专利名称：用于装配风力涡轮机中使用的转子锁定组件的系统和方法
技术领域：
本文所述的主题一般地涉及用于装配风力涡轮机中使用的转子锁定组件的方法和系统。
背景技术：
至少一些已知的风力涡轮机塔架包括固定在塔架顶上的机舱。机舱包括通过转子轴而联接在齿轮箱和发电机上的转子组件。在已知的转子组件中，多个叶片从转子延伸出来。叶片定向成使得穿过叶片的风使转子旋转并使轴旋转，从而驱动发电机来产生电力。因为许多已知的风力涡轮机为公共电网提供电功率，所以至少一些风力涡轮机具有较大的构件(例如直径超过三十米的转子)，其有利于供给更大量的电功率。然而，较大的构件时常遭受由于风切变、偏航失准和/或湍流而导致的增大的负载(例如非对称的负载)的影响，并且已经知晓增大的负载对齿轮箱组件和/或风力涡轮机的其它构件导致极大的疲劳循环。至少一些已知的风力涡轮机包括均定位在机舱内的发电机和齿轮箱。发电机利用高速轴联接在齿轮箱上。至少一些已知的齿轮箱组件有利于将旋转能量从低速转子轴传递给高速轴，高速轴可旋转地驱动发电机，从而有利于生产电功率。随着时间的流逝，齿轮箱、 发电机和/或其它风力涡轮机构件可能变得磨损。随着风力涡轮机构件变得磨损，风力涡轮机变得低效。至少在一些已知的风力涡轮机中，转子叶片被变桨，以有利于限制转子轴的旋转，从而有利于风力涡轮机构件的修理。在一些风力涡轮机中，叶片长度在60-100米之间，且因此，转子轴在遭遇疾风条件时可能出乎意料地旋转。因此，期望提供一种有利于限制转子轴的旋转，从而有利于风力涡轮机构件的修理和/或替换的系统和方法。
发明内容
一方面，提供了一种装配风力涡轮机中使用的转子锁定组件的方法。该风力涡轮机包括通过转子轴可旋转地联接在发电机上的转子。发电机和转子轴从底板框架被支撑， 并且转子轴包括转子锁盘。该方法包括将支撑框架联接到底板框架上。支撑框架定位在转子锁盘的附近。将多个锁销壳联接在支撑框架上。该多个锁销壳的各个锁销壳相对于转子锁盘进行定位。提供了多个锁销。该多个锁销的各个锁销构造成接合转子锁盘。各个锁销联接在多个锁销壳的相对应的锁销壳和转子锁盘之间，从而有利于限制转子轴的旋转。另一方面，提供了一种用于在风力涡轮机中使用的转子锁定组件。该风力涡轮机包括通过转子轴可旋转地联接在发电机上的转子和构造成支撑发电机和转子轴的底板框架。转子轴包括转子锁盘。转子锁定组件包括联接在底板框架上的支撑框架。支撑框架定位在转子锁盘的附近。多个锁销壳联接在支撑框架上。该多个锁销壳的各个锁销壳构造成可相对于转子锁盘进行定位。多个锁销构造成接合转子锁盘，从而有利于限制转子轴的旋转。该多个锁销的各个锁销联接在多个锁销壳的相对应的锁销壳上。
在又另一方面，提供了一种风力涡轮机。这种风力涡轮机包括塔架、联接在塔架上的机舱、定位在机舱内的发电机和利用转子轴可旋转地联接在发电机上的转子。转子轴包括转子锁盘。底板框架联接在发电机和转子轴上，用于将发电机和转子轴支撑在机舱内。转子锁定组件联接在底板框架上，并适合于联接到转子锁盘上。转子锁定组件包括联接在底板框架上的支撑框架。支撑框架定位在转子锁盘的附近。多个锁销壳联接在支撑框架上。 该多个锁销壳的各个锁销壳构造成可相对于转子锁盘进行定位。多个锁销构造成接合转子锁盘，从而有利于限制转子轴的旋转。该多个锁销的各个锁销联接在多个锁销壳的相对应的锁销壳上。本文所述的实施例有利于修理和/或替换位于风力涡轮机的塔架顶上的风力涡轮机构件。更具体地说，本文所述的转子锁定组件有利于将转子轴的转矩均勻分布到底板支撑框架上，从而有利于限制转子轴的旋转。
