專利名稱：塔上安裝風力渦輪機的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在支承塔頂安裝風力渦輪機的方法和裝置，更具體地說，涉及一方法和裝置，其中風力渦輪機置于沿塔側配置的軌道或導軌上滾動的托架上，再用卷揚機向上提升塔的高度。
背景技術：
采用風力渦輪機發(fā)電已漸漸成為潮流。風力渦輪機一般包括一轉子驅動的發(fā)電機，其安裝在高達70米或更高的塔頂上。所述的塔通常會預先被豎立，然后，通常借助極大型起重機把風力渦輪機安裝在塔頂上。風力渦輪機在塔頂上安裝的通常方法十分昂貴，因為采用極大型起重機把風力渦輪機安置在塔頂很昂貴以及在豎立的過程當中，使起重機就位的成本也十分高。因此，能夠把風力渦輪機安裝在塔頂上而不需用極大型起重機是很有利的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的風力渦輪機組合包括一具有上下端并垂直配置的塔，在塔的一側裝有一導軌并在塔的上下端之間延伸。所述組合還提供渦輪托架，其上安裝一可旋轉的平臺并適合在其上安裝風力渦輪機。托架最初由例如卡車、拖車等輪式框架承載?？ㄜ嚨呐渲靡雇屑芸蓮目ㄜ囈频綄к壍南露恕Ｍ屑茏畛跻源怪蔽恢门渲迷趯к壍南露松?。一旦托架裝在導軌的下端上，托架的平臺就轉向水平放置位置，使風力渦輪機能夠被安裝在其上，渦輪一般可水平放置。當風力渦輪機被固定在平臺上之后，轉動平臺以使風力渦輪機大體上垂直放置，其主軸(轉子軸)處于風力渦輪機的上部。然后，旋轉器/輪軸和轉子葉片被固定在主軸上，而轉子葉片則處于水平放置位置。一卷揚機再把托架和在托架上的風力渦輪機一起拉上塔上端。當托架到達塔上端時，平臺再次轉動以使風力渦輪機再次大體上水平地配置。然后，風力渦輪機就水平地滑向塔頂上，這時候，風力渦輪機與平臺的滑軌脫離和固定在塔頂上。然后，托架下降到塔的下端并移離導軌和放回卡車上。因此，這托架可再用作豎立其他風力渦輪機組合。本發(fā)明也公開了另一種方法。
在另一種方法中，如前述方法中所述那樣，托架最初由例如卡車、拖車等輪式框架承載?？ㄜ嚨呐渲靡雇屑芸蓮目ㄜ囈频綄к壍南露?。托架最初以垂直放置位置配置在導軌的下端上。一旦托架裝在導軌的下端上，托架的平臺就轉向一水平放置位置，使渦輪機能夠安裝在其上，而渦輪機一般水平放置并使渦輪機這樣配置以使渦輪機的主軸伸向塔的一側。渦輪機被固定在平臺以后，卷揚機向上把托架提升到塔上一高于轉子掃過面積的距離。然后，把旋轉器/輪軸和轉子葉片固定在主軸上，以使轉子葉片處于垂直配置的狀態(tài)。卷揚機再把托架和在其上的風力渦輪機拉上塔的上端。當托架到達塔的上端時，使風力渦輪機水平地滑動到塔的頂端上，其時，風力渦輪機與平臺的滑軌脫離和被固定在塔頂上。然后，托架下降到塔的下端并移離導軌和放回卡車上。因此，托架就可再用作豎立其他風力渦輪機組合。在這另一種方法中，風力渦輪機始終保持在水平放置位置，從而消除任何液體從變速箱、發(fā)電機等等漏滴的問題。
本發(fā)明的首要目的是提供一種風力渦輪機組合的改進安裝方法。
木發(fā)明的進一步目的是提供一種把風力渦輪機配置在風力渦輪機塔頂端的方法，本方法不需要使用大型起重機。
本發(fā)明還有另一目的是提供一風力渦輪機組合，其中渦輪機塔的一側設有導軌以為托架在導軌上垂直向上移動提供支承風力渦輪機的托架。
本發(fā)明還有另一目的是提供一種風力渦輪機組合的改進安裝方法及裝置，與先有技術安裝方法相比，本發(fā)明將具有更少的危險性。
本發(fā)明進一步的目的是提供一種風力渦輪機的改進型塔。
這些和其余的目的對于本領域的技術人員均是顯而易見的。


圖1所示為本發(fā)明的風力渦輪機組合的側視圖；
