用于直接驱动式风力涡轮发电机的组装工具和方法技术

本公开涉及用于组装用于风力涡轮的毂和发电机的方法和工具，并且更特别地涉及用于组装用于直接驱动式风力涡轮的毂、发电机和主框架的方法和工具。方法包括提供风力涡轮毂、发电机和主框架。该方法进一步包括使毂和发电机中的至少一个朝向毂和发电机中的另一个竖直地移动；将毂和发电机附接以形成毂

【技术实现步骤摘要】
用于直接驱动式风力涡轮发电机的组装工具和方法


[0001]本公开涉及用于组装用于风力涡轮的毂和发电机的方法和工具，并且更特别地涉及用于组装用于直接驱动式风力涡轮的毂、发电机和框架的方法和工具。

技术介绍

[0002]现代风力涡轮通常用于将电力供应到电网中。这种类型的风力涡轮大体上包括塔架和布置在塔架上的转子。通常包括毂和多个叶片的转子在风对叶片的影响下旋转。所述旋转生成转矩，该转矩一般直接地(“直接驱动地”或“无齿轮地”)或通过变速箱，通过转子轴传递到发电机。这样，发电机就产生可供应到电网的电力。
[0003]在具有变速箱的风力涡轮中，变速箱通常增加风力驱动的转子的速度，并且因此可减小发电机的所需大小。相比之下，直接驱动的发电机以与转子相同的转速操作。因此，这些发电机大体上具有比具有变速箱的风力涡轮中使用的发电机大得多的直径，用于提供与具有变速箱的风力涡轮相似的功率量。
[0004]直接驱动式风力涡轮发电机可具有例如6
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10米(236
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328英寸)的直径、例如2
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3米(79
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118英寸)的长度，并且能够以低速、例如在2到20rpm(每分钟转数)的范围内旋转。备选地，发电机也可联接到变速箱，该变速箱将发电机的转速提高到例如50至500rpm之间或甚至更高。
[0005]发电机大体上包括转子、定子以及将转子和定子例如径向分开的气隙。定子可为内部结构，并且转子可包围定子。发电机可为永磁励磁发电机(PMG)。
[0006]永磁体(PM)大体上包括在转子中(尽管它们也可备选地布置在定子结构中)，而绕组元件(例如线圈)通常包括在定子中(尽管它们可备选地布置在转子结构中)。气隙将永磁体和线圈分开。永磁发电机大体上认为是可靠的，并且比其它发电机类型需要更少的维护。这是为何在海上风力涡轮中、并且特别是在直接驱动式海上风力涡轮中使用永磁发电机的重要原因。
[0007]在直接驱动式风力涡轮中，框架大体上设置在塔架上方。框架通常支承毂和发电机，并且将负载转移到塔架。框架或框架的至少一部分可由铸钢制成。作为布置在风力涡轮塔架顶部上的壳体的机舱可覆盖和保护框架的至少一部分。
[0008]一旦用于直接驱动式风力涡轮的发电机被组装，即已组装转子和定子，则其必须连结到风力涡轮毂并连结到框架。例如，发电机可被提升并水平地附接到框架。然后，毂也可水平地附接到发电机。
[0009]由于发电机的大小和重量，需要适合的工具用于提升其和移动其。特别是，必须小心装卸发电机，以避免使定子和/或转子变形，并且因此使它们之间的气隙变形。
[0010]为了在装卸发电机时使气隙塌缩的风险最小化，可加强发电机。例如，可将一个或多个加强件附接到发电机，用于在将发电机连结到框架之前赋予发电机附加刚度。一旦发电机已连结到框架和毂，将加强件安装到发电机和将其移除是耗时的。可能还需要能够操纵加强的发电机的特定工具。