图1是示例性风力涡轮机的透视图。图2是图1中所示的风力涡轮机的一部分的放大透视图，包括示例性转子锁定组件。图3是图2中所示的转子锁定组件的局部横截面图。图4是适合于与图2中所示的转子锁定组件一起使用的示例性锁销壳的正视图。图5是适合于与图2中所示的转子锁定组件一起使用的示例性支撑框架的放大透视图。图6是适合于与图2中所示的转子锁定组件一起使用的示例性锁销的透视图。图7是适合于与图2中所示的转子锁定组件一起使用的备选锁芯(lock insert) 的透视图。图8是图7中所示的锁芯的局部截面图。图9是图7中所示的锁芯的另一局部横截面图。图10是备选转子锁定组件的局部横截面图。图11是图10中所示的备选转子锁定组件的另一局部横截面图。图12是适合于与图10中所示的备选转子锁定组件一起使用的示例性锁块的透视图。零部件列表10风力涡轮机12 塔架14支撑面16 机舱18发电机20齿轮箱22 转子24转子轴沈可旋转的轮毂
28转子叶片
30转子锁定组件
32方向
34旋转轴线
36桨距调整系统
38偏航驱动机构
42偏航轴线
44圆柱形主体
46转子轴第一端
48第二端
50转子凸缘
52转子锁盘
讨转子锁盘开口
56轴支撑轴承
58开口
60前面部分
62齿轮箱外壳
64行星架
66收缩盘
68外表面
70高速轴
72后面部分
74传动系
76传动系支撑组件
78底板框架
80发电机框架
82第一侧壁
84第二侧壁
86纵向方向
88前面部分
90后面部分
92顶板
94底板
96横向方向
102支撑框架
104锁销壳
106锁销
108径向方向
110切线方向
112 转矩114前表面116转子盘端面118中心轴线120 中心开口122前表面124后表面126销支撑部件1 锁定凸缘130 主体132 第一端134 第二端136内表面138销空腔140 第一开口142 第二开口144螺纹部分146截顶的头部148外表面150第一周向间隙152前面部分154 | 巨离156锁定凸缘开口158紧固件160第二周向间隙162紧固件开口164夕卜表面166锁销体168头部部分170末端部分172外表面174 螺、纹176夕卜表面178 锁芯180夕卜凸缘182末端部分184锁芯体186夕卜表面188锁盘内表面0110]190内表面
0111]192 空腔
0112]196前面部分
0113]198锁止件
0114]200螺纹外表面
0115]202驱动孔
0116]204 锁环
0117]206环形槽
0118]208支撑板
0119]210第一支撑垫片
0120]212第二支撑垫片
0121]214多个槽
0122]216轴承支架
0123]218内表面
0124]219 轴开口
0125]220平坦表面
0126]222前表面
0127]2 端面
0128]2 筒夹部分
0129]230 筒夹
0130]232内表面
0131]2；34外表面
0132]236第一侧壁
0133]238第二侧壁
0134]240外部部件
0135]M2上表面
0136]244
0137]246保持弹簧
0138]248
0139]250径向外表面
0140]邪2底表面
0141]2M第一侧表面
壁壁块
255第二侧表面 256棒 258上表面 260下表面 262第一侧 264第二侧 266第一锁
0142]
0143]
0144]
0145]
0146]
0147]
0148]
268第二锁块
270锥形开口
272第一外表
274第一内表
276第二外表
278第二内表
280外凸缘
282限制夹
