用于具有预定位紧固件的风轮机的转子轮毂和相关方法与流程

文档序号:15736375发布日期:2018-10-23 21:33阅读:213来源:国知局
用于具有预定位紧固件的风轮机的转子轮毂和相关方法与流程

本发明总体涉及风轮机,更具体地涉及具有分发器的风轮机转子轮毂,该分发器包含便于将风轮机转子叶片联接到转子轮毂的多个紧固件,还涉及使用分发器中的紧固件将风轮机叶片联接到转子轮毂的改进方法。



背景技术:

风轮机用于使用可再生资源且在不消耗化石燃料的情况下产生电能。通常,风轮机将来自风的动能转换成电力。水平轴风轮机包括:塔架;机舱,该机舱位于塔架的顶点处;以及转子,该转子具有中心轮毂和多个叶片,该多个叶片联接到轮毂并从其向外延伸。转子支撑在从机舱延伸的主轴上,该主轴与被收容在机舱内部的发电机直接或间接操作地联接。因此,随着风迫使转子旋转,发电机产生电能。

在风轮机的典型组装过程中,构造塔架,并且将机舱定位在离地平面或海平面显著高度的塔架的顶部上(根据情况而定)。转子轮毂可以在将机舱放置在塔架顶上之前联接到机舱的主轴。另选地,转子轮毂可以在将机舱放置在塔架顶上之后联接到主轴。在任一情况下,风轮机叶片中的至少一个(并且在许多情况下为风轮机叶片中的全部)通常在将转子轮毂定位在塔架顶的主轴上之后在单独组装步骤中联接到转子轮毂。

在这种组装步骤中,风轮机叶片的根端将通常围绕其圆周嵌合有多个连接件,这些连接件可以采取双头螺栓的形式,从叶片的根端纵向延伸。然后通常用吊车系统等将叶片提升一直到塔架的顶部,以便附接到转子轮毂。在这一点上,在叶片根端处的双头螺栓通常将与转子轮毂中的对应通孔对齐并插过通孔。一旦借助孔定位双头螺栓,则定位在转子轮毂内部的技术人员把紧固件固定到双头螺栓的端部,从而将风轮机叶片附接到转子轮毂。

许多现代风轮机变桨受控,因此提供风轮机叶片围绕叶片纵轴相对于转子轮毂的旋转。使叶片变桨的能力借助变桨系统来实现,该变桨系统在叶片与转子轮毂之间的界面处具有变桨轴承。在这一点上,变桨轴承包括内环和外环,多个轴承元件(例如,球轴承件)布置在之间,这允许环相对于彼此旋转。在许多传统风轮机设计中,风轮机叶片联接到变桨轴承的内环,并且变桨轴承的外环牢固固定到转子轮毂。变桨系统还包括在被致动时使叶片相对于转子轮毂围绕其纵轴旋转的一种或另一种致动器。

在变桨轴承联接到转子轮毂时,内环通常可从轮毂的内部接近。然而,外环通常不可从轮毂的内部接近,而是相反可从轮毂的外部接近。在这种结构中,变桨轴承且更具体地为变桨轴承的外环可以在轮毂在地面、船的甲板等上的同时且在转子轮毂被定位在塔架顶上之前联接到转子轮毂。例如,变桨轴承可以在制造场所联接到转子轮毂,使得变桨轴承基本上形成转子轮毂的一部分。如可以理解的,对轮毂和变桨轴承的接近以及部件的联接在轮毂在地面、船的甲板等上的情况下显著简化。然而,仍然是风轮机叶片中的至少一个在轮毂如以上所说明的被定位在处于地平面或海平面以上显著高度的塔架顶上时联接到转子轮毂。

在这一点上,从风轮机叶片的根端延伸的连接件(例如,双头螺栓)插过变桨轴承的内环中的孔。在当前设计中且如以上所注释的,变桨轴承的内环可从转子轮毂的内部接近。因此,位于转子轮毂内部的技术人员可以为了将叶片附接到轮毂而将紧固件固定到连接件。为此,紧固件可以是被构造为与双头螺栓的螺纹端协作的螺纹螺母。紧固件(例如,螺母)可以相当大且重量可以为在每个大约100g至500g之间的任意重量(对于诸如60m至80m叶片或更大叶片的大风轮机叶片通常在大约每个400g的范围内)。在典型工序中,螺母的容器(例如,盒、袋等)可以借助风轮机塔架向上运输到机舱并位于轮毂内或与轮毂相邻。技术人员可以一次抓住一个螺母或可能一些螺母,并以传统方式将螺母与双头螺栓螺纹啮合。因为技术人员和容器在轮毂内部紧密接近彼此,所以技术人员然后可以容易地接近容器得到另外的螺母,直到已经紧固所有双头螺栓为止。

