專利名稱：風(fēng)力發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電站，其包括豎直塔，發(fā)電站的轉(zhuǎn)子安裝至塔的頂端并且朝向 風(fēng)對(duì)準(zhǔn)，所述轉(zhuǎn)子包括葉片以及支承上述轉(zhuǎn)子的輪轂部分，所述輪轂部分包括安放于軸承 上的、圍繞基本上豎直的軸線旋轉(zhuǎn)的輪轂框架，以及連接至上述輪轂框架的必要元件，比如 用于上述轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)軸、用于上述旋轉(zhuǎn)軸的軸承、可能的發(fā)電機(jī)裝置、以及輪轂框架的 旋轉(zhuǎn)器裝置，其中，轉(zhuǎn)子借助于該旋轉(zhuǎn)器裝置朝向風(fēng)對(duì)準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)已知的風(fēng)力發(fā)電站中，轉(zhuǎn)子葉片與塔頂部的其它設(shè)備(例如轉(zhuǎn)子軸) 的對(duì)準(zhǔn)或通過使整個(gè)塔在地表面的基座上旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，或利用安裝至塔頂部的軸承實(shí)現(xiàn)，安 放于所述軸承上的頂部能夠根據(jù)風(fēng)而繞著豎直軸線旋轉(zhuǎn)。如果風(fēng)力發(fā)電站的整個(gè)塔轉(zhuǎn)動(dòng)， 則使塔能夠旋轉(zhuǎn)的軸承必須造在地表面附近的基座中。如果塔被固定并且只有位于塔的端 部處的單元旋轉(zhuǎn)，則必須將適當(dāng)?shù)妮S承安裝至塔的頂端部。在現(xiàn)有技術(shù)的方案中，齒環(huán)與這 些軸承點(diǎn)結(jié)合安裝，并且通常還有被電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的齒輪，以及設(shè)置成與齒環(huán) 接觸的作為其輸出的齒輪。許多這樣的齒輪傳動(dòng)馬達(dá)和齒輪分布在齒圈上。上述現(xiàn)有技術(shù)方案的一個(gè)缺點(diǎn)在于，在利用電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)中不能實(shí)現(xiàn)齒環(huán) 旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)，更不用說旋轉(zhuǎn)的鎖定了，這是因?yàn)槿绻L(fēng)有力地幫助風(fēng)力發(fā)電站頂部轉(zhuǎn)動(dòng)，則 電動(dòng)馬達(dá)甚至可能超速突進(jìn)。然而，當(dāng)使用被制動(dòng)的馬達(dá)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)，但是其作 用被經(jīng)由齒輪箱傳遞至齒圈。因此當(dāng)制動(dòng)時(shí)，齒輪被加載。這種方案的最大缺點(diǎn)在于齒輪 傳動(dòng)的齒側(cè)間隙，所述間隙位于齒輪箱中的多個(gè)位置并且由于傳動(dòng)比的作用而倍增。通過 制動(dòng)盤和將制動(dòng)盤壓在齒環(huán)側(cè)部上的制動(dòng)瓦來防止間隙的影響，這種制動(dòng)防止由于間隙而 導(dǎo)致的游隙的產(chǎn)生。現(xiàn)有技術(shù)中還已知有在制動(dòng)器運(yùn)行的情況下驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)馬達(dá)，在這 種情況下，馬達(dá)的尺寸適于在制動(dòng)器運(yùn)行的情況下使輪轂部分旋轉(zhuǎn)。在這些情況下，如果必 須克服更強(qiáng)的風(fēng)來使輪轂部分轉(zhuǎn)動(dòng)，則齒輪傳動(dòng)馬達(dá)不再設(shè)法使輪轂部分旋轉(zhuǎn)。于是一陣 風(fēng)可能使輪轂部分旋轉(zhuǎn)并且馬達(dá)超速突進(jìn)。當(dāng)然能夠通過使用在中間的蝸輪來實(shí)現(xiàn)齒環(huán)旋轉(zhuǎn)的鎖定，但是在這種情況下，例 如當(dāng)使用1 1000的傳動(dòng)比時(shí)，在馬達(dá)與齒環(huán)之間會(huì)形成相當(dāng)大的間隙。與齒輪的其它部 分的轉(zhuǎn)矩容許極限相比，利用馬達(dá)產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相當(dāng)大，因此使傳動(dòng)裝置和齒輪變得過 載。當(dāng)使用液壓馬達(dá)時(shí)，也具有上述缺點(diǎn)。在沿雙向的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的情況下，頂部的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)不能在沒有間隙的情況下實(shí)現(xiàn)。如果情況為頂部甚至獨(dú)自地轉(zhuǎn)動(dòng)，則有時(shí)利用馬達(dá)制 動(dòng)，有時(shí)為驅(qū)動(dòng)，并且一定將發(fā)生由間隙所引起的損害。

