多转子风轮机用的承载结构制造技术

公开了一种多转子风轮机(1)用的承载结构(3)。所述承载结构(3)包括：第一承载装置(4)以及第二承载装置(4)，并且各个承载装置(4)均包括主结构(9)以及至少两个副结构(10)，所述副结构(10)在所述主结构(9)的相反两侧在被所述承载装置(4)支承的能量产生单元(5)与位于所述塔架结构(2)处的附接点之间延伸。作用在所述能量产生单元(5)上的重力引起所述主结构(9)中的推动力与所述副结构(10)中的牵拉力，从而引起所述副结构(10)的预载荷。所述承载结构(3)能够应对推力载荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多转子风轮机用的承载结构
本专利技术涉及多转子风轮机用的承载结构。承载结构布置成用于支承多转子风轮机的两个或者更多个能量产生单元，并且用于连接至多转子风轮机的塔架结构。本专利技术进一步涉及包括这样的承载结构的多转子风轮机。而且，本专利技术涉及用于架设这样的多转子风轮机的方法。
技术介绍
风轮机通常包括一个或者多个能量产生单元，各个能量产生单元均包括支承一个或者多个风轮机叶片的轮毂。风作用在风轮机叶片上，从而引起轮毂旋转。轮毂的旋转移动经由齿轮布置传递或者直接(在风轮机是所谓的直接驱动型的情况下)传递至发电机。发电机中产生电能，此电能可供应至电力网。一些风轮机设置有两个或者更多个能量产生单元以便在不必提供具有一个非常大并因此沉重的能量产生单元的风轮机的情况下增大由风轮机生产的总电力。这样的风轮机有时被称作“多转子风轮机”。在多转子风轮机中，能量产生单元可以由承载结构支撑，承载结构则连接至塔架结构。从而至少一些能量产生单元不直接安装在塔架结构上，并且这些能量产生单元可以具有相对于由塔架结构限定的纵轴线移置的重心。当风作用在以此方式安装的转子上时，将引起推力，推力则会使载荷被引入到承载结构中，并且可能在承载结构与塔架结构之间的连接点处被引入。GB2443886B公开了这样一种多转子风轮机，该多转子风轮机包括塔架，横梁结构借助偏航轴承以及枢转连接安装至塔架的顶部。横梁结构支承安装在末端处的两个或者更多个发电的风轮机转子。横梁可以被附接至中心柱的拉杆支撑。DE102012020052B3公开了这样一种风轮机，该风轮机具有基座、塔架以及位于塔架上的具有转子的至少一个机舱。塔架设置有轴承，轴承具有外部以及安装在塔架上的内部。两个臂在相反两侧处枢转地安装至外轴承部，并且臂支承机舱。臂可以借助附接至臂以及附接至塔架的线材枢转地移动。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的一个目的是提供一种多转子风轮机用的承载结构，所述承载结构能够应对源自作用在能量产生单元上的重力的载荷以及源自能量产生单元的推力的载荷。根据本专利技术的第一方面，提供一种多转子风轮机用的承载结构，所述承载结构布置成用于支承所述多转子风轮机的两个或者更多个能量产生单元，并且用于连接至所述多转子风轮机的塔架结构，所述承载结构包括：第一承载装置以及第二承载装置，各个承载装置均布置成支承至少一个能量产生单元，各个承载装置均包括主结构以及至少两个副结构，所述副结构在所述主结构的相反两侧在被所述承载装置支承的能量产生单元与位于所述塔架结构处的附接点之间延伸，其中，作用在所述能量产生单元上的重力引起所述主结构中的推动力与所述副结构中的牵拉力，从而引起所述副结构的预载荷。因此，本专利技术涉及多转子风轮机用的(即，包括两个或者更多个能量产生单元的风轮机用的)承载结构。承载结构布置成用于支承两个或者更多个能量产生单元，并且用于连接至多转子风轮机的塔架结构。因此，承载结构形成两个或者更多个能量产生单元与塔架结构之间的连接，并且能够应对支承能量产生单元所涉及的载荷。在本上下文中，术语“能量产生单元”应被理解成指的是风轮机的实际上将风能转换成电能的那部分。因此，各个能量产生单元通常均包括支承一组风轮机叶片的转子以及发电机。能量产生单元可以进一步包括使转子和发电机相互连接的齿轮装置。发电机并且可能齿轮装置可以布置在机舱内。在本上下文中，术语“塔架结构”应被理解成指的是至少部分经由一个或者多个承载结构布置成支承多转子风轮机的能量产生单元的大致竖直的结构。