具体实施例方式本文所述的实施例包括一种风力涡轮机系统，其使得能够进行风力涡轮机构件的维护，尤其相对于定位在风力涡轮机的塔架顶上的构件而言。更具体地说，本文所述的转子锁定组件有利于将来自转子轴的转矩均勻地传递到底板上，从而有利于限制转子轴的旋转。如本文所用，用语“塔架顶上”意图代表风力涡轮机塔架的顶部部分上方的风力涡轮机的任何位置，例如机舱和/或转子联接在风力涡轮机塔架的顶部部分上期间位于机舱和/ 或转子内或外的任何位置。图1是示例性风力涡轮机10的透视图。在该示例性实施例中，风力涡轮机10是横轴风力涡轮机。备选地，风力涡轮机10可以是竖轴风力涡轮机。在该示例性实施例中， 风力涡轮机10包括从支撑面14延伸出来的塔架12、安装在塔架12上的机舱16、定位在机舱16内的发电机18、联接在发电机18上的齿轮箱20以及利用转子轴M而可旋转地联接在齿轮箱20上的转子22。转子22包括可旋转的轮毂沈和联接在轮毂沈上并从轮毂向外延伸出来的至少一个转子叶片观。转子锁定组件30联接在转子轴M上，从而有利于限制转子轴M的旋转。在该示例性实施例中，转子22包括三个转子叶片观。在一个备选实施例中，转子22包括多于或少于三个转子叶片28。在该示例性实施例中，塔架12由管状钢制成，从而限定了在支撑面14和机舱16之间延伸的空腔(图1中未显示)。在一个备选实施例中，塔架12是具有任何合适高度的任意合适类型的塔架。转子叶片观围绕轮毂沈而间隔开，以有利于旋转的转子22能够从风将动能转换成可使用的机械能，且之后转换成电能。在该示例性实施例中，转子叶片观具有范围在大约30米(m) (99英尺(ft))至大约120m(394ft)内的长度。备选地，转子叶片28可具有任何合适的长度，其使风力涡轮机10能够如本文所述起作用。例如，转子叶片长度的其它非限制性的示例包括IOm或更少、20m、37m或大于120m的长度。当风从方向32撞击转子叶片 28时，转子22围绕旋转轴线34而旋转。当转子叶片观旋转并遭受离心力作用时，转子叶片观还遭受各种作用力和力矩的作用。因此，转子叶片观可能从中性或非偏转的位置偏转和/或旋转至偏转位置。此外，可通过桨距调整系统36改变转子叶片观的桨距角或叶片桨距，即，确定转子叶片观相对于风的方向32的透视角度，从而通过调整至少一个转子叶片观相对于风矢量的角度位置而控制负载和由风力涡轮机10产生的功率。图2是风力涡轮机10的一部分的放大的透视图。在该示例性实施例中，转子轴 24、齿轮箱20、发电机18和偏航驱动机构38至少部分地定位在机舱16内。偏航驱动机构 38有利于在偏航轴线42(图1中所示)上使机舱16和轮毂沈旋转从而控制转子叶片观
9相对于风的方向32的透视角。转子轴M包括在第一端46和相对的第二端48之间延伸的基本圆柱形的主体44。第一端46联接在转子22上(图1中所示)。更具体地说，转子轴 M包括固定地联接在转子轴的第一端46上的转子凸缘50。轮毂沈(图1中所示)联接在转子凸缘50上，使得轮毂沈围绕轴线34的旋转有利于使转子轴M围绕轴线34而旋转。 转子锁盘52联接在转子轴M的第一端46上。转子锁盘52限定了多个开口 54，各开口 M 穿过转子锁盘52延伸并围绕转子锁盘52而周向地定位。在该示例性实施例中，风力涡轮机10还包括轴支撑轴承56。轴支撑轴承56有利于转子轴M的径向支撑和对准。在一个实施例中，轴支撑轴承56联接在转子轴M的第一端46上，靠近转子凸缘50。在一个备选实施例中，风力涡轮机10可包括使风力涡轮机10能够如本文所述起作用的任何数量的支撑轴承。第二端48可旋转地联接在齿轮箱20上。在该示例性实施例中，齿轮箱20限定了穿过齿轮箱外壳62的前段60的开口 58。开口 58尺寸设置成接纳第二端48。齿轮箱20包括联接到前段60上的行星架64。行星架64构造成接纳转子轴M的第二端48。行星架64 包括基本圆形的内表面(未显示)，其限定了尺寸设置成在其中接纳转子轴M的开口(未显示)。收缩盘66联接在行星架64上，并径向向外从行星架64延伸，使得行星架64位于收缩盘66和转子轴M之间。收缩盘66构造成将行星架64压缩在转子轴M的外表面68 周围，从而有利于通过摩擦配合而将行星架64联接到转子轴M上。高速轴70联接在齿轮箱20的后面部分72和发电机18之间。