用于组装风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010277379.2

申请日:

2010.08.31

公开号:

CN102003340A

公开日:

2011.04.06

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F03D 7/04申请公布日:20110406|||公开

IPC分类号:

F03D7/04; F03D9/00

主分类号:

F03D7/04

申请人:

通用电气公司

发明人:

J·M·丹尼尔斯; D·C·科林

地址:

美国纽约州

优先权:

2009.08.31 US 12/551248

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

朱铁宏;谭祐祥

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内容摘要

本发明涉及用于组装风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法。具体而言,提供了一种在包括多个叶片(112)的风力涡轮机(100)中使用的桨距组件(130)。该桨距组件包括可旋转地联接到风力涡轮机的桨毂(110)上的桨距轴承(160),该桨距轴承包括多个轴承齿(188);联接到桨距轴承上且与第一组多个轴承齿相接触的桨距驱动系统(180);以及多个轴承段(162),该多个轴承段中的至少一个联接到桨距轴承上,以便促使桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿(270)。

权利要求书

1.一种在包括多个叶片(112)的风力涡轮机(100)中使用的桨距组件(130),所述桨距组件包括:可旋转地联接到所述风力涡轮机的桨毂(110)上的桨距轴承(160),所述桨距轴承包括多个轴承齿(188),联接到所述桨距轴承上且与第一组所述多个轴承齿相接触的桨距驱动系统(180);以及多个轴承段(162),所述多个轴承段中的至少一个联接到所述桨距轴承上,以便促使所述桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿(270)。2.根据权利要求1所述的桨距组件(130),其特征在于,所述桨距驱动系统(180)使所述桨距轴承(160)沿第一方向旋转,所述至少一个轴承段(162)联接到所述至少一个叶片(112)上,用于使所述至少一个叶片沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。3.根据权利要求1所述的桨距组件(130),其特征在于,所述桨距轴承(160)包括:内环(164);以及在所述内环的径向外侧的外环(166),所述外环联接到所述桨毂(110)上,所述内环联接到所述至少一个轴承段(162)上。4.根据权利要求2所述的桨距组件(130),其特征在于,所述至少一个轴承段(162)处在所述桨距轴承(160)与所述至少一个叶片(112)之间。5.根据权利要求1所述的桨距组件(130),其特征在于,所述桨距组件(130)还包括联接到所述至少一个轴承段(162)和所述至少一个叶片(112)中的一个上的促动器(190),所述促动器构造成用以使所述轴承段围绕所述桨距轴线(118)旋转。6.根据权利要求1所述的桨距组件(130),其特征在于,所述至少一个轴承段(162)包括:包括限定于其中的环形空间(230)的第一部件(200);以及可旋转地联接到所述第一部件上的第二部件(202),所述第二部件至少部分地收容在所述环形空间中且可相对于所述第一部件旋转。7.根据权利要求6所述的桨距轴承(130)组件,其特征在于,所述第一部件(200)联接到所述桨距轴承(160)上,以便所述第一部件可相对于所述第二部件(202)旋转,所述第二部件联接到所述至少一个叶片(112)上,用于使叶片相对于所述第一部件旋转。8.根据权利要求6所述的桨距轴承组件(130),其特征在于,所述第一部件(200)包括限定于其中的多个开孔(220),所述第一部件通过穿过所述多个开孔中的至少一个插入的至少一个紧固件而联接到所述桨距轴承(160)上。9.根据权利要求1所述的桨距组件,其特征在于,所述桨距轴承包括:内环(164);以及在所述内环的径向外侧的外环(166),所述外环联接到所述至少一个轴承段(162)上,所述内环联接到所述桨毂外壁(111)上。10.一种风力涡轮机(100),包括:桨毂(110);构造成围绕桨距轴线(118)旋转的至少一个叶片(112);可旋转地联接到所述桨毂上的桨距轴承(160),所述桨距轴承包括多个轴承齿(188);联接到所述桨距轴承上且与第一组所述多个轴承齿相接触的桨距驱动系统(180);以及多个轴承段(162),所述多个轴承段中的至少一个联接到所述桨距轴承上,用于促使所述桨距驱动系统有选择地接合第二组轴承齿(270)。

说明书

用于组装风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法

技术领域

本文所公开的实施例主要涉及用于组装包括桨距系统的风力涡轮机的方法及系统,并且更具体地涉及用于组装在风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法。

背景技术

至少一些公知的风力涡轮机包括联接在叶片与桨毂之间的轴承,以及用于对附接到轴承上的叶片进行定位的桨距驱动系统。桨距驱动系统操作成用以调整叶片的桨距。随着时间的推移,轴承的桨距轴承齿可变得受到磨损。当桨距轴承齿变得受到磨损时,桨距驱动系统在调整叶片桨距的操作中就变得效率较低。在一些情况下,桨距轴承齿可能失效,导致桨距驱动系统不能使叶片旋转。在至少一些公知的风力涡轮机中,在移除各叶片和调整桨距轴承以接合新的桨距轴承齿之前必须从风力涡轮机移除整个桨毂和转子。在一些风力涡轮机中,叶片长度在60-100米之间,且因此,替换齿已磨损的轴承会很昂贵且耗时。

在操作期间,磨损的桨距轴承齿可能使叶片从期望的桨距设置不合需要地移动。在一些情况下,风力涡轮机的叶片非对称地加载桨毂和转子轴,且可造成叶片成为不平衡的。取决于转子的不平衡程度,转子和其它传动系构件会引起负载增大。此外,转子相对于风的位置可引起转子和其它传动系构件上的负载增大。

因此,期望的是提供一种能够调整桨距驱动系统而无需从风力涡轮机移除桨毂和/或转子的系统和方法。

发明内容

一方面,提供了一种组装在风力涡轮机中使用的桨距组件的方法。该方法包括将桨距轴承联接到风力涡轮机的桨毂上,其中,桨距轴承包括多个轴承齿。桨距驱动系统联接到桨距轴承上,以便桨距驱动系统接触第一组轴承齿。多个轴承段联接到桨距轴承上,以促使桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿。

另一方面,提供了一种在风力涡轮机中使用的桨距组件。该桨距组件包括可旋转地联接到风力涡轮机桨毂上的桨距轴承,其中,该桨距轴承包括多个轴承齿。桨距驱动系统联接到桨距轴承上,且与第一组多个轴承齿相接触。多个轴承段中的至少一个联接到桨距轴承上,以促使桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿。