近年来,由于期望捕获更多可用风能而在风轮机的整体尺寸上存在显著的增大。因为转子轮毂(通常为铸造部件)尺寸增大,所以对应的材料成本的增加成为风轮机制造商明显关注的问题。为了解决该问题,最近的风轮机设计设置:变桨轴承的内环联接到转子轮毂,并且风轮机叶片联接到变桨轴承的外环(即,与以上所讨论的传统设计相反)。虽然这种设计对于降低制造转子轮毂时的材料成本有效,但该设计变化对制造商提出其他挑战。例如,在风轮机叶片现在联接到外环的情况下,外环将不可从转子轮毂的内部接近。因此,技术人员现在必须位于其可以接近双头螺母的螺纹端且将紧固件应用到螺纹端的外部位置处。

现代转子轮毂通常由内轮毂架和外盖构成,该内轮毂架提供转子轮毂的结构方面,并且变桨轴承和转子叶片附接到内轮毂架,外盖通常被称为机头整流罩,大体封闭轮毂架。机头整流罩通常保护轮毂架和相关部件,并且在转子的中心区域处为转子提供更美观且流线型的构造。由此,为了接近变桨轴承的外环,技术人员将通常将他自己/她自己定位在轮毂架与机头整流罩之间的较狭窄的空间中。在这一点上,技术人员将抓住较重紧固件(诸如螺母)中的一个或一些(例如,满的一袋或一小袋),然后经由轮毂架中的接近孔在轮毂架与机头整流罩之间的空间中将他自己/她自己定位在轮毂架的外部,以便将螺母固定到螺纹双头螺栓。在技术人员用尽在他/她身上的螺母的有限供应时,技术人员将离开轮毂架与机头整流罩之间的空间,返回进入到轮毂的内部(即,轮毂架的内部),重新给他自己/她自己供应另一批螺母,然后爬出回到轮毂架与机头整流罩之间的空间中,以继续将螺母固定到双头螺栓。然后将重复该过程,直到已经用螺母固定对于当前叶片设计总数可能多达180至200个螺栓的所有双头螺栓为止。

基于上述内容,清楚的是将风轮机叶片连接到变桨轴承的外环具有一些缺点。即,将紧固件固定到连接件以便将叶片联接到转子轮毂是困难、劳动密集且耗时的过程,增加了成本。另外,紧固件中的一些意外地与技术人员分离可能并不罕见。例如,技术人员可能随着他/她尝试将紧固件固定到连接件而掉落一些紧固件。另选地,紧固件可能从技术人员的口袋或小袋掉落并落入轮毂架与机头整流罩之间的空间中。这种错误的紧固件可能引起损坏,并且在任何情况下必须在运行之前去除,但不容易从该空间内取回。

因此,需要用于将风轮机叶片联接到转子轮毂的改进装置和工序克服用于组装风轮机的当前工序中的缺点。



技术实现要素:

根据本发明的方面,一种用于风轮机的转子轮毂包括:轮毂架,该轮毂架具有被构造为将风轮机叶片附接到轮毂架的至少一个叶片附接位置;和分发器,该分发器联接到轮毂架,并且包含一个或更多个紧固件,其中,所述一个或更多个紧固件可选择性地从分发器释放,以便于风轮机叶片到轮毂架的附接。紧固件可以采用螺纹螺母的形式。

在一个示例性实施方式中,轮毂架包括在至少一个附接位置处的变桨轴承,其中,风轮机叶片被构造为附接到变桨轴承。变桨轴承可以包括可相对于彼此旋转的内环和外环,其中,内环联接到轮毂架,并且风轮机叶片被构造为联接到变桨轴承的外环。在一个实施方式中,转子轮毂还可以包括覆盖轮毂架的至少一部分的机头整流罩,其中,变桨轴承的外环布置在轮毂架的外部与机头整流罩之间的空间中。

在一个示例性实施方式中,转子轮毂包括多个分发器,其中,各分发器包括多个紧固件。分发器联接到轮毂架,并且绕叶片附接位置的外围分布。例如,分发器可以联接到变桨轴承的外环。在一个实施方式中,分发器包括细长中空体,该细长中空体具有第一端、第二端以及在第一与第二端之间的内部通路。所述多个紧固件被定位在内部通路中。分发器还包括:在细长中空体的第一端和/或第二端处的至少一个耳片,该至少一个耳片防止紧固件通过第一和/或第二端移出分发器;以及至少一个连接法兰,该至少一个连接法兰用于将分发器联接到轮毂架。

