吊起风力涡轮机部件的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将风力涡轮机部件吊起到机舱(nacelle)或从机舱放下风力涡轮机部件的装置和方法。
【背景技术】
[0002]风力涡轮机包括塔架、安装在塔架顶上的机舱和附接至机舱的转子。
[0003]风与转子相互作用并且使得转子旋转。转子的旋转能量被传递到发电机，在发电机中转换成电能。
[0004]发电机和另外的电气部件，(例如)比如变压器或转换器，经常位于风力涡轮机的机舱中。
[0005]风力涡轮机预计的使用寿命是20年或更长。在风力涡轮机的使用寿命期间，有几个部件可能会因为故障或损坏而必须更换。
[0006]在更换风力涡轮机机舱中的部件的情况下，必须将该部件放低到地面，然后必须将更换零件吊起到机舱中。
[0007]这个操作可以使用起重机进行。起重机可以是外置起重机。这种做法有其缺点，即外置起重机需要被装运到风力涡轮机，并且设置在风力涡轮机上。
[0008]风力涡轮机安装在岸上和海面上。海面风力涡轮机处的变压器更换的时候，需要将运着起重机的船只航行到相应风力涡轮机处。这个操作不但成本高，而且需要很长的规划时间。
[0009]还已知使用风力涡轮机中存在的内置起重机。在更换这种变压器的情况下，起重机必须举起12吨或更大的重量。风力涡轮机中安装的一般起重机无法举起这样的重量。因此，风力涡轮机中需要存在一种特殊的起重机，能够举起有待更换的部件的重量。
[0010]EP 2520792 BI中说明了一种吊举系统和一种提供吊举系统的方法，用于将风力涡轮机部件吊起到风力涡轮机机舱或从风力涡轮机机舱放下风力涡轮机部件。所述风力涡轮机机舱包括机舱的下部部分中的开口。通过至少一个偏转滚轮引导绞盘缆绳穿过机舱，并且将绞盘缆绳附接至风力涡轮机部件。通过绞盘穿过机舱中的开口放下或升起风力涡轮机部件。
[0011]能够举起12吨或更大的重量的起重机很重，而且需要在风力涡轮机中安装很多材料。因此，这种尺寸的内置起重机成本很高。另外，在单个风力涡轮机中需要使用的频率不是很高。因此，在每台风力涡轮机中都安装这种尺寸的起重机，并不是很有效益的做法。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的目的是提供一种改进的起重机解决方案，用于将很重的部件举起到风力涡轮机机舱。
[0013]通过独立权利要求的方案，可以实现本发明的目的。从属权利要求中公开的是本发明的更多特征。
[0014]公开了一种将风力涡轮机部件吊起到风力涡轮机机舱或从风力涡轮机机舱放下风力涡轮机部件的装置。所述装置包括用于移动绞盘缆绳的牵引系统。所述牵引系统包括绞车，其位于所述风力涡轮机的机舱内部，用于与绞盘缆绳相互作用并且减小移动所述风力涡轮机部件所需要的力。
[0015]所述风力涡轮机包括塔架、布置在塔架顶上的机舱和连接至机舱的转子。
[0016]所述风力涡轮机的机舱包括几个部件，例如变速箱、发电机、变压器、转换器或可能布置在电箱内的控制系统。在风力涡轮机的使用寿命期间，部件可能发生故障，因而需要更换部件。为了更换部件，必须将部件从机舱放下到地面，并且需要将更换零件向上吊起到风力涡轮机机舱。
[0017]要更换部件，将部件连接至绞盘缆绳。通过牵引系统移动绞盘缆绳，以将部件放下，或者将其向上吊起到机舱。
[0018]绞盘缆绳一般储存在储存绞盘上，并且通过电机移动，电机使储存绞盘旋转以将储存绞盘上的绞盘缆绳向上滚动。这个绞盘，包含绞盘缆绳和电机，是一个又大又重的部件，它会占用机舱里的许多空间，并且给风力涡轮机增加很多重量。