又一方面,提供了一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括桨毂和构造成用以围绕桨距轴线旋转的至少一个叶片。桨距轴承可旋转地联接到桨毂上,且包括多个轴承齿。桨距驱动系统联接到桨距轴承上,且与第一组多个轴承齿相接触。多个轴承段中的至少一个联接到桨距轴承上,用于促使桨距驱动系统有选择地接合第二组轴承齿。

本文所述的实施例有助于在不需要从风力涡轮机移除桨毂和/或转子的情况下调整桨距驱动系统。更具体而言,本文所述的桨距组件能使叶片相对于桨距轴承有选择地旋转,以便桨距驱动件可在无需从风力涡轮机移除桨毂和/或转子的情况下接合新的桨距轴承齿。

附图说明

图1至图4示出了本文所述的系统和方法的示例性实施例。

图1为示例性风力涡轮发电机的简图。

图2为可结合图1中所示的风力涡轮发电机使用的示例性机舱的截面简图。

图3为可结合图1中所示的风力涡轮发电机使用的示例性桨距组件的透视图。

图4为可结合图3中所示的桨距组件使用的示例性轴承段的放大简图。

零件清单

100风力涡轮机

102塔架

104表面

106机舱

108转子

110桨毂

111桨毂外壁

112转子叶片

114旋转轴线

116偏航轴线

118桨距轴线

120转子叶片根部部分

122负载转移区域

124风向

125叶片末梢部分

126叶片表面区域

130桨距组件

131桨距驱动马达

132发电机

134转子轴

136齿轮箱

138高速轴

140联接件

142支承件

144支承件

145传动系

146偏航驱动机构

148气象杆

150控制系统

152支承轴承

154支承轴承

160桨距轴承

162轴承段

164内环

166外环

168环形凹槽

170材料

172第一部分

174第二部分

176排

180桨距驱动系统

184桨距驱动齿轮箱

186桨距驱动小齿轮(pinion)

188桨距轴承齿

190多个促动器

200第一部件

202第二部件

210上部

212下部

214上表面

216第一部件内表面

218第一部件下表面

220开孔(bore)

222多个开口

224螺栓

230第一环形空间

232T形支架或C形支架

234轴承

236环形空间

240上表面

242下表面

244下开孔

246法兰

248开口

250螺栓

260第一组

270桨距轴承齿

具体实施方式

本文所述的实施例包括风力涡轮机系统,该风力涡轮机系统使得能够在不需要移除风力涡轮机的桨毂和/或转子的情况下维护桨距轴承组件。更具体而言,本文所述的桨距组件能使桨距驱动装置移动以接合新的桨距轴承齿。

如文中所用,用语″叶片″旨在代表在相对于周围流体运动时提供反作用力的任何装置。如文中所用,用语″风力涡轮机″旨在代表通过风能产生旋转能、且更具体而言是将风的动能转换成机械能的任何装置。如文中所用,用语″风力发电机″旨在代表通过由风能产生的旋转能来发电、且更具体而言是将风的动能转换来的机械能转换成电力的任何风力涡轮机。

图1为示例性风力涡轮发电机100的简图。在示例性实施例中,风力涡轮发电机100为水平轴式风力涡轮机。作为备选,风力涡轮机100可为垂直轴式风力涡轮机。在示例性实施例中,风力涡轮机100包括从支承表面104延伸且联接到该支承表面104上的塔架102。塔架102通过锚定螺栓或经由基座安装件(两者均未示出)而联接到表面104上。机舱106联接到塔架102上,而转子108联接到机舱106上。转子108包括可旋转的桨毂110以及联接到桨毂110上的多个转子叶片112。在示例性实施例中,转子108包括三个转子叶片112。作为备选,转子108可具有使风力涡轮发电机100能够起到如本文所述作用的任意数目的转子叶片112。塔架102为使风力涡轮发电机100能够起到如本文所述的作用的任何适合的高度或构成。

转子叶片112围绕转子桨毂110间隔开,以有助于使转子108旋转,从而将风124中的动能转变成可用的机械能,且随后转化成电能。转子108和机舱106关于偏航轴线116围绕塔架102旋转,以便控制转子叶片112相对于风124向的投影。通过在多个负载转移区域122处将叶片根部部分120联接到桨毂110上,转子叶片112与桨毂110配合。负载转移区域122均具有桨毂负载转移区域和叶片负载转移区域(两者均未在图1中示出)。转子叶片112上引起的负载经由负载转移区域122传递至桨毂110。各转子叶片112还包括叶片末梢部分125。

在示例性实施例中,转子叶片112具有处在30米(m)(98英尺(ft))至50m(164ft)之间的长度。作为备选,转子叶片112可具有使风力涡轮发电机能够起到如本文所述的作用的任何长度。当风124接触各转子叶片112时,各转子叶片112上产生了叶片升力,且当叶片末梢部分125加速时,引起转子108围绕旋转轴线114旋转。

转子叶片112的桨距角(未示出),也即确定各转子叶片112相对于风124向的投影的角,可通过桨距组件130予以改变。具体而言,增大转子叶片112的桨距角会减小暴露在风124中的叶片表面区域126量,且相反而言,减小转子叶片112的桨距角会增大暴露在风124中的叶片表面区域126量。对于各转子叶片112而言,转子叶片112的桨距角围绕桨距轴线118调整。在示例性实施例中,转子叶片112的桨距角单独地受到控制。作为备选,转子叶片112的桨距可作为整体受到控制。

风力涡轮机110还包括桨距组件130,该桨距组件130包括桨距轴承160和多个轴承段162。在示例性实施例中,风力涡轮机100包括与各转子叶片112对应的三个桨距组件130。作为备选,风力涡轮机100包括任意数目的桨距组件130,该任意数目对应于使风力涡轮机100能够起到如本文所述的作用的转子叶片112的数目。桨距轴承160联接到桨毂110和轴承段162上,且位于桨毂110与轴承段162之间。轴承段162还联接到转子叶片112上,且位于桨距轴承160与转子叶片112之间。更具体而言,轴承段162联接到转子叶片的根部部分120上。在示例性实施例中,桨距轴承160通过使转子叶片112围绕桨距轴线118旋转而调整转子叶片112的桨距角。轴承段162使转子叶片112围绕桨距轴线118且相对于桨距轴承160旋转。