圖2所示為本發(fā)明的風力渦輪機組合的前視圖；圖3A所示為塔的側視圖并表明支承風力渦輪機的托架支承在塔的下端的一拖車上；圖3B所示為圖3A的局部微放大視圖；圖4所示為與圖3B相似的視圖，不同在于托架正由拖車移到導軌上；圖5所示為與圖4相似的視圖，不同在于托架業(yè)已完全脫離拖車并安裝在導軌上；圖6所示為與圖5相似的視圖，不同在于托架上的平臺正轉向水平位置；圖7所示為與圖6相似的視圖，不同在于托架上的平臺業(yè)已轉到水平位置和風力渦輪機正在向平臺降下；圖8所示為與圖7相似的視圖，不同在于其表明渦輪機業(yè)已放在托架的平臺上；圖9所示為與圖8相似的視圖，不同在于其表明托架上的平臺和風力渦輪機正移向垂直的位置；圖10所示為與圖9相似的視圖，不同在于托架上的平臺和風力渦輪機已經(jīng)移到垂直放置位置；圖11所示為與圖10相似的視圖，但它表明旋轉器/輪軸和轉子正向風力渦輪機降下；圖12所示為與圖11相似的視圖，不同在于旋轉器/輪軸和轉子葉片業(yè)已安裝在風力渦輪機上；圖13所示為以圖12的13-13線向下看的俯視圖；圖14所示為一側視圖，其表明托架和風力渦輪機業(yè)已移到塔的上端；圖15所示為與圖14相似的視圖，不同在于托架正從它的垂直放置位置轉向它的水平位置；圖16所示為與圖15相似的視圖，不同在于托架上的平臺和渦輪機業(yè)已移到水平放置位置；圖17所示為與圖16相似的視圖，不同在于其表明渦輪機已由托架上的平臺滑向塔頂；圖18所示為與圖17相似的視圖，不同在于其表明托架上的平臺正在轉向垂直的于置位置；圖19所示為與圖18相似的視圖，不同在于其表明托架正向地面降落；圖20所示為與圖19相似的視圖，不同在于其表明托架正在移到拖車上；圖21所示為一局部側視圖，其表明卷揚機與托架的連接而托架在拖車上；圖22所示為一剖視圖，其表明塔、導軌和托架之間的關系；圖23所示為一局部側視圖，其表明托架上的平臺處于垂直放置位置；圖24所示為一局部側視圖，其表明托架上的平臺已經(jīng)移到塔的上端，虛線表示托平臺部分朝向塔的頂端移動的方向。
具體實施例本發(fā)明的風力渦輪機組合通常涉及參考號10和包括一座高達70米或更高的塔12。一支承結構14以斜拉式支架結構14A和14B的方式在塔12的一側提供穩(wěn)定作用。支架14A和14B采用撐條15與塔連接。參考號16涉及一傳統(tǒng)的風力渦輪機，其包括一外殼18用作收藏各類風力渦輪機16零件，例如冷卻系統(tǒng)、發(fā)電機、變速箱和一包括轉子葉片的旋轉器/輪軸20安裝在延伸的主軸22上。風力渦輪機16包括一常規(guī)的基礎部分24并固定在塔12的上端。這時候，塔12除了采用斜拉式支架結構分配負載和能采用較輕的材料建造塔12以使塔12穩(wěn)定以外，風力渦輪機組合10的結構通常是傳統(tǒng)的先有技術。
塔12具有一導軌26，其在實施例中包括一對垂直配置并彼此間隔的導軌28及30，這一對導軌28和30放置在塔12的一側并在塔12的下端和頂端之間延伸。雖然，最好是配置一對導軌28和30但也可采用任何所需數(shù)量的導軌。此外，導軌28和30可放置在塔12的對邊并采用與本文所公開的不同的型狀。例如可采用T型導軌。
參考號32一般涉及一托架并適合沿導軌28和30移動，托架上包括一平臺52適合把風力渦輪機16固定以及包括可把平臺52相對托架轉動大約90度的裝置，以下將會詳細形容。托架32最好能移動地放置在例如卡車或拖車36的輪式框架上，這樣的框架有一對彼此間隔的導軌38并適合與導軌28和30的下端緊密配合或對齊，因此，托架32可從輪式框架36的位置移動到導軌28和30上。
托架32包括一對突出的構件40和42并各有凹進部分44和46，凹進部分適合接合導軌28和30，同時也適合在托架32安裝在輪式框架36上時接合導軌38。凹進部分44和46里最好設有多個滑軌或滾輪48以幫助托架32相對導軌28和30滑動。一般而言，托架32包括一結構50以便穩(wěn)定一可轉動的平臺52，這平臺可由動力缸54等裝置或其他機構轉動?；?6最好可滑動地安裝在平臺52上以使滑軌56從圖24表明的位置移向塔12，再使渦輪機16從托架移動到塔12的上端，以下將會詳細形容?；?6包括把風力渦輪機16選擇性地固定在其上的裝置。
參考號58涉及一卷揚機，其最好放置在塔12的下端和由下端伸展出一卷揚機鋼索60。卷揚機鋼索60最好圍繞滑輪62，再向上延伸越過滑輪64和66直到塔12的上端。然后，如圖21所示，卷揚機鋼索60向下延伸并連接托架32。
