专利名称：用于操作风力涡轮机的部件的装置和方法
用于操作风力涡轮机的部件的装置和方法技术领域
本文公开的主题涉及风力涡轮机，且更特别地，涉及用于维修风力涡轮机的部件 的装置和方法。
背景技术：
替代能源得到发展以满足世界的动力需求。一种此类替代能源是风力。风力发电 机将由空气流提供的能量转换成电力。空气流使安装在塔架顶部的外罩(nacelle)中的大 型转子叶片或螺旋桨旋转。叶片使转子相对于定子旋转以产生电流。旋转速率通过改变叶 片桨距以及通过使用各种制动系统控制。在疾风条件期间，叶片桨距调节成使风能漏出以 便限制旋转速度。偶尔，采用制动系统来进一步防止叶片获得高旋转速度。在低风速期间， 调节叶片桨距以便尽可能多地捕获风能。
随着时间流逝，风力发电机需要维护。碎片、鸟类等常撞击叶片并导致损伤。此外， 可能需要更换叶片轴承以便确保延续的正确运行。为了实施这些维护任务，需要大型起重 机。更具体地，诸如叶片和/或轴承更换的维护任务需要使用大型起重机来将叶片放低到 地面上。发明内容
根据本发明的一个方面，风力涡轮机包括塔架构件、偏航系统和风能收集系统，塔 架构件具有向第二末端部分延伸的第一末端部分，偏航系统可旋转地安装到塔架构件的第 二末端部分上，而风能收集系统可操作地联接到偏航系统上。风能收集系统包括中心轮毂 和多个叶片构件。多个叶片构件的每一个均包括可操作地联接到轮毂上的根部末端部分， 从轮毂悬臂伸出的末梢部分，以及中间部分。风力涡轮机还包括可操作地联接在多个叶片 构件的至少其中一个和塔架构件之间的部件操作系统。该部件操作系统包括第一叶片构 件支承结构和卷扬系统，第一叶片构件支承结构包括相对于塔架构件枢转地连接的第一末 端，该第一末端向可操作地联接到多个叶片构件的其中一个上的第二末端延伸，卷扬系统 可操作地连接到该多个叶片构件的其中一个和塔架构件上。选择性地操作卷扬系统以相对 于塔架构件移动该多个叶片构件的其中一个，以便使得能够维修风力涡轮机。
根据本发明的另一个方面，一种维修风力涡轮机的方法包括通过可操作地联接到 风力涡轮机塔架上的叶片构件支承结构支承多个叶片构件的其中一个的一部分，将多个叶 片构件的其中一个从中心轮毂拆除，以及将该多个叶片构件的其中一个相对于塔架构件轴 向地放低。
根据本发明的又另一方面，风力涡轮机部件操作系统包括叶片构件支承结构，该 叶片构件支承结构包括向第二末端延伸的第一末端。该第一末端构造并设置成枢转地连接 到风力涡轮机塔架构件上，且第二末端构造并设置成可操作地连接到多个风力涡轮机叶片 构件的其中一个上。该部件操作系统还包括卷扬系统。该卷扬系统构造并设置成可操作地 连接在多个风力涡轮机叶片构件的其中一个以及风力涡轮机塔架构件之间。
由结合附图所做的以下描述，这些和其它优点及特征将变得更加明显。
被认为是本发明的主题在本说明书所附的权利要求书中被特别指出并明确要求 保护。由结合附图所做的以下详细描述，本发明的前述及其它特征和优点将变得明显，其 中
图1是包括根据一个示例性实施例的部件操作系统的风力发电机的部分透视视 图2是根据一个示例性实施例的该部件操作系统的第一叶片构件支承结构的部 分透视视图3是根据一个示例性实施例的该部件操作系统的第二叶片构件支承结构的部 分透视视图4是使用图1的部件操作系统的轴承更换操作的部分透视视图5是包括根据另一个示例性实施例的部件操作系统的风力发电机的部分透视 视图6是根据图5的该部件操作系统的第一叶片构件支承结构的部分透视视图；以 及
图7是使用图5的部件操作系统的轴承更换操作的部分透视视图。
详细描述通过参考附图的示例解释了本发明的实施例以及优点和特征。
部件清单
权利要求
1.一种风力涡轮机0)，包括塔架构件G)，其具有延伸至第二末端部分(8)的第一末端部分(6)；偏航系统(12)，其可旋转地安装到所述塔架构件的所述第二末端部分(8)上；风能收集系统(14)，其可操作地联接到所述偏航系统(12)上，所述风能收集系统(14) 包括中心轮毂(16)和多个叶片构件00-22)，各所述多个叶片构件(20-22)均包括可操作 地联接到所述中心轮毂(16)上的根部末端部分(16，30，34)，从所述中心轮毂(16)悬臂伸 出的末梢部分07，31，35)，以及中间部分08，32，36)；和部件操作系统(46，160)，其可操作地联接在所述多个叶片构件Q0-22)的至少其中一 个和所述塔架构件(4)之间，所述部件操作系统G6)包括第一叶片构件支承结构(54，166)，其包括相对于所述塔架构件(4)枢转地连接的第一 末端(60，185，191，214，217，220)，所述第一末端(60，185，191，214，217，220)延伸至可操 作地联接到所述多个叶片构件00-22)的其中一个上的第二末端(61，186，112，215，218， 221)；以及卷扬系统(141，237)，其可操作地连接在所述多个叶片构件Q0-22)的所述其中一个 与所述塔架构件(4)之间，所述卷扬系统(141，237)被选择性地操作以相对于所述塔架构 件(4)移动所述多个叶片构件00-22)的所述其中一个。