图2为示例性风力涡轮机100的机舱106的截面简图。风力涡轮机100的各种构件收容在风力涡轮机的机舱106中。在示例性实施例中,机舱106包括联接到一个转子叶片112(图1中所示)上的一个桨距组件130,其中,桨距组件130沿桨距轴线118调节相关转子叶片112的桨距。图2中仅示出了三个桨距组件130中的一个。在示例性实施例中,各桨距组件130均包括至少一个桨距驱动马达131。桨距驱动马达131为使桨距组件130能够起到如本文所述的作用的由电力驱动的任何马达。作为备选,桨距组件130可包括任何适合的结构、构造、布置和/或构件,例如但不限于,液压缸、弹簧和/或伺服机构。此外,桨距组件130可通过任何适合的方式驱动,例如但不限于液压流体和/或机械动力(例如但不限于引起的弹簧力和/或电磁力)。

机舱106还包括转子108,该转子108经由转子轴134(有时称为主轴或低速轴)、齿轮箱136、高速轴138和联接件140可旋转地联接到位于机舱106内的发电机132上。轴134的旋转可旋转地驱动齿轮箱136,齿轮箱136随后驱动高速轴138。高速轴138经由联接件140可旋转地驱动发电机132,且高速轴138的旋转有助于发电机132发电。齿轮箱136和发电机132分别由支承件142和144支承。在示例性实施例中,齿轮箱136利用双路径几何形状来驱动高速轴138。作为备选,转子轴134通过联接件140直接地联接到发电机132上。

机舱106还包括偏航驱动机构146,该偏航驱动机构146可用于使机舱106和转子108关于偏航轴线116(图1中所示)旋转,以便控制转子叶片112相对于风124向的投影。机舱106还包括至少一个气象杆148,该气象杆148包括风向标和风速计(两者均未在图2中示出)。杆148将可包括风向和/或风速的信息提供给涡轮控制系统150。桨距组件130联接到控制系统150上以便由此进行控制。在示例性实施例中,机舱106分别还包括主(或前)支承轴承152和后支承轴承154。支承轴承152和154有助于转子轴134的径向支承和对准。前支承轴承152在桨毂110附近联接到转子轴134上。后支承轴承154在齿轮箱136和/或发电机132附近定位在转子轴134上。作为备选,机舱106包括使风力涡轮机100能够起到如本文所公开的作用的任意数目的支承轴承。转子轴134、发电机132、齿轮箱136、高速轴138、联接件140以及任何相关的紧固、支承和/或固定装置(包括但不限于支承件142和144,以及支承轴承152和154)有时称为传动系145。

图3为桨距组件130的透视图。图4为轴承段162的放大简图。在示例性实施例中,桨距组件130包括桨距轴承160和多个轴承段162。各转子叶片112均可围绕桨距轴线118旋转。桨距轴承160可旋转地联接到桨毂外壁111上,以便桨距轴承160可围绕桨距轴线118旋转。桨距轴承160包括内环(内圈)164和外环(外圈)166。内环164在外环166的径向内侧,且与外环166大致同心地对准。内环164可旋转地联接到外环166上,以便内环164相对于外环166围绕桨距轴线118旋转。内环164具有半径R1。外环166牢固地联接到桨毂外壁111上。更具体而言,在示例性实施例中,外环166使用多个螺栓和螺母联接到外壁111上。作为备选,外环166通过多种方法(包括但不限于保持硬件、焊接和/或密封方法以及本领域中所公知的设备)而联接到外壁111上。环形凹槽168限定在内环164与外环166之间,且包括有助于减小内环164与外环166之间的摩擦的至少一种材料170。材料170为轴承滚珠、滚柱或润滑剂中的至少一种。

多个轴承段162联接到内环164上。在示例性实施例中,轴承段162围绕内环164彼此等距地间隔开周向距离D。在备选实施例中,轴承段162以使桨距组件130能够起到如本文所述的作用的任何距离间隔开。在示例性实施例中,轴承段162使用多个螺栓可移除地联接到内环164上。作为备选,轴承段162可通过包括但不限于保持硬件和密封方法的方法而联接到内环164上,以便轴承段162可移除地联接到内环164上。

轴承段162具有由半径R2限定的大致弓形形状,该半径R2大致类似于内环164的半径R1。轴承段162定向为与外环166和内环164大致同心,且可围绕桨距轴线118旋转。轴承段162包括第一部分172和第二部分174。各转子叶片112均可移除地联接到轴承段162上,以便轴承段162使转子叶片112围绕桨距轴线118旋转。转子叶片112使用多个螺栓可移除地联接到轴承段162上。作为备选,转子叶片112可采用使转子叶片112能够从轴承段162移除的本领域中所公知的任何方法而联接到轴承段162上。

在备选实施例中,内环164牢固地联接到桨毂外壁111上。在这样的实施例中,外环166可旋转地联接到内环164上,以便外环166相对于内环164旋转。在该备选实施例中,轴承段162联接到外环166上。

桨距组件130还包括桨距驱动系统180。桨距驱动系统180包括桨距驱动马达131、桨距驱动齿轮箱184和桨距驱动小齿轮186。桨距驱动马达131联接到桨距驱动齿轮箱184上,以便桨距驱动马达131将机械力给予桨距驱动齿轮箱184。桨距驱动齿轮箱184联接到桨距驱动小齿轮186上,以便桨距驱动小齿轮186由桨距驱动齿轮箱184旋转。内环164包括围绕内环164沿周向间隔开的多个桨距轴承齿188。桨距轴承齿188接合桨距驱动小齿轮186,以便桨距驱动小齿轮186的旋转促使桨距轴承160的内环164旋转。桨距驱动系统180联接到控制系统150(图2中所示)上,用于一旦接收到来自控制系统150的信号时便调整转子叶片112的桨距角。桨距驱动马达131包括任何适合的结构、构造、布置、器件和/或构件,例如但不限于,电动马达、液压缸、弹簧和/或伺服机构。此外,桨距驱动马达131可由任何适合的方式驱动,例如但不限于液压流体、电力、电化学能和/或机械能(例如但不限于弹簧力)。在一些实施例中,桨距驱动马达131通过从转子108的旋转惯量和将能量供给风力涡轮机100的构件的储存能量源(未示出)中的至少一个中获得的能量而驱动。

