本发明专利技术提供一种用于在风力涡轮机(10)中使用的整体支承框架(16)及其制造方法，该风力涡轮机(10)包括塔架(12)和可旋转地联接至转子轴(26)的转子(24)。该支承框架包括上部(78)，上部(78)包括内表面(82)、外表面(84)和至少一个轴承壳体(86)，至少一个轴承壳体(86)具有的尺寸允许接收转子轴穿过其中。下部(80)与上部一体地形成并且从上部延伸。下部包括支承凸缘(118)，支承凸缘(118)构造成联接至塔架，以相对于塔架支承转子轴和转子。
【技术实现步骤摘要】
本说明书所述的主题总体涉及风カ涡轮机，并且更具体地，涉及用于在风カ涡轮机中使用的支承框架及其制造方法。
技术介绍
至少ー些已知的风カ涡轮机塔架包括固定在塔架顶上的机舱。机舱包括通过转子轴联接至齿轮箱并且联接至发电机的转子组件。在已知的转子组件中，多个叶片从转子延伸。叶片定向成使得经过叶片的风使转子转动并且使轴旋转，从而驱动发电机发电。由于许多已知的风カ涡轮机向公用电网提供电力，因此至少一些风カ涡轮机具有 便于供给较大量电カ的较大部件(例如，直径超过30米的转子)。但是，由于风剪力、偏航失准和/或湍流,较大的部件经常经受增大的负载(例如,不对称负载)，并且已知增大的负载造成风カ涡轮机的齿轮箱组件和/或其它部件上的显著疲劳循环。至少ー些已知的风カ涡轮机包括支承框架组件，以用于相对于塔架支承转子组件、齿轮箱和/或发电机。已知的支承框架组件包括底板框架和至少ー个轴承支承组件，底板框架和至少ー个轴承支承组件联接在一起以形成支承框架组件。此外，至少ー些已知的风カ涡轮机包括相对于底板框架形成悬臂的发电机支承框架或“后部框架”。至少ー些已知的支承框架组件包括联接在一起以形成底板框架的多个部段。已知的支承框架组件可能经受尤其是底板部段之间的接头处造成疲劳裂纹和/或故障的应力。随着时间推移，底板部段之间的接头和紧固件可能变得受到磨损，从而可能对转子组件、齿轮箱和/或发电机造成损坏。在至少ー些已知的风カ涡轮机中，对转子组件、齿轮箱和/或发电机进行修复要求在修复和/或替换受到损坏的转子组件、齿轮箱和发电机之前从风カ涡轮机移除转子组件、齿轮箱和发电机。在一些风カ涡轮机中，转子叶片的长度处于37米至50米之间，并且这样ー来，修复受到磨损或损坏的转子组件、齿轮箱和发电机是成本高昂并且耗时的。
技术实现思路
在ー个方面中，提供一种用于在风カ涡轮机中使用的支承框架。该风カ涡轮机包括塔架和可旋转地联接至转子轴的转子。该支承框架包括上部，该上部包括内表面、外表面和至少ー个轴承壳体，该至少ー个轴承壳体具有的尺寸允许接收转子轴穿过其中。下部与上部一体地形成并且从上部延伸。该下部包括支承凸缘，该支承凸缘构造成联接至塔架，以相对于塔架支承转子轴和转子。进ー步的，所述上部进ー步包括前轴承壳体；以及后轴承壳体，所述后轴承壳体相对于所述前轴承壳体以轴向距离定位并且相对于所述前轴承壳体基本共轴地定向，所述前轴承壳体和所述后轴承壳体均构造成接收所述转子轴穿过其中。进ー步的，所述上部包括从所述外表面向外延伸的转子锁组件。进ー步的，所述风カ涡轮机包括联接至所述转子轴的齿轮箱，所述下部包括从所述支承凸缘向外延伸的侧壁，所述侧壁包括第一齿轮箱支承构件和与所述第一齿轮箱支承构件相対的第二齿轮箱支承构件，所述第一齿轮箱支承构件和所述第二齿轮箱支承构件均构造成相对于所述侧壁支承所述齿轮箱。进ー步的，所述第一齿轮箱支承构件和所述第二齿轮箱支承构件均包括相对于中心线轴线倾斜地定向的平面外表面。