分发器可以具有两部分构造,该两部分构造包括底座构件和嵌件。底座构件包括细长体,该细长体具有第一端、第二端以及第一与第二端之间的开放通道。嵌件包括细长中空体,该细长中空体具有第一端、第二端以及在第一与第二端之间的内部通路,其中,多个紧固件被定位在内部通路内。嵌件然后被插入到底座构件的开放通道中,从而形成分发器。这可以使用底座构件的壁借助卡扣配合来实现。在两部分构造中,底座构件可以包括所述至少一个耳片和所述至少一个连接法兰。在一个实施方式中,所述至少一个耳片和所述至少一个连接法兰可以与底座构件一体形成。底座构件和嵌件可以由不同材料形成。例如,形成底座构件的材料的硬度可以大于形成嵌件的材料的硬度。在一个实施方式中,底座构件可以由金属形成,并且嵌件可以由橡胶材料形成。

分发器在示例性实施方式中包括可去除部分,该可去除部分在被去除时提供对分发器中的紧固件的接近和选择性去除。在这一点上,细长中空体可以包括便于可去除部分与细长体分离的一对撕裂线。在分发器被呈现为两部分构造时,撕裂线形成在嵌件中,并且与形成开放通道的底座构件的壁的自由端隔开。在去除可去除部分时,细长中空体限定一对弹簧指。弹簧指被构造为是柔性的,以便允许所选紧固件从分发器去除同时将任何其余紧固件保持在分发器内。

在另一个实施方式中,一种风轮机构造包括:塔架;和转子轮毂,该转子轮毂被定位在塔架的顶上。转子轮毂包括:轮毂架,该轮毂架具有至少一个叶片附接位置,在该至少一个叶片附接位置,风轮机叶片被构造为附接到轮毂架;和分发器,该分发器联接到轮毂架,并且包含一个或更多个紧固件,其中,所述一个或更多个紧固件可选择性地从分发器释放,以便于风轮机叶片到轮毂架的附接。

在又一个实施方式中,一种将至少一个风轮机叶片附接到风轮机转子轮毂的方法包括以下步骤:设置风轮机轮毂架,该风轮机轮毂架具有用于附接所述至少一个风轮机叶片的至少一个叶片附接位置;设置联接到轮毂架并包含一个或更多个紧固件的分发器;将所述至少一个风轮机叶片定位为与轮毂架上的所述至少一个叶片附接位置相邻;以及使用来自分发器的所述一个或更多个紧固件在所述至少一个叶片附接位置处将所述至少一个风轮机叶片固定到轮毂架。

在该方法的一个实施方式中,设置风轮机轮毂架包括:在风轮机安装场所架设风轮机塔架;以及将轮毂架联接在塔架的顶上,其中,轮毂架到塔架的顶部的联接先于将所述至少一个风轮机叶片固定到轮毂架。另外,可以设置多个分发器,各分发器包括多个紧固件。分发器可以联接到轮毂架,并且绕叶片附接位置的外围分布。所述多个分发器可以在轮毂架在塔架顶上的联接之前联接到轮毂架。例如,分发器可以在轮毂架的制造场所处联接到轮毂架。

该方法还可以包括以下步骤:去除分发器的一部分,以提供到分发器中的所述多个紧固件的接近并提供从分发器选择性去除紧固件。例如,在一个实施方式中,可以撕掉在一对撕裂线之间的分发器的部分,以露出分发器中的紧固件。在去除该部分时,该方法还包括以下步骤:使一对弹簧臂挠曲,以从分发器去除所选紧固件,其中,弹簧臂将任何其余紧固件保持在分发器内。

在本发明方法的另外方面中,将所述至少一个风轮机叶片固定到轮毂架还包括将至少一个风轮机叶片固定到轮毂架上的变桨轴承。更具体地,该方法可以包括以下步骤:将所述至少一个风轮机叶片固定到变桨轴承的外环。外环可以定位在轮毂架之外,使得所述至少一个风轮机叶片从轮毂架的外部与转子轮毂的机头整流罩之间的空间联接到变桨轴承的外环。所述多个紧固件可以包括螺纹螺母,并且将所述至少一个风轮机叶片固定到轮毂架可以包括将螺纹螺母紧固到从所述至少一个风轮机叶片延伸的连接件(诸如双头螺栓)的螺纹端。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明的一部分的附图例示了本发明的一个或更多个实施方式,并且连同以上所给出的本发明的一般描述和以下所给出的详细描述一起用来说明本发明。

