用以制造风力涡轮机机舱的混凝土制造技术

本发明专利技术涉及用以制造风力涡轮机机舱的混凝土。描述了一种选自由下列结构组成的组的风力涡轮机结构：风力涡轮机的机舱、风力涡轮机的毂部和风力涡轮机的整流罩。该结构包括包含混凝土材料的结构壳体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力涡4仑机。特定而言，本专利技术涉及风力涡專仑才几才几 舱或设于风力涡轮机塔架顶部的其它结构及制造风力涡轮机的机 舱和/或其它结构的方法。
技术介绍
对于利用风力涡轮机发电的不断增加的需求导致了对于减小 风力涡轮机构件成本和改进风力涡轮机构件的特征的需要。举例而言，由风力涡轮才几所产生的噪声可能部分地为机械的。 机械噪声主要是由于机舱中的旋转机械-特别是变速箱和发电机 -来产生。但是，机械噪声也可能有冷却风扇、辅助设备(诸如泵 和压缩机)、轴承和偏转系统的原因。机械噪声常常处于由变速箱 级的啮合频率造成的多个频率或音调上。取决于在特定位置所允许 的噪声源，风力涡轮机的噪声发射应 一皮降低到可容许的声压级。而且，需要对风力涡轮机的构件使用低成本材料。从而必须考 虑利用某些材料制造构件的生产成本。
技术实现思路
筌于上述所述，根据一实施例，提供了根据独立权利要求1所述的风力涡轮机的结构、根据独立权利要求10所述的风力渴轮机和制造风力涡轮机的结构的方法。根据一实施例，提供了一种选自由下列结构所组成的组的风力涡轮机结构风力涡轮机的机舱、风力涡轮机的毂部和风力涡轮机 的整流罩。该结构包括包含混凝土材料的结构壳体。根据另一实施例，提供了具有机舱或选自由毂部和整流器所组 成的组中的另 一结构的风力涡轮机。该风力涡轮机包括包含混凝土材料的结构壁。根据再一 实施例，提供了 一种制造风力涡轮机的结构的方法。该方法包括提供结构壁形状的增强型混凝土 ；以及使混凝土硬化。通过从属权利要求、描述和附图，本专利技术的其它实施例、方面、 优点和特点将变得显而易见。附图说明在说明书的其余部分，包括参看附图，向本领域普通技术人员式，在附图中图1示出具有带有包含混凝土材料的壳体的机舱的风力涡轮 机的一部分的示意图2示出包括根据本文所述的实施例的机舱壳体的机艙的放 大图3示出包括根据本文所述的实施例的机舱壳体的另一机般 的》丈大图；以及图4示出具有带有包含混凝土材料的壳体的机舱的另一风力 涡轮机的一部分的示意图。具体实施例方式现将详细地参考各个实施例，实施例的 一或多个实例在附图中 示出。各个实例以解释说明本专利技术的方式给出且并不意图作为对本 专利技术的限制。举例而言，作为一个实施例的部分所说明或描述的特 点可用于其它实施例或结合其它实施例以实现另 一实施例。本专利技术 旨在包括这样的修改和变型。现代风力涡轮机的大小和额定功率不断地增加。特定而言，越 来越普遍地安装兆瓦特和多兆瓦特的风力涡轮机。因而风力涡轮机 的大小和额定功率增加还导致所需材料量增加。因此，利用低成本材料来代替昂贵的材料变得越来越重要。根据本文所述的实施例，使用混凝土(具体而言为增强型混凝 土)来制造风力涡轮机发电机系统的机舱。图1示意了风力涡轮机100的实施例。图l示出风力涡轮机的一部分，其中示出了塔架20的上部。机舱22安装到塔架20上。 机舱22携带毂部26,转子叶片28安装在毂部26上。转子的旋转 通过传动系32转移到变速箱34。变速箱34通过轴33连接到发电 机36。在风力涡轮机100的机抢22中设有这些和其它构件，如偏 转驱动器、制动系统、冷却系统和电子装置。机舱22具有壳体部分120或壁，其包含混凝土材料。由此， 通常可使用增强型混凝土 。包括(例如)钢、塑料、棉、玻璃、单丝聚丙烯、延展玄武岩(span basalt)、合成材料、天然材料和其组合的组中的材料和/或编织材料 来增强混凝土机舱。根据其它的实施例，备选地或此外，钢笼、钢增强筋(增强筋) 或其它笼和/或筋可用于增强。由此，增加混凝土所能承受的拉伸 力的量是可行的。根据本文所述的实施例，作为可容易地制成几乎任何形状的低 成本材料，混凝土可用于制造机舱。