技术实现思路

[0011]在本公开的一个方面中，提供了一种方法。该方法包括提供风力涡轮毂、主框架和发电机。该方法进一步包括使风力涡轮毂和发电机中的至少一个朝向风力涡轮毂和发电机中的另一个竖直地移动；将风力涡轮毂和发电机附接以形成毂
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发电机组件；在抓持风力涡轮毂的同时转动毂
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发电机组件；以及将毂
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发电机组件附接到主框架。
[0012]根据该方面，首先将毂和发电机附接，并且然后经由毂翻转。然后，可将毂
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发电机组件连结到主框架。以此方式，由于未直接操纵发电机，发电机的气隙可受保护并可不塌缩。通过毂执行转动实现毂
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发电机组件的重心在毂中，这可避免发电机中的变形。
[0013]由于翻转的是毂，加强发电机可能不是必需的。
[0014]在本专利技术的另一个方面中，提供了一种用于操纵毂的工具。该工具包括构造成抓持毂的毂操纵组件。该工具进一步包括两个侧向支承件，用于在它们之间支承毂操纵组件。毂操纵组件构造成沿侧向支承件移位，并且相对于侧向支承件旋转。
[0015]在本专利技术的另一个方面中，提供了一种方法。该方法包括抓持毂，其中，构造成附接到发电机的毂部分向下指向；提升毂；将毂降低到发电机上方；提升附接有发电机的毂；以及转动附接有发电机的毂。
[0016]技术方案1. 一种方法，其包括：提供风力涡轮毂、主框架和发电机；使所述风力涡轮毂和所述发电机中的至少一个朝向所述风力涡轮毂和所述发电机中的另一个竖直地移动；将所述风力涡轮毂和所述发电机附接以形成毂
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发电机组件；在抓持所述风力涡轮毂的同时转动所述毂
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发电机组件；以及将所述毂
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发电机组件附接到所述主框架。
[0017]技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中，竖直地移动包括将所述风力涡轮毂朝向所述发电机降低。
[0018]技术方案3. 根据技术方案1或技术方案2所述的方法，其中，提供所述发电机包括提供安装在前框架上的所述发电机，所述前框架构造成附接到所述主框架。
[0019]技术方案4. 根据技术方案3所述的方法，其中，所述前框架包括构造成支承所述发电机的部分，以及构造成附接到所述风力涡轮毂的部分。
[0020]技术方案5. 根据技术方案1至技术方案4中任一项所述的方法，所述方法进一步包括在转动所述毂
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发电机组件之前提升所述毂
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发电机组件。
[0021]技术方案6. 根据技术方案1至技术方案5中任一项所述的方法，其中，所述毂
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发电机组件在70与110度之间旋转，具体地在80度和100度之间旋转。
[0022]技术方案7. 根据技术方案2至技术方案6中任一项所述的方法，其中，降低所述风力涡轮毂包括抓持所述毂。
[0023]技术方案8. 根据技术方案7所述的方法，其中，抓持包括在用于附接风力涡轮叶片的毂开口之间的两个点处夹持所述毂。
[0024]技术方案9. 一种用于操纵风力涡轮毂的工具，其包括：毂操纵组件，其构造成抓持毂；以及两个侧向支承件，其用于在所述侧向支承件之间支承所述毂操纵组件，其中，
所述毂操纵组件构造成沿所述侧向支承件移位，并且相对于所述侧向支承件旋转。
[0025]技术方案10. 根据技术方案9所述的工具，其中，所述毂操纵组件构造成包围毂。
[0026]技术方案11. 根据技术方案10所述的工具，其中，所述毂操纵组件包括基部和附接到所述基部的相对侧的两个臂，并且其中，所述臂可移动地连接到所述侧向支承件。
[0027]技术方案12. 根据技术方案10或技术方案11所述的工具，其中，所述毂操纵组件包括一个或多个毂接合销，用于与所述毂上的容置部配合。
[0028]技术方案13. 根据技术方案10至技术方案12中任一项所述的工具，其中，侧向支承件包括构造成接合和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法(200)，其包括：提供(210)风力涡轮毂(110)、主框架(16)和发电机(3)；使所述风力涡轮毂(110)和所述发电机(3)中的至少一个朝向所述风力涡轮毂(110)和所述发电机(3)中的另一个竖直地移动(220)；将所述风力涡轮毂(110)和所述发电机(3)附接(230)以形成毂
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发电机组件(5)；在抓持所述风力涡轮毂(110)的同时转动(240)所述毂
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发电机组件(5)；以及将所述毂
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发电机组件(5)附接(250)到所述主框架(16)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，竖直地移动(220)包括将所述风力涡轮毂(110)朝向所述发电机(3)降低。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，提供(210)所述发电机(3)包括提供安装在前框架(11)上的所述发电机(3)，所述前框架(11)构造成附接到所述主框架(16)。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述前框架(11)包括构造成支承所述发电机(3)的部分(13)，以及构造成附接到所述风力涡轮毂(110)的部分(12)。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：通用电气可再生能源西班牙有限公司，
类型：发明
国别省市：