图1是根据本发明的一个方面的风轮机的立体图;

图2是根据本发明的一个实施方式的风轮机机舱和转子的部分立体图;

图3是根据本发明的一个实施方式的风轮机转子的部分立体图;

图4是根据本发明的一个实施方式的紧固件壳体的分解立体图;

图5A是根据本发明的一个实施方式用于将叶片联接到转子轮毂的紧固件壳体的部分立体图;

图5B是根据本发明的一个实施方式用于将叶片联接到转子轮毂的图5A的紧固件壳体的另一部分立体图;

图5C是根据本发明的一个实施方式用于将叶片联接到转子轮毂的图5A的紧固件壳体的另一部分立体图;

图6A是根据本发明的一个实施方式用于将叶片联接到转子轮毂的图5A的紧固件壳体的部分端视图;

图6B是根据本发明的一个实施方式用于将叶片联接到转子轮毂的图5A的紧固件壳体的另一部分端视图;以及

图6C是根据本发明的实施方式用于将叶片联接到转子轮毂的图5A的紧固件壳体的另一部分端视图。

具体实施方式

参照图1,风轮机10包括:塔架12;机舱14,该机舱布置在塔架12的顶点处;以及转子16,该转子操作地联接到被收容在机舱14内部的发电机(未示出)。除了发电机之外,机舱14还收容将风能转换成电能所需的各种各样的部件以及操作、控制并优化风轮机10的执行所需的各种部件。塔架12支撑由风轮机10的机舱14、转子16以及被收容在机舱14内部的其他部件提供的负荷,而且还操作为将机舱14和转子16升高至地平面或海平面以上的高度(根据情况而定),在该高度,通常发现更低湍流的更快移动气流。

被表示为水平轴风轮机的风轮机10的转子16充当用于机电系统的原动机。超过最小等级的风将启动转子16并引起在与风方向大致垂直的平面中的旋转。风轮机10的转子16包括中心轮毂18和至少一个转子叶片20,该叶片绕轮毂周向分布的位置处从中心轮毂18向外凸出。在代表实施方式中,转子16包括三个叶片20,但数量可以变化。叶片20被构造为与经过的气流相互作用,以产生使得中心轮毂18围绕中心纵轴旋转的升力。

风轮机10可以被包括在属于风电站或风电场的类似风轮机的集合中,该风电站或风电场充当由输电线与电网(诸如三相交流电(AC)电网)连接的发电厂。电网通常由发电站、传输电路以及变电站的网络构成,变电站由输电线的网络联接,输电线向最终用户或电气公共设施的其他消费者形式的负荷输电。在正常环境下,如本领域普通技术人员已知的,从发电机向电网供电。

如图2例示,机舱14包括由主轴承24支撑在机舱14中的主轴22。主轴22操作地联接到齿轮箱26,该齿轮箱借助各种传动级总体提高副轴28的角速度。副轴28则操作地联接到被构造为发电的发电机30。主轴22从机舱14的前侧延伸,并且转子16安装到主轴22,使得转子16的旋转引起主轴22的对应旋转。如以上所注释的,转子16包括轮毂18和一个或更多个叶片20。轮毂18包括内轮毂架32和外盖或机头整流罩34。与上述内容类似的,轮毂架32提供转子轮毂18的结构方面且供转子叶片20附接,并且机头整流罩34通常保护轮毂架32和相关部件,并且向转子16提供更美观且流线型的构造。

各个叶片20在轮毂架上的叶片安装位置处联接到轮毂架32。在一个实施方式中,轮毂架32上的叶片安装位置可以包括变桨轴承36,以便允许叶片20围绕它们的纵轴变桨或旋转。如图3例示,变桨轴承36通常包括:内环38;外环40;以及多个辊子元件,诸如球轴承件等(未示出),该多个辊子元件布置在内环38与外环40之间,以便允许环相对于彼此旋转。环中的一个联接到轮毂架32,并且另一个环联接到叶片20中的一个。如以上所指出的,因为叶片尺寸增大,所以可以通过使叶片联接到变桨轴承的外环来获得特定优点。由此,在示例性实施方式中,变桨轴承36可以被构造为使得叶片20联接到外环40,而内环38联接到轮毂架32。然而,本发明不限于该布置,并且在另选实施方式中,变桨轴承可以被构造为使得叶片联接到内环,而外环联接到轮毂架(未示出)。如从以下将理解的,本发明的方面将在任一种布置中有利。而且,在另外的另选实施方式中,叶片可以在没有变桨轴承的情况下联接到轮毂架。

