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轮机的轮毂已安装后对风轮机进行维护的方法和设备

阅读:587发布:2021-01-20

专利汇可以提供轮机的轮毂已安装后对风轮机进行维护的方法和设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种在 风 轮 机架 设起来后并且在风轮机的 轮毂 (1)安装在风轮机的 主轴 (3)上后对该风轮机进行维护的方法。该方法包括通过适应轮毂表面的弯曲的第一连接件将包括 起重机 (8)的维护设备安装在风轮机的轮毂(1)上,所述起重机包括通过 铰链 连接件连接到桅杆的悬臂;以及利用安装在轮毂上的包括起重机的维护设备将风轮机的器具从轮毂放下和吊至轮毂,以进行更换、或在修理后重新安装。因此可将要更换或修理的器具从轮毂放下或吊至轮毂而不使用作为应急通道的舱口,并且不必穿过 机舱 沿塔身输送器具。本发明还涉及用于在风轮机的轮毂已安装后对该风轮机进行维护的设备、风轮机、以及风轮机轮毂表面中的孔的用途。,下面是轮机的轮毂已安装后对风轮机进行维护的方法和设备专利的具体信息内容。

1.一种在机架设起来后并且在风轮机的轮毂安装在风轮机的主轴上后对该风轮机进行维护的方法,所述方法包括如下步骤:
通过适应轮毂表面的弯曲的第一连接件,将包括起重机的维护设备安装在风轮机的轮毂上,所述起重机包括通过铰链连接件连接到桅杆的悬臂;以及
利用安装在轮毂上的包括起重机的维护设备将风轮机的器具从轮毂放下和吊至轮毂,以进行更换、或在修理后重新安装。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,维护设备安装到轮毂的外表面,待从轮毂放下和吊至轮毂的器具在轮毂前方从轮毂放下和吊至轮毂。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,维护设备通过已有的孔进行安装,之前借助于所述孔将轮毂吊至风轮机的主轴。
4.用于在风轮机的轮毂已安装后对该风轮机进行维护的设备,所述设备设有:
主要用于将包括起重机的所述设备固定到轮毂的装置,包括适应轮毂表面的弯曲的第一连接件;
所述起重机包括通过铰链连接件连接到桅杆的悬臂,以及
所述起重机设置成用于将风轮机的器具从轮毂放下和吊至轮毂,以进行更换、或在修理后重新安装。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述设备设有用于将设备固定到已有的孔的固件,之前借助于所述孔将轮毂吊至风轮机的主轴。
6.根据权利要求5所述的设备,其特征在于,所述设备设有用于固定到第一组已有的孔的第一连接件。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述设备设有用于固定到第二组已有的孔的第二连接件。
8.根据权利要求6或7所述的设备,其特征在于,第一连接件主要用于将构成该设备一部分的起重机固定到轮毂。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,第二连接件主要用于将构成该设备一部分的跳板固定到轮毂。
10.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,用于连接轮毂和设备的其余部分的第一连接件设有用于将待固定的螺栓插入轮毂中已有的孔中从而将第一连接件固定到轮毂的第一孔,并且所述第一连接件还设有用于插入螺栓以将设备的其余部分固定到第一连接件的第二孔。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,在第一连接件的底部形成有空腔,所述空腔用于在第一连接件固定到轮毂时容纳类似泥的物质。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,空腔由沿第一连接件底部周向延伸的凸缘限定,并且所述凸缘防止类似水泥的物质流出空腔。
13.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,第一连接件设有用于松开第一连接件与轮毂通过类似水泥的物质形成的粘接的装置。
14.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,空腔由在第一连接件内延伸的下部盘状件限定,并且所述下部盘状件防止类似水泥的物质流出空腔。
15.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,第一连接件包括沿其周向延伸的凸缘,所述凸缘设有用于将设备的其余部分固定到第一连接件的装置。
16.根据权利要求14所述的设备,其特征在于,第一连接件设有上部盘状件,用于螺栓的引导衬在上部盘状件与下部盘状件之间延伸。
17.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,引导衬对应于风轮机轮毂中已有的孔的定位在第一连接件中相对于彼此定位。
18.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,所述起重机设有用于插入螺栓以将起重机固定到第一连接件从而固定到轮毂的第一孔。
19.根据权利要求18所述的设备,其特征在于,所述悬臂可绕垂直的铰链连接件转动,并且当起重机固定到轮毂时,所述悬臂相对于桅杆向外并相对于作为风轮机前方的方向向前伸出。
20.根据权利要求19所述的设备,其特征在于,在桅杆与铰链连接件之间设有铰接头,当起重机固定到轮毂时,所述铰接头相对于桅杆向外并相对于作为风轮机前方的方向向前伸出。
21.根据权利要求20所述的设备,其特征在于,铰接头在其连接到桅杆的一端具有较大尺寸,在悬臂通过铰链连接件连接到其上的一端具有较小尺寸。
22.根据权利要求20或21所述的设备,其特征在于,铰接头由比轻的材料制成。
23.根据权利要求19所述的设备,其特征在于,悬臂具有I形截面或者倒置的T形截面,滑车的车轮支承在该型材的横向部分上。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种在机架设(竖立)起来后并且在风轮机的轮毂安装在风轮机的主轴上后对该风轮机进行维护的方法。本发明还涉及进行这种维护的设备以及构成该设备的一部分的连接件和起重机。最后,本发明涉及一种风轮机、一种轮毂和一种轮毂的用途。