在风力涡轮机10的操作期间，转子轴M的旋转可旋转地驱动齿轮箱20，齿轮箱20随后驱动高速轴70。高速轴70可旋转地驱动发电机18， 从而有利于通过发电机18产生电功率。转子轴对、发电机18、齿轮箱20、高速轴70和/或支撑轴承56有时被称为传动系74。在该示例性实施例中，传动系74由传动系支撑组件76 支撑。传动系支撑组件76包括底板框架78和悬垂于底板框架78上的发电机框架80。在一个实施例中，齿轮箱20、转子轴M和轴支撑轴承56均由底板框架78来支撑。发电机18 由发电机框架80来支撑。在该示例性实施例中，底板框架78包括第一侧壁82和相对的第二侧壁84，它们均沿纵向方向86而在前段88和后段90之间延伸。第一侧壁82和第二侧壁84各包括顶板92和底板94。轴支撑轴承56联接在底板框架78的前段88上，并沿横向方向96而在第一侧壁82和第二侧壁84之间延伸。转子轴M延伸穿过轴支撑轴承56并受到轴支撑轴承56和齿轮箱20的支撑。在该示例性实施例中，转子22(图1中所示)联接在转子轴M 上，使得转子22通过转子轴M而受到轴支撑轴承56和齿轮箱20的支撑。在一个备选实施例中，风力涡轮机10不包括齿轮箱20。在该备选实施例中，转子轴M联接在转子22和发电机18之间，并且受到轴支撑轴承56和发电机18的支撑。在该示例性实施例中，转子锁定组件30联接在底板框架78的前段88上，并联接到转子锁盘52上，从而有利于限制转子轴M的旋转。转子锁定组件30包括联接在底板框架78上的支撑框架102、联接在支撑框架102上的多个锁销壳104、以及联接在各个锁销壳 104上并适合于与转子锁盘52相接触的多个锁销106。各个锁销106构造成插过相对应的转子锁盘开口 54，从而有利于将转子锁定组件30联接到转子锁盘52上。各个锁销壳104 构造成可相对于转子锁盘52而定位在径向方向108和切线方向110上，从而有利于锁销 106与转子锁盘开口 M同轴对准。
在风力涡轮机10的操作期间，转子22的旋转使转子轴M围绕轴线34旋转，使得将转矩(图2中箭头112所示)从转子轴M给予齿轮箱20和/或发电机18。随着时间的流逝，传动系74可能需要修理和/或替换。转子锁定组件30构造成有利于限制转子轴M 的旋转，从而有利于修理风力涡轮机10的塔架上的传动系74。转子锁定组件30还构造成将转矩112从齿轮箱20和/或发电机18传递给底板框架78。更具体地说，转子锁定组件 30构造成将至少一部分转矩112均勻地传递给各个转子锁销106，使得各个转子锁销106 遭受基本相等的部分转矩112。图3是图2中所示的转子锁定组件30沿着剖面线3-3的局部横截面图。图4是锁销壳104的正视图。图3和图4中所示的相同的构件用图2中使用的相同的标号来标示。 在该示例性实施例中，各个转子锁盘开口讨在前表面114和端面116之间延伸，并限定了中心轴线118。支撑框架102在前表面122和后表面IM之间限定了多个中心开口 120。各个中心开口 120从转子轴M(图2中所示)向外周向地间隔开，并且与相对应的转子锁盘开口 M基本上同轴对准。中心开口 120尺寸设置成接纳相对应的锁销壳104。锁销壳104 包括销支撑部件126和围绕销支撑部件1 而周向延伸的锁定凸缘128。销支撑部件1 具有在第一端132和第二端134之间延伸的主体130。主体130具有基本圆柱形的形状，并且包括限定了销空腔138的内表面136，销空腔138沿纵向方向86而在由第一端132限定的第一开口 140和由第二端134限定的第二开口 142之间延伸。销空腔138尺寸设置成接纳锁销106。内表面136的至少一部分包括螺纹部分144，该螺纹部分144构造成有利于将锁销106联接到锁销壳104上。在一个实施例中，螺纹部分144包括截顶的头部146，从而有利于当锁销106定位在销空腔138内并且与转子锁盘52相接触时减小螺纹部分144的变形。