第五预定角度为60°。此时第一叶片L1相对于水平面的倾斜角度为向下30°,而第二叶片安装位可以确保第二叶片L2以水平姿态组装至轮毂H。
步骤R4:将第二叶片L2以水平姿态组装至第二叶片安装位。
在主吊车沿横向的位置基本保持不变的前提下,将第二叶片L2以水平姿态安装至轮毂H的第二叶片安装位。然后释放叶片吊具对第二叶片L2的夹持,并通过主吊车将叶片吊具与第二叶片L2分离。
步骤R5:转动轮毂H和机舱C,以将第三叶片安装位定位于预安装位置。
为了确保第三叶片L3也在大致相同的预安装位置安装至轮毂H,可选地,通过主吊车及叶片吊具吊接安装于轮毂H上的第二叶片L2,以带动轮毂H和安装于轮毂H上的第一叶片L1沿与第一方向相反的方向转动第六预定角度,并通过设置于偏航系统驱动机舱C绕塔架T的轴向转动第八预定角度,以将第三叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧。可选地,第八预定角度可以与第七预定角度大小相等,方向相反。可选地,第六预定角度为30°。此时,第一叶片L1竖直向下,第二叶片L2位于塔架T远离主吊车的一侧,且相对于水平面的倾斜角度为向上30°,第三叶片安装位转动至主吊车一侧的预安装位置。
步骤R6:将第三叶片L3以倾斜姿态组装至第三叶片安装位。
在主吊车沿横向的位置基本保持不变的前提下,将第三叶片L3以相对于水平面的倾斜角度为向上30°的倾斜姿态组装至第三叶片安装位。然后释放叶片吊具对第三叶片L3的夹持,并通过主吊车将叶片吊具与第三叶片L3分离。
另外,步骤R1中,转动轮毂H,以将第一叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的预安装位置,包括:
步骤R11:将轮毂H的第一叶片安装位转动至预安装位置。
步骤R12:保持轮毂H的当前姿态,通过轮毂吊具将轮毂H组装至塔架T的顶端,以使轮毂H的预安装位置位于塔架T的主吊车一侧。该预安装位置可以确保第一叶片L1以倾斜姿态安装至轮毂H的第一叶片安装位。
可选地,步骤R1中,转动轮毂H,以将第一叶片安装位定位于塔架T的主吊车一侧的预安装位置,包括:
步骤R11’:通过轮毂吊具将轮毂H组装至塔架T的顶端;
步骤R12’:通过转动轮毂H将第一叶片安装位定位于预安装位置。例如,通过与发电机M的转子R同轴连接的单向转动装置带动轮毂H转动。该预安装位置可以确保第一叶片L1以倾斜姿态安装至轮毂H的第一叶片安装位。
由此,本发明实施例提供的一种风力发电机组的叶片组装方法,第一叶片L1和第三叶片L3分别采用倾斜姿态组装至轮毂H,第二叶片L2采用水平姿态组装至轮毂H。整个组装过程中主要利用叶片自身的重力,配合利使用主吊车和叶片吊具作为辅助工具来转动轮毂H,再通过偏航系统转动机舱C,以确保所有叶片均在塔架T的主吊车一侧安装至轮毂H,可以保持主吊车的横向位置基本不变,简化主吊车的操作步骤。该叶片组装方法充分利用了风力发电机组的立体空间位置,全程可以无需单向转动装置等盘车装置对轮毂H进行转动操作,并且轮毂H的转动角度较小,进一步提高了叶片的组装效率,降低了叶片的组装成本。
需要说明的是,本发明实施例提供的上述风力发电机组的叶片组装方法,不仅适用于图示的具有三个叶片的叶轮W,也适用于具有更多叶片的叶轮W,不再赘述。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (23)

1.一种风力发电机组的叶片组装方法,其特征在于,所述风力发电机组包括位于塔架(T)顶端的机舱(C)、发电机(M)和叶轮(W),所述叶轮(W)包括轮毂(H)和至少三个叶片,所述轮毂(H)沿周向设置有与所述叶片对应的至少三个叶片安装位,所述叶片组装方法包括:
通过转动所述轮毂(H),将第一个叶片对应的所述叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧,通过转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),将其余叶片对应的所述叶片安装位分别定位于所述塔架(T)的主吊车一侧,将至少三个所述叶片分别组装至所述叶片安装位。
2.根据权利要求1所述的叶片组装方法,其特征在于,通过所述主吊车及叶片吊具吊接安装于所述轮毂(H)上的所述叶片,以带动所述轮毂(H)绕自身轴向转动;或者,通过与所述发电机(M)的转子(R)同轴连接的单向转动装置带动所述轮毂(H)绕自身轴向转动;
通过设置于所述机舱(C)内的偏航系统驱动所述机舱(C)绕所述塔架(T)的轴向转动。
3.根据权利要求1所述的叶片组装方法,其特征在于,所述叶轮(W)包括第一叶片(L1)、第二叶片(L2)和第三叶片(L3),所述轮毂(H)包括对应的第一叶片安装位、第二叶片安装位和第三叶片安装位;所述叶片组装方法包括:
转动所述轮毂(H),以将所述第一叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧的预安装位置;
将所述第一叶片(L1)以水平姿态组装至所述第一叶片安装位;
转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第二叶片安装位定位于所述预安装位置;
将所述第二叶片(L2)以水平姿态组装至所述第二叶片安装位;
转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第三叶片安装位定位于所述预安装位置;
将所述第三叶片(L3)以水平姿态组装至所述第三叶片安装位。
4.根据权利要求3所述的叶片组装方法,其特征在于,所述转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第二叶片安装位定位于所述预安装位置,包括:
通过所述主吊车及所述叶片吊具吊接安装于所述轮毂(H)上的所述第一叶片(L1),以带动所述轮毂(H)沿预定方向转动第一预定角度,并通过设置于所述机舱(C)内的偏航系统驱动所述机舱(C)绕所述塔架(T)的轴向转动第三预定角度,以将所述第二叶片安装位定位于所述预安装位置。
5.根据权利要求4所述的叶片组装方法,其特征在于,所述转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第三叶片安装位定位于所述预安装位置,包括:
通过与所述发电机(M)的转子(R)同轴连接的单向转动装置带动所述轮毂(H)沿所述预定方向转动第二预定角度,然后通过所述偏航系统驱动所述机舱(C)绕所述塔架(T)的轴向转动第四预定角度;
或者,通过所述偏航系统驱动所述机舱(C)绕所述塔架(T)的轴向转动第四预定角度,然后通过与所述发电机(M)的转子(R)同轴连接的单向转动装置带动所述轮毂(H)沿所述预定方向转动第二预定角度。
6.根据权利要求5所述的叶片组装方法,其特征在于,所述单向转动装置带动所述轮毂(H)沿所述预定方向间歇转动,每次转动预定行程角度
Figure FDA0002363248610000021
Figure FDA0002363248610000022
x为正整数。
7.根据权利要求5所述的叶片组装方法,其特征在于,通过所述主吊车及所述叶片吊具吊接安装于所述轮毂(H)上的所述第一叶片(L1),以带动所述轮毂(H)沿预定方向转动的所述第一预定角度为60°;
和/或,通过所述单向转动装置带动所述轮毂(H)沿所述预定方向转动的所述第二预定角度为60°。
8.根据权利要求1所述的叶片组装方法,其特征在于,所述叶轮(W)包括第一叶片(L1)、第二叶片(L2)和第三叶片(L3),所述轮毂(H)包括对应的第一叶片安装位、第二叶片安装位和第三叶片安装位;所述叶片组装方法包括:
转动所述轮毂(H),以将所述第一叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧的预安装位置;
将所述第一叶片(L1)以倾斜姿态组装至所述第一叶片安装位;
转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第二叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧的另一安装位置;
将所述第二叶片(L2)以水平姿态组装至所述第二叶片安装位;
转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第三叶片安装位定位于所述预安装位置;
将所述第三叶片(L3)以倾斜姿态组装至所述第三叶片安装位。
9.根据权利要求8所述的叶片组装方法,其特征在于,所述转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第二叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧,包括:
通过所述主吊车及所述叶片吊具吊接安装于所述轮毂(H)上的所述第一叶片(L1),以带动所述轮毂(H)沿第一方向转动第五预定角度,并通过设置于所述机舱(C)内的偏航系统驱动所述机舱(C)绕所述塔架(T)的轴向转动第七预定角度,以将所述第二叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧。
10.根据权利要求9所述的叶片组装方法,其特征在于,所述转动所述轮毂(H)和所述机舱(C),以将所述第三叶片安装位定位于所述预安装位置,包括:
通过所述主吊车及所述叶片吊具吊接安装于所述轮毂(H)上的所述第二叶片(L2),以带动所述轮毂(H)及安装于所述轮毂(H)上的所述第一叶片(L1)沿与所述第一方向相反的方向转动第六预定角度,并通过设置于所述偏航系统驱动所述机舱(C)绕所述塔架(T)的轴向转动第八预定角度,以将所述第三叶片安装位定位于所述预安装位置。