变桨轴承36通常在轮毂18被定位在塔架12的顶上之前联接到轮毂架32。以示例方式,变桨轴承36可以在用于轮毂18的制造设施或地面上的其他位置、船的甲板或从组装的角度更容易将变桨轴承36联接到轮毂架32的其他位置处联接到轮毂架32。在这一点上,内环38包括多个孔(未示出),该多个孔绕内环38的圆周分布并延伸穿过该内环。轮毂架32类似地包括可以或可以不带螺纹的多个孔(未示出)。为了将变桨轴承36联接到轮毂架32,对齐内环38和轮毂架32中的相应孔,将连接件插过孔,并且使紧固件与连接件啮合,以将变桨轴承36固定到轮毂架32。以示例的方式,可以将有头螺栓插过所对齐的孔,并且将螺纹螺母啮合到有头螺栓,以将变桨轴承36固定到轮毂架32。这种联接总体在图3中的42处示出。这样,内环38相对于轮毂架32保持固定,但外环40能够围绕变桨轴承36的中心轴线相对于轮毂架32旋转。虽然以上使用有头螺栓/螺母紧固件描述变桨轴承36到轮毂架32的联接,但还可以使用其他类型的紧固件而仍在本发明的范围内。

和变桨轴承36到轮毂架32的联接不同,在风轮机10在安装场所组装期间,一旦将转子轮毂18定位在塔架12的顶上且联接到主轴22,则将叶片20中的一个或更多个联接到转子轮毂18。在这一点上且如图3例示的,例如由吊车系统等(未示出)升高叶片20,使得使叶片20的根端44紧密接近变桨轴承36。叶片20的根端44包括多个连接件46,该多个连接件沿着根端44周向地隔开且从根端纵向延伸。在示例性实施方式中,连接件46可以被构造为双头螺栓,这些双头螺栓具有联接到叶片20的根端44的第一端和第二螺纹端48。连接件46的数量可以取决于叶片20的尺寸以及其他因素,并且数量在示例性实施方式中可以在大约80个连接件至200个连接件(例如,双头螺栓)之间。更多或更少连接件在另选实施方式中也是可以的,并且本发明不应限于连接件的该范围。

外环40包括绕外环40的圆周布置的多个孔50,其中,各孔50被构造为容纳从起穿过的连接件46。为了将叶片20联接到外环40,通常将连接件46与孔50对齐,并且移动叶片20,使得连接件46延伸穿过孔50。在这样定位时,可以露出连接件46的螺纹端48(例如,在外环下方)。诸如螺纹螺母的紧固件52然后可以与连接件46啮合,以将叶片20固定到轮毂架32。在这一点上,例如,技术人员通常将螺母手动放置在相应双头螺栓上,并且以通常为本领域普通技术人员所知的方式充分紧固螺母,以实现联接。

如以上指出的且如图2和图3最佳例示的,在变桨轴承36联接到轮毂架32时,外环40且更具体地为外环40中的孔50被定位在轮毂架32的外侧上,并且大体在轮毂架32的外部与机头整流罩34之间的空间56中。因此,为了将叶片20固定到轮毂架32,技术人员将必须将他自己/她自己定位在该空间56中,以便将紧固件52放置在连接件46上(例如,放置在双头螺栓的螺纹端上)并将紧固件紧固,以便于联接。如以上所指出的,这产生若干物流问题和缺陷。

为了解决这些缺陷,并且根据本发明的一个方面,用于连接件46的紧固件52可以联接到轮毂18并绕轮毂架32上的叶片安装位置的外围分布。以示例的方式,紧固件52可以联接到变桨轴承36的圆周并绕该圆周分布,使得技术人员不必在轮毂架32与机头整流罩34之间的有限空间56内携带一组紧固件(例如,满的一包或满的一口袋)或重复回到轮毂内部以获得另外的紧固件。相反,根据本发明,一旦连接件插过它们相应的孔,则紧固件52与紧固件要附接到的连接件46相邻地被预定位在轮毂架32上。在示例性实施方式中,连接件46可以联接到变桨轴承32的外环40并绕其圆周分布。

