[发明专利]包括升降装置的风力机

说明书

本发明涉及一种具有升降装置的风力机。本发明具体地涉及一种风力机，该风力机具有塔架、能量转换单元、顶部承载件、支承单元以及缆索，能量转换单元基本上设置在上塔架截面外侧并具有发电机和风轮，该风轮具有连接到轮毂的至少一个风轮叶片，顶部承载件设置在塔架上并将能量转换单元连接到塔架，支承单元紧固到顶部承载件并沿能量转换单元的纵向延伸，缆索用于提升和降低能量转换单元。

已知建立风力机在技术方面和物流方面都是复杂的过程。特别是，较大重量的风力机部件和它们的尺寸需要使用诸如专用起重机之类的专用设备，这些设备的使用特别是在安装离岸的风力机时需服从于长期规划。

长久以来试图通过如下方式来解决此问题：将风力机本身的塔架设计成起重机或者它具有作为风力机的一体部件的起重机，以使得在建立风力机时通常所需的工作至少部分地减到最少。

例如，EP 0 783 630 A1公开了一种风力机上的负载升降装置，其中，将可枢转的起重机臂设置在位于塔架上的主承载件上。该起重机具有设置在偏航系统的转动轴线上的起重臂，该起重臂可枢转到塔架的两侧。升降缆索经由若干个滑轮引导并最终由绞盘接纳或分配。尽管这未明显地提及，但起重机臂在建立风力机之后由机舱整流罩接纳，因而，在可再次使用起重机之前必须先再次移除机舱整流罩。

以类似的方式，DE 199 55 516 C1示出一种风力机和用于移除和安装风力机的机器外壳的主要部件的方法，采用此风力机，风力机的发电机和传送机构可通过设置在机舱的底板上的开口从底板向上拉起并直接移动到机舱内部。为此，起重机臂可枢转地设置在机舱内部，其中，为了操作起重机，有必要打开机舱的上整流罩。

这些已知设计的缺点是已提出的起重机臂由于它们要能够枢转而难以构造，且风力机的传统部件还必须设计成能吸收在使用起重机臂时产生的力。此外，必须打开机舱以使用起重机，或者必须移除机舱整流罩。

WO 2008/148874 A1也公开了一种风力机，其中，升降装置(Hebezeug)设置在安装于风力机塔架上的框架内，该升降装置能在建立风力机时升降由风轮、轮毂、风轮叶片和发电机预组装而成的能量转换单元，该能量转换单元连接到设置在塔架上的框架并由此连接到塔架。在此，框架具有这样的设计，它突出超过上塔架截面，因而，能量转换单元设置在上塔架截面之外。由于这种布置，风力机可被提升并可连接到框架，而没有与塔架相撞的任何风险。

尽管这是基本上有利的构造，但这种先前已知的风力机的构造的缺点在于，升降缆索从水平面转换到垂直面的位置距离是预先确定的。这实际上对升降装置的操作设定了严格的限制，例如是由于确保防止能量转换单元与塔架相撞的风速上限。

如DE 103 27 849 A1所建议的，能枢转的起重臂和能在机舱上运动的起重机绞盘不能在此使用，这是因为它们不是为了在提升或降低能量转换单元时产生的负载而设计的并且不可充分地确保安全。此外，考虑到它们露出的位置，它们经受腐蚀和在极限气候中与天气相关的疲劳现象，因此也不适于长时间可靠地提升和降低。这特别是涉及升降装置的驱动装置和升降缆索本身。

因此，从WO 2008/148874 A1出发，本发明的目的是进一步开发已知的风力机，以使能量转换单元在提升位置能更好地对准以连接到风力机的塔架，并且因此总体上更易于建立、维护和维修风力机。较佳地，用于提升和降低能量转换装置的装置和设备还应可以达到尽可能长的使用寿命。

此目的由具有权利要求1所述特征的风力机来实现。从属权利要求表现了本发明的有利设计方式。

特别有利的是，本发明可利用由DE 10 2007 012 408 A1已知的风力机。参见全部已知的这种设备的原理设计。在此风力机中，传动机构、发电机和偏航系统设置在栓接在一起的分开的外壳内，外壳设计成用于传递最大风轮动负载和静负载的负载传递结构。由已知的构造得到的优点例如是非常紧凑和较强的总体结构。

较佳的设计的优点在于，特别在离岸区域内进行安装的情况下，整个能量转换单元可在近岸预安装并使用船只运送到建立风力机的工地并且不借助其它辅助手段地向上提升到风力机的塔架并能借助顶部承载件连接到塔架。这样能减少关于物流和工作方面的耗费以及关于建立单个风力机或整个风力场的时间、成本和人工方面的耗费。