發(fā)明內(nèi)容
為了消除上述缺點(diǎn)，已經(jīng)開發(fā)了新的風(fēng)力發(fā)電站，其中實(shí)施了以下構(gòu)思制造了一種系統(tǒng)，其中沒有間隙，也將不形成任何間隙。如果在接頭中形成間隙，可以利用汽缸力消除它，所述汽缸力可雙向使用。制造了一種系統(tǒng)，只要渦輪處于生產(chǎn)中，該系統(tǒng)就能夠使輪轂部分在強(qiáng)風(fēng)中旋轉(zhuǎn)， 風(fēng)速高達(dá)約25m/s，并且能夠在50m/s的風(fēng)暴中制動(dòng)。制造了一種系統(tǒng)，其能夠在所有條件中制動(dòng)，還能夠在沒有電的緊急狀況中制動(dòng)。一種系統(tǒng)，其中可以在輪轂部分中從上方更換系統(tǒng)的所有元件。根據(jù)本發(fā)明的新型風(fēng)力發(fā)電站的特征在于，輪轂框架的旋轉(zhuǎn)器裝置包括凸緣環(huán)， 所述凸緣環(huán)用作制動(dòng)盤和夾緊盤，固定至不旋轉(zhuǎn)的塔或固定至塔的延伸部分、或者固定至 旋轉(zhuǎn)的輪轂框架，多個(gè)夾緊裝置設(shè)置在所述凸緣環(huán)的表面上以便加壓和移動(dòng)至其表面上的 新位置，從而借助于從上述夾緊裝置離開的活動(dòng)式桿(例如可通過液壓方式伸長或縮短的 缸)，可在上述凸緣環(huán)與它的框架部分之間實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中，活動(dòng)式桿的第二端固定至 框架部分上。根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電站的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于還可容易地實(shí)現(xiàn)輪轂部分的非常緩慢 的對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)。輪轂部分可利用與用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的設(shè)備相同的設(shè)備鎖定于其位置。不需要大 的以及昂貴的齒圈。凸緣環(huán)或?yàn)檎w式環(huán)或者由多部件組裝，在這種情況下，在更換時(shí)部件 的輸送使得安裝無疑地更容易。另外，在實(shí)踐中，液壓缸相對(duì)便宜、可靠。缸的控制裝置也 容易實(shí)現(xiàn)。在輪轂部分中，設(shè)備可安裝在軸承附近或獨(dú)立于軸承的另一位置。


在下文中，將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中，圖1顯示風(fēng)力發(fā)電站頂部的旋轉(zhuǎn)器設(shè)備的剖視圖，該旋轉(zhuǎn)器設(shè)備連接至塔的頂 部。圖2顯示制動(dòng)盤/凸緣環(huán)和旋轉(zhuǎn)器設(shè)備的斜視圖。
具體實(shí)施例方式圖1顯示塔的第一延伸部分2牢固地固定至風(fēng)力發(fā)電站的不旋轉(zhuǎn)的塔1的頂部， 并且第一延伸部分2上方還具有第二延伸部分3。旋轉(zhuǎn)的輪轂部分4借助于軸承5和6連 接至不旋轉(zhuǎn)的部分的外側(cè)，在該輪轂部分中形成有固定凸緣和其中的用于軸的軸承座7，由 該軸支承的發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分和風(fēng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。輪轂部分4還包括位置用虛線表示的防 護(hù)殼。在該實(shí)施例中，輪轂部分4相對(duì)于塔1及其延伸部分2、3的轉(zhuǎn)動(dòng)借助于旋轉(zhuǎn)器設(shè) 備8、9、11、12產(chǎn)生。旋轉(zhuǎn)器設(shè)備包括由多個(gè)部件組裝的制動(dòng)盤/凸緣環(huán)8，其固定至塔1的 不旋轉(zhuǎn)的延伸部分。