[发明专利]用于组装和控制单壳旋转机的方法和设备

说明书

技术领域

[0001]本发明一般涉及旋转机，更特别地，涉及用于组装和控制风轮机舱的方法和设备。

背景技术

[0002]至少有一些已知的风轮发电机(“风轮机”)包括具有多个叶片的转子。该转子耦合到可旋转轮轴以便于将机械风能转换为驱动一个或多个发电机的机械旋转转矩。虽然有一些已知的风轮机包括无齿轮的直接驱动发电机，但是已知的风轮机一般都包括通过变速箱旋转耦合到该转子的发电机。该变速箱有助于增加该涡轮转子固有的低转速。该发电机使用该转速来有效促进将旋转机械能转换为电能并供给到应用网络。

[0003]在已知的包括变速箱的风轮机中，该转子、发电机、变速箱和其他风轮组件典型地被安装在一个机箱或机舱内的承载基架上，该机箱或机舱被设置在一个基座的顶部，该基座可以是桁架或管塔。由于该风轮机部件被安装在承载基架上，该机舱的外壳或外板用作非承载保护壳，其可以由大型铸件制成。因此，一些已知的机舱结构显著增加了风轮塔顶部的重量以助于支撑设置在其中的风轮机部件。此外，一些已知机舱的任何相关部件支撑部件也有助于增加风轮塔顶部的重量。作为增加重量的结果，一些已知的机舱使得风轮机的资本成本和工作成本增加。

发明内容

[0004]在一方面，提供了一种用于组装旋转机的方法。该方法包括提供至少一个组件。该组件是旋转部件和静止部件中的至少一个。该方法还包括将该组件耦合到单壳机舱结构。该单壳机舱结构包括在该组件的至少一部分上延伸的外壳。

在另一方面，提供了一种风轮发电机。该风轮发电机包括至少一个组件。该组件包括旋转部件和静止部件中的至少一个。该风轮发电机还包括耦合到该组件的单壳机舱结构。该单壳机舱结构包括在该组件的至少一部分上延伸的外壳。

[0005]在另一方面，提供了一种用于旋转机的单壳机舱。该单壳机舱包括至少一个组件。该组件包括旋转部件和静止部件中的至少一个。该单壳机舱还包括耦合到该组件的外壳。该外壳在该组件的至少一部分上延伸。

附图说明

[0006]图1是一个包括机舱的示例性风轮发电机的示意图；

[0007]图2是图1所示单壳机舱的外壳的轴向偏斜分解截面图；

[0008]图3是可以集成到图2所示外壳中的可选的冲压安装部分的放大分解截面图；

[0009]图4是可以集成到图2所示外壳中的另一可选的冲压安装部分的放大分解截面图；

[0010]图5是可以集成到图2所示外壳中并使用的另一可选的冲压安装部分的放大分解截面图。

具体实施方式

[0011]这里所述的示例性方法和设备通过提供一个单壳机舱结构克服了已知机舱的结构缺陷。应当认识到，在本申请中所使用的“单壳”是指一种结构，其被配置成使用薄外壳或外板来支撑耦合在其上的部件的总机械重量和压力负荷的主要部分。更特别地，应当认识到，在本申请中所使用的“单壳机舱”是指一种机舱结构，其被配置成使用外壳或外板来支撑耦合在其上的风轮机部件的总机械重量和压力负荷的主要部分。在一个示例性实施例中，该外壳是具有很少或没有内部支撑部件的薄外壳，该支撑部件例如但不限于设置在该外壳内的承载基座。

[0012]图1是一个示例性风轮发电机100的示意图。在该示例性实施例中，风轮发电机(“风轮机”)100是一个水平轴风轮机。可选地，风轮机100可以是垂直轴风轮机。风轮机100包括直立在支撑面104上的支柱102，耦合到支柱102的单壳机舱106，和耦合到机舱106的转子108。转子108包括可旋转轮轴110和耦合到轮轴110的多个转子叶片112。在该示例性实施例中，支柱102由钢管制成，并且包括在支撑面104和机舱106之间延伸的空腔(未示出)。在一个替代实施例中，支柱102是X形支柱。支柱102的高度是基于本领域已知的因素和条件来选择的。在该示例性实施例中，转子108包括三个转子叶片112。在一个替代实施例中，转子108可以包括多于或少于三个转子叶片112。

[0013]在该示例性实施例中，叶片112具有50米(m)(164英寸(ft))和100m(328ft)之间的长度。替代地，叶片112可以具有任何长度。叶片112连接到转子轮轴110以促进转子108围绕中心旋转轴114旋转，从而将来自风的动能转换为可用的机械能，继而转换为电能。更特别地，通过将每个叶片112的叶片根部116耦合到轮轴110上的多个负荷转移区域118而使叶片112与轮轴110紧密配合。负荷转移区域118包括轮轴负荷转移区域(未示出)和叶片负荷转移区域(未示出)。由叶片112产生的负荷通过负荷转移区域118转移到轮轴110上。