进ー步的，所述风カ涡轮机包括联接至所述齿轮箱的发电机，所述下部包括从所述支承凸缘向外延伸的至少ー个发电机支承组件，所述发电机支承组件构造成相对于所述支承框架支承所述发电机。进ー步的，所述至少一个发电机支承组件包括定向成与所述支承凸缘的外表面基本垂直的平面表面。进ー步的，所述风カ涡轮机包括联接至所述塔架的偏航驱动组件，所述支承凸缘 包括至少ー个开ロ，所述至少ー个开ロ延伸穿过所述支承凸缘并且构造成接收所述偏航驱动组件穿过其中。进ー步的，所述风カ涡轮机包括机舱，所述支承框架包括外表面和从所述外表面向外延伸的至少ー个机舱安装凸缘，所述机舱安装凸缘构造成相对于所述支承框架支承所述机舱。在另ー个方面中，提供ー种风カ涡轮机。该风カ涡轮机包括塔架和可旋转地联接至转子轴的转子。转子轴限定了中心线轴线。支承框架联接至转子轴，以用于相对于塔架支承转子。该支承框架包括上部，该上部包括内表面、外表面和至少ー个轴承壳体，该至少ー个轴承壳体具有的尺寸允许接收转子轴穿过其中。下部与上部一体地形成并且从上部延伸。该下部包括支承凸缘，该支承凸缘构造成联接至塔架，以相对于塔架对支承框架进行支承。进ー步的，所述上部包括前轴承壳体；以及后轴承壳体，所述后轴承壳体相对于所述前轴承壳体以轴向距离定位并且相对于所述前轴承壳体基本共轴地定向，所述前轴承壳体和所述后轴承壳体均构造成接收所述转子轴穿过其中。进ー步的，所述上部包括从所述外表面向外延伸的转子锁组件。进ー步的，所述风カ涡轮机进ー步包括联接至所述转子轴的齿轮箱，所述支承框架下部包括从所述支承凸缘向外延伸的侧壁，所述侧壁包括第一齿轮箱支承构件和与所述第一齿轮箱支承构件相対的第二齿轮箱支承构件，所述第一齿轮箱支承构件和所述第二齿轮箱支承构件均构造成相对于所述侧壁支承所述齿轮箱。进ー步的，所述风カ涡轮机进ー步包括联接至所述齿轮箱的发电机，所述支承框架下部包括从所述支承凸缘向外延伸的至少ー个发电机支承组件，所述发电机支承组件构造成相对于所述支承框架支承所述发电机。进ー步的，所述风カ涡轮机进ー步包括联接至所述塔架的至少ー个偏航驱动组件，所述支承凸缘包括至少ー个开ロ，所述至少一个开ロ延伸穿过所述支承凸缘并且构造成接收所述偏航驱动组件穿过其中。在又ー个方面中，提供一种制造用于在风力涡轮机中使用的支承框架的方法。该方法包括形成包括腔的模制组件，该腔具有与支承框架基本相似的形状。该支承框架包括上部和从上部延伸的下部。上部包括至少ー个轴承壳体，该至少ー个轴承壳体具有的尺寸允许接收风カ涡轮机转子轴穿过其中。下部包括支承凸缘，该支承凸缘构造成联接至风カ涡轮机塔架以相对于塔架对支承框架进行支承。将金属合金沉积在腔内，以一体地形成包括上部和下部的支承框架。进ー步的，所述方法进ー步包括使用砂型鋳造形成模制组件。进ー步的，所述形成模制组件包括形成所述支承框架的所述上部，所述上部包括前轴承壳体和相对于所述前轴承壳体以轴向距离定位的后轴承壳体，所述前轴承壳体和所述后轴承壳体均构造成接收所述转子轴穿过其中。进ー步的，所述形成模制组件包括形成所述下部，所述下部包括从所述支承凸缘向外延伸的侧壁，其中所述侧壁包括第一齿轮箱支承构件和与所述第一齿轮箱支承构件相对的第二齿轮箱支承构件，所述第一齿轮箱支承构件和所述第二齿轮箱支承构件中的每ー个都构造成支承风カ涡轮机齿轮箱。进ー步的，所述形成模制组件进ー步包括形成所述下部，所述下部包括从所述支 承凸缘向外延伸的至少ー个发电机支承组件，所述发电机支承组件构造成相对于所述支承框架支承发电机。附图说明图I是示例性风カ涡轮机的透视图。