凸緣環(huán)8利用旋轉(zhuǎn)器設(shè)備的夾緊裝置13通過將該裝置壓靠著凸緣環(huán) 而被夾緊。旋轉(zhuǎn)器設(shè)備的其它部件被固定至輪轂框架4，利用所述其它部件，實(shí)現(xiàn)凸緣環(huán)8 與輪轂部分4之間需要的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。夾緊裝置13借助于壓力容器或低短行程液壓缸 被壓在凸緣環(huán)8上。夾緊裝置實(shí)際上為制動(dòng)瓦。另外，在特定情況下制動(dòng)瓦可為分離的、例 如固定的另外的制動(dòng)瓦，其被控制以進(jìn)行制動(dòng)，在這種情況下，夾緊裝置9、13為被彼此分 開進(jìn)行控制和移動(dòng)的夾緊裝置。圖2顯示了四個(gè)夾緊裝置單元9，它們對(duì)稱地設(shè)置并且包括摩擦表面13以及壓縮 裝置，摩擦表面13利用該壓縮裝置被壓在凸緣環(huán)8的兩凸緣表面上。制動(dòng)瓦/壓縮器件例如為浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，即在一側(cè)上有固定爪和在另一側(cè)上有能以液壓方式移動(dòng)的第二爪。通過液壓缸11實(shí)施的桿將夾緊裝置單元9留給四個(gè)固定件12，所有八個(gè)液壓缸 的外端部借助于固定件12被支承在輪轂部分4上。夾緊裝置/制動(dòng)瓦受力控制。在圖2 中，利用置于槽中的銷方法控制它們，在這種情況下即使在打開狀態(tài)，它們也停留在凸緣環(huán) 8上為它們預(yù)定的位置。圖1示出了在輪轂部分4的外邊緣上形成于輪轂部分4中的加寬部14，定位部件 12被固定至加寬部14的頂部上。有四個(gè)均勻地分布的加寬部14，還有定位部件12。加寬 部14可為單面的或雙面的。當(dāng)凸緣環(huán)8對(duì)于其部分而言位于輪轂部分4內(nèi)部時(shí)，在輪轂部 分4中形成用于缸11的孔15，缸通過所述孔設(shè)置在輪轂部分4內(nèi)部以便使得它們的第二端 位于夾緊單元9中?？刂茍D2的液壓缸11以利用它們實(shí)現(xiàn)凸緣環(huán)8與輪轂部分4之間的相互旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。所有夾緊單元9都受到壓縮。缸11中的四個(gè)缸為推動(dòng)作用，四個(gè)為拉動(dòng)作用。當(dāng)缸11 的運(yùn)動(dòng)的界限終止時(shí)，它們在移動(dòng)期間通過打開夾緊裝置13的壓縮而被(例如一次一個(gè)) 移動(dòng)至凸緣環(huán)8上的一個(gè)新的位置。因此，當(dāng)其在操作時(shí)，三個(gè)足夠保持其處于其位置中。 當(dāng)其在風(fēng)暴中停駐時(shí)，需要全部4個(gè)。借助于缸11，實(shí)現(xiàn)了輪轂部分4需要的緩慢且穩(wěn)定的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及通過關(guān)閉缸的閥所獲得的輪轂部分的鎖定。凸緣環(huán)8由分段部分形成，容易 安裝且必要時(shí)容易更換。在新的情況下，凸緣環(huán)可為單件，分段為備用件。代替液壓缸，還可以使用形成機(jī)械線性運(yùn)動(dòng)的其它致動(dòng)器，例如利用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的 螺旋件。
權(quán)利要求
1.風(fēng)力發(fā)電站，其包括豎直塔(1)，發(fā)電站的轉(zhuǎn)子安裝至塔的頂端并且朝向風(fēng)對(duì)準(zhǔn)， 所述轉(zhuǎn)子包括葉片以及支承所述轉(zhuǎn)子的輪轂部分，所述輪轂部分包括安放于軸承(5、6)上 的、圍繞基本上豎直的軸線旋轉(zhuǎn)的輪轂框架G)，以及連接至所述輪轂框架的必要元 件，例如用于所述轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)軸、用于所述旋轉(zhuǎn)軸的軸承、可能的發(fā)電機(jī)裝置、以及輪 轂框架(4)的旋轉(zhuǎn)器裝置，轉(zhuǎn)子借助于所述旋轉(zhuǎn)器裝置朝向風(fēng)對(duì)準(zhǔn)，其特征在于，輪轂框架 ⑷的旋轉(zhuǎn)器裝置包括制動(dòng)盤/凸緣環(huán)(8)，所述制動(dòng)盤/凸緣環(huán)固定至不旋轉(zhuǎn)的塔⑴或 固定至塔的延伸部分O)，或者固定至旋轉(zhuǎn)的輪轂框架G)，多個(gè)夾緊裝置(1 設(shè)置在所述 