[0019]机舱中的风力涡轮机部件的更换不是很频繁，所以不是所有时候在风力涡轮机中都需要有牵引系统和绞盘缆绳。另一方面，储存绞盘和绞盘缆绳很重，难以在需要的时候将其安装在机舱中。
[0020]根据本申请的牵引系统包括位于机舱内部的绞车。绞车与绞盘缆绳相互作用，其相互作用的方式能减小移动绞盘缆绳所需要的力。绞车是未储存绞盘缆绳的绞盘。绞盘缆绳在绞车上卷绕多圈，使得绞车与绞盘缆绳之间的摩擦引起绞车旋转，从而使绞盘缆绳移动。
[0021]在将抬举装置安装在风力涡轮机机舱的过程中，绞车与绞盘缆绳独立作用。绞车安装在风力涡轮机机舱内部，而绞盘缆绳在绞车上卷绕几圈。
[0022]然后储存绞盘缆绳。因此，与现有技术已知的牵引系统相比，所述牵引系统的各单个部件更轻，也更容易操控。
[0023]绞车与绞盘缆绳之间的摩擦，能减小在绞车一侧上吊起风力涡轮机部件的同时操控、上卷和将绞盘缆绳储存在绞车另一侧上所需要的力。
[0024]然后绞盘缆绳储存在储存绞盘上，绞盘缆绳从储存绞盘引出到绞车，并且从绞车引出到风力涡轮机部件。当风力涡轮机部件向上吊起到机舱时，卷绕在绞车上的缆绳通过绞车移动，并且以某个较低的百分比也通过储存绞盘移动。
[0025]因此，绞车减小了储存绞盘处需要的力。因此，牵引系统的各单个部件更小更轻，并且更容易安装在风力涡轮机机舱内部。
[0026]所述牵弓I系统包括用于储存绞盘缆绳的储存绞盘。
[0027]绞盘缆绳储存在储存绞盘上，以便更容易操控和运输。
[0028]当今的风力涡轮机中，轴毂高度因此还有机舱在地面上方的高度可能有几百米或更大。为了将部件从机舱放下到地面，并且为了将部件向上吊起到机舱，绞盘缆绳的长度需要大于一百米。
[0029]因此，当绞盘缆绳储存在储存绞盘上时，更容易操控绞盘缆绳。通过电机移动储存绞盘，以从储存绞盘卷出缆绳和将缆绳卷到储存绞盘上。
[0030]因为绞车减小了将缆绳上卷到储存绞盘上所需要的力，所以与现有技术的储存绞盘的电机相比，所述储存绞盘的电机可能相对较小。
[0031]机舱在机舱的下部部分中包括开口，并且所述装置准备好通过所述开口放下风力涡轮机部件。
[0032]将需要更换的风力涡轮机部件放置在机舱的下部部分中的开口上方。
[0033]将绞盘缆绳附接至风力涡轮机部件，并且可以通过风力涡轮机的下部部分中的开口将所述部件从机舱放下到地面。
[0034]因此，不需要用起重机通过机舱顶板中的掀盖将部件从机舱中吊起。
[0035]绞车准备好安装在机舱的下部部分中的开口上方。
[0036]因此，可以将绞盘缆绳从绞车直接引导到放置在机舱的下部部分中的开口上方的部件以便连接至所述部件。
[0037]因此，不需要用另外的设施将缆绳从绞车引导到风力涡轮机部件。
[0038]所述装置包括安全围栏，其将要安装在机舱中的开口处，以保证在机舱中工作的人员的安全。
[0039]在更换风力涡轮机机舱中的部件的过程中，机舱中要有人员在更换部件过程中进行辅助。
[0040]通过机舱的下部部分中的开口更换部件。为了防止在机舱中工作的人员通过机舱下部部分中的开口坠落，在开口周围安装安全围栏。
[0041]绞盘缆绳布置成通过滑轮从绞车引出，并且绞盘缆绳的一端连接至机舱。
[0042]通过使用滑轮和将绞盘缆绳的松弛的一端连接至机舱，甚至可以进一步减小更换部件和移动绞盘缆绳所需要的力。
[0043]因此，要移动绞盘缆绳和更换机舱中的部件，需要两倍长度的绞盘缆绳，并且只需要一半的力。
[0044]所述装置包括紧急系统，用于在牵引系统发生故障的情况下固定绞盘缆绳。
[0045]在更换机舱的部件的过程中，牵引