为此,一个或更多个紧固件52可以牢固但仍然可去除或可释放地包含在分发器60内,该分发器特别在便于技术人员将紧固件固定到连接件46的位置处牢固联接到轮毂架32。在示例性实施方式中,例如,分发器60可以采用被构造为包含所述一个或更多个紧固件52的细长套筒(例如,诸如螺母套筒)的形式。该布置确保紧固件52不会偶然或无意地与分发器60分离,但仍然选择性地允许接近紧固件52,使得技术人员可以将所选的紧固件(例如,螺母)固定到连接件46(例如,双头螺栓的螺纹端)。多个分发器60然后可以与孔50相邻地联接到外环40并绕外环40的圆周分布。在示例性实施方式中,多个分发器60联接到外环40的外侧壁62,并且围绕其圆周大致均匀地隔开。然而应认识到,在另选实施方式中,分发器60可以在其他位置处联接到外环40。另外,分发器可以围绕外环40的圆周非均匀地隔开。

根据示例性实施方式,分发器60包括细长中空体64,该细长中空体具有第一端66和相对的第二端68。细长中空体64限定被构造为容纳紧固件52并沿着中心轴线72延伸的内部空间或通路70。中空体64的长度例如取决于多少紧固件52要包含在分发器60中。以示例的方式,分发器60可以被构造为保持大约5至20个紧固件,并且优选地保持大约10个紧固件、15个紧固件或20个紧固件。分发器60在本发明的另选实施方式中可以被构造为保持更多或更少紧固件52。在示例性实施方式中,中空体64可以为大体笔直的(因为分发器的长度与外环40的曲率半径相比较小)。然而,在另选实施方式中,中空体64可以轻微弯曲,以匹配外环40的曲率或分发器60附接到轮毂18的位置。

细长体64可以具有被构造为与紧固件52的剖面形状对应的剖面形状。由此,例如,在一个实施方式中,细长体64可以具有被构造为包含六角形紧固件(例如,六角螺母)的六角形剖面形状。然而,其他剖面形状也是可以的且在本发明的范围内。在这一点上,八角形或其他规则或不规则多边形是可以的。另外,内部通路70可以被构造为仅稍微大于被构造为包含在内部的紧固件52的尺寸。这样,例如,紧固件52通常不能沿除了与中心轴线72大体平行的方向之外的任何方向移动。为了限制紧固件52在与中心轴线72大体平行的方向上的运动,第一和/或第二端66、68可以包括一个或更多个耳片74,该一个或更多个耳片大体径向向内凸出,使得耳片74通常阻止紧固件52从分发器60的第一或第二端出去。

分发器60还包括用于将分发器60固定到变桨轴承36的外环40的一个或更多个连接件。在示例性实施方式中,分发器60可以包括用于将分发器60联接到例如外环40的外侧壁62的两个连接法兰76。在这一点上且如图5A例示,一个连接法兰76可以被定位为与分发器60的第一端66相邻,并且第二连接法兰76可以被定位为与分发器60的第二端68相邻。用于连接法兰76的其他位置也是可以的,并且本发明不应限于附图所示的位置。诸如凭借可以为螺钉等的合适紧固件78,连接法兰76的一端联接到细长体64,并且连接法兰的另一端联接到外环40。

在示例性实施方式中且如图4最佳例示,分发器60可以具有两部分构造,该两部分构造包括底座构件80和联接到底座构件80的嵌件82。嵌件82包括细长中空体84,该细长中空体具有第一端86和相对的第二端88。细长中空体84限定被构造为容纳紧固件52并沿着中心轴线92延伸的内部空间或通路90。如以上所说明的,细长体84可以具有被构造为与紧固件52的剖面形状对应的剖面形状,并且内部通路90可以被构造为仅稍微大于紧固件52的尺寸。在示例性实施方式中,细长体84的第一或第二端86、88中的至少一个为开放的,使得紧固件52可以从一端或两端加载到嵌件82中。根据一个实施方式,嵌件82可以由诸如橡胶的挤出聚合物材料形成。另选地可以使用包括各种热塑性或热固性材料的其他材料。

底座构件80包括细长体94,该细长体具有底壁96和相对的侧壁98、100,这些侧壁从底壁96延伸并在自由端102、104中终止。底座构件80不具有封闭构造,相反具有开放构造,使得底壁96和侧壁98、100限定开放通道106。底壁96和侧壁98、100具有与嵌件82(该嵌件则具有与紧固件52对应的形状)的剖面形状的至少一部分对应的形状,在示例性实施方式中,底座构件80包括在细长体94的第一和第二端108、110处的耳片74。在两部分构造中,耳片74不仅操作为帮助将紧固件52保持在嵌件82内,还可以如以下所说明的操作为将嵌件82保持在底座构件80内。