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机O)，其特征在于，所述部件操作系统06，160) 还包括第二叶片构件支承结构(93)，其包括相对于所述塔架构件(4)枢转地联接的第一 末端段(111)和联接到所述多个叶片构件(20-2 的所述其中一个上的第二末端段(112)。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机O)，其特征在于，所述部件操作系统03，160) 还包括安装到所述多个叶片构件00-22)的所述其中一个上的块状构件(104)，所述块状 构件(104)可操作地联接到另一个叶片构件支承结构(93)的所述第二末端段(112)上。
4.根据权利要求3所述的风力涡轮机，其特征在于，所述块状构件(104)包括可操作地 连接到第二块状元件(107)上的第一块状元件(106)，所述第一块状元件(106)和所述第二 块状元件(107)被夹持到所述多个叶片构件00-22)的所述其中一个的一部分上。
5.根据权利要求1所述的风力涡轮机O)，其特征在于，所述第一叶片构件支承结构 (54，166)的所述第二末端部分(61，185，191，214，217，220)枢转地安装到所述多个叶片构 件Q0-22)的所述其中一个上。
6.根据权利要求5所述的风力涡轮机O)，其特征在于，所述第一叶片构件支承结构 (54，166)的所述第二末端部分(61，185，191，214，217，220)枢转地连接到靠近所述根部末 端段06，30，34)的所述多个叶片构件00-22)的所述其中一个上。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮机O)，其特征在于，所述第一叶片构件支承结构 (54)包括第一支承构件(56)和第二支承构件(57)，第一支承构件(56)和第二支承构件 (57)的每一个均包括枢转地连接到所述塔架构件(4)上的第一末端部分(60)和枢转地连 接到所述多个叶片构件00-22)的其中一个上的第二末端部分(61)。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其特征在于，所述第一叶片构件支承结构包括 在所述第一支承构件(56)的所述第一末端(60)和所述第二支承构件(57)的所述第二末 端之间延伸的第三支承构件(58)。
9.根据权利要求5所述的风力涡轮机O)，其特征在于，所述第一叶片构件支承结构(56，166)包括至少一条缆索，所述至少一条缆索(143，194，238，239)选择性地将所述叶片 构件Q0-22)的所述其中一个的至少一部分从所述塔架构件(4)移开。
10.根据权利要求2所述的风力涡轮机O)，其特征在于，所述第一叶片构件支承结构 (166)包括第一叶片构件支承元件(174)和第二叶片构件支承元件(175)，所述第一叶片构 件支承元件(174)具有第一末端(185，191)和第二末端(192，186，189)，所述第二叶片构件 支承元件(175)具有第一末端(214，217，220)和第二末端015，218，221)，所述第一叶片构 件支承元件(174)的所述第一末端(185，191)安装到所述多个叶片构件O0-22)的另一个 叶片构件上，而所述第二叶片构件支承元件(175)的所述第一末端(214，217，220)安装到 所述多个叶片构件00-22)的又另一个叶片构件上。
全文摘要
本发明涉及用于操作风力涡轮机的部件的装置和方法，具体而言，一种风力涡轮机包括塔架构件、偏航系统以及风能收集系统。该风能收集系统包括中心轮毂和多个叶片构件。该风力涡轮机还包括可操作地联接在多个叶片构件的至少其中一个和塔架构件之间的部件操作系统。该部件操作系统包括叶片支承结构和卷扬系统，该叶片支承结构包括相对于所述塔架构件枢转地连接的第一端，该第一端延伸至可操作地联接到多个叶片构件的其中一个上的第二端上，该卷扬系统可操作地连接到多个叶片构件的其中一个和塔架构件上。选择性地操作卷扬系统以相对于塔架构件移动该多个叶片构件的其中一个，以便使得能够维修风力涡轮机。
文档编号F03D1/00GK102032096SQ20101051302
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年10月6日
发明者J·J·涅斯 申请人:通用电气公司