在该示例性实施例中，主体130的外表面148具有第一直径(I1，该第一直径(I1小于中心开口 120的第二直径d2，使得在外表面148和支撑框架102之间限定了第一周向间隙150。第一周向间隙150构造成有利于使锁销壳104在径向方向108和切线方向110上 (二者均在图2中显示)相对于转子锁盘52和支撑框架102而移动，从而有利于使锁销 106与转子锁盘开口 M对准。销支撑部件1 插过中心开口 120，使得主体130的前面部分152从支撑框架102朝向转子锁盘52向外延伸。销支撑部件1 定位在离转子锁盘52 距离IM处，使得销支撑部件1 不与转子锁盘52相接触。锁定凸缘128限定了围绕销支撑部件126而周向定向的多个开口 156。各个开口 156尺寸设置成接纳紧固件158，使得在紧固件158和锁定凸缘1 之间限定第二周向间隙 160。第二周向间隙160构造成有利于锁销壳104相对于支撑框架102沿径向方向108和切线方向110定位。支撑框架102包括围绕中心开口 120而周向定向的多个紧固件开口 162。紧固件158构造成插过锁定凸缘开口 156并穿过对准的紧固件开口 162，从而有利于将锁销壳104联接到支撑框架102上。锁定凸缘128的外表面164与支撑框架102的后表面1 相接触，且锁销壳104联接在支撑框架102上。锁销106定位在销空腔138中，并穿过第一开口 140而朝向转子锁盘52延伸。锁销106包括基本圆柱形的锁销主体166，其在头部部分168和末端部分170之间延伸。头部部分168在锁销壳104和转子锁盘52之间延伸，并且插入到转子锁盘开口 M中。锁销106 构造成有利于将转矩112从转子锁盘52传递至支撑框架102，从而有利于限制转子轴M的旋转。在一个实施例中，锁销主体166包括包含螺旋形的螺纹174外表面172，螺纹174构造成与内表面螺纹部分144配合，从而有利于将锁销106联接到锁销壳104上。在一个备选实施例中，外表面172是基本平滑的，并且利用摩擦配合而联接在锁销壳104上。在该示例性实施例中，头部部分168包括具有截顶圆锥形状的外表面176，并且从锁销主体166朝着转子锁盘52而逐渐缩小。在该示例性实施例中，转子锁定组件30包括定位在各个转子锁盘开口 M内并且位于锁销106和转子锁盘52之间的多个锁芯178。各个锁芯178均包括从锁芯体184的末端部分182径向向外延伸的外凸缘180。外凸缘180构造成与转子锁盘52的端面116相接触，从而有利于防止锁芯178移动穿过转子锁盘开口 M。锁芯体184包括外表面186，该外表面186尺寸设置成并成形为与转子锁盘52的内表面188相接触，该内表面188限定了转子锁盘开口 54。外表面186具有直径d3，该直径d3基本上等于转子锁盘开口 M的直径d4。 锁芯体184的内表面190限定了在锁芯体184的末端部分182和前面部分196之间延伸的锥形空腔192。空腔192尺寸设置成接纳头部部分168，使得头部部分168的外表面176与内表面190相接触，从而有利于在锁销106和转子锁盘52之间形成摩擦配合。锁芯178构造成将至少一部分转矩112周向均勻地分布到头部部分168的外表面176上。锁止件198联接在锁销壳104上，从而有利于限制锁销106在纵向方向86上相对于锁销壳104的运动。锁止件198定位在销空腔138内，并且具有带螺纹的外表面200，从而有利于将锁止件198联接到锁销壳104上。在一个实施例中，锁止件198包括至少一个驱动孔202，该驱动孔202尺寸设置成接纳驱动单元(未显示)，从而有利于将锁止件198 定位在销空腔138内。在一个实施例中，锁止件198包括围绕外表面200而周向延伸的锁环204。锁环204定位在相对应的环形槽206内，该环形槽206限定在外表面200内。