11.根据权利要求3或8所述的叶片组装方法,其特征在于,所述转动所述轮毂(H),以将所述第一叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧的预安装位置,包括:
将所述轮毂(H)的所述第一叶片安装位转动至所述预安装位置;
保持所述轮毂(H)的当前姿态,通过轮毂吊具将所述轮毂(H)组装至所述塔架(T)的顶端,以使所述轮毂(H)的所述预安装位置位于所述塔架(T)的主吊车一侧。
12.根据权利要求3或8所述的叶片组装方法,其特征在于,所述转动所述轮毂(H),以将所述第一叶片安装位定位于所述塔架(T)的主吊车一侧的预安装位置,包括:
通过轮毂吊具将所述轮毂(H)组装至所述塔架(T)的顶端;
通过转动所述轮毂(H)将所述第一叶片安装位定位于所述预安装位置。
13.根据权利要求10所述的叶片组装方法,其特征在于,所述第一叶片(L1)以倾斜姿态组装至所述第一叶片安装位时,所述第一叶片(L1)相对于水平面的倾斜角度为向上30°;
和/或,通过所述主吊车及所述叶片吊具吊接安装于所述轮毂(H)上的所述第一叶片(L1),以带动所述轮毂(H)沿第一方向转动的所述第五预定角度为60°;
和/或,通过所述主吊车及所述叶片吊具吊接安装于所述轮毂(H)上的所述第二叶片(L2),以带动所述轮毂(H)及安装于所述轮毂(H)上的所述第一叶片(L1)沿与所述第一方向相反的方向转动的所述第六预定角度为30°。
14.一种单向转动装置,其特征在于,所述单向转动装置用于转动轮毂(H),所述单向转动装置包括:
固定件(1),与固定部件固定;
转轮(2),与所述轮毂(H)同轴连接,所述转轮(2)沿自身圆周方向设置有间隔分布的多个承载部(21);
线性传动机构(3),与所述固定件(1)连接,并与所述承载部(21)可分离地接合,通过沿自身轴向的伸缩动作带动所述转轮(2)沿预定方向间歇转动;
止动件(4),与所述固定件(1)连接,并与所述承载部(21)接合,以限制所述转轮(2)沿与所述预定方向相反的方向转动。
15.根据权利要求14所述的单向转动装置,其特征在于,所述线性传动机构(3)具有第一端(31)和第二端(32),所述第一端(31)与所述固定件(1)活动连接,所述第二端(32)设置有第一连接部(321),所述线性传动机构(3)通过所述第一连接部(321)与所述承载部(21)可分离地接合。
16.根据权利要求14所述的单向转动装置,其特征在于,所述止动件(4)具有第三端(41)和第四端(42),所述第三端(41)与所述固定件(1)活动连接,所述第四端(42)设置有第二连接部(421),所述止动件(4)通过所述第二连接部(421)与所述承载部(21)可分离地接合。
17.根据权利要求14所述的单向转动装置,其特征在于,所述承载部(21)为沿所述转轮(2)的圆周方向均匀且间隔分布的棘齿,所述棘齿具有非对称的齿形,且所述棘齿的齿面倾斜方向与所述转轮(2)的转动方向相反。
18.根据权利要求17所述的单向转动装置,其特征在于,所述线性传动机构(3)沿自身轴向伸出时,通过所述第一连接部(321)与所述承载部(21)的接合推动所述转轮(2)转动预定行程角度
Figure FDA0002363248610000051
且所述止动件(4)与至少一个所述承载部(21)的齿面分别接触;
所述线性传动机构(3)沿自身轴向缩回时,所述第一连接部(321)从一个所述承载部(21)移动至另一个所述承载部(21),且所述止动件(4)与其中一个所述承载部(21)的齿面接触,以限制所述转轮(2)沿与所述预定方向相反的方向转动。
19.根据权利要求18所述的单向转动装置,其特征在于,所述承载部(21)相对于所述转轮(2)的中心的齿距角θ满足如下条件:θ=30°/n;所述预定行程角度
Figure FDA0002363248610000061
满足如下条件:
Figure FDA0002363248610000062
其中,m,n均为正整数。
20.根据权利要求14所述的单向转动装置,其特征在于,所述止动件(4)为具有预定长度的刚性件。
21.根据权利要求16所述的单向转动装置,其特征在于,所述止动件(4)的所述第四端(42)与所述固定件(1)之间还设置有弹性件。
22.根据权利要求14所述的单向转动装置,其特征在于,所述线性传动机构(3)包括可输出直线往复运动的至少一个执行器,且所述执行器为液压执行器、气动执行器或者电动执行器。
23.根据权利要求14所述的单向转动装置,其特征在于,所述单向转动装置包括两个以上所述线性传动机构(3)和/或两个以上所述止动件(4),且两个以上所述线性传动机构(4)沿所述预定方向同时伸缩动作。
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