桨距驱动系统180使用桨距驱动马达131,通过使转子叶片112相对于桨毂110和外环166旋转而改变转子叶片112的桨距角。更具体而言,在示例性实施例中,桨距驱动小齿轮186联接到桨距轴承160上,以便桨距驱动齿轮箱184的旋转使桨距轴承160、轴承段162和转子叶片112围绕桨距轴线118旋转以改变叶片112的桨距。在风力涡轮机100操作期间,桨距驱动系统180使各转子叶片112围绕桨距轴线118旋转有限距离,以便桨距驱动小齿轮186接触有限数目的桨距轴承齿188。

桨距组件130还包括促动器190,该促动器190联接到轴承段162的第二部分174上,用于使转子叶片112围绕桨距轴线118旋转。在示例性实施例中,促动器190联接到至少一个轴承段162上。在备选实施例中,促动器190可联接到转子叶片112上。在另一实施例中,桨距组件130包括多个促动器190,该多个促动器190分别联接到对应的轴承段162上。在示例性实施例中,促动器190还联接到内环164上,以便使轴承段162相对于内环164旋转。在备选实施例中,促动器190还联接到外环166上。在又一实施例中,促动器190还在使促动器190能够起到如本文所述的作用的任何适合的位置处联接到桨毂110上。

至少一个轴承段162沿桨距轴线118定位成邻近内环164,使得轴承段162处在内环164与转子叶片112之间。轴承段162包括第一部件200和第二部件202,该第二部件202可滑动地联接到第一部件200上,以便第二部件202可相对于第一部件200运动。第一部件200还牢固地联接到内环164上,以便内环164的旋转促使第一部件200旋转。第二部件202还牢固地联接到转子叶片112上,以便转子叶片112的旋转使第二部件202相对于第一部件200运动。在备选实施例中,至少一个轴承段162沿桨距轴线118定位成邻近外环166,使得轴承段162处在外环166与转子叶片112之间。

第一部件200包括上部210和下部212。第一部件200还包括上表面214、内表面216和下表面218。多个开孔220限定在上部210内,且分别从上表面214朝下部212延伸。在示例性实施例中,各开孔220均定向成从第一部分172朝第二部分174延伸的一排176。在备选实施例中,各开孔220均定向在使桨距组件130能够起到如本文所述的作用的任何位置上。

内环164包括对应于至少一个开孔220的多个开口222。各开口222和开孔220其尺寸均形成为用以收容经由其穿过的螺栓224,以便螺栓224延伸到一个开孔220中以将第一部件200联接到内环164上。第一环形空间230限定在下部212内,且沿第一部件200的整个长度延伸。第一环形空间230其尺寸和定向形成为用以将第二部件202收容于其中。在示例性实施例中,第一环形空间230为T形开口,而第二部件202为T形支架232。在备选实施例中,第一环形空间230为C形开口,而第二部件202为对应的C形支架232。多个轴承234位于第一部件200与第二部件202之间。轴承234有助于减小第一部件200与第二部件202之间的摩擦力。第一部件200包括环形空间236,该环形空间236其尺寸和定向形成为用以收容轴承234。在示例性实施例中,轴承234为滚珠轴承。在备选实施例中,轴承234为滚柱轴承、滚珠轴承和滚柱轴承的组合,或低摩擦垫。在另一备选实施例中,第二部件202包括环形空间236,该环形空间236其尺寸和定向形成为用以收容多个轴承234中的至少一部分。

第二部件202包括上表面240和下表面242。在示例性实施例中,第二部件202插入第一部件200中,使得上表面240定位成接近第一部件的内表面216。第二部件202包括从下表面242朝第一部件200延伸的多个开孔244。转子叶片112包括法兰246,该法兰246包括限定于其中的对应于至少一个下开孔244的多个开口248。在示例性实施例中,至少一个下开孔244与至少一个开口248对准,以便螺栓250可插入至少一个下开孔244和开口248中。螺栓250插入开口248和下开孔244中,以便将第二部件202牢固地联接到转子叶片112上。在示例性实施例中,转子叶片112包括上表面214,且沿桨距轴线118定位成邻近轴承段162,以便转子叶片上表面214接近第一部件的下表面218和第二部件的下表面242。如本文所用,用语″接近″意思是在其处或附近。

在桨距驱动系统180操作期间,接触桨距驱动小齿轮186的第一组260桨距轴承齿188可变为受磨损的,且不能将旋转力从桨距驱动系统180传递至桨距轴承160。因此,成为需要的是使桨距轴承160旋转,以便桨距驱动小齿轮186重新对准(排列)成邻近第二组270桨距轴承齿188。在示例性实施例中,一旦接收到来自控制系统150的信号时,则桨距驱动系统180便使桨距轴承160沿第一方向旋转。促动器190使轴承段162沿相反的第二方向围绕桨距轴线118旋转。更具体而言,促动器190联接到第二部件202上,且操作成使第二部件202沿第二方向围绕桨距轴线118相对于桨距轴承160旋转。轴承段162的旋转促使转子叶片112围绕桨距轴线118沿相反的第二方向旋转,以便转子叶片112和桨距轴承160沿相反的方向围绕桨距轴线118相对于彼此旋转。转子叶片112旋转至大致类似于转子叶片112初始位置的位置。当桨距驱动系统180使桨距轴承160旋转时,桨距轴承160旋转,以便新的桨距轴承齿188或第二组270桨距轴承齿188接合桨距驱动小齿轮186。在备选实施例中,转子叶片112和第二部件202保持在固定位置上,而桨距轴承160围绕桨距轴线118相对于转子叶片112旋转。在另一实施例中,桨距轴承160保持在固定位置上,而转子叶片112围绕桨距轴线118相对于桨距轴承160旋转。在桨距轴承160已经旋转之后,桨距驱动小齿轮186接触第二组桨距轴承齿270。转子叶片112然后直接联接到桨距轴承160上,而轴承段162从转子叶片112和桨距轴承160移除。

上述系统和方法有助于在无需从风力涡轮机移除桨毂和转子叶片的情况下维护桨距驱动系统。更具体而言,联接到桨距轴承上的轴承段有助于使桨距驱动组件运动以接触新的桨距轴承齿。此外,联接到转子叶片上的轴承段使转子叶片能够沿相反的方向相对于桨距轴承旋转。桨距轴承的旋转使桨距驱动小齿轮能够接触新的桨距轴承齿,同时转子叶片运动至大致类似于转子叶片初始定向的位置上。在无需将桨毂和转子叶片从风力涡轮机移除的情况下维护桨距组件的能力消除了对移除叶片所需的升降起重机的需要。因此,显著地减少了维护风力涡轮机中的桨距组件所需的成本和人力。减少这些成本延长了风力涡轮机桨距组件的预期操作寿命。