在一个实施方式中,底座构件80可以被构造为使得耳片74在封闭位置中,其中,耳片径向向内延伸,以大体阻止跨第一和第二端108、110进入/出去(如图4例示)。另选地,底座构件82可以被构造为使得耳片74在开放位置中,其中,耳片纵向延伸,使得耳片不阻止跨第一和第二端108、110进入/出去(未示出)。然而,在该实施方式中,耳片74通常可移动至封闭位置。除了耳片74之外,底座构件80还可以包括用于将分发器固定到变桨轴承36的外环40的连接法兰76。以示例的方式,连接法兰76可以与细长体94的第一和第二端108、110相邻地从底壁96延伸。应认识到,在一个实施方式中,耳片74和/或连接法兰76可以与细长体94一体形成。然而,在另选实施方式中,耳片74和/或连接法兰76可以为联接到底座构件80的细长体94的单独元件。

底座构件80可以被构造成为分发器60提供另外的刚性和强度。因此,在示例性实施方式中,底座构件80可以由金属形成。更具体地,底座构件80可以由铝或钢金属薄板形成,由此,可以经受各种金属加工过程来实现期望的形状。例如,金属薄片可以被加工为不仅具有对底壁96和侧壁98、100期望的形状,而且还将耳片74和连接法兰76成形。在示例性实施方式中,底座构件80的材料硬度可以大于嵌件82的材料硬度。这允许嵌件82被设计为充分握住或保持紧固件52,同时底座构件80可以被设计为给予分发器60足够的强度。

如图4例示,为了组装两部分分发器60,一旦紧固件52已经被加载到嵌件82中,则可以将嵌件82定位到底座构件80的通道106中。这例如可以用若干方式来实现。在一个实施方式中,底座构件80的侧壁98、100可以被挠曲为开放,以便允许嵌件82以卡扣配合方式滑入到通道106中。在这种实施方式中,耳片74可以在它们的封闭位置中被形成为使得嵌件82通常无法相对于底座构件80沿中心轴线72的方向移动。耳片74还帮助将紧固件52保持在嵌件82内。在另一个实施方式中,如果耳片74处于开放位置,则嵌件82可以穿过底座构件80的第一或第二端108、111中的一个滑入到通道106中。一旦嵌件82处于通道106中,则诸如可以通过弯曲将耳片74移动到例如封闭位置。在又一个实施方式中,形成底座构件80的金属薄板可以在底座构件本身的形成过程期间被形成在包裹紧固件的嵌件82周围。在任意情况下,一旦嵌件82和底座构件80联接在一起,则可以如上所述的将分发器60联接到变桨轴承36。

虽然分发器60在上面被描述为具有两部分构造,但本发明的方面不限于这种结构。以示例的方式,分发器60可以由允许单元式或整体构造的合适材料来形成。在这种实施方式中,分发器将与嵌件82类似,但包括耳片74和连接法兰76,耳片和连接法兰帮助将紧固件保持在套筒内并便于将分发器联接到变桨轴承36(更具体地为其外环40)。由此,本发明不限于此处所描述的两部分构造,并且诸如整体或多部分构造的不同构造是可以的。

如图2和图3例示的,多个分发器60绕叶片附接位置的外围分布,诸如绕外环40的圆周。当然,分发器60的数量可以由要固定到连接件46的紧固件52的总数来确定。以示例的方式,10至20个分发器60之间的任意数量的分发器可以分布在变桨轴承36的内环40周围。更具体地,10个分发器、15个分发器或20个分发器可以分布在变桨轴承36的外环40周围。在本发明的有利方面中,多个分发器60可以在轮毂18被定位在塔架12的顶上之前联接到轮毂18。以示例的方式,分发器60可以联接到变桨轴承36的外环40,该变桨轴承则可以在轮毂18或轮毂架32的制造场所处预组装到轮毂架32。这样,在将机舱放置在塔架12的顶上之前将轮毂18预组装到机舱14的场合,紧固件52和机舱14的放置一起定位在塔架12的顶上,或者在轮毂18联接到主轴22之前将机舱14定位在塔架12的顶上的场合,紧固件52和轮毂18在主轴22上的放置一起定位在塔架12的顶上。在任意一个场景中,技术人员不需要将大量且较重的紧固件52一直输送到塔架12的顶部。

