【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及包括塔、安装在塔上的机舱以及转子的风力涡轮机(wind turbine)，所述风力涡轮机用于通过转子绕转子轴线的旋转来收获风能。机舱包括：转子-支承总成(rotor-supporting assembly)，转子-支承总成形成从转子到塔的载荷路径；以及主轴承(main bearing)，主轴承被附接至转子-支承总成并且支承转子相对于转子-支承总成的旋转。
技术介绍
1、风力涡轮机在标称功率输出方面以及在风力涡轮机的单独部件的物理尺寸方面的大小增加。因此，机舱的大小也必须增加以适应所需的风力涡轮机组件。风力涡轮机在正常情况下是通过公路、铁路或轮船或其组合从单独部件的一个或多个制造位置运输至架设风力涡轮机的运行地点的。
技术实现思路
1、本公开的实施方式的目的是促进进一步模块化、设计和制造的简易性，并且允许风力涡轮机的改进组装操作。本公开的实施方式的另一个目的是提供一种机舱，该机舱可使用普通运输装置来运输，并且在不限制机舱的可能大小的情况下降低运输和处理成本，并且允许重量分布与模块化之间的良好平衡。
2、根据这些和其它目的，本公开在第一方面提供了一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括塔、安装在塔上的机舱、以及转子，用于通过转子绕在竖直中心平面中延伸的转子轴线的旋转来收获风能，该机舱包括：
3、-主单元，主单元容纳转子-支承总成，转子-支承总成形成从转子到塔的载荷路径，主单元绕在竖直横向平面中延伸的偏航轴线旋转。竖直横向平面垂直于中心平面。机舱还包括在中心平面
4、第一辅助单元和第二辅助单元中的每一者容纳第一操作组件和第二操作组件，并且第一辅助单元和第二辅助单元中的第一操作组件到中心平面具有相同的距离，而第一辅助单元和第二辅助单元中的第二操作组件到中心平面具有不同的距离。
5、到中心平面的不同距离允许辅助单元的一部分(即，包括第二操作组件的辅助单元)以共同构造(configuration)批量生产，而不考虑在主单元的右侧或左侧上的后续位置，并且另一部件(即，第一操作组件)关于重量分布被最有利地附接。因此，本公开提供了在一方面相同组件的再使用并且从而便于大规模生产与另一方面对所选组件的载荷平衡的良好适应之间的平衡。
6、主单元和/或辅助单元的示例包括具有任何大小和形状并且被构造成被组装的单元。
7、辅助单元和/或主单元的大小和/或外部形状可以被形成为与货运集装箱的大小和形状相当或相等。因此，各个单元皆继承了货运集装箱在装卸、运输、以及存放方面的优点。货运集装箱例如可以在世界任何地方通过轮船、火车、以及卡车等来进行装卸，并且与散装运输相比成本更低。
8、当主单元和/或辅助单元是货运集装箱时，成本节约甚至更明显。货运集装箱也被称为联运集装箱、标准货运集装箱、箱式集装箱、海运集装箱、或iso集装箱，并且通常指的是被用于在全球集装箱化多式联运系统中存放和移动材料和产品以用于洲际交通的集装箱。货运集装箱可以遵循iso 668:2013的iso标准中针对系列1货运集装箱的尺寸和结构规格。
9、主单元和辅助单元可以被并排设置，使得辅助单元在远离由转子-支承总成限定的旋转轴线的方向上由中心平面分隔开，而不是在旋转轴线的方向上一个接一个。
10、两个辅助单元中的各个辅助单元皆可以具有遵循iso 668:2013的iso标准中针对系列1货运集装箱的尺寸和结构规格的一个货运集装箱的一半大小，并且被设置成使得集装箱的两个一半部分可以被组装以在运输期间形成一个集装箱，以及可以分成两个辅助单元以便被设置在例如主单元的相反侧上。集装箱可以特别地在沿集装箱的纵向方向(即，集装箱的最长尺寸)延伸的接合部处分开。
11、机舱可以直接由塔承载或者经由中间塔结构由塔间接承载。如果风力涡轮机是传统的水平轴类型的，则机舱通常由塔顶部和机舱之间的偏航装置承载。然而，本专利技术还可以涉及以下种类的多转子风力涡轮机，即，多于一个机舱由横梁结构承载，横梁结构又例如经由塔和横梁结构之间的偏航装置由塔承载。
12、本专利技术可以涉及逆风风力涡轮机或顺风风力涡轮机。
13、主单元是经由所述一个或多个中间塔结构直接或间接地将机舱连接到塔的部件。主单元特别地可以是机舱的中心部分并且容纳传动系的部件，诸如转子轴的至少一部分。
14、风力涡轮机可以是直驱式风力涡轮机，其中，发电机通常放置在机舱外部，或者风力涡轮机的发电机可以位于主单元中。主单元经由转子轴支承转子。
15、主单元包括形成转子-支承总成的一部分的主框架，主框架例如经由所述中间塔结构并且例如经由所述偏航装置形成从转子到塔的载荷路径。主框架特别地可以是铸造组件。
16、主单元可以另外包括用于动力生产、液压控制和计算机等的各种组件。
17、除了主框架之外，转子-支承总成可以包括轴承结构和支承风力涡轮机中的转子的其它组件。
18、第一辅助单元和第二辅助单元具有基本相同的尺寸，第一操作组件设置在跨中心平面的镜像位置，并且第二操作组件设置在相应辅助单元内的基本相同的位置。