背景技术

尽管多数安装在风轮机中的器具能使用很长时间,但某些器具在风轮机的使用期限内必须更换或修理。安装在风轮机的机舱或塔身中的设备可通过设置在机舱上或与机舱相连的起重机或其它升降装置从机舱移开或吊至机舱。塔身和机舱的机架是坚固的结构,即使大型起重机也可以固定于其上,并且即使重型器具也可以毫无困难地放下或吊起。但是,要靠近和操作取下安装在轮毂中的与叶片或轮毂相联的器具以便在比该器具的使用位置更合适的位置进行更换或修理却很困难。通常,在机舱壳体顶部设有能够进出轮毂和机舱并能穿过塔身上下的舱口。这种对上述更远处器具进行操作的方式是一种能实现的方式,但也非常费时。此外,在穿过机舱壳体的舱口的过程中,从远处(进入机舱)的应急通道被堵住,从而危及远处的工作条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服上述缺点的方法和该方法使用的设备。
该目的通过这样一种方法实现,即该方法包括通过适应轮毂表面的弯曲的第一连接件将包括起重机的维护设备安装在风轮机的轮毂上,所述起重机包括通过铰链连接件连接到桅杆的悬臂;以及利用安装在轮毂上的包括起重机的维护设备将风轮机的器具从轮毂放下和吊至轮毂,以进行更换、或在修理后重新安装。因此可将需要更换或修理的器具从轮毂放下或吊至轮毂,而不使用作为应急通道的舱口,而且也不必经机舱并沿塔身运送器具。
在优选实施例中,维护设备安装在轮毂的外表面;在轮毂的前方放下或吊上要从轮毂放下或吊至轮毂的设备。更优选地,通过已有的孔来安装维护设备,所述孔原先用于将轮毂吊至风轮机主轴。
通过将维护设备固定到轮毂的表面而且利用已有的孔,可以非常容易和快速地将维护设备架设起来,并能在不经过轮毂内部的情况下将轮毂、叶片或毂盖中的任何设备放下或吊上,即本发明的维护设备不占用轮毂内部已经很有限的空间。
因此,本发明的目的还通过这样的设备实现,即该设备上设有主要用于将其固定到轮毂而不是将其固定到机舱或轮毂以外的其它风轮机部件的装置,包括适应轮毂表面的弯曲的第一连接件;所述起重机包括通过铰链连接件连接到桅杆的悬臂,以及所述起重机设置成用于将风轮机的器具从轮毂放下和吊至轮毂,以进行更换、或在修理后重新安装。
通过本发明方法获得的前述优点可以通过本发明的设备实现。主要将设备固定在轮毂上避免了堵住机舱顶部的舱口,并且可以容易地处理吊至轮毂、叶片或从其放下的器具。
本发明还提供了一种风轮机,包括轮毂,其中,所述轮毂的表面包括孔,该孔最初用于在将风轮机架设起来时将轮毂连接到所使用的起重机;后来所述孔用来将所述包括起重机的维护设备固定到轮毂的表面。
本发明还提供了一种风轮机中轮毂表面中的孔的用途,所述孔最初用于在将风轮机架设起来时将轮毂连接到所使用的起重机,后来所述孔用来将维护设备固定到轮毂的表面。
附图说明
下面结合附图说明风轮机,其中:
图1是安装在风轮机轮毂上的本发明设备的平面视图;
图2是风轮机轮毂的透视图,其中,连接件安装在轮毂上;
图3是风轮机轮毂的一平面视图,其中,一个连接件安装在轮毂上;
图4是风轮机轮毂的另一平面视图,其中,一个连接件安装在轮毂上;
图5是风轮机轮毂的一部分的透视图,其中,一个连接件安装在轮毂上;
图6是风轮机轮毂的截面的透视图,其中,示出安装在轮毂上的连接件的截面;
图7是待安装在风轮机轮毂上的本发明设备的一部分的透视图;
图8是待安装在风轮机轮毂上的本发明设备的所述部分的一平面视图;
图9是待安装在风轮机轮毂上的本发明设备的所述部分的另一平面视图;以及
图10是待安装在风轮机轮毂上的本发明设备的所述部分的第三平面视图。