在使用中,在叶片20被定位为与变桨轴承36相邻且连接件46插过变桨轴承36的外环40中的孔50时,技术人员可以将他自己/她自己定位在轮毂架32的外部并在轮毂架32与机头整流罩34之间的空间56中。如图5A至图6C例示,为了接近紧固件52并提供从其选择性去除紧固件52,技术人员可以去除分发器60的上部120,以露出紧固件52。在这一点上,分发器60可以包括在中空体64中的一对槽122(例如,v形槽口)。槽122操作为允许相当容易地分离上部120的弱化线或撕裂线。以示例的方式,如图6A例示,在两部分构造中,槽122可以形成在嵌件82中,并且在组装分发器60时定位在侧壁98、100的自由端102、104上方。在任意情况下,在期望接近紧固件52时,技术人员可以拿实用刀或其他合适的工具沿着槽122进行切割,以便去除上部120。另选地,槽122可以包括在其端部中的一个处的起始狭槽,该狭槽允许技术人员抓住上部120并将其从分发器60撕掉,以露出紧固件52。图5B和图6B中示意性例示了上部120的去除。

在有利方面中,一旦已经去除上部120,则紧固件52保持被阻止从分发器60松开,而是可选择性地从其去除或释放。在这一点上,分发器60的自由端操作为将紧固件52保持在分发器60内的弹簧指124、126。在分发器60的两部分构造中,弹簧指124、126可以由底座构件80的侧壁98、100的自由端102、104和/或嵌件82的自由端128、130形成。在要从分发器60去除紧固件52时,技术人员将抓住所选紧固件52并将紧固件向上推动穿过通过去除上部120产生的、分发器60中的开口132。随着推动紧固件52,弹簧指124、126向外或远离彼此挠曲,以便从分发器60释放紧固件52。一旦已经从开口32清除紧固件52,则弹簧指124、126向内迅速恢复,使得分发器60中的剩余紧固件52被保持在分发器中,并且无法偶然或无意地与其分离。

技术人员然后可以继续进行将紧固件52固定在连接件46,诸如在所选且相邻的双头螺栓的螺纹端48上(图5B)。当然,可以重复该过程,直到分发器60中的所有紧固件52已经被固定到对应的连接件46(图5C)为止。在已经清空分发器60时,技术人员可以移动至另一个分发器60,去除其上部120,并且继续将紧固件52固定到连接件46上。可以重复这一点,直到已经用紧固件52固定沿着变桨轴承36的圆周的所有连接件46为止。一旦已经用紧固件固定所有连接件46且叶片20联接到轮毂18且更具体地为轮毂架32,则技术人员可以离开轮毂架32与机头整流罩34之间的空间56。

绕与要应用紧固件之处相邻的叶片安装位置的外围使用多个分发器60分布紧固件52提供特定优点。在这一点上,预定位的分发器60允许技术人员在不必多次平移进出轮毂架32与机头整流罩34之间的空间56以便重新给他自己/她自己供应紧固件52的情况下固定连接件46。相反,技术人员可以仅进入轮毂架32与机头整流罩之间的空间56一次,并且不需要携带任何紧固件在身上。因此,过程不太劳动密集且更时间高效。而且,显著降低从口袋或小袋掉出紧固件52的机会。在这一点上,技术人员仅需要一次处理单个紧固件52,而剩余的紧固件保持固定在分发器60内和除了身上之外的位置处。

虽然已经在分发器60联接到变桨轴承36的外环40的情况下描述了本发明的方面,但应认识到,本发明的益处还可以在分发器被定位在其他位置处的情况下来实现。以示例的方式,分发器可以位于变桨轴承36的内环38上。虽然内环38可以从轮毂架32的内部接近,但分发器60允许技术人员选择性地一次接近一个紧固件52,以便固定到连接件46,并且避免具有装满紧固件52的小袋或口袋。本发明的方面还提供了在转子轮毂被放置在塔架顶上的情况下将集体较重的大量紧固件52定位在塔架12的顶上的优点。

虽然已经由各种优选实施方式的描述例示了本发明,并且虽然已经相当详细地描述了这些实施方式,但发明人不意图将所附权利要求的范围限于这种细节或以任何方式限于这种细节。另外的优点和修改将容易地呈现给本领域技术人员。由此,本发明的各种特征可以取决于用户的需要和偏好单独或以任意组合使用。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1