19、第一操作组件可以直接附接到转子-支承总成，以限定从第一操作组件通过转子-支承总成直接延伸到塔的载荷路径。特别地，第一操作组件可以直接附接到转子-支承总成的主框架，并因此完全由该主框架承载。为此，风力涡轮机可以包括例如通过使用螺栓等以可释放的方式将第一操作组件连接到主框架的组装结构。
20、第二操作组件可以经由容纳第二操作组件的辅助单元间接附接到转子-支承总成。在一个示例中，第二操作组件例如被承载在辅助单元的底板或墙壁上。间接附接由此限定了从第二操作组件通过辅助单元到转子-支承总成以及从转子-支承总成到塔的载荷路径。
21、第一操作组件可以附接到转子-支承总成，其中第一操作组件的重心(这里称为第一cog)精确地位于横向平面中或与横向平面相距一距离，该距离小于塔的径向尺寸，特别是塔在塔与机舱交界的点处的径向尺寸。
22、辅助单元可以具有重心(这里称为au-cog)，其中，从转子到au-cog的距离大于从转子到第一cog的距离，这意味着当考虑风的方向时，au-cog在第一cog之后。
23、辅助单元可以具有平行于中心平面延伸的第一纵向辅助壁和第二纵向辅助壁。在该实施方式中，第一操作组件和第二操作组件位于第一纵向辅助壁和第二纵向辅助壁之间，并且这些壁沿着主单元的外表面延伸。
24、主单元还可以在转子-支承总成的相反侧上限定平行于中心平面延伸的第一纵向主壁和第二纵向主壁，并且第一纵向主壁可以沿着辅助单元中的一个辅助单元的第一纵向辅助壁的外表面延伸，并且第二纵向主壁可以沿着辅助单元中的另一个辅助单元的第一纵向辅助壁的外表面延伸。
25、第一辅助单元和第二辅助单元的第一操作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风力涡轮机(1)，所述风力涡轮机包括塔(3)、安装在所述塔(3)上的机舱(2)、以及转子，所述风力涡轮机用于通过所述转子绕在竖直中心平面(8)中延伸的转子轴线(7)的旋转来收获风能，所述机舱包括：
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述第一辅助单元和所述第二辅助单元具有基本相同的尺寸，所述第一操作组件设置在跨所述中心平面的镜像位置，而所述第二操作组件设置在相应辅助单元内的基本相同的位置。
3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中，所述第一操作组件直接附接到所述转子-支承总成，以限定从所述第一操作组件通过所述转子-支承总成到所述塔的载荷路径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第二操作组件经由容纳所述第二操作组件的辅助单元间接附接到所述转子-支承总成，所述间接附接限定了从所述第二操作组件通过所述辅助单元到所述转子-支承总成以及从所述转子-支承总成到所述塔的载荷路径。
5.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述主单元绕在垂直于所述中心平面(8)的竖直横向平面(10)中延伸的偏航轴线
6.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述辅助单元具有重心AU-COG，并且其中，从所述转子到所述AU-COG的距离大于从所述转子到所述第一COG的距离。
7.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述辅助单元均具有第一纵向辅助壁(70)和第二纵向辅助壁(71)，所述第一纵向辅助壁和所述第二纵向辅助壁平行于所述中心平面延伸，所述第一操作组件和所述第二操作组件位于所述第一纵向辅助壁和所述第二纵向辅助壁之间，其中，两个辅助单元的所述第一纵向辅助壁沿所述主单元(72，73)的外表面延伸，并且其中，所述第一辅助单元(21)和所述第二辅助单元(22)的所述第一操作组件(35)设置在所述第一纵向辅助壁处。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其中，所述第一纵向辅助壁和所述第二纵向辅助壁通过第三横向辅助壁(75)和第四横向辅助壁(76)连接，所述第三横向辅助壁和所述第四横向辅助壁在所述第一操作组件和所述第二操作组件的相反侧上垂直于所述中心平面(8)延伸，所述第三横向辅助壁比所述第四横向辅助壁更靠近所述转子，并且所述第一操作组件或所述第二操作组件被放置成到所述第四横向辅助壁具有相同距离。
9.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第一操作组件比所述第二操作组件重。
10.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第一操作组件和所述第二操作组件是动力转换总成的一部分。
11.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述第一操作组件和所述第二操作组件中的一者是变压器、转换器、电池或燃料电芯。
