[發(fā)明專利]用于風(fēng)力渦輪機(jī)翻新的適配器及相關(guān)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910328729.4
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110388305A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.F.萊奧納德;J.L.查孔
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00;F03D13/10;F03D9/25;F03D80/70
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬欣;譚祐祥

本公開涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔架、具有發(fā)電機(jī)的機(jī)頭和機(jī)械地聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括轂和多個轉(zhuǎn)子葉片，該多個轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到轂并從轂向外延伸。風(fēng)力渦輪機(jī)還包括聯(lián)接在塔架和機(jī)頭之間的適配器，其中適配器限定內(nèi)腔。此外，風(fēng)力渦輪機(jī)包括電聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的一個或多個電氣部件，其中一個或多個電氣部件定位在由適配器限定的內(nèi)腔內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及風(fēng)力渦輪機(jī)(wind turbine)。更具體地，本公開涉及用于促進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)的翻新的適配器(adapter)和相關(guān)方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能被認(rèn)為是目前可用的最清潔、最環(huán)境友好的能源中的一種，并且風(fēng)力渦輪機(jī)在這方面受到越來越多的關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)通常包括塔架和安裝在塔架上的機(jī)頭(machine head)。機(jī)頭可包括發(fā)電機(jī)和一個或多個轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型原理(airfoil principle)將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。動力傳動系統(tǒng)(drivetrain)將來自轉(zhuǎn)子葉片的機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)繼而又將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電功率。此后，風(fēng)力渦輪機(jī)的電氣部件、例如功率轉(zhuǎn)換器和變壓器將電功率從發(fā)電機(jī)傳輸?shù)焦秒娋W(wǎng)(utilitygrid)。

風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)正在迅速發(fā)展。在這方面，當(dāng)其中的技術(shù)變得過時和/或用過的風(fēng)力渦輪機(jī)接近其設(shè)計壽命的終點(diǎn)時，可能希望翻新用過的風(fēng)力渦輪機(jī)。通常，翻新可以提供各種優(yōu)點(diǎn)，例如實(shí)施更新的、更有效的技術(shù)和部件。在許多情況下，在翻新期間，用過的機(jī)頭可以從用過的塔架(tower)移除，并利用新的、技術(shù)更先進(jìn)的機(jī)頭替換。

在這種翻新期間，也可以升級功率轉(zhuǎn)換器和/或變壓器。通常，這些電氣部件相當(dāng)大，因此需要安裝在塔架的下部分內(nèi)。從塔架的下部分拆卸和更換用過的功率轉(zhuǎn)換器和/或變壓器是困難的、耗時的且昂貴的。因此，用過的功率轉(zhuǎn)換器和變壓器與發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)電斷開，并且在這種翻新期間留在塔架的下部分中。在這方面，新的功率轉(zhuǎn)換器和變壓器定位在建筑物或在風(fēng)力渦輪機(jī)塔架附近構(gòu)造的其他結(jié)構(gòu)內(nèi)并且電聯(lián)接到發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)。然而，用于容納新的變壓器和功率轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的構(gòu)造增加了翻新的總體費(fèi)用。

因此，用于翻新風(fēng)力渦輪機(jī)的改進(jìn)裝置和方法在本領(lǐng)域中將是受歡迎的。

發(fā)明內(nèi)容

本技術(shù)的方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在以下描述中闡述，或者可以從描述中顯而易見，或者可以通過實(shí)踐本技術(shù)來學(xué)習(xí)。

在一個方面，本公開針對一種風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔架、具有發(fā)電機(jī)(generator)的機(jī)頭和機(jī)械地聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括轂(hub)和至少一個轉(zhuǎn)子葉片，該至少一個轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到轂并從轂向外延伸。風(fēng)力渦輪機(jī)還包括聯(lián)接在塔架和機(jī)頭之間的適配器，其中適配器限定內(nèi)腔。此外，風(fēng)力渦輪機(jī)包括電聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的一個或多個電氣部件，其中一個或多個電氣部件定位在由適配器限定的內(nèi)腔內(nèi)。

在另一方面，本發(fā)明針對一種風(fēng)力渦輪機(jī)，包括具有頂部凸緣的塔架、具有發(fā)電機(jī)和底板(bedplate)的機(jī)頭、以及機(jī)械地聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括轂和至少一個轉(zhuǎn)子葉片，該至少一個轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到轂并從轂向外延伸。風(fēng)力渦輪機(jī)還包括具有第一滾道(race)和第二滾道的偏航軸承(yaw bearing)。風(fēng)力渦輪機(jī)還包括適配器，該適配器聯(lián)接在偏航軸承與塔架或機(jī)頭中的一個之間。適配器限定內(nèi)腔。適配器還包括頂部凸緣和底部凸緣，其中適配器的頂部凸緣聯(lián)接到機(jī)頭的底板或偏航軸承中的一個，并且底部凸緣聯(lián)接到塔架的頂部凸緣或者偏航軸承中的一個。此外，風(fēng)力渦輪機(jī)包括電聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的一個或多個電氣部件，其中一個或多個電氣部件定位在由適配器限定的內(nèi)腔內(nèi)。

在另一方面，本公開針對一種用于翻新風(fēng)力渦輪機(jī)的方法。該方法包括從風(fēng)力渦輪機(jī)的用過的塔架移除用過的機(jī)頭。該方法還包括將適配器聯(lián)接到新的機(jī)頭，其中適配器限定內(nèi)腔和定位在內(nèi)腔內(nèi)的一個或多個電氣部件。此外，該方法包括將適配器聯(lián)接到用過的塔架并將定位在適配器的內(nèi)腔內(nèi)的一個或多個電氣部件電聯(lián)接到電網(wǎng)。