图5是支撑框架102的放大的透视图。图5中所示的相同的构件由图3中使用的相同的标号来标示。在该示例性实施例中，支撑框架102包括在第一支撑垫片210和第二支撑垫片212之间延伸的支撑板208。在该示例性实施例中，支撑框架102联接在轴支撑轴承 56上(图2中所示)，使得轴支撑轴承56从底板框架78支撑转子锁定组件30。更具体地说，第一支撑垫片210从支撑板208向外延伸，并在第一侧壁82处或其附近联接到轴支撑轴承56上(图2中所示)。第二支撑垫片212从支撑板208向外延伸，并在第二侧壁84处或其附近联接到轴支撑轴承56上(图2中所示)。在一个实施例中，第一支撑垫片210和第二支撑垫片212各限定了多个槽214，槽214尺寸设置成接纳相对应的轴承支架216 (图 2中所示)。支撑板208限定了穿过支撑板208而延伸的中心开口 120。支撑板208进一步限定了围绕中心开口 120而周向延伸的紧固件开口 162。在该示例性实施例中，支撑板208 具有弧形形状，使得中心开口 120与围绕转子锁盘52而周向间隔开的相对应的转子锁盘开口 M对准。支撑板208的内表面218限定了轴开口 219，该轴开口尺寸设置成接纳穿过其中的转子轴M。图6是锁销106的一个备选实施例的透视图。图6中所示的相同的构件由图3中使用的相同的标号来标示。在该备选实施例中，头部部分168的外表面176包括围绕头部部分168而周向延伸的多个平坦的表面220。各个平坦的表面220从锁销主体166朝着前表面222会聚。末端部分170具有外表面224，外表面2M从锁销主体166朝着端面2 逐渐缩小，从而有利于从锁销壳104除去锁销106。
图7是锁芯178的一个备选实施例的透视图。图8是图7中所示的锁芯178沿着剖面线8-8的局部横截面图。图9是图7中所示的锁芯178沿着剖面线9-9的另一局部横截面图。图7-9中所示的相同的构件由图3中使用的相同的标号来标示。在该备选实施例中，锁芯178包括多个筒夹部分228，它们联接在一起而形成筒夹230。各个筒夹部分228 具有内表面232和外表面234，它们各在第一侧壁236和第二侧壁238之间延伸。外部部件240从外表面234向外延伸，并且具有限定了槽244的上表面M2。各个外部部件240形成了外凸缘180的至少一部分。由各个筒夹部分的内表面232至少部分地限定了锥形空腔 192。当锁销106插过筒夹230时，锁销106与各个内表面232相接触，并使各个筒夹部分 228径向向外移动，使得各个筒夹部分228的外表面234与转子锁盘的内表面188相接触 (如图3中所示)。筒夹230构造成在各个筒夹部分2 和锁销106之间形成摩擦配合，从而将来自转子锁盘52的转矩112均勻地分布到锁销106上。保持弹簧M6围绕筒夹230 周向地定位并处于各个槽M4内，从而有利于将相邻的筒夹部分2 联接起来以形成筒夹 230。图10是图2中所示的转子锁定组件30的一个备选实施例沿着剖面线10-10的局部横截面图。图11是图10中所示的转子锁定组件30的备选实施例沿着剖面线11-11的另一局部横截面图。图12是图10中所示的锁芯178的一个备选实施例的局部透视图。图 10-12中所示的相同的构件由图3中使用的相同的标号来标示。在该备选实施例中，转子锁盘52包括限定在径向外表面250内的至少一个槽对8。槽248具有在第一侧表面2M和第二侧表面255之间延伸的底表面252。锁销106的头部部分168包括从锁销主体166朝着转子锁盘52向外延伸的棒256。棒256具有上表面258和下表面沈0，它们各在第一侧壁 262和相对的第二侧壁264之间延伸。第一侧壁262和第二侧壁264各在锁销主体166和前表面222之间延伸。