这不排除一个或者多个能量产生单元直接安装在塔架结构上。承载结构包括第一承载装置以及第二承载装置。各个承载装置均布置成支承至少一个能量产生单元。因此，各个承载装置均布置成应对涉及支承它们各自的能量产生单元的载荷。而且，承载装置可以有利地布置在塔架结构的相反两侧以便使力以及载荷相对于塔架结构平衡。各个承载装置均包括主结构以及至少两个副结构。副结构在主结构的相反两侧在被承载装置支承的能量产生单元与位于塔架结构处的附接点之间延伸。因此，塔架结构的纵轴线与由主结构以及两个副结构限定的轴线不布置在一个平面中。优选地，由主结构以及两个副结构限定的轴线不布置在同一平面中，从而限定三维结构。此设计具有这样的结果：当重力作用在能量产生单元上时，这引起主结构中的推动力与副结构中的牵拉力。由于作用在能量产生单元上的重力，这导致副结构被预加载。副结构的预加载确保这些结构能够应对源自能量产生单元的推力的载荷。特别地，因为副结构在主结构的相反两侧延伸，所以沿一个方向作用的推力载荷将使第一副结构中的牵拉力增大并且使第二副结构中的牵拉力减小，而沿反方向作用的推力载荷将使第一副结构中的牵拉力减小并且使第二副结构中的牵拉力增大。然而，副结构中的预载荷确保由于推力载荷，各个副结构中仍剩余一定的牵拉力，当牵拉力减少时也如此。所述两个相反方向可以例如是来风的方向与反方向。能量产生单元可以例如布置在相应的承载装置的末端处，这些末端布置成距离塔架结构最远。由主结构与各个副结构限定的位于大致水平面中的角可以完全相同。在此情况下，由于作用在能量产生单元上的重力而引起在副结构中的预载荷大致完全相同。这将使得承载结构能够应对来风方向上以及反方向上的大小大致完全相同的推力载荷。作为另选，在大致水平面中，由一个副结构与主结构限定的角可以和由另一副结构与主结构限定的角不同。这将使得承载结构能够应对一个方向上比反方向上高的推力载荷。例如，可以预期沿来风方向的推力载荷高于沿反方向的推力载荷。在此情况下，可以有利地选择副结构与主结构之间的角，使得承载结构能够应对与沿反方向相比沿来风方向值更高的推力载荷。可以有利地设计承载结构，从而避免一方面能量产生单元的风轮机叶片之间以及另一方面主副结构与塔架结构之间的碰撞。例如，主结构可以沿稍向前的方向从塔架结构延伸(即，延伸到来风中)，从而使风轮机叶片定位在塔架结构的前面。这也允许在主结构的相反两侧延伸的副结构在位于风轮机叶片的位置后面的位置处附接至塔架结构。不排除单个塔架结构可以具有安装在其上的以上描述类型的两个或者多更个承载结构。在此情况下，承载结构可以有利地沿塔架结构的长度上下布置。各个主结构均可以呈一个或者多个压杆的形式。压杆适于接受推动力。压杆可以例如呈管、柱、诸如I形梁之类的梁等的形式。各个副结构均可以呈一个或者多个张拉构件的形式。张拉构件适于接受牵拉力。张拉构件可以例如呈杆或者碳纤维结构的形式，或者呈诸如线材、绳索之类的柔性构件的形式。各个主结构均可以在第一端与第二端之间延伸，所述第一端附接至布置在所述塔架结构处或者附近的柔性构件，并且至少一个能量产生单元布置在所述第二端处或者附近。根据本实施方式，至少一个能量产生单元布置在各个主结构的末端处。各个主结构的相反末端附接至位于塔架结构处或者附近的位置处的柔性构件。在本上下文中，术语“柔性构件”应被理解成指的是这样的构件，该构件允许附接至此的主结构沿至少一个方向进行移动。优选地，柔性构件允许附接至此的主结构沿不只一个方向进行移动。因此，柔性构件允许附接至此的两个主结构相对于彼此进行有限的移动。这更进一步提高了应对推力载荷的承载结构的能力。所述柔性构件可以是或者包括球形接头。作为另选，所述柔性构件可以是或者包括能够稍微柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多转子风轮机(1)用的承载结构(3)，所述承载结构(3)布置成用于支承所述多转子风轮机(1)的两个或者更多个能量产生单元(5)，并且用于连接至所述多转子风轮机(1)的塔架结构(2)，所述承载结构(3)包括：第一承载装置(4)以及第二承载装置(4)，各个承载装置(4)均布置成支承至少一个能量产生单元(5)，各个承载装置(4)均包括主结构(9)以及至少两个副结构(10)，所述副结构(10)在所述主结构(9)的相反两侧在被所述承载装置(4)支承的能量产生单元(5)与所述塔架结构(2)处的附接点之间延伸，其中，作用在所述能量产生单元(5)上的重力引起所述主结构(9)中的推动力与所述副结构(10)中的牵拉力，从而引起所述副结构(10)的预载荷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 DK PA2015708561.