具体实施方式

图1示出待使用的设备安装在轮毂1上后在对风轮机进行维护时是如何布置的。轮毂1安装到风轮机的主轴2,主轴2从风轮机的机舱3伸出。轮毂1设有称作毂盖4的外部帽盖,为了清楚起见,在图中外部帽盖被局部剖开,以示出所述设备是如何安装在轮毂上的。
所述设备包括多个主要部件。首先,第一连接件5和第二连接件6固定到轮毂1的表面7。所述设备的其余部件固定到连接件,从而整个设备经过两个连接件固定到轮毂。所述设备的其余部件包括起重机8、具有护栏10的跳板9、从机舱3通到跳板9的梯子11和安装在轮毂1最前方并且其端部从起重机8悬下的围栏12。起重机8固定到第一连接件5,跳板9固定到起重机8和第二连接件6。
在所示实施例中,起重机8将液压致动器13向上吊至轮毂1,以更换或重新安装在之前吊下进行修理的液压致动器。这种液压致动器13的重量可达250公斤。所述设备作用在第一连接件5上的全部矩必须通过第一连接件5在轮毂1的表面7上的固定来承担。这对第一连接件5在轮毂1上的固定提出了极高的要求。这就是本领域技术人员认为这是办不到的原因。
图2为固定在轮毂1的表面7上的第一连接件5和第二连接件6的透视图。第一连接件5包括基本为柱状的元件,第二连接件6包括板状元件。在所示实施例中,第一连接件5和第二连接件6都固定到轮毂1的表面7的已有的安装孔(未示出)中。这些已有的孔都是原先在风轮机架设和装配过程中使用的孔,其中,当通过移动式起重机或安装在基座上的起重机(raft-mounted crane)将轮毂从地面吊到主轴时、以及当在用螺栓将轮毂固定到主轴的过程中保持轮毂就位时使用所述孔。因此,将第一连接件和第二连接件固定到轮毂表面的孔最初并非用于此目的。
图3和图4是平面视图,图5是透视图,图6是截面透视图,这些图都示出了固定到轮毂1的表面7的第一连接件5。可以看出,轮毂1的表面7在图中平面内呈弧形。因此,第一连接件5要完全固定在轮毂上必须适应轮毂1的表面7的弯曲。只有实现完全固定,第一连接件5才能在起重机8将重的器具-例如要安装在轮毂内的液压致动器-吊至轮毂时保持起重机8。
第一连接件5设有供5个螺栓14从连接件5的顶部穿过连接件5并拧入轮毂1的表面7中的已有的螺纹孔15中的机构。螺栓14延伸穿过第一连接件5内的引导衬16,引导衬16从上部的内盘状结构17延伸到下部盘状结构18并穿过下部盘状结构18伸入第一连接件5的底部空腔19。该底部空腔19由第一连接件5的下部盘状结构18与下部凸缘20限定。
底部空腔19用于接纳类似泥的物质(未示出),以在下部盘状结构18的下侧21与轮毂1的表面7之间形成物理连接。类似水泥的物质用于在轮毂1的表面7与第一连接件5之间形成完全均匀的连接。由于除非绝对必要否则轮毂1的表面7是不加工的,因此制造后轮毂1的表面7比较粗糙。如第一连接件具有由与连接件本身相同的金属制成并与轮毂的凸面一致的凹面,则第一连接件的凹面与轮毂凸面之间的贴合会由于轮毂的粗糙表面而不均匀。
但是,如果将类似水泥的物质注入第一连接件5的底部中形成的空腔19内,则类似水泥的物质将会填满轮毂1的粗糙表面7中的任何微小凹坑,并且也会填满第一连接件5的底部中的整个空腔19。因此在下部盘状结构18的下侧与轮毂1的表面7之间会形成完全一致和均匀的贴合。为使第一连接件能承受起重机放下或吊起的载荷而不会出现起重机倾斜和与第一连接件一起从轮毂表面脱开的情况,所述完全一致和均匀的贴合是必要的。优选的类似水泥的物质是丹麦公司Densit A/S生产的类似水泥的物质,所述类似水泥的物质虽然在还未固化时能进行处理,但(固化后)非常坚硬和耐用。
为将第一连接件5安装到轮毂1的表面7,首先将螺栓14带螺纹的一端插入轮毂1的表面7中已有的孔15内。如上所述,这些孔是原先在制造轮毂时制成的,此前,这些孔只用于通过大型起重机将轮毂从地面吊至主轴的安装凸缘。
在螺栓14插入已有的孔15中后,拧紧螺栓14或者如图所示在螺栓14的带螺纹的另一端装上螺母22并拧紧。由于螺栓14的数量受到已有的孔15的数量的限制,且各孔15从而各螺栓14靠得很近,因此螺栓14或螺母22必须上得很紧,以便起重机8能将有时很重的器具吊至轮毂1。最后,螺栓14或螺母22拧紧到螺栓屈服点的50%。根据已有的孔15的尺寸,螺栓14可以具有不同的规格,但典型的规格是M30螺栓,即直径为30mm的螺栓。
或者,为了在通常相当粗糙的轮毂表面与第一连接件之间形成一致和均匀的贴合,也可对第一连接件要安装在其上的轮毂的表面进行加工,以形成较光滑的表面。从而第一连接件的底面可以是经过机加工的表面、可以是凹面、并且可以是朝向轮毂表面而不是朝向类似水泥的物质的贴合面。
第一连接件5的外周面上的凸缘23设有螺纹孔24,以通过螺栓(未示出)将起重机8固定到第一连接件5。因此,在起重机上设有对应的凸缘(见图7)。
有助于形成容纳类似水泥的物质的空腔19的底部凸缘20设有延伸穿过底部凸缘20中的螺纹孔(未示出)的小螺栓25。由于底部凸缘20如图所示倾斜度α,所以螺栓25也如图所示倾斜,即螺栓的端部伸入空腔19且朝向第一连接件的底部和轮毂1的表面7。
螺栓25并非用于将第一连接件5进一步固定到轮毂1的表面7。螺栓25被上紧从而被推入空腔19中。由于所述螺栓伸入空腔的端部朝向第一连接件的底部和轮毂1的表面7倾斜,因此当上紧所述螺栓时其所述端部会碰到轮毂1的表面7。如果先将螺栓14松开,则进一步上紧螺栓25会使第一连接件5本身从轮毂1的表面7抬起,并使第一连接件5与轮毂1分离。当第一连接件5曾用来支承起重机8但不再使用,并且必须与轮毂1的表面7分离以便风轮机重新工作时使用该技术。
图7是本发明起重机8的透视图,图8、图9和图10是本发明起重机8的平面视图。起重机8具有桅杆30和悬臂31,悬臂31通过铰链连接件32连接到桅杆30。桅杆30具有用于固定到第一连接件5的凸缘23的凸缘33。设有多个螺栓34,以将起重机8固定到第一连接件5。
沿桅杆30并位于凸缘33上方,4个支柱35在桅杆30的相对侧从桅杆30向外伸出。支柱35用于支承跳板的最前部(见图1)。优选地,支柱35由比轻的材料如合金制成,以便减小起重机8的总重。一种优选的合金是由Uddeholm Tooling生产的Alumec,该合金的弹性模数是钢的约1/3,但其刚性与钢大致相同。支柱35安装在设置在桅杆30中的套管36内。因此,在所示实施例中,支柱35包括共4个延伸穿过桅杆30中的套管36并在桅杆30的每侧伸出的支柱。
在桅杆30与铰链连接件32之间设有上部铰接头37和下部铰接头38。因此,铰链连接件32位于铰接头37、38的最外端。铰接头37、38由非常轻的材料制成,以减小起重机8的总重。铰接头37、38的形状使得铰接头37、38从起重机8的桅杆30处的较大尺寸缩小为铰链连接件32处的较小尺寸。在一优选实施例中,铰接头也由比钢轻的材料如铝合金制成,该铝合金优选是上述弹性模数是钢的约1/3但刚性与钢大致相同的由UddeholmTooling生产的Alumec。从而,铰接头的强度仍得以保持。
悬臂31由其刚性足以承受要吊起的载荷但仍尽可能地轻的材料制成,以便减小起重机8的总重、特别是对作用在第一连接件上的力矩有很大影响的重量。在一优选实施例中,悬臂31由Uddeholm Tooling生产的Alumec制成。在下部铰接头38与悬臂31之间设有液压致动器39。液压致动器39用于使悬臂31绕铰链连接件32相对铰接头37、38并相对于桅杆30和起重机8安装在其上的轮毂1旋转。
一拉条40从铰链连接件32的上部倾斜向下接到悬臂31的尽管不是最外端的外端。悬臂31是所谓的IPE型材,放下和吊起装置包括带钢丝索42的滑车41。优选地,滑车41在悬臂31的每侧具有一组两个或多个轮子43。从而,滑车41具有能沿悬臂31的长度配送载荷的优点。因此,悬臂31可用相对钢丝索42要放下和吊起的重量来说尽可能少的材料制成,从而有利于(减小)悬臂31和起重机8的总重。在所示实施例中,悬臂的最外端位置与桅杆中心的距离为约2.5m。
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