[发明专利]用于风力涡轮机的机舱

说明书

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机的机舱。

背景技术

风力涡轮机将风能转变成电能。

风能导致风力涡轮机的转子旋转。风力涡轮机的转子包括轮毂和安装到轮毂的至少一个转子叶片。轮毂可旋转地连接到机舱。机舱包括发电机。轮毂的旋转被传递到发电机，发电机将旋转能变换成电能。

风作用在转子上的负载经过一个或多个轴承被传递到承载结构。承载结构是机舱的一部分，并将机舱连接到风力涡轮机的塔架。机舱和转子各部件的负载和重量被传递到塔架。

负载结构被连接到塔架，以使机舱能够在塔架上旋转。偏航系统使机舱在塔架上旋转，以使风力涡轮机的转子面向风向。

风力涡轮机包括风力涡轮机的操作所必须的不同系统和部件，如控制系统或冷却系统。系统和部件通过电连接、液压连接或例如用于冷却系统的流体密封管道而被连接。大部分系统和部件位于风力涡轮机的机舱中。

所述系统和部件中的一些，如电气系统，被安装在支撑结构上。该支撑结构被连接到机舱的承载结构。

已证明风力涡轮机的机舱是与风力涡轮机操作可靠性和寿命有关的关键零件。风力涡轮机的机舱在工厂中以流水线生产方式制造，以节省成本的生产以及提高质量。机舱然后被运送到风力涡轮机的架设场。

近年来，利用单个风力涡轮机产生的有效电力不断增加。风力涡轮机的各部件（如叶片、轮毂、机舱和塔架的各区段）在尺寸和重量上也在增大。

风力涡轮机单个零件的尺寸和重量由于公路运输零件的规定而受到限制。风力涡轮机的机舱情况同样如此。

公路运输要求部件的特定最大尺寸和专用运输车辆。另外，特种重载运输需要的规划时间长，并且需要从当局获得所要求的许可。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用于风力涡轮机的机舱，该机舱更易于运输。

该目的通过各独立权利要求的特征实现。在各从属权利要求中描述了本发明的优选实施例。

用于风力涡轮机的机舱包括发电机、承载结构、支撑结构、电气系统、偏航系统、控制系统和外壳。发电机包括旋转部分和静止部分，并且静止部分可连接到承载结构。

承载结构包括偏航系统和控制系统。支撑结构包括电气系统，并且支撑结构可连接到承载结构。外壳是分段式的，并可至少连接到承载结构。

发电机、承载结构和支撑结构是分离模块，并且这些分离模块和分段式外壳可在风力涡轮机的架设场处被连接，以建造机舱。

风力涡轮机的机舱包括承载结构，其能够将来自风力涡轮机转子的负载传递到塔架。在架设涡轮机时，发电机的定子侧被安装到承载结构的第一侧。承载结构的第二侧可旋转地安装到风力涡轮机的塔架。

风力涡轮机的机舱包括支撑结构，其携载着那些存在于机舱中的系统和部件。在架设涡轮机时，支撑结构被连接到机舱的承载结构。

风力涡轮机机舱中的系统和部件能够被直接连接到或例如经由支撑结构间接连接到承载结构。

风力涡轮机的电气系统至少部分地位于风力涡轮机的机舱中。这些部分例如是转换器、变压器或具有电气电子设备的机柜。

风力涡轮机的机舱包括控制系统。控制系统控制例如电气系统、液压系统、转子叶片的桨距、机舱的偏航系统、转子的制动和风力涡轮机的转换器。

机舱包括外壳，该外壳被构造成保护机舱中的系统和部件不受周围环境的影响。更大机舱的外壳为了更容易运输而被分段。

机舱被制备成分离模块。这些模块被运输到风力涡轮机的架设场，并被连接以建造成风力涡轮机的机舱。

模块在机舱被提升到风力涡轮机的塔架之前被连接，或者机舱的模块被单独提升，然后彼此连接。

模块还能够被连接在风力涡轮机的架设场，机舱被架设在该架设场。这例如可以是靠近海港的。机舱然后被运输到塔架，并被提升到塔架上。

这些模块要被运输，因而它们需要满足运输的要求和限制。因而，整个机舱能够大于运输规定所限制的最大尺寸。因而，在机舱中可以有更多空间可用。

因而，系统和部件能够以更有效的方式被布置，以优化部件的冷却。因而，部件还能够被布置成优化在机舱中执行的维修维护工作。

因而，机舱的模块在重量上比整个机舱更轻。因而，模块更容易运输并且更容易操纵。因而，运输车辆能够为常规的运输车辆，不必是专用重载车辆。因而，模块的运输更为低廉。

至少对于一些模块而言，模块的运输能够作为常规运输在公路上执行。因而，无需为这些模块布置专用重载或超宽负载运输。