第一侧壁262和第二侧壁264各从锁销主体166朝着前表面222会聚，使得头部部分168具有锥形形状。锁芯178包括第一锁块266和第二锁块沈8。锁芯178定位在槽M8内，使得第一锁块266和第二锁块268形成锥形开口 270，该锥形开口 270尺寸设置成接纳头部部分168。 第一锁块266包括第一外表面272和第一内表面274。第一外表面272定位在第一例表面 2M附近。第一内表面274相对于第一外表面272倾斜地定向，从而至少部分地限定了锥形开口 270。类似地，第二锁块268具有定位在第二侧表面255附近的第二外表面276，以及第二内表面278，该第二内表面278相对于第二外表面276倾斜地定向，从而至少部分地限定了锥形开口 270。第一锁块266和第二锁块268各包括构造成与转子盘端面116相接触的外凸缘观0。限制夹282联接在各个外凸缘280和转子锁盘的径向外表面250上，从而有利于将锁芯178联接到转子锁盘52上。锁销106定位在第一锁块266和第二锁块268之间，使得头部部分168在锁销106和转子锁盘52之间形成摩擦配合。更具体地说，第一侧壁262与第一内表面274相接触，并且第二侧壁264与第二内表面278相接触，且锁销106 定位在锥形开口 270内。上面所述的系统和方法有利于修理和/或替换位于风力涡轮机塔架上的风力涡轮机构件。在不从风力涡轮机除去机舱的条件下修理和/或替换风力涡轮机构件的能力消除了对于移动转子和/或机舱所需的大型起重机的需求。因此显著地减少了从风力涡轮机上修理和/或替换风力涡轮机构件所需要的成本和人力。
上面详细地描述了用于装配风力涡轮机中使用的转子锁定组件的系统和方法的示例性实施例。该系统和方法并不局限于本文所述的具体实施例，相反，该组件的构件和/ 或该方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立地且分开地进行利用。例如，该方法还可结合其它风力涡轮机构件来使用，并且并不局限于用本文所述的齿轮箱系统来实践。相反，示例性实施例可结合许多其它涡轮机应用来实施和利用。虽然在一些图中可能显示了而在其它图中没有显示本发明的各种实施例的具体特征，但这仅仅出于方便的目的。根据本发明的原理，附图的任何特征都可与任何其它附图的任何特征结合起来进行参照和/或要求保护。本书面说明书使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域中的技术人员能够实践本发明，包括制造和利用任何装置或系统，并执行任何所含方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有并非不同于权利要求字面语言的结构元件，或者如果其包括与权利要求字面语言无实质差异的等效的结构元件，那么这些其它示例都属于权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于风力涡轮机(10)中使用的转子锁定组件(30)，所述风力涡轮机包括通过转子轴04)可旋转地联接在发电机上的转子0 和构造成支撑所述发电机(18)和所述转子轴的底板框架(78)，所述转子轴包括转子锁盘(52)，所述转子锁定组件包括联接在所述底板框架上的支撑框架(102)，所述支撑框架定位在所述转子锁盘的附近；联接在所述支撑框架上的多个锁销壳(104)，所述多个锁销壳的各个锁销壳构造成可相对于所述转子锁盘进行定位；和，多个锁销(106)，其构造成与所述转子锁盘相接合，从而有利于限制所述转子轴的旋转，所述多个锁销的各个锁销联接在所述多个锁销壳的相对应的锁销壳上。
2.根据权利要求1所述的转子锁定组件(30)，其特征在于，所述转子锁定组件(30) 还包括多个锁芯(178)，所述多个锁芯的各个锁芯联接在各个锁销(106)和所述转子锁盘 (52)之间，从而有利于在各个锁销和所述转子锁盘之间形成摩擦配合。