上文详细描述了用于组装在风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法的示例性实施例。该系统和方法不限于本文所述的特定实施例,而相反的是,系统的构件和/或方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立地和分开地使用。例如,该方法还可用于结合其它风力涡轮发电机使用,并且不限于仅与如本文所述的风力涡轮发电机一起而予以实施。确切而言,示例性实施例可结合许多其它的风力涡轮发电机应用来执行和使用。

尽管一些图中示出了而另一些图中未示出本发明的各个实施例的特定特征,但这仅是为了方便起见。根据本发明的原理,附图中的任何特征可结合任何其它附图中的任何特征而予以参考和/或主张权利。

本书面说明采用包括最佳模式的实例公开了本发明,且还使本领域的技术人员能够实施本发明,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域的技术人员所想到的其它实例。如果这些其它的实例具有与权利要求的书面语言并无不同的结构元件,或者如果这些其它实例包括与权利要求的书面语言无实质差异的同等结构元件,则认为这些实例落在权利要求的范围之内。

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1、10申请公布号CN102003340A43申请公布日20110406CN102003340ACN102003340A21申请号201010277379222申请日2010083112/55124820090831USF03D7/04200601F03D9/0020060171申请人通用电气公司地址美国纽约州72发明人JM丹尼尔斯DC科林74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人朱铁宏谭祐祥54发明名称用于组装风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法57摘要本发明涉及用于组装风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法。具体而言,提供了一种在包括多个叶片112的风力涡轮机100中使用的桨距。

2、组件130。该桨距组件包括可旋转地联接到风力涡轮机的桨毂110上的桨距轴承160,该桨距轴承包括多个轴承齿188;联接到桨距轴承上且与第一组多个轴承齿相接触的桨距驱动系统180;以及多个轴承段162,该多个轴承段中的至少一个联接到桨距轴承上,以便促使桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿270。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图4页CN102003352A1/2页21一种在包括多个叶片112的风力涡轮机100中使用的桨距组件130,所述桨距组件包括可旋转地联接到所述风力涡轮机的桨毂110上的桨距轴承160,所述桨距轴承包括多个。

3、轴承齿188,联接到所述桨距轴承上且与第一组所述多个轴承齿相接触的桨距驱动系统180;以及多个轴承段162,所述多个轴承段中的至少一个联接到所述桨距轴承上,以便促使所述桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿270。2根据权利要求1所述的桨距组件130,其特征在于,所述桨距驱动系统180使所述桨距轴承160沿第一方向旋转,所述至少一个轴承段162联接到所述至少一个叶片112上,用于使所述至少一个叶片沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。3根据权利要求1所述的桨距组件130,其特征在于,所述桨距轴承160包括内环164;以及在所述内环的径向外侧的外环166,所述外环联接到所述桨毂110上,所述内环联接。

4、到所述至少一个轴承段162上。4根据权利要求2所述的桨距组件130,其特征在于,所述至少一个轴承段162处在所述桨距轴承160与所述至少一个叶片112之间。5根据权利要求1所述的桨距组件130,其特征在于,所述桨距组件130还包括联接到所述至少一个轴承段162和所述至少一个叶片112中的一个上的促动器190,所述促动器构造成用以使所述轴承段围绕所述桨距轴线118旋转。6根据权利要求1所述的桨距组件130,其特征在于,所述至少一个轴承段162包括包括限定于其中的环形空间230的第一部件200;以及可旋转地联接到所述第一部件上的第二部件202,所述第二部件至少部分地收容在所述环形空间中且可相对于所。

5、述第一部件旋转。7根据权利要求6所述的桨距轴承130组件,其特征在于,所述第一部件200联接到所述桨距轴承160上,以便所述第一部件可相对于所述第二部件202旋转,所述第二部件联接到所述至少一个叶片112上,用于使叶片相对于所述第一部件旋转。8根据权利要求6所述的桨距轴承组件130,其特征在于,所述第一部件200包括限定于其中的多个开孔220,所述第一部件通过穿过所述多个开孔中的至少一个插入的至少一个紧固件而联接到所述桨距轴承160上。9根据权利要求1所述的桨距组件,其特征在于,所述桨距轴承包括内环164;以及在所述内环的径向外侧的外环166,所述外环联接到所述至少一个轴承段162上,所述内环。

6、联接到所述桨毂外壁111上。10一种风力涡轮机100,包括桨毂110;构造成围绕桨距轴线118旋转的至少一个叶片112;可旋转地联接到所述桨毂上的桨距轴承160,所述桨距轴承包括多个轴承齿188;权利要求书CN102003340ACN102003352A2/2页3联接到所述桨距轴承上且与第一组所述多个轴承齿相接触的桨距驱动系统180;以及多个轴承段162,所述多个轴承段中的至少一个联接到所述桨距轴承上,用于促使所述桨距驱动系统有选择地接合第二组轴承齿270。权利要求书CN102003340ACN102003352A1/8页4用于组装风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法技术领域0001本文所公。

7、开的实施例主要涉及用于组装包括桨距系统的风力涡轮机的方法及系统,并且更具体地涉及用于组装在风力涡轮机中使用的桨距组件的系统和方法。背景技术0002至少一些公知的风力涡轮机包括联接在叶片与桨毂之间的轴承,以及用于对附接到轴承上的叶片进行定位的桨距驱动系统。桨距驱动系统操作成用以调整叶片的桨距。随着时间的推移,轴承的桨距轴承齿可变得受到磨损。当桨距轴承齿变得受到磨损时,桨距驱动系统在调整叶片桨距的操作中就变得效率较低。在一些情况下,桨距轴承齿可能失效,导致桨距驱动系统不能使叶片旋转。在至少一些公知的风力涡轮机中,在移除各叶片和调整桨距轴承以接合新的桨距轴承齿之前必须从风力涡轮机移除整个桨毂和转子。。