因此，与其它材料相比，混 凝土还提供能显著地减小来自机器头部的声发射的材料。此外，混 凝土比例如纤维增强型塑料的纤维复合结构更不易燃。实施例，通常，被加强的各种混凝土可用于制造选自由下列结构所 组成的组的结构壳体风力涡轮机的机舱、风力涡轮机的毂部和风 力涡轮机的整流罩。因此，典型实例为轻质混凝土、掺气混凝土和 /或本文所述的其它类型的混凝土 。根据本文所述的实施例，作为水泥和水的混合物(其中可包括5诸如飞灰、矿渣水泥和混凝料等胶结性材料)，混凝土用作用于机 舱的材料，特别是用作用于机舱壳体壁的材料。在混合之后，由于 水合作用，混凝土凝固并硬化，在水合作用之前，可使混凝土成任 何形状，因而可容易地制造机舱。根据具体实施例，可使用耐火水泥来提供更好的耐受高温的能力。天然砂砾、碎石、空冷高炉渣、灰、回收利用的其余材料可用作水 泥中的混凝料。另外，可选地，可添加化学掺和剂，如促凝剂、起 泡剂、增塑剂和腐蚀抑制剂。备选地或可选地，还可粘附诸如飞灰、 矿渣、硅灰的矿物掺和剂来提供用于制造机舱的混凝土的合乎需要的材料特征。作为另一备选方案，可使用软木水泥(cork-cement)。 根据另外的实施例，特定而言，对于其中海水可能会对混凝土起到腐蚀作用的近海应用，可使用覺胶和使用超过50%或60%矿渣的水泥作为混凝料以改进耐海水性。另外，根据某些实施方式，可通过降低水-水泥比，可选地是以硅灰，来使用高强度混凝土。 一般而言，可使用其它形式的高性能混凝土(HPC)来改进混凝土的特征，例如关于长期机械性质、在恶劣环境下的长寿命、可渗透性、体积软弱(volumes debility)等。 根据另外的实施例，可使用喷射混凝土来将混凝土喷射到可能例如由编织材料提供的机架或结构上。由此可容易地制造混凝土机舱。如图1所示，机抢22和基板40通过连接构件142而彼此连接， 机舱22和基板40根据不同的实施例可为单个基础机架(或底板)或 其也可具有如主要机架和发电机机架的个别的或相连接的机架。在图2中示出包括于机舱中的混凝土材料的其它实施例和细 节。图2示出具有壳体部分120的机舱的放大图。在机舱内包括携 带变速箱34和发电机36的基础机架40。如上文所述，变速箱通过传动系32连接到转子且发电机通过轴33连接到变速箱。在包含 混凝土材料的机舱的壳体120内设有增强筋122。典型地，增强筋 可由钢、塑料材料和/或天然材料制成。额外地或备选地，可由笼 来提供增强。根据其它备选的或额外的选择，可提供钩和增强筋之 间的连"t妄，如在区域222中所示。接构件242来提供基础机架40与机舱壳体120之间的连接，连接 构件242使混凝土材料制成的增强部分与基础机架相连接。关于图3示意了可以用于制造机舱壳体120的混凝土材料的其 它实施例。机舱壳体120的混凝土材料包括纤维322,纤维322可 为钢材料、塑料材料和/或玻璃材料。典型地，纤维在混凝土材料 中均匀地但随意地分布。根据其它另外的实施例，纤维增强可与已 关于图2进行了描述的增强筋增强相组合。一般而言，混凝土具有相对较高的抗压强度但较低的抗拉强 度。因此，如上文所述，可使用增强型混凝土。因此，例如，可利 用以筋(增强筋)、网状物或纤维形式的钢或纤维增强物。根据不同 的实施例，纤维可由钢、玻璃、合成材料或天然材料制成。典型的 钢增强(钢筋混凝土)结构可包括锚固件(如锚接板)或将增强筋弯曲 成(例如)90度弯曲或100度的钩。作为另一实例，可备选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选自由下列结构所组成的组的风力涡轮机（１００）结构：　风力涡轮机的机舱（２２）、风力涡轮机的毂部（２６）和风力涡轮机的整流罩，所述结构包括：　包含混凝土材料的结构壳体（１２０）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J希菲尔，CA贝克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]