[发明专利]用于将风力涡轮的毂联接到主轴的系统和方法

说明书

提供一种用于将风力涡轮的毂联接到主轴的系统和方法。因此，多个紧固件布置在风力涡轮的毂的对应的通孔内。至少一个周向脊部节段布置成沿径向邻近于多个紧固件的头部区段，以便抵抗施加到多个紧固件中的各个的扭矩。利用连接机构来将多个紧固件固定在多个通孔内，以便在毂联接到主轴之前限制多个紧固件的轴向平移。

技术领域

本公开大体上涉及风力涡轮，并且更特别地涉及用于将风力涡轮的毂联接到主轴的安装系统和方法。

背景技术

风力被认为是目前可用的最清洁、对环境最友好的能源之一，并且在这方面，风力涡轮已得到越来越多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及具有可旋转毂的转子，其中一个或多个转子叶片固定到可旋转毂。转子还可机械地联接到驱动齿轮箱的主轴。齿轮箱然后驱动发电机。主轴、齿轮箱以及发电机安装在底板支承框架上，该底板支承框架定位在机舱内。一个或多个转子叶片使用已知的翼型件原理来捕获风的动能。转子叶片传递呈旋转能的形式的动能，以便转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱，或者如果不使用齿轮箱，则该轴将转子叶片直接地联接到发电机。发电机然后将机械能转换为电能，电能可传递至容纳在塔架内的转换器和/或变压器，并且随后部署到公用电网。

对于常规的风力涡轮而言，为了将毂紧固到主轴，带螺纹紧固件大体上固定在形成在毂的主体中的带螺纹紧固件孔和形成在主轴中的对应的孔中。然而，与带螺纹紧固件的材料相比，毂主体通常为由相对软的铸造材料形成的铸造构件。照此，由于毂螺纹的松弛，损失带螺纹紧固件的大量预负荷为常见的。因此，一些风力涡轮已采用贯通紧固件，以避免由于毂螺纹的松弛而导致的预负荷的损失。

虽然采用贯通紧固件可消除由于毂螺纹的松弛而导致的预负荷的损失，但是贯通紧固件的利用可产生额外的挑战。具体地，毂典型地在机舱已安装在塔架的顶上之后安装至主轴。照此，毂至机舱的连结在地面上方相当大的高度(例如，大约150米)处完成。因为毂典型地在安装期间悬挂在地面上方相当大的高度，所以安全限制妨碍人员在毂联接到主轴之前进入毂。照此，在毂联接到主轴之前，人员无法插入并对准紧固件。另外，不容许进入悬挂的毂还可妨碍人员在联接操作期间将反扭矩提供至紧固件的能力。

因此，本领域不断寻求解决前面提到的问题的新的且改进的系统和方法。因此，本公开涉及一种用于将风力涡轮的毂联接到主轴的改进的安装系统和方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而了解。

在一个方面，本公开涉及一种用于将风力涡轮的毂联接到主轴的方法。方法可包括将多个紧固件插入到形成在毂中的对应的多个通孔中。多个通孔可围绕毂的旋转轴线以圆形阵列布置。多个紧固件中的各个可包括头部区段和柄部区段。方法还可包括将至少一个周向脊部节段定位成沿径向邻近于多个紧固件的头部区段。方法可包括将多个紧固件中的各个的纵向轴线与对应的通孔的纵向轴线对准。方法可包括经由多个紧固件与毂之间的连接机构来限制多个紧固件在多个通孔中的轴向平移。方法还可包括将毂定位成邻近于风力涡轮的主轴。另外，方法可包括将多个紧固件中的各个插入通孔和风力涡轮的主轴的对应的多个接收孔内。此外，方法可包括经由头部区段与(多个)周向脊部节段之间的接触来抵抗施加到轴区段的扭矩，以便将多个紧固件中的各个固定在通孔和主轴的对应的多个接收孔内。

在实施例中，定位(多个)脊部节段还可包括在毂上机加工U形通道。U形通道可包括至少一个径向内部周向脊部节段，其设置成邻近于多个紧固件的头部区段的径向内部面。U形通道还可包括至少一个径向外部周向脊部节段，其设置成邻近于多个紧固件的头部区段的径向外部面。径向内部周向脊部节段和径向外部周向脊部节段可限定与多个紧固件的头部区段的轴向面共面的轴向平面。

在实施例中，经由连接机构限制多个紧固件的轴向平移还可包括将至少一个保持环节段联接到毂。(多个)保持环节段可定位成与柄部区段相反地邻近于多个紧固件的头部区段的轴向面。