[发明专利]使用定向毂的毂叶片桨距角调整装置为风轮机机舱拆装毂

说明书

技术领域

本发明总体上涉及为风力涡轮机安装部件和/或相应地从风力涡轮机拆卸部件的技术领域。具体地，本发明涉及将毂安装到风力涡轮机的机舱和/或从风力涡轮机的机舱拆卸毂的过程。具体而言，本发明描述了（a）用于保持待安装在风力涡轮机的机舱处的毂的保持装置；（b）用于操作从风力涡轮机的机舱装卸的毂的叶片桨距角调整装置的桨距操作装置；和（c）包括这样的保持装置和这样的桨距操作装置的毂安装系统。另外，本发明描述了（d）将毂安装在风力涡轮机的机舱处的方法，和（e）从风力涡轮机的机舱拆卸毂的方法。

背景技术

在架设现代风力涡轮机时，有必要将多个沉重的风力涡轮机部件提升到由风力发电机的塔的高度给定的高度。相应的提升过程通常用特别的重负载起重机实现，所述起重机可以是外部起重机或内部（所谓的内置）起重机。具体而言，在已经竖立风力涡轮机的塔之后，机舱需要被放置在设置于塔的顶部处的偏航轴承上。在机舱内或者在机舱处，需要放置特别是发电机且在某些情况下还放置主轴。在已经将机舱连同发电机且在某些情况下还连同主轴一起安装之后，毂需要被升起并安装到发电机或主轴的前端。

为了安装毂，首先毂需要被升起，其次毂​​需要从水平取向旋转到适当的至少大致竖直取向，其允许毂被附接到至少大致水平的发电机或主轴。通常，为了升起毂，第一起重机被使用，并且为了旋转毂，具有附接到毂的缆线的第二起重机被使用。第二起重机主要用于控制毂的精确取向角。

EP 2 118 483 B1公开了一种处理单元，用于将风力涡轮机毂从运输位置移动到风力涡轮机组装位置。所公开的处理单元包括：（a）用于连接到起重机系统的缆线的至少一个连接点；（b）用于将处理单元附接到风力涡轮机部件的结构部分的附接器件；和（c）致动器件，用于绕处理单元的旋转中心致动所述风力涡轮机部件以便实现（风力涡轮机）毂的旋转。该处理单元具有的缺点是：沉重且从机械观点来看相对复杂的致动器件是必要的，以便以可靠的方式抓持毂。这会导致将毂安装到风力涡轮机的机舱的过程以及从风力涡轮机的机舱拆卸毂的过程至少从机械观点来看是相对复杂的。

会存在简化将毂安装到风力涡轮机的机舱的过程以及从风力涡轮机的机舱拆卸毂的过程的需求。

发明内容

可以由根据独立权利要求的主题来满足该需求。本发明的有利实施例由从属权利要求描述。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于保持待安装在风力涡轮机的机舱处的毂的保持装置。所提供的保持装置包括：（a）承载元件，所述承载元件具有第一端和第二端；（b）第一连接接口，所述第一连接接口被布置在所述第一端并且被设置成将所述保持装置连接到升降系统；以及（c）第二连接接口，所述第二连接接口被布置在所述第二端并且被设置成将所述保持装置连接到所述毂的叶片变桨轴承。

所述的保持装置是基于如下构思：通过临时地经由第二连接接口将承载元件安装到毂的变桨轴承使得所述毂能够被安装在风力涡轮机的机舱处且具体是风力涡轮机的机舱的发电机或主轴处。这允许在通过升降系统将毂例如从地面升起到机舱的提升过程期间使毂旋转。由此，在毂的坐标系中，旋转轴线对应于在风力涡轮机的正常操作期间被指定用于风力涡轮机的转子叶片的叶片桨距角变化的轴线。旋转可以包括以定义的旋转或枢转角进行枢转，使得当毂到达机舱的高度时，所述毂被定向成所述毂可被安装到主轴或发电机。具体而言，毂可被定向成使其主旋转轴线与风力涡轮机（的机舱）的发电机或主轴对齐。

所提到的升降系统可以是能够将保持装置连同附接到第二连接接口的毂一起提升的任何系统。其可以是起重机，包括负载元件如起重机吊钩。该起重机可以是外部起重机或分配给风力涡轮机机舱的专用起重机。具体地，在远程风力涡轮机架设地点，例如开放的水环境，升降系统可安装在船上或者可以由配备有适当绞车的直升机来实现。

承载元件可以是任何机械结构，其是足够稳定的，以便能够保持待安装的毂的重量。优选地，承载元件由金属梁制成，其足够坚固以便安全地承载毂的整个重量。

第一连接接口可以是任何机械结构，其也是足够稳定的，以便至少维持毂的总重量加上保持装置的重量。第一连接接口例如可以是能够与起重机的负载吊钩接合的结构。

第二连接接口被设置成使得保持装置的第二端能够被临时地附接到毂的叶片变桨轴承。这意味着，所述第二接口的结构设计可具体地对应于叶片根部的结构设计，在完整的风力涡轮机安装过程期间该叶片根部在毂已经被安装到机舱或风力涡轮机的主转子轴之后被安装到所述毂。