8、在一些风力涡轮机中,叶片长度在60100米之间,且因此,替换齿已磨损的轴承会很昂贵且耗时。0003在操作期间,磨损的桨距轴承齿可能使叶片从期望的桨距设置不合需要地移动。在一些情况下,风力涡轮机的叶片非对称地加载桨毂和转子轴,且可造成叶片成为不平衡的。取决于转子的不平衡程度,转子和其它传动系构件会引起负载增大。此外,转子相对于风的位置可引起转子和其它传动系构件上的负载增大。0004因此,期望的是提供一种能够调整桨距驱动系统而无需从风力涡轮机移除桨毂和/或转子的系统和方法。发明内容0005一方面,提供了一种组装在风力涡轮机中使用的桨距组件的方法。该方法包括将桨距轴承联接到风力涡轮机的桨毂上,其中,。

9、桨距轴承包括多个轴承齿。桨距驱动系统联接到桨距轴承上,以便桨距驱动系统接触第一组轴承齿。多个轴承段联接到桨距轴承上,以促使桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿。0006另一方面,提供了一种在风力涡轮机中使用的桨距组件。该桨距组件包括可旋转地联接到风力涡轮机桨毂上的桨距轴承,其中,该桨距轴承包括多个轴承齿。桨距驱动系统联接到桨距轴承上,且与第一组多个轴承齿相接触。多个轴承段中的至少一个联接到桨距轴承上,以促使桨距驱动系统有选择地接触第二组轴承齿。0007又一方面,提供了一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括桨毂和构造成用以围绕桨距轴线旋转的至少一个叶片。桨距轴承可旋转地联接到桨毂上,且包括多个轴承齿。。

10、桨距驱动系统联接到桨距轴承上,且与第一组多个轴承齿相接触。多个轴承段中的至少一个联接到桨距轴承上,用于促使桨距驱动系统有选择地接合第二组轴承齿。0008本文所述的实施例有助于在不需要从风力涡轮机移除桨毂和/或转子的情况下调整桨距驱动系统。更具体而言,本文所述的桨距组件能使叶片相对于桨距轴承有选择地旋转,以便桨距驱动件可在无需从风力涡轮机移除桨毂和/或转子的情况下接合新的桨距轴承齿。说明书CN102003340ACN102003352A2/8页5附图说明0009图1至图4示出了本文所述的系统和方法的示例性实施例。0010图1为示例性风力涡轮发电机的简图。0011图2为可结合图1中所示的风力涡轮发。

11、电机使用的示例性机舱的截面简图。0012图3为可结合图1中所示的风力涡轮发电机使用的示例性桨距组件的透视图。0013图4为可结合图3中所示的桨距组件使用的示例性轴承段的放大简图。0014零件清单0015100风力涡轮机0016102塔架0017104表面0018106机舱0019108转子0020110桨毂0021111桨毂外壁0022112转子叶片0023114旋转轴线0024116偏航轴线0025118桨距轴线0026120转子叶片根部部分0027122负载转移区域0028124风向0029125叶片末梢部分0030126叶片表面区域0031130桨距组件0032131桨距驱动马达0033。

12、132发电机0034134转子轴0035136齿轮箱0036138高速轴0037140联接件0038142支承件0039144支承件0040145传动系0041146偏航驱动机构0042148气象杆0043150控制系统0044152支承轴承0045154支承轴承说明书CN102003340ACN102003352A3/8页60046160桨距轴承0047162轴承段0048164内环0049166外环0050168环形凹槽0051170材料0052172第一部分0053174第二部分0054176排0055180桨距驱动系统0056184桨距驱动齿轮箱0057186桨距驱动小齿轮PINION。

13、0058188桨距轴承齿0059190多个促动器0060200第一部件0061202第二部件0062210上部0063212下部0064214上表面0065216第一部件内表面0066218第一部件下表面0067220开孔BORE0068222多个开口0069224螺栓0070230第一环形空间0071232T形支架或C形支架0072234轴承0073236环形空间0074240上表面0075242下表面0076244下开孔0077246法兰0078248开口0079250螺栓0080260第一组0081270桨距轴承齿具体实施方式0082本文所述的实施例包括风力涡轮机系统,该风力涡轮机系统使。

14、得能够在不需要移说明书CN102003340ACN102003352A4/8页7除风力涡轮机的桨毂和/或转子的情况下维护桨距轴承组件。更具体而言,本文所述的桨距组件能使桨距驱动装置移动以接合新的桨距轴承齿。0083如文中所用,用语叶片旨在代表在相对于周围流体运动时提供反作用力的任何装置。如文中所用,用语风力涡轮机旨在代表通过风能产生旋转能、且更具体而言是将风的动能转换成机械能的任何装置。如文中所用,用语风力发电机旨在代表通过由风能产生的旋转能来发电、且更具体而言是将风的动能转换来的机械能转换成电力的任何风力涡轮机。0084图1为示例性风力涡轮发电机100的简图。在示例性实施例中,风力涡轮发电机。

15、100为水平轴式风力涡轮机。作为备选,风力涡轮机100可为垂直轴式风力涡轮机。在示例性实施例中,风力涡轮机100包括从支承表面104延伸且联接到该支承表面104上的塔架102。塔架102通过锚定螺栓或经由基座安装件两者均未示出而联接到表面104上。机舱106联接到塔架102上,而转子108联接到机舱106上。转子108包括可旋转的桨毂110以及联接到桨毂110上的多个转子叶片112。在示例性实施例中,转子108包括三个转子叶片112。作为备选,转子108可具有使风力涡轮发电机100能够起到如本文所述作用的任意数目的转子叶片112。塔架102为使风力涡轮发电机100能够起到如本文所述的作用的任何。

16、适合的高度或构成。0085转子叶片112围绕转子桨毂110间隔开,以有助于使转子108旋转,从而将风124中的动能转变成可用的机械能,且随后转化成电能。转子108和机舱106关于偏航轴线116围绕塔架102旋转,以便控制转子叶片112相对于风124向的投影。通过在多个负载转移区域122处将叶片根部部分120联接到桨毂110上,转子叶片112与桨毂110配合。负载转移区域122均具有桨毂负载转移区域和叶片负载转移区域两者均未在图1中示出。转子叶片112上引起的负载经由负载转移区域122传递至桨毂110。各转子叶片112还包括叶片末梢部分125。0086在示例性实施例中,转子叶片112具有处在30。