一种多转子风轮机(1)用的承载结构(3)，所述承载结构(3)布置成用于支承所述多转子风轮机(1)的两个或者更多个能量产生单元(5)，并且用于连接至所述多转子风轮机(1)的塔架结构(2)，所述承载结构(3)包括：第一承载装置(4)以及第二承载装置(4)，各个承载装置(4)均布置成支承至少一个能量产生单元(5)，各个承载装置(4)均包括主结构(9)以及至少两个副结构(10)，所述副结构(10)在所述主结构(9)的相反两侧在被所述承载装置(4)支承的能量产生单元(5)与所述塔架结构(2)处的附接点之间延伸，其中，作用在所述能量产生单元(5)上的重力引起所述主结构(9)中的推动力与所述副结构(10)中的牵拉力，从而引起所述副结构(10)的预载荷。2.根据权利要求1所述的承载结构(3)，其中，各个主结构(9)均呈一根或者多根压杆的形式。3.根据权利要求1或者2所述的承载结构(3)，其中，各个副结构(10)均呈一个或者多个张拉构件的形式。4.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(3)，其中，各个主结构(9)均在第一端与第二端之间延伸，所述第一端附接至布置在所述塔架结构(2)处或者附近的柔性构件(13)，并且至少一个能量产生单元(5)布置在所述第二端处或者附近。5.根据权利要求4所述的承载结构(3)，其中，所述柔性构件(13)是球形接头或者包括球形接头。6.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(3)，其中，所述塔架结构(2)限定纵轴线，并且其中各个所述主结构(9)均沿以相对于由所述塔架结构(2)限定的所述纵轴线形成锐角布置的方向延伸离开所述塔架结构(2)。7.根据权利要求6所述的承载结构(3)，其中，各个所述副结构(10)均沿大致垂直于由所述塔架结构(2)限定的所述纵轴线布置的方向延伸离开所述塔架结构(2)。8.根据权利要求6或者7所述的承载结构(3)，其中，对于所述承载装置(4)中的至少一者而言，由第一副结构(10)限定的方向与由第二副结构(10)限定的方向跨一平面，并且其中，由所述第一副结构(10)限定的所述方向相对于由所述主结构(9)限定的投影到所述平面上的方向限定第一角，并且由所述第二副结构(10)限定的所述方向相对于由所述主结构(9)限定的投影到所述平面上的方向限定第二角。9.根据权利要求8所述的承载结构(3)，其中，所述第一角等于所述第二角。10.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(3)，其中，所述副结构(10)具有可调节长度。11.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(3)，其中，各个承载装置(4)均经由偏航装置(11)附接至所述塔架结构(2)。12.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(3)，其中，两个所述承载装置(4)在所述塔架结构(2)的一侧相互连接。13.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(3)，其中，至少一个能量产生单元(5)以所述能量产生单元(5)的质量中心与位于所述能量产生单元(5)与所述承载装置(4)之间的附接点大致重合的方式安装在承载装置(4)上，所述附接点进一步作为推力载荷从所述能量产生单元(5)传递到所述承载装置(4)的传递点。14.一种多转子风轮机...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·L·鲍恩，J·L·纽鲍尔，I·J·B·K·延森，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK