專利名稱：安裝/拆卸風力發電設備構件的方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電設備和一種安裝/拆卸風力發電設備構件的方法。
背景技術：
風力發電設備已公知很久了。現代設備相當大的體積和重量意味著一方面眾多構件必須被單獨地運送到修建地點。然后在那里將構件安裝在一起。這其間必須要提升50噸或更多的負載。
另一方面，必須將負載提升到超過100米的一個相當大的高度上。無疑地，已公知絞盤位于風力發電設備上，具體來說是在吊艙中，而且這些絞盤大多分布在風力發電設備吊艙的后部。
另外，一種風力發電設備上的負載提升裝置可從WO96/10130中得知。在這個已知的負載提升裝置中，絞盤設置在一個機器框架上。牽引線纜以可樞轉連接地方式從絞盤穿過。這樣的負載提升裝置可安裝在任一風力發電設備上。要考慮的是，安裝在任一風力發電設備上的負載提升裝置的尺寸取決于所需的運載能力，并且因此該尺寸隨著風力發電設備或其構件的尺寸或重量的增加而增加。
可以理解，可選地，提升操作可能要使用具有適當承載能力的適當大的起重機，這種起重機具有較高的復雜性和使用成本。對于操作這樣的起重機的使用成本，即分解、操作和再次安裝起重機，是十分巨大的，起重機通常保留在風力發電設備上直到構架風力發電設備的工作進展到不再需要起重機的時候。僅在這時候起重機才被運送到下一個建筑地點。因為不管再次安裝的地點相隔幾百米還是幾百公里，總是必須要執行再次安裝起重機所需的工作操作，建筑地點之間距離是又一層要考慮的問題。
可以理解，風力發電設備的構件例如轉子葉片的更換也需要起重機，也不得不花費相應的費用運輸該起重機。
發明內容
因此，本發明的目的是研究出一種方法和一種在本說明書開始部分中提到的風力發電設備，在這種方法中，起重機與風力發電設備構件的安裝/拆卸只有很少的關聯。
在本說明書開始部分提到的這種風力發電設備中，該目的通過在塔架頂部區域內的至少一個偏轉輥和至少一個線纜通過裝置從絞盤穿過牽引線纜來實現。
另外，該目的通過以下風力發電設備構件的安裝/拆卸方法實現從絞盤上到至少一個位于塔架頂端區域的偏轉輥鋪設一牽引線纜，并且進一步鋪設到要安裝/拆卸的構件上，將牽引線纜連接到所述構件上，和松開和放下或上拉和安裝所述構件。
從這方面看，本發明基于這樣的認識如果可使用合適的提升裝置，至少部分風力發電設備構件能夠在沒有起重機幫助的情況下進行安裝或更換。本發明的解決辦法避免了在風力發電設備上使用昂貴的和復雜的附加設備。而可以低成本地快速使用一種多用途的提升裝置。
利用這些，目前已經應用在吊艙后部的絞盤也可以用于吊艙的前部，而無需對吊艙中絞盤的位置進行調整。
在本發明的優選改進中，設置一個位于吊艙中的線纜通過裝置，用來從位于風力發電設備底部的絞盤中穿過牽引線纜。用這種方式，可使用帶有足夠承載能力的牽引線纜的足夠強度的絞盤來提升和降低沉重的構件，使得無需起重機也能安裝或更換這些構件。因此，可將絞盤運送到風力發電設備上，用風力發電設備上的絞盤將牽引線纜送進吊艙中，將線纜包繞到一個或多個偏轉輥上，以及執行相應的安裝/拆卸程序。在這方面，運送一個絞盤所涉及的費用自然比運送一個十分重、尤其是十分巨大的起重機所涉及的費用要低。
在本發明的特別優選實施例中，設置了一個用于附加絞盤的支持裝置，所述支持裝置穩固地連接到地基上。那樣也能夠實現用一個簡單的方式可靠地錨固該絞盤并使得絞盤在到達目的地時能夠相對快速地得以使用的目的。
本發明進一步優選的實施例在所附的權利要求中闡明。
參照附圖，本發明在下文中進行更加詳細地描述圖1示出具有設置在塔架基座上的絞盤的風力發電設備，圖2示出本發明第一實施例中吊艙截面的一個簡化視圖，和圖3示出本發明第二實施例中吊艙截面的一個簡化視圖。
具體實施例方式
在圖1中，風力發電設備的塔架10錨固在地基12上。吊艙14設置在塔架10的頂端，一個第一轉子葉片16安裝在吊艙14上。
在塔架10的底部，絞盤18也錨固在地基12上。一個牽引線纜20從位于塔架10后側的絞盤18(為了觀看，該塔架10的前側和后側是安置吊艙14的相應部分的側面)延伸到吊艙14上，牽引線纜20穿過吊艙并再次從用來安裝第二轉子葉片17的安裝孔中自該吊艙14伸出，向下延伸到轉子葉片17，該轉子葉片17固定到牽引線纜上并通過絞盤被相對地面拉起或降下。標示在第二轉子葉片17上的箭頭21表示引導線纜21的使用。引導線纜21的使用使得可以合適的方式來引導葉片17，從而不會發生葉片與塔架10間的無意碰撞。另外，這樣一個引導線纜21能夠確保當被降下時，轉子葉片17不會因其葉片尖端下降觸地而遭到損壞，而是可將其沿箭頭方向拉動并因此而引導到一個水平位置上。
圖2顯示了吊艙14截面的簡化視圖。該圖顯示了塔架10的頂部部分。一個承載著帶有定子30的定子承載器28的機器承載裝置26安裝在塔架10的頂部部分上。機器承載裝置26也承載有一個軸頸32。帶有轉子葉片16、17的轉子和發電機的轉子部件30可旋轉地安裝在軸頸32上。
在大多數風力發電設備中已經是標準設備的絞盤22安裝在機器承載裝置26的側面并遠離定子承載器28。同樣安裝在這里的還有支撐棒25，一個第一偏轉輥24設置在支撐棒25末端，該偏轉輥24遠離機器承載裝置26。一個第二偏轉輥34設置在軸頸32中。
圖中也顯示了位于后側的進入吊艙14的牽引線纜20。在這種情況下，該牽引線纜20的通過開孔也以是一個可閉合的孔，該孔應該位于吊艙14底部的絞盤22的下面。
在進入吊艙14之后，牽引線纜20自第一偏轉輪24上方通過，穿過第二線纜通過裝置36(第一線纜通過裝置相應地為在吊艙14底部的開孔)，通過一個第三線纜通過裝置37到達偏轉輪34，并從那里到達軸頸32中的第四線纜通過裝置38，例如，到達要移動的轉子葉片17。
在位于塔架10的地基12上的絞盤18和吊艙14之間的路線上提起或降下牽引線纜20可以在絞盤22的幫助下進行。
圖3顯示了本發明的第二實施例。本圖中的構件采用與圖2中相應構件同樣的標號。與圖2中所示的本發明第一實施例的主要不同之處在于，在這里設置在風力發電設備中的絞盤22的線纜用作牽引線纜20。該絞盤的承載能力無疑是有限的，但可提升重量相對較輕的構件，例如通過轉子葉片的開孔進入吊艙14的前部。這里以定位馬達(pitch motor)，即用于調節轉子葉片的馬達，為例說明。另外，馬達必須通過復雜的過程提升到吊艙14的后部并從那里運送到前部。這必然預示著轉子葉片開孔是打開的而不是由轉子葉片關閉的。
從圖中可以清楚地看到，線纜行進，然后從絞盤22經過第一偏轉輥24，通過第二線纜通過裝置36、第三線纜通過裝置37，經過第二偏轉輥34并通過第四線纜通過裝置38。
除了所描述和顯示的示例，還有另一個未圖示的可選實施例。在本實施例中，一個線纜引導裝置或偏轉輥可設置在塔架頂部上方，使得線纜可以被降下進入塔架內部或被從中拉出。以此方式，也可裝載在塔架內部，具體來說在塔架底部區域，如果需要，如電源柜、變壓器等通過線纜可得以提升或者降低，如果這些部件必須被搬離塔架的底部區域，這是很有利的，因為線纜通常經由塔架中的側面通道進行工作，但是，這些側面通道與那些考慮要進行更換的構件不都是處在一個水平面上的。
對于線纜可提供任一種線纜引導裝置代替簡單的偏轉輪，通過這些線纜引導裝置，線纜可受引導通過機器承載裝置26進入塔架。