12.根据权利要求11中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第一操作组件是变压器(35)，并且所述第二操作组件是转换器(34)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述主单元包括第一导体结构和第二导体结构，所述第一导体结构和所述第二导体结构处于跨所述中心平面的镜像位置，并且被构造成连接所述第一操作组件和所述第二操作组件与所述主单元中的组件。
14.根据权利要求13所述的风力涡轮机，其中，所述辅助单元包括辅助导体结构，所述辅助导体结构具有被设置成与所述第一导体结构和所述第二导体结构中的一者连接的导体(74)，并且其中，所述第一辅助单元中的所述辅助导体结构不同于所述第二辅助单元中的所述辅助导体结构。
15.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第一辅助单元和所述第二辅助单元中的每一者包括具有用于所述第一操作组件的电连接的导体(74)的连接结构，所述连接结构包括跨所述中心平面的镜像位置中的导体布局。
16.一种制造根据权利要求1至15中任一项所述的风力涡轮机的方法，所述方法包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二制造地点是机舱被安装在所述塔上的地方。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在将所述机舱安装在所述塔上之后，将所述第一操作组件插入到所述第一辅助单元和所述第二辅助单元中。
19.根据权利要求16至18所述的方法，其中，将所述第一操作组件插入所述第一辅助单元和所述第二辅助单元的步骤在将所述第一辅助单元和所述第二辅助单元附接到所述主...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种风力涡轮机(1)，所述风力涡轮机包括塔(3)、安装在所述塔(3)上的机舱(2)、以及转子，所述风力涡轮机用于通过所述转子绕在竖直中心平面(8)中延伸的转子轴线(7)的旋转来收获风能，所述机舱包括：
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述第一辅助单元和所述第二辅助单元具有基本相同的尺寸，所述第一操作组件设置在跨所述中心平面的镜像位置，而所述第二操作组件设置在相应辅助单元内的基本相同的位置。
3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中，所述第一操作组件直接附接到所述转子-支承总成，以限定从所述第一操作组件通过所述转子-支承总成到所述塔的载荷路径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第二操作组件经由容纳所述第二操作组件的辅助单元间接附接到所述转子-支承总成，所述间接附接限定了从所述第二操作组件通过所述辅助单元到所述转子-支承总成以及从所述转子-支承总成到所述塔的载荷路径。
5.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述主单元绕在垂直于所述中心平面(8)的竖直横向平面(10)中延伸的偏航轴线(9)旋转，并且其中，所述第一操作组件附接至所述转子-支承总成，其中，所述第一操作组件的重心(第一cog)位于所述横向平面中或与所述横向平面相距小于所述塔的径向尺寸(11，12)的距离。
6.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述辅助单元具有重心au-cog，并且其中，从所述转子到所述au-cog的距离大于从所述转子到所述第一cog的距离。
7.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述辅助单元均具有第一纵向辅助壁(70)和第二纵向辅助壁(71)，所述第一纵向辅助壁和所述第二纵向辅助壁平行于所述中心平面延伸，所述第一操作组件和所述第二操作组件位于所述第一纵向辅助壁和所述第二纵向辅助壁之间，其中，两个辅助单元的所述第一纵向辅助壁沿所述主单元(72，73)的外表面延伸，并且其中，所述第一辅助单元(21)和所述第二辅助单元(22)的所述第一操作组件(35)设置在所述第一纵向辅助壁处。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其中，所述第一纵向辅助壁和所述第二纵向辅助壁通过第三横向辅助壁(75)和第四横向辅助壁(76)连接，所述第三横向辅助壁和所述第四横向辅助壁在所述第一操作组件和所述第二操作组件的相反侧上垂直于所述中心平面(8)延伸，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·L·鲍恩，J·德姆罗德，
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：
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