[发明专利]风力涡轮机

说明书

本发明要求2011年03月31日递交的欧洲专利申请EP11382089.4和2011年9月23日递交的美国临时专利申请No61/538,231的优先权。

本发明涉及风力涡轮机。

背景技术

现代的风力涡轮机通常用于将电力供应至电网。风力涡轮机通常包括具有一转子毂和多个叶片的转子。转子被设定成在风对叶片的影响下转动。转子轴的转动直接驱动（“直接地驱动”）或者通过使用变速箱驱动发电机转子。

在大多数传统的风力涡轮机中，转子毂安装在转子轴的一端。转子轴可转动地安装在风力涡轮机塔架的顶部上的机舱内的支撑结构中。转子由此形成传递转矩的悬臂结构，并且额外地传递由于叶片上的载荷以及毂和叶片的重量而引起的循环弯曲载荷。

在直接驱动式涡轮机的情况下，这些弯曲载荷会传递至发电机，引起气隙变化。去除传动系中的变速箱消除了故障的重要潜在源头。另外，直接驱动式涡轮机提供了其他额外优点，例如简化了机舱系统、提高了可靠性并且提高了效率。

US20100264664公开了用于直接驱动式风力涡轮机的发电机装置，所述风力涡轮机包括具有多个叶片的毂，所述毂安装成可相对于支持管旋转。支持管可以设有安装在支持管前端的延伸部。所述延伸部可以设有布置在两个轴承之间的检修孔，所述延伸部安装在所述轴承上并且维修人员可以经由所述检修孔进入所述毂。

这种构造的一些缺点涉及维护，即，搬运需要维修或更换的部件，并且涉及疏散受伤的维修人员。由于支持管的延伸部的高度非常矮，因此这种操作尤其复杂。由于设置在支持管中的用于通过所述检修孔降低或拉出容纳在毂中的设备的起重装置，也显著地减小了所述工作空间（支持管的延伸部）。因而支持管中用于维修人员的可用空间会显著减小。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服上述缺点中的一些缺点。

在第一方面，本发明提供包括毂的风力涡轮机，所述毂承载多个叶片，所述毂可转动地安装在框架上，所述框架向前延伸至毂中，其中所述框架包括检修孔，该检修孔布置在所述框架的向前延伸到所述毂中的部分的上侧中，并且所述框架的尺寸设计成使得中等身材的成年人可以通过所述框架走来走去至少直到所述检修孔。

贯穿整个说明书和权利要求书，术语检修孔应理解为开口，人可以通过该开口例如为了清洁或维修而进入到例如机器的部件中。

根据该方面，在框架的上侧中设置检修孔对于设备和人而言都可以有助于进出毂的人机工程学；例如，有助于使用例如担架疏散受伤人员，所述担架可以放置在检修孔正下方。

另外，由于用于拉出设备的例如起重装置现在可以布置在毂内，因此布置在框架的上侧中的检修孔有助于在毂与机舱之间移动大而重的部件，例如变桨马达、自动润滑系统以及电气和蓄电池箱。

布置在框架的上侧中的检修孔的另一个优点涉及对于在毂内执行检查和维护工作的人员的工作条件。如果具有三个叶片的风力涡轮机停止在“Y”构型中，则在所述“Y”构型中指向上的两个叶片之间的空间的高度可以与框架的向前延伸到毂中的部分的高度结合使用。

在某些实施例中，向前延伸到毂中的框架可以还包括布置在向前延伸到毂中的框架的下部中的传输系统。

所述传输系统具有与布置在所述框架的向前延伸到毂中的部分的上侧中的检修孔协作的效果。传输系统与检修孔组合使得容纳在例如毂内的大而重的部件可以简单快速地传输至框架近端或从框架近端传输。

在某些实施例中，传输系统可以包括从框架近端延伸至至少所述检修孔的一对轨道、可以在所述一对轨道上运动的台车和用于驱动所述台车的驱动装置。

因此，布置在框架的向前延伸到毂中的部分的上侧中的检修孔与传输系统的组合使得正常地容纳在毂中的大而重的部件或伤员可以快速、容易且安全地传送至框架的近端。该装置还可以与设置在机舱中的任意传统起重机、提升机或起重装置相结合，用于从地面提升载荷或将载荷降低至地面。

在某些实施例中，所述传输系统的所述一对轨道可以延伸到框架的向前延伸到毂中的部分的远端。在这些情况下，上述优点和效果也适用于容纳在毂盖内的部件和/或在该区域中工作的伤员。

在某些实施例中，所述毂可以包括布置在毂的前端与后端之间的基本管状的内部加强结构，其绕所述框架同轴地布置。所述内部加强结构可以包括至少一个开口，该开口的尺寸与设置在框架的上侧中的检修孔的尺寸至少基本相同。

在某些实施例中，框架的向前延伸到毂中的部分具有渐缩形状。在其他情况下，其可以是圆柱形的。