17、米M98英尺FT至50M164FT之间的长度。作为备选,转子叶片112可具有使风力涡轮发电机能够起到如本文所述的作用的任何长度。当风124接触各转子叶片112时,各转子叶片112上产生了叶片升力,且当叶片末梢部分125加速时,引起转子108围绕旋转轴线114旋转。0087转子叶片112的桨距角未示出,也即确定各转子叶片112相对于风124向的投影的角,可通过桨距组件130予以改变。具体而言,增大转子叶片112的桨距角会减小暴露在风124中的叶片表面区域126量,且相反而言,减小转子叶片112的桨距角会增大暴露在风124中的叶片表面区域126量。对于各转子叶片112而言,转子叶片112的桨距角围。

18、绕桨距轴线118调整。在示例性实施例中,转子叶片112的桨距角单独地受到控制。作为备选,转子叶片112的桨距可作为整体受到控制。0088风力涡轮机110还包括桨距组件130,该桨距组件130包括桨距轴承160和多个轴承段162。在示例性实施例中,风力涡轮机100包括与各转子叶片112对应的三个桨距组件130。作为备选,风力涡轮机100包括任意数目的桨距组件130,该任意数目对应于使风力涡轮机100能够起到如本文所述的作用的转子叶片112的数目。桨距轴承160联接到桨毂110和轴承段162上,且位于桨毂110与轴承段162之间。轴承段162还联接到转子叶片112上,且位于桨距轴承160与转子叶片。

19、112之间。更具体而言,轴承段162联接到转说明书CN102003340ACN102003352A5/8页8子叶片的根部部分120上。在示例性实施例中,桨距轴承160通过使转子叶片112围绕桨距轴线118旋转而调整转子叶片112的桨距角。轴承段162使转子叶片112围绕桨距轴线118且相对于桨距轴承160旋转。0089图2为示例性风力涡轮机100的机舱106的截面简图。风力涡轮机100的各种构件收容在风力涡轮机的机舱106中。在示例性实施例中,机舱106包括联接到一个转子叶片112图1中所示上的一个桨距组件130,其中,桨距组件130沿桨距轴线118调节相关转子叶片112的桨距。图2中仅示出了。

20、三个桨距组件130中的一个。在示例性实施例中,各桨距组件130均包括至少一个桨距驱动马达131。桨距驱动马达131为使桨距组件130能够起到如本文所述的作用的由电力驱动的任何马达。作为备选,桨距组件130可包括任何适合的结构、构造、布置和/或构件,例如但不限于,液压缸、弹簧和/或伺服机构。此外,桨距组件130可通过任何适合的方式驱动,例如但不限于液压流体和/或机械动力例如但不限于引起的弹簧力和/或电磁力。0090机舱106还包括转子108,该转子108经由转子轴134有时称为主轴或低速轴、齿轮箱136、高速轴138和联接件140可旋转地联接到位于机舱106内的发电机132上。轴134的旋转可旋。

21、转地驱动齿轮箱136,齿轮箱136随后驱动高速轴138。高速轴138经由联接件140可旋转地驱动发电机132,且高速轴138的旋转有助于发电机132发电。齿轮箱136和发电机132分别由支承件142和144支承。在示例性实施例中,齿轮箱136利用双路径几何形状来驱动高速轴138。作为备选,转子轴134通过联接件140直接地联接到发电机132上。0091机舱106还包括偏航驱动机构146,该偏航驱动机构146可用于使机舱106和转子108关于偏航轴线116图1中所示旋转,以便控制转子叶片112相对于风124向的投影。机舱106还包括至少一个气象杆148,该气象杆148包括风向标和风速计两者均未在。

22、图2中示出。杆148将可包括风向和/或风速的信息提供给涡轮控制系统150。桨距组件130联接到控制系统150上以便由此进行控制。在示例性实施例中,机舱106分别还包括主或前支承轴承152和后支承轴承154。支承轴承152和154有助于转子轴134的径向支承和对准。前支承轴承152在桨毂110附近联接到转子轴134上。后支承轴承154在齿轮箱136和/或发电机132附近定位在转子轴134上。作为备选,机舱106包括使风力涡轮机100能够起到如本文所公开的作用的任意数目的支承轴承。转子轴134、发电机132、齿轮箱136、高速轴138、联接件140以及任何相关的紧固、支承和/或固定装置包括但不限于。

23、支承件142和144,以及支承轴承152和154有时称为传动系145。0092图3为桨距组件130的透视图。图4为轴承段162的放大简图。在示例性实施例中,桨距组件130包括桨距轴承160和多个轴承段162。各转子叶片112均可围绕桨距轴线118旋转。桨距轴承160可旋转地联接到桨毂外壁111上,以便桨距轴承160可围绕桨距轴线118旋转。桨距轴承160包括内环内圈164和外环外圈166。内环164在外环166的径向内侧,且与外环166大致同心地对准。内环164可旋转地联接到外环166上,以便内环164相对于外环166围绕桨距轴线118旋转。内环164具有半径R1。外环166牢固地联接到桨毂外。

24、壁111上。更具体而言,在示例性实施例中,外环166使用多个螺栓和螺母联接到外壁111上。作为备选,外环166通过多种方法包括但不限于保持硬件、焊接和/或密封方法以及本领域中所公知的设备而联接到外壁111上。环形凹槽168限定在内说明书CN102003340ACN102003352A6/8页9环164与外环166之间,且包括有助于减小内环164与外环166之间的摩擦的至少一种材料170。材料170为轴承滚珠、滚柱或润滑剂中的至少一种。0093多个轴承段162联接到内环164上。在示例性实施例中,轴承段162围绕内环164彼此等距地间隔开周向距离D。在备选实施例中,轴承段162以使桨距组件130。

25、能够起到如本文所述的作用的任何距离间隔开。在示例性实施例中,轴承段162使用多个螺栓可移除地联接到内环164上。作为备选,轴承段162可通过包括但不限于保持硬件和密封方法的方法而联接到内环164上,以便轴承段162可移除地联接到内环164上。0094轴承段162具有由半径R2限定的大致弓形形状,该半径R2大致类似于内环164的半径R1。轴承段162定向为与外环166和内环164大致同心,且可围绕桨距轴线118旋转。轴承段162包括第一部分172和第二部分174。各转子叶片112均可移除地联接到轴承段162上,以便轴承段162使转子叶片112围绕桨距轴线118旋转。转子叶片112使用多个螺栓可移。