正如先前所述，除了結構14以外，塔12首先以傳統(tǒng)的方式豎立并具有導軌28和30。當要把渦輪機16安裝在塔12的上端時，輪式框架36將放置在塔12的下端附近，以便導軌38與導軌28和30的下端緊密配合。然后，如圖4和5所示，卷揚機鋼索60連接托架32并開動卷揚機58，以便鋼索60把托架32從輪式框架36提升到導軌28和30的下端。如圖5所示，托架32放置在導軌28和30的下端時，平臺52從圖5的垂直配置轉到圖6的位置，然后再轉到圖7的位置。這時候，輪式框架36可從塔12的下端移開。如圖8所示，當平臺52在圖5的位置時，一小型起重機把風力渦輪機16放在滑軌56上把它穩(wěn)固地扣緊。然后，平臺52從圖8的位置移到圖9的位置，再移動到圖10的位置，這時候，風力渦輪機16大體上是垂直放置位置。當風力渦輪機16在圖10和11的位置時，附有轉子葉片22的旋轉器/輪軸20由小型起重機等放置在風力渦輪機16的主軸上。這里應留意轉子葉片22可在旋轉器/輪軸20安裝在風力渦輪機16之后才固定在旋轉器/輪軸20上。圖12所示為表明旋轉器/輪軸20和轉子葉片22已安裝在風力渦輪機16上。圖13所示為風力渦輪機16以圖12的狀態(tài)所表明的頂視圖。
當旋轉器/輪軸20和轉子葉片22裝上風力渦輪機16時，安裝在托架32上的風力渦輪機16將借助卷揚機58拉上塔12的上端。當托架32被卷揚機提升到圖14的位置時，平臺52會從它的垂直配置轉到圖15的位置，再轉到圖16的位置。然后，如圖24所示的虛線箭頭記號，滑軌56移動向塔12的上端以便風力渦輪機16由滑軌56移離并固定在塔12的上端。如圖18所示，當渦輪機16固定在塔12的上端時，平臺52從它的水平放置位置移動到圖18的位置，然后再移動到垂直的位置。然后，托架32在導軌28和30上降到塔的下端。輪式框架36配置在塔的下端附近，以便輪式框架的導軌38再一次對齊導軌28和30。然后，托架32從導軌28和30移到輪式框架36的導軌38上，以便托架32放置在輪式框架36上。這樣，輪式框架36和托架32就可以移到別的地方再豎立其他風力渦輪組合10。
以下敘述的渦輪機16可采用不一樣的方式安裝或裝配在塔的上端上。正如先前所述，當需要在塔12的上端安裝渦輪機16時，輪式框架36會配置在塔12下端的附近，以便導軌38與導軌28和30的下端對齊。然后，卷揚機鋼索60連接托架32和開動卷揚機58，以便鋼索60把托架32由輪式框架36提升到導軌28和30。當托架32業(yè)已放置在導軌28和30的下端時，平臺52將由圖5的垂直配置轉到圖6的位置，再轉到圖7的位置。這時候，輪式框架36可以移開塔12的下端。當平臺52在圖5的位置時，卷揚機把托架32沿導軌28和30向上提升，直到托架到達比轉子掃過的范圍更高的位置。然后，風力渦輪機16水平地放置和主軸橫向地由塔的一側伸展，再借助小型起重機把風力渦輪機16放置在托架32的平臺52上。垂直地放置的轉子葉片22附在旋轉器/輪軸20上，然后固定在風力渦輪機16的主軸上。
當旋轉器/輪軸20和轉子葉片22業(yè)已裝上風力渦輪機16后，載有風力渦輪機16的托架32借助卷揚機58提升上塔12的上端。當托架32提升到塔的上端時，滑軌56移向塔24的上端，以便風力渦輪機16從滑軌56移開并固定在塔24的上端。正如先前所述的方法，當風力渦輪機16固定在塔12的上端時，托架32將在導軌28和30降下直到塔的下端。
這另一種方法的優(yōu)點是風力渦輪機經(jīng)常是水平地放置位置。在某些情況下，如果風力渦輪機垂直地放置和在渦輪機的元件里預先注滿潤滑液、冷卻液等等，滲漏的情況就會發(fā)生。保持風力渦輪機的水平放置，就可以消除滲漏的問題。
雖然，較佳的方法是用卷揚機把風力渦輪機移動到塔的上端，但也可利用其他裝置。例如，利用其他形式的棘輪機構。也可以采用電機驅動的架子和小齒輪機構。
