[發(fā)明專利]在轂上安裝風力渦輪機葉片

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• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112727673A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: V·卡塞納韋
• 申請（專利權）人: 通用電氣可再生能源西班牙有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D13/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬宇;陳浩然

提供了一種用于將風力渦輪機葉片(10)安裝在風力渦輪機轂(30)上的方法，該方法包括將葉片(10)朝向轂(30)提升；通過可適應彈性體(50)使葉片和轂接觸，使得可適應彈性體(50)在葉片(10)和轂(30)之間被壓縮；減小可適應彈性體(50)的尺寸，使得葉片(10)接近轂；并將葉片安裝到轂。此外，提供了用于輔助將風力渦輪機葉片安裝到風力渦輪機轂的組件以及合適的風力渦輪機轂。

技術領域

本公開涉及用于將風力渦輪機葉片安裝在風力渦輪機轂上的方法。本公開還涉及用于輔助將風力渦輪機葉片安裝在風力渦輪機轂上的組件。并且本公開還涉及適于用于將風力渦輪機葉片安裝在轂上的過程的風力渦輪機轂。

背景技術

現(xiàn)代風力渦輪機通常用于向電網(wǎng)供電。這種風力渦輪機通常包括塔架和布置在塔架上的轉子。通常包括轂和多個葉片的轉子在風對葉片的影響下旋轉。所述旋轉產(chǎn)生扭矩，該扭矩通常直接( “直接驅動”)或通過使用齒輪箱通過轉子軸傳遞到發(fā)電機。這樣，發(fā)電機產(chǎn)生電能，其可以供應給電網(wǎng)。

由于增加現(xiàn)代風力渦輪機的尺寸和重量的總體趨勢，風力渦輪機葉片的安裝已變得越來越具有挑戰(zhàn)性。現(xiàn)代風力渦輪機的葉片可能超過70或80米，或甚至超過100米長。在安裝期間，風力渦輪機葉片可朝著轉子轂提升。

已知的安裝風力渦輪機的方法包括以下步驟：將不同的元件運輸?shù)斤L力渦輪機的現(xiàn)場；組裝塔架部分和塔架；用大型起重機抬起風力渦輪機機艙；以及將機艙安裝在塔架頂部。然后，可以用起重機將風輪機轉子轂抬起并安裝到轉子軸和/或機艙。備選地，可以將轂安裝到機艙，并且然后可以提升機艙-轂組件。

之后，將一個或多個葉片安裝到風力渦輪機轉子轂。轉子轂通常包括多個環(huán)形安裝凸緣。變槳軸承可與安裝凸緣一起布置。葉片可在其葉片根部處包括多個緊固件，例如螺栓、或銷或螺柱。在安裝過程期間，這些緊固件應適配在安裝凸緣中的開口或轂上的變槳軸承中。

還已知將完整的轉子組件，即帶有多個葉片的轂提升，并將其安裝到例如機艙。但是為了安裝完整的轉子組件，需要大的表面積，這通常是不可用的，例如，在離岸風力渦輪機的情形中。

還已知將不完整的轉子組件例如帶有兩個葉片的轂安裝在機艙上，并且然后安裝剩余的葉片。在這些情況下，具有兩個葉片的轉子通常安裝成其中兩個葉片指向上方，即“兔子耳朵”構造。因此，由于第三葉片可以從下方豎直地安裝，因此不需要旋轉風力渦輪機轉子。然而，為了能夠執(zhí)行這些操作，盛行風速(prevailing wind speed，有時也稱為常刮風速)必須長時間段低于預定值。該時間段取決于安裝步驟的預期長度以及要考慮的安全系數(shù)。

如前所述，葉片也可以單獨安裝。已知將多個葉片中的每個基本上水平地安裝(例如，相對于水平面-30° - +30°)或基本上豎直地安裝。這意味著單個安裝步驟可能需要較少的時間，并且可能在較大的風下執(zhí)行，因此增加了可用于安裝的時間窗口。

風在本質(zhì)上是可變的，并且來自不同方向的風、湍流風和陣風可在提升期間作用在風力渦輪機葉片上，并可能在提升操作期間引起葉片的突然運動并可能引起葉片振蕩。因此，將葉片適配到轂可能是復雜且費時的。

對于離岸安裝，安裝可能會甚至更加復雜。承載起重機的船只可能會在風力和波浪力的作用下移動。風力渦輪機塔架和安裝在塔架頂部的機艙也可以在風力和波浪力的作用下移動。

風力渦輪機場也可以位于偏遠地區(qū)，例如在山頂上，并且通常在這些地方，風力渦輪機葉片的抬起可能會經(jīng)受強風。

在抬起操作期間，經(jīng)常會由于振蕩而產(chǎn)生困難。為了執(zhí)行葉片的安裝，經(jīng)常需要手動輔助。這可能會增加對于操作員的風險。

在提升操作期間的振蕩也可能導致對風力渦輪機葉片或風力渦輪機的其他部分的可能損壞。例如，如果在風力渦輪機葉片靠近轂時發(fā)生突然運動，則可能會損壞零件或部件，例如葉片、變槳軸承、葉片緊固件。