[發明專利]用于組裝和控制單殼旋轉機的方法和設備

有效

• 申請號: 200810001971.2
• 申請日: 2008-01-04
• 公開（公告）號: CN101216013A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: B·S·巴杰帕利;P·羅加爾;J·P·F·萊昂斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D1/00
• 分類號: F03D1/00;F03D11/00;F03D9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝

技術領域

[0001]本發明一般涉及旋轉機，更特別地，涉及用于組裝和控制風輪機艙的方法和設備。

背景技術

[0002]至少有一些已知的風輪發電機(“風輪機”)包括具有多個葉片的轉子。該轉子耦合到可旋轉輪軸以便于將機械風能轉換為驅動一個或多個發電機的機械旋轉轉矩。雖然有一些已知的風輪機包括無齒輪的直接驅動發電機，但是已知的風輪機一般都包括通過變速箱旋轉耦合到該轉子的發電機。該變速箱有助于增加該渦輪轉子固有的低轉速。該發電機使用該轉速來有效促進將旋轉機械能轉換為電能并供給到應用網絡。

[0003]在已知的包括變速箱的風輪機中，該轉子、發電機、變速箱和其他風輪組件典型地被安裝在一個機箱或機艙內的承載基架上，該機箱或機艙被設置在一個基座的頂部，該基座可以是桁架或管塔。由于該風輪機部件被安裝在承載基架上，該機艙的外殼或外板用作非承載保護殼，其可以由大型鑄件制成。因此，一些已知的機艙結構顯著增加了風輪塔頂部的重量以助于支撐設置在其中的風輪機部件。此外，一些已知機艙的任何相關部件支撐部件也有助于增加風輪塔頂部的重量。作為增加重量的結果，一些已知的機艙使得風輪機的資本成本和工作成本增加。

發明內容

[0004]在一方面，提供了一種用于組裝旋轉機的方法。該方法包括提供至少一個組件。該組件是旋轉部件和靜止部件中的至少一個。該方法還包括將該組件耦合到單殼機艙結構。該單殼機艙結構包括在該組件的至少一部分上延伸的外殼。

在另一方面，提供了一種風輪發電機。該風輪發電機包括至少一個組件。該組件包括旋轉部件和靜止部件中的至少一個。該風輪發電機還包括耦合到該組件的單殼機艙結構。該單殼機艙結構包括在該組件的至少一部分上延伸的外殼。

[0005]在另一方面，提供了一種用于旋轉機的單殼機艙。該單殼機艙包括至少一個組件。該組件包括旋轉部件和靜止部件中的至少一個。該單殼機艙還包括耦合到該組件的外殼。該外殼在該組件的至少一部分上延伸。

附圖說明

[0006]圖1是一個包括機艙的示例性風輪發電機的示意圖；

[0007]圖2是圖1所示單殼機艙的外殼的軸向偏斜分解截面圖；

[0008]圖3是可以集成到圖2所示外殼中的可選的沖壓安裝部分的放大分解截面圖；

[0009]圖4是可以集成到圖2所示外殼中的另一可選的沖壓安裝部分的放大分解截面圖；

[0010]圖5是可以集成到圖2所示外殼中并使用的另一可選的沖壓安裝部分的放大分解截面圖。

具體實施方式

[0011]這里所述的示例性方法和設備通過提供一個單殼機艙結構克服了已知機艙的結構缺陷。應當認識到，在本申請中所使用的“單殼”是指一種結構，其被配置成使用薄外殼或外板來支撐耦合在其上的部件的總機械重量和壓力負荷的主要部分。更特別地，應當認識到，在本申請中所使用的“單殼機艙”是指一種機艙結構，其被配置成使用外殼或外板來支撐耦合在其上的風輪機部件的總機械重量和壓力負荷的主要部分。在一個示例性實施例中，該外殼是具有很少或沒有內部支撐部件的薄外殼，該支撐部件例如但不限于設置在該外殼內的承載基座。

[0012]圖1是一個示例性風輪發電機100的示意圖。在該示例性實施例中，風輪發電機(“風輪機”)100是一個水平軸風輪機。可選地，風輪機100可以是垂直軸風輪機。風輪機100包括直立在支撐面104上的支柱102，耦合到支柱102的單殼機艙106，和耦合到機艙106的轉子108。轉子108包括可旋轉輪軸110和耦合到輪軸110的多個轉子葉片112。在該示例性實施例中，支柱102由鋼管制成，并且包括在支撐面104和機艙106之間延伸的空腔(未示出)。在一個替代實施例中，支柱102是X形支柱。支柱102的高度是基于本領域已知的因素和條件來選擇的。在該示例性實施例中，轉子108包括三個轉子葉片112。在一個替代實施例中，轉子108可以包括多于或少于三個轉子葉片112。

[0013]在該示例性實施例中，葉片112具有50米(m)(164英寸(ft))和100m(328ft)之間的長度。替代地，葉片112可以具有任何長度。葉片112連接到轉子輪軸110以促進轉子108圍繞中心旋轉軸114旋轉，從而將來自風的動能轉換為可用的機械能，繼而轉換為電能。更特別地，通過將每個葉片112的葉片根部116耦合到輪軸110上的多個負荷轉移區域118而使葉片112與輪軸110緊密配合。負荷轉移區域118包括輪軸負荷轉移區域(未示出)和葉片負荷轉移區域(未示出)。由葉片112產生的負荷通過負荷轉移區域118轉移到輪軸110上。