制動(dòng)盤/凸緣環(huán)的表面上以便加壓和移動(dòng)至所述制動(dòng)盤/凸緣環(huán)的表面上的新位置，從而 借助于離開所述夾緊裝置(13)的活動(dòng)式桿，例如能通過液壓方式伸長或縮短的缸(11)，能 在所述凸緣環(huán)(8)與所述凸緣環(huán)的框架部分(4)或部件(1、幻之間實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中活 動(dòng)式桿的第二端固定至所述框架部分或部件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，制動(dòng)盤/凸緣環(huán)⑶固定至塔⑴ 的不旋轉(zhuǎn)的部分并且從所述不旋轉(zhuǎn)的部分伸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，制動(dòng)盤/凸緣環(huán)(8)固定至旋轉(zhuǎn)的 輪轂框架(4)并且用作從所述輪轂框架向內(nèi)指向的凸緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，借助于壓在凸緣環(huán)(8)上的夾緊裝 置(1 和活動(dòng)式桿實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到限制并且旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的控制裝置包括能夠?qū)A緊裝 置(1 移動(dòng)至凸緣環(huán)(8)上的新加壓位置以便獲得增加的運(yùn)動(dòng)界限的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，控制裝置包括用于一次將一個(gè)或 多個(gè)夾緊裝置(1 移動(dòng)至新位置的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，推動(dòng)作用和拉動(dòng)作用缸(11)兩者 都被固定至夾緊裝置(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，制動(dòng)瓦/夾緊裝置(13)包括致動(dòng) 器，例如液壓缸，所述致動(dòng)器將夾緊裝置的摩擦表面壓在凸緣環(huán)(8)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，由分段部件組裝凸緣環(huán)(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，在制動(dòng)瓦/夾緊裝置(13)的壓縮 裝置中，凸緣環(huán)(8)被壓在摩擦墊之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電站，其包括豎直塔(1)，發(fā)電站的轉(zhuǎn)子安裝至塔的頂端并且朝向風(fēng)對(duì)準(zhǔn)，所述轉(zhuǎn)子包括葉片以及支承所述轉(zhuǎn)子的輪轂部分，所述輪轂部分包括安放于軸承(5、6)上的、圍繞基本上豎直的軸線旋轉(zhuǎn)的輪轂框架(4)，以及連接至所述輪轂框架(4)的必要元件，例如用于所述轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)軸、用于所述旋轉(zhuǎn)軸的軸承、可能的發(fā)電機(jī)裝置、以及輪轂框架(4)的旋轉(zhuǎn)器裝置，轉(zhuǎn)子借助于所述旋轉(zhuǎn)器裝置朝向風(fēng)對(duì)準(zhǔn)。輪轂框架(4)的旋轉(zhuǎn)器裝置包括制動(dòng)盤/凸緣環(huán)(8)，所述制動(dòng)盤/凸緣環(huán)固定至不旋轉(zhuǎn)的塔(1)或固定至其延伸部分(2)，或者固定至旋轉(zhuǎn)的輪轂框架(4)，多個(gè)夾緊裝置(13)設(shè)置在所述制動(dòng)盤/凸緣環(huán)的表面上以便加壓和移動(dòng)至其表面上的新位置，從而借助于離開所述夾緊裝置(13)的活動(dòng)式桿，例如可通過液壓方式伸長或縮短的缸(11)，能在所述凸緣環(huán)(8)與它的框架部分(4)或部件(1、2)之間實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中，活動(dòng)式桿的第二端固定至所述框架部分或部件上。
文檔編號(hào)F03D1/00GK102149920SQ200980135033
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者P·霍爾姆 申請(qǐng)人:梅爾文托有限公司