如此，便可了解這種新的裝置可用于安裝一風力渦輪機在一風力渦輪機塔的上端，這包括采用一可移動的托架安裝在塔的導軌上和消除極大型起重機的需要。關于托架32與導軌28和30之間的關系，其能確保防止托架32和導軌28和30之間不符要求的水平移動，卻容許承器32和導軌28和30之間符合要求的垂直移動。
因此，這樣的裝置可視為一種新的裝置和方法以及實現(xiàn)至少這種裝置所列的目的。
權利要求
1.一種組合，其包括一具有上下端并垂直配置的風力渦輪機塔、一在所述塔上并在塔的上端和下端之間延伸的導軌、一可移動地架在所述導軌上并在其上支承風力渦輪機的風力渦輪機托架、所述風力渦輪機托架最初配置在所述塔的下端的導軌上并可在所述導軌上移動到所述塔的上端以及一卷揚機，其設置在所述塔下端的附近并設有一卷揚機鋼索，其由下端向上伸展至所述塔的上端，再向下至所述塔的下端并連接所述的風力渦輪機托架，藉此，所述卷揚機可把所述風力渦輪機托架和安置在其上的風力渦輪機提升到所述塔的上端，以致于風力渦輪機安裝在所述塔的上端。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合，其特征在于所述的風力渦輪機可選擇性且可移動地安置在所述的風力渦輪機托架上。
3.根據(jù)權利要求2所述的組合，其特征在于所述風力渦輪機在所述塔的下端上以垂直放置位置安置在風力渦輪機托架上，以使轉子葉片能夠安裝在風力渦輪機上。
4.根據(jù)權利要求3所述的組合，其特征在于所述風力渦輪機以大體上垂直放置位置安置，因為所述卷揚機把風力渦輪機托架向上提升到所述塔的上端。
5.根據(jù)權利要求4所述的組合，其特征在于所述風力渦輪機托架包括一框架，所述框架具有一可轉動地固定在其上的風力渦輪機支撐件，以便所述風力渦輪機支撐件相對所述框架轉動。
6.根據(jù)權利要求1所述的組合，其特征在于所述導軌包括一對彼此有間距的軌道以及所述風力渦輪機托架具有一在其上設有的軌導接合件，與所述軌導接合，所述風力渦輪機托架可沿所述導軌移動。
7.根據(jù)權利要求6所述的組合，其持征在于所述軌道接合件以這樣一種方式與所述軌道接合，以限制所述風力渦輪機托架沿所述導軌水平移動。
8.一種在一設有上端和下端并垂直配置的風力渦輪機塔的上端上安裝一風力渦輪機的方法，這方法步驟包括在塔上配置一導軌，其在塔的上端和下端之間延伸；將其上安置一風力渦輪機的一風力渦輪機托架放置在所述的導軌上；使所述的風力渦輪機托架及風力渦輪機沿所述導軌向上移動到所述塔的上端以及把風力渦輪機固定在塔的上端。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其持征在于所述風力渦輪機可移動地配置在風力渦輪機托架上以及在所述風力渦輪機托架業(yè)已移到塔的頂端時，風力渦輪機可與所述風力渦輪機托架分離并再移到塔的上端并被固定。
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其持征在于所述風力渦輪機在所述塔的下端以垂直放置位置配置，以使轉子葉片能固定在風力渦輪機上。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于所述風力渦輪機托架包括使風力渦輪機可在垂直和水平放置位置之間轉動的轉動件，以及當風力渦輪機托架沿所述導軌向上移動時，風力渦輪機以垂直放置位置配置。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于所述風力渦輪機托架移到塔的上端時，所述垂直放置的風力渦輪機移到水平放置的位置。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于所述風力渦輪機由所述風力渦輪機托架移到塔的上端，則風力渦輪機處于水平于置狀態(tài)。
14.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于所述塔的下端設有一卷揚機，所述卷揚機使風力渦輪機托架和風力渦輪機沿所述的導軌移動。