26、除地联接到轴承段162上。作为备选,转子叶片112可采用使转子叶片112能够从轴承段162移除的本领域中所公知的任何方法而联接到轴承段162上。0095在备选实施例中,内环164牢固地联接到桨毂外壁111上。在这样的实施例中,外环166可旋转地联接到内环164上,以便外环166相对于内环164旋转。在该备选实施例中,轴承段162联接到外环166上。0096桨距组件130还包括桨距驱动系统180。桨距驱动系统180包括桨距驱动马达131、桨距驱动齿轮箱184和桨距驱动小齿轮186。桨距驱动马达131联接到桨距驱动齿轮箱184上,以便桨距驱动马达131将机械力给予桨距驱动齿轮箱184。桨距驱动齿轮。

27、箱184联接到桨距驱动小齿轮186上,以便桨距驱动小齿轮186由桨距驱动齿轮箱184旋转。内环164包括围绕内环164沿周向间隔开的多个桨距轴承齿188。桨距轴承齿188接合桨距驱动小齿轮186,以便桨距驱动小齿轮186的旋转促使桨距轴承160的内环164旋转。桨距驱动系统180联接到控制系统150图2中所示上,用于一旦接收到来自控制系统150的信号时便调整转子叶片112的桨距角。桨距驱动马达131包括任何适合的结构、构造、布置、器件和/或构件,例如但不限于,电动马达、液压缸、弹簧和/或伺服机构。此外,桨距驱动马达131可由任何适合的方式驱动,例如但不限于液压流体、电力、电化学能和/或机械能例。

28、如但不限于弹簧力。在一些实施例中,桨距驱动马达131通过从转子108的旋转惯量和将能量供给风力涡轮机100的构件的储存能量源未示出中的至少一个中获得的能量而驱动。0097桨距驱动系统180使用桨距驱动马达131,通过使转子叶片112相对于桨毂110和外环166旋转而改变转子叶片112的桨距角。更具体而言,在示例性实施例中,桨距驱动小齿轮186联接到桨距轴承160上,以便桨距驱动齿轮箱184的旋转使桨距轴承160、轴承段162和转子叶片112围绕桨距轴线118旋转以改变叶片112的桨距。在风力涡轮机100操作期间,桨距驱动系统180使各转子叶片112围绕桨距轴线118旋转有限距离,以便桨距驱动小。

29、齿轮186接触有限数目的桨距轴承齿188。0098桨距组件130还包括促动器190,该促动器190联接到轴承段162的第二部分174上,用于使转子叶片112围绕桨距轴线118旋转。在示例性实施例中,促动器190联接到至少一个轴承段162上。在备选实施例中,促动器190可联接到转子叶片112上。在另一实施例中,桨距组件130包括多个促动器190,该多个促动器190分别联接到对应的轴承段说明书CN102003340ACN102003352A7/8页10162上。在示例性实施例中,促动器190还联接到内环164上,以便使轴承段162相对于内环164旋转。在备选实施例中,促动器190还联接到外环166。

30、上。在又一实施例中,促动器190还在使促动器190能够起到如本文所述的作用的任何适合的位置处联接到桨毂110上。0099至少一个轴承段162沿桨距轴线118定位成邻近内环164,使得轴承段162处在内环164与转子叶片112之间。轴承段162包括第一部件200和第二部件202,该第二部件202可滑动地联接到第一部件200上,以便第二部件202可相对于第一部件200运动。第一部件200还牢固地联接到内环164上,以便内环164的旋转促使第一部件200旋转。第二部件202还牢固地联接到转子叶片112上,以便转子叶片112的旋转使第二部件202相对于第一部件200运动。在备选实施例中,至少一个轴承段。

31、162沿桨距轴线118定位成邻近外环166,使得轴承段162处在外环166与转子叶片112之间。0100第一部件200包括上部210和下部212。第一部件200还包括上表面214、内表面216和下表面218。多个开孔220限定在上部210内,且分别从上表面214朝下部212延伸。在示例性实施例中,各开孔220均定向成从第一部分172朝第二部分174延伸的一排176。在备选实施例中,各开孔220均定向在使桨距组件130能够起到如本文所述的作用的任何位置上。0101内环164包括对应于至少一个开孔220的多个开口222。各开口222和开孔220其尺寸均形成为用以收容经由其穿过的螺栓224,以便螺栓。

32、224延伸到一个开孔220中以将第一部件200联接到内环164上。第一环形空间230限定在下部212内,且沿第一部件200的整个长度延伸。第一环形空间230其尺寸和定向形成为用以将第二部件202收容于其中。在示例性实施例中,第一环形空间230为T形开口,而第二部件202为T形支架232。在备选实施例中,第一环形空间230为C形开口,而第二部件202为对应的C形支架232。多个轴承234位于第一部件200与第二部件202之间。轴承234有助于减小第一部件200与第二部件202之间的摩擦力。第一部件200包括环形空间236,该环形空间236其尺寸和定向形成为用以收容轴承234。在示例性实施例中,轴。

33、承234为滚珠轴承。在备选实施例中,轴承234为滚柱轴承、滚珠轴承和滚柱轴承的组合,或低摩擦垫。在另一备选实施例中,第二部件202包括环形空间236,该环形空间236其尺寸和定向形成为用以收容多个轴承234中的至少一部分。0102第二部件202包括上表面240和下表面242。在示例性实施例中,第二部件202插入第一部件200中,使得上表面240定位成接近第一部件的内表面216。第二部件202包括从下表面242朝第一部件200延伸的多个开孔244。转子叶片112包括法兰246,该法兰246包括限定于其中的对应于至少一个下开孔244的多个开口248。在示例性实施例中,至少一个下开孔244与至少一个。

34、开口248对准,以便螺栓250可插入至少一个下开孔244和开口248中。螺栓250插入开口248和下开孔244中,以便将第二部件202牢固地联接到转子叶片112上。在示例性实施例中,转子叶片112包括上表面214,且沿桨距轴线118定位成邻近轴承段162,以便转子叶片上表面214接近第一部件的下表面218和第二部件的下表面242。如本文所用,用语接近意思是在其处或附近。0103在桨距驱动系统180操作期间,接触桨距驱动小齿轮186的第一组260桨距轴承齿188可变为受磨损的,且不能将旋转力从桨距驱动系统180传递至桨距轴承160。因此,成为需要的是使桨距轴承160旋转,以便桨距驱动小齿轮186。

35、重新对准排列成邻近第说明书CN102003340ACN102003352A8/8页11二组270桨距轴承