也可以提供一個更進一步的可選方案，絞盤18本身不再安置在塔架外面而是位于塔架底部區域的塔架內。則牽引線纜總是在受保護的條件下安置在設備中，且可在許多位置上提升和降下貨物，一方面可在吊艙的后部區域(經由偏轉輥24)，此外還可以在輪轂區域處的另一個位置(經由輥38)，并且也可在塔架內部降下構件。
也可提供另一個偏轉輥(以輥38的方式)，該偏轉輥安置在輪轂尖端40區域中，使得線纜能夠從風力發電設備的輪轂引導出經過轉子葉片。以這種方式，負載因此可從地面提升進入轉子輪轂區域，更具體地也能經過轉子葉片。如果該負載諸如是一個工作平臺，工人可以直接在從外面在轉子葉片處上下移動來檢查轉子葉片，或者在必要時承擔維修或清潔工作。
可以理解，在必要的地方，可以在機器承載裝置、塔架、吊艙或輪轂內設置更多的線纜引導裝置或偏轉輥，而無需對這些連接部位做具體的闡述。
如果使用安置在風力發電設備底部的絞盤，該絞盤不用必須被固定地連接到風力發電設備的地基上，而是也能固定在一個對于運輸車輛來說較為開闊的地方，并連接在那里，使得可高度靈活地使用絞盤。絞盤也可固定在一個支撐框架結構上，使得通過絞盤總能保障一個足夠大的配重。
權利要求
1.一種風力發電設備，其特征在于，塔架頂部區域內設有至少一個偏轉輥(24，34)和至少一個線纜通過裝(35，36，37，38)，用于從絞盤(18，22)中穿過牽引線纜(20)。
2.根據權利要求1所述的風力發電設備，其特征在于，吊艙(14)中設有一個線纜通過裝置(35)，用于從位于風力發電設備底部的絞盤(18)上穿過牽引線纜(20)。
3.根據權利要求2所述的風力發電設備，其特征在于，一個支持裝置固定地連接到地基(12)上，用于一附加絞盤(18)。
4.根據權利要求1、2或3所述的風力發電設備，其特征在于，在塔架頂部上方設置有一個第二線纜通過裝置，通過所述第二線纜通過裝置，風力發電設備的構件可在所述塔架內進行提升或降低。
5.根據前述權利要求任一項所述的風力發電設備，其特征在于，所述絞盤設置在所述風力發電設備的底部并位于風力發電設備的塔架內。
6.一種安裝/拆卸風力發電設備構件的方法，包括下列步驟從絞盤(18，22)到至少一個位于塔架頂部區域的偏轉輥(24，34)鋪設一牽引線纜(20)，并且進一步鋪設到要安裝/拆卸的構件(17)上，將所述牽引線纜(20)連接到所述構件(17)上，和松開和放下或上拉和安裝所述構件(17)。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，一絞盤(18)設置在所述風力發電設備底部。
全文摘要
本發明涉及一種風力發電設備和一種安裝/拆卸風力發電設備構件的方法。使得起重機與安裝/移動風力發電設備構件之間的關聯程度減弱，根據本發明的一個風力發電設備中，塔架頂部區域設有至少一個線纜通過裝置，用于從絞盤穿過牽引線纜。發明目的可進一步地通過包括下列步驟的安裝/移動風力發電設備構件的方法來實現從絞盤到至少一個位于塔架頂部區域的偏轉輥鋪設一牽引線纜，并且進一步鋪設到要安裝/拆卸的構件上，將所述牽引線纜連接到所述構件上，和松開和放下或上拉和安裝所述構件。從這方面看，本發明基于這樣的認識如果可使用合適的提升裝置，至少部分風力發電設備構件能夠在沒有起重機幫助的情況下進行安裝或更換。本發明的解決辦法避免了在風力發電設備上使用昂貴的和復雜的附加設備。但是，可以低成本地快速使用一種多用途的提升裝置。
文檔編號F03D1/06GK1659374SQ03812632
公開日2005年8月24日 申請日期2003年5月23日 優先權日2002年6月1日
發明者艾勞埃斯·烏本 申請人:艾勞埃斯·烏本