图2是图I所示的风カ涡轮机的一部分的示意图，其中包括示例性支承框架。图3是图2所示的支承框架的透视图。图4是图2所示的支承框架的另ー个透视图。图5是示出示例性方法的流程图，该示例性方法可以用于制造在图I所示的风カ涡轮机中使用的支承框架。50风向附图标记列表 3052叶片根部10风カ涡轮机54负载传递区域12塔架56轴线14支承表面58基本圆柱形体部16支承框架60第一端18机舱62第二端20齿轮箱64中心线轴线22发电机66转子凸缘24转子68高速轴26转子轴70前部段28发电机框架 4072后部段30壳体74纵向轴线32内表面76侧壁34机舱腔7本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在风力涡轮机(10)中使用的支承框架(16)，所述风力涡轮机包括塔架(12)和可旋转地联接至转子轴(26)的转子(24)，所述支承框架包括：上部(78)，所述上部(78)包括内表面(82)、外表面(84)和至少一个轴承壳体(86)，所述至少一个轴承壳体(86)具有的尺寸允许接收所述转子轴穿过其中；以及下部(80)，所述下部(80)与所述上部一体地形成并且从所述上部延伸，所述下部包括支承凸缘(118)，所述支承凸缘(118)构造成联接至所述塔架，以相对于所述塔架支承所述转子轴和所述转子。
【技术特征摘要】
2011.06.20 US 13/1644821.一种用于在风カ涡轮机(10)中使用的支承框架(16)，所述风カ涡轮机包括塔架(12)和可旋转地联接至转子轴(26)的转子(24)，所述支承框架包括 上部(78)，所述上部(78)包括内表面(82)、外表面(84)和至少ー个轴承壳体(86)，所述至少ー个轴承壳体(86)具有的尺寸允许接收所述转子轴穿过其中；以及 下部(80)，所述下部(80)与所述上部一体地形成并且从所述上部延伸，所述下部包括支承凸缘(118)，所述支承凸缘(118)构造成联接至所述塔架，以相对于所述塔架支承所述转子轴和所述转子。2.根据权利要求I所述的支承框架(16)，其特征在于，所述上部(78)进ー步包括 前轴承壳体(96);以及 后轴承壳体(98)，所述后轴承壳体(98)相对于所述前轴承壳体以轴向距离定位并且相对于所述前轴承壳体基本共轴地定向，所述前轴承壳体和所述后轴承壳体均构造成接收所述转子轴(26)穿过其中。3.根据权利要求I所述的支承框架(16)，其特征在于，所述上部(78)包括从所述外表面(84)向外延伸的转子锁组件(106)。4.根据权利要求I所述的支承框架(16)，其特征在于，所述风カ涡轮机(10)包括联接至所述转子轴(26)的齿轮箱(20)，所述下部(80)包括从所述支承凸缘(118)向外延伸的侧壁(134)，所述侧壁包括第一齿轮箱支承构件(140)和与所述第一齿轮箱支承构件相对的第二齿轮箱支承构件(142)，所述第一齿轮箱支承构件和所述第二齿轮箱支承构件均构造成相对于所述侧壁支承所述齿轮箱。5.根据权利要求4所述的支承框架(16)，其特征在于，所述第一齿轮箱支承构件(140)和所述第二齿轮箱支承构件(142)均包括相对于中...
【专利技术属性】
技术研发人员：MJ卢诺，JP戴维斯，SW布莱克威尔，RN劳，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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