3.根据权利要求2所述的转子锁定组件(30)，其特征在于，所述转子锁盘(5 限定多个开口(156)，各个锁芯包括插入在所述多个开口的各个开口内的多个筒夹部分0观)， 所述多个筒夹部分限定锥形开口 070)，所述锥形开口(270)尺寸设置成接纳所述锁销 (106)。
4.根据权利要求2所述的转子锁定组件(30)，其特征在于，所述转子锁盘(5 限定多个槽(M8)，各个锁芯(178)包括定位在所述多个槽的槽内的至少一个锁块068，270)，所述锁块具有锥形内表面 (136)，所述锥形内表面(136)尺寸设置成接纳所述锁销(106)；和，至少一个限制夹082)，其联接在所述锁块和所述转子锁盘(5 上。
5.根据权利要求1所述的转子锁定组件(30)，其特征在于，所述转子锁定组件(30)还包括联接在各个锁销壳(104)上的锁止件(198)，所述锁止件构造成有利于限制各个锁销 (106)相对于各个锁销壳的运动。
6.根据权利要求1所述的转子锁定组件(30)，其特征在于，各个锁销(106)包括在头部部分(168)和后面部分之间延伸的主体(166)，所述主体具有基本圆柱形的形状，并且所述头部部分包括锥形外表面(68)。
7.根据权利要求6所述的转子锁定组件(30)，其特征在于，所述后面部分包括锥形外表面(68)。
8.根据权利要求1所述的转子锁定组件(30)，其特征在于，各个锁销(106)包括在头部部分(168)和后面部分之间延伸的主体(166)，所述主体具有基本圆柱形的形状，并且所述头部部分包括棒056)，所述棒(256)包括第一锥形侧壁( 和第二锥形侧壁064)。
9.一种风力涡轮机(10)，包括塔架(12)；联接在所述塔架上的机舱(16)；定位在所述机舱内的发电机(18)；通过转子轴04)可旋转地联接在所述发电机上的转子(22)，所述转子轴包括转子锁盘(52)；底板框架(78)，其联接在所述发电机和所述转子轴上，用于将所述发电机和所述转子轴支撑在所述机舱内；和，转子锁定组件(30)，其联接在所述底板框架上，并适合于联接在所述转子锁盘上，所述转子锁定组件包括联接在所述底板框架上的支撑框架(102)，所述支撑框架定位在所述转子锁盘的附近；联接在所述支撑框架上的多个锁销壳(104)，所述多个锁销壳的各个锁销壳构造成可相对于所述转子锁盘进行定位；和，多个锁销(106)，其构造成与所述转子锁盘相接合，从而有利于限制所述转子轴的旋转，所述多个锁销的各个锁销联接在所述多个锁销壳的相对应的锁销壳上。
10.根据权利要求9所述的风力涡轮机(10)，其特征在于，所述转子锁定组件还包括多个锁芯(178)，所述多个锁芯的各个锁芯联接在各个锁销(106)和所述转子锁盘(52)之间， 从而有利于在所述锁销和所述转子锁盘之间形成摩擦配合。
全文摘要
本发明涉及用于装配风力涡轮机中使用的转子锁定组件的系统和方法，具体而言，提供了用于风力涡轮机(10)中使用的转子锁定组件(30)。风力涡轮机包括通过转子轴(24)可旋转地联接在发电机上的转子(22)和构造成支撑发电机(18)和转子轴的底板框架(78)，并且转子轴包括转子锁盘(52)。转子锁定组件包括联接在底板框架上的支撑框架(102)，支撑框架定位在转子锁盘附近；联接在支撑框架上的多个锁销壳(104)，该多个锁销壳的各个锁销壳构造成可相对于转子锁盘进行定位；以及多个锁销(106)，其构造成与转子锁盘相接合，从而有利于限制转子轴的旋转，多个锁销的各个锁销联接在多个锁销壳的相对应的锁销壳上。
文档编号F03D1/00GK102235312SQ20111011383
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者M·S·科伦基维茨 申请人:通用电气公司