[发明专利]风轮机、在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中建立至少一个孔口的方法及风轮机的使用

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的包括转子的风轮机、 一种用于在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中建立至少一个孔口的方法以及 该风轮机的使用。

背景技术

现有技术中已知的风轮机包括锥形风轮机塔架和安放在塔架顶部的风 轮机机舱。带有多个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到机舱上， 该低速轴从机前面伸出，如图1所示。

随着大型现代风轮机的功率输出变得越来越大，风轮机内部的不同设 备也变得更大和更复杂，保证风轮机内部的不同区域的可接近性的问题变 得更显著。

可接近性对于保证空气(例如用于冷却目的)、备件、人员等可以进 入风轮机或风轮机的特定区域和/或从风轮机或风轮机的特定区域出来二 者都很重要。

从美国专利申请US 2006/0120862A1已知在风轮机转子轮毂上设置具 有空气入口和空气出口的轮毂罩。然而，这些开口的灵活性很差，它们基 本上仅适用于空气的进入。

因此，本发明的目的是提供一种保证风轮机的可接近性的有利技术。

发明内容

本发明提供了一种包括转子的风轮机。该转子包括轮毂和轮毂罩，多 个风轮机叶片从该轮毂伸出，该轮毂罩安装在轮毂上，其中轮毂罩包括一 个或多个孔口。该风轮机的特征在于，它包括一个或多个孔口盖，该孔口 盖用于完全或部分地覆盖轮毂罩中的一个或多个孔口，该风轮机还包括一 个或多个孔口调节机构，该孔口调节机构用于通过一个或多个孔口盖的移 动(位移)来调节一个或多个孔口的有效尺寸。

转子的轮毂必需能将大量载荷从叶片传递到机舱，因此轮毂结构中的 任何种孔口都会使轮毂变弱。另一方面，轮毂罩基本上只需要能克服重力、 小的离心力和风载荷。这些载荷比较适度，从而使轮毂罩成为风轮机的设 置孔口的有利部分。

最现代的风轮机中的轮毂和轮毂罩是这样的一有限空间，该有限空间 包括复杂的机械和电气设备，例如用于使叶片绕其纵向轴线转动的变桨机 构、跷跷板式机构、避雷系统或其它种类设备，因此有时必须能进入轮毂 和/或轮毂罩，以便维护或修理或甚至更换有故障的部件。

关于从有限空间撤离的法规对人员快速而方便地起用逃跑路线有专门 规定，而常常从机舱到轮毂的通道可能难以通过，因此，提供带孔口的轮 毂罩是有利的。

另外，如果例如用于冷却转子中设备的空气是在转子的前面(及一般 风轮机的前面)的轮毂罩中吸入，并让其在转子的后面或者在风轮机的后 面排出，则基本上不需要用于形成气流的装置，因为空气是沿与周围的风 相同的方向流过风轮机的转子和/或其它部分的。通过轮毂罩中的孔口吸入 的空气流的冷却能力可以通过控制孔口的有效尺寸进行控制，该有效尺寸 可通过调节孔口盖的位置来控制。

应当指出，术语“孔口的有效尺寸”应理解为轮毂罩中的允许基本能 自由地通过孔口的孔口部分，即，孔口的有效尺寸是轮毂罩中的孔口尺寸 减去被孔口盖覆盖的孔口区域。

在本发明的一个方面中，所述一个或多个孔口调节机构包括一个或多 个移动机构，该移动机构用于调节所述一个或多个孔口盖相对于所述轮毂 罩的位置，以便调节所述一个或多个孔口的有效尺寸。

如果将孔口用作紧急出口、货物出入口或者即使仅用作空气入口，它 们也必需有相当大的尺寸，并且因为风载荷对轮毂罩很有意义，所以还提 供带移动机构的风轮机是有利的，该移动机构用于调节或至少帮助调节孔 口盖的位置。

在本发明的一个方面中，所述用于调节一个或多个孔口盖的位置的移 动机构包括手动操作的机构，例如通过手动致动器操作的机构。

轮毂罩是离风轮机相当远的部件，并且为了能使移动机构可以自动或 半自动操作，它可能成本高和/或复杂以提供电力、液压等。

另外，如果孔口也用作紧急出口，则可能需要在紧急情况下中断电气 或液压系统，因此孔口盖包括至少作为补充的、用于手动操作的机构是有 利的。

在本发明的一个方面中，所述用于调节一个或多个孔口盖的位置的移 动机构包括一个或多个线性致动器，例如气压缸或液压缸或者基于齿条- 齿轮或马达驱动式心轴的原理。

转子的轮毂罩可能难以接近，因此重要的是使放置在轮毂罩中的任何 设备都可靠且基本上免维护。线性致动器是实现盖的运动的简单而耐久的 机构，因此将线性致动器用于这个目的是有利的。