15.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于所述風力渦輪機托架最初放置在輪式框架上和所述風力渦輪機托架最初是從輪式框架移到所述導軌上。
16.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于所述風力渦輪機托架和風力渦輪機沿所述導軌移動時，所述風力渦輪機托架及風力渦輪機的水平移動將受到限制。
17.一種組合，其包括一具有上端和下端并垂直配置的風力渦輪機塔、一在所述塔上并在塔的上端和下端之間延伸的導軌、一可移動地架在所述導軌上并在其上支承的風力渦輪機托架；所述風力渦輪機托架最初配置在所述塔的下端的導軌上并可在所述導軌上移動到所述塔的上端以及使所述風力渦輪機托架相對所述導軌垂直地移動的動力。
18.根據(jù)權利要求17所述的組合，其特征在于使所述風力渦輪機托架在所述導軌上垂直地移動的動力包括一卷揚機。
19.一種組合，其包括一具有上端和下端垂直配置的塔和固定所述的塔的與地接合的斜拉式支架結構。
20.根據(jù)權利要求19所述的組合，其特征在于所述斜拉式支架結構包括一對支架件，其在所述塔下端的上面與所述的塔固定，并由此向下及向外伸展。
21.根據(jù)權利要求20所述的組合，其特征在于使多個撐條在所述支架件和塔之間伸展和固定。
22.一種組合，其包括一具有上端和下端并垂直配置的風力渦輪機塔、一在所述塔上并在塔的上端和下端之間延伸的導軌、一可移動地架在所述導軌上的風力渦輪機托架、所述風力渦輪機托架最初配置在所述塔的下端的導軌上并可在所述導軌上移動到所述塔的上端以及使所述風力渦輪機托架相對所述塔移動的動力。
23.一種在設有上端和下端并垂直地配置的風力渦輪機塔的上端上安裝一風力渦輪機的方法，其步驟包括在所述塔上配置一導軌，所述導軌在上端和下端之間延伸；將其上安置一風力渦輪機的一風力渦輪機托架，放置在所述的導軌上；使所述風力渦輪機托架和風力渦輪機沿所述導軌向上移動到所述塔的上端；以及把風力渦輪機固定在塔的上端；所述風力渦輪機托架最初配置在輪式框架上和所述風力渦輪機托架最初由輪式框架移到所述導軌上。
24.一種在設有上端和下端垂直地配置的風力渦輪機塔的上端上安裝一風力渦輪機的方法，其步驟包括在所述塔上配置一導軌，其在上端和下端之間延伸；將適合于在其上放置風力渦輪機的一風力渦輪機托架放置在所述的導軌上；把所述風力渦輪機放置在所述的風力渦輪機托架上；使所述的風力渦輪機托架及風力渦輪機沿所述導軌向上移動到塔的上端以及把風力渦輪機固定在塔的上端，所述風力渦輪機托架最初配置在一輪式框架上和所述風力渦輪機托架最初是由輪式框架移到所述導軌上。
25.一種組合，其包括一設有上端和下端并垂直配置的塔、所述塔的下端大體上配置在地平面上、一斜拉式支架結構，其具有上端和下端，以其上端固定在所述塔的上端和下端中間以及從上端向下和向外伸展，以致于斜拉式支架結構的下端大體上配置和固定在地平面上。
26.根據(jù)權利要求25所述的組合，其特征在于所述斜拉式支架結構包括一對支架件，其固定在所述塔下端的以上的塔上，由此向下和向外伸展。
27.根據(jù)權利要求26所述的組合，其特征在于多個撐條在所述塔與支架件之間伸展和固定。
全文摘要
本發(fā)明的裝置用于把風力渦輪機安裝在風力渦輪機塔(12)的上端，本發(fā)明還涉及風力渦輪機的安裝方法。塔的一側設有一對彼此間隔由塔底延伸至塔頂?shù)膶к?26)。一托架(32)可活動地安裝在導軌上并具有一可轉動地安裝在托架上并適合在其上支撐風力渦輪機的平臺(52)。托架安置風力渦輪機以便風力渦輪機在塔的下端時，把旋轉器/輪軸和轉子葉片固定在風力渦輪機上并且當用卷揚機把托架提升到塔頂時，為托架提供一可滑動地把風力渦輪機由托架移動到塔的頂端的構件。
文檔編號F03D11/04GK1539059SQ01823507
公開日2004年10月20日 申請日期2001年5月30日 優(yōu)先權日2001年5月30日
發(fā)明者J·O·維利斯, A·J·漢森, J O 維利斯, 漢森 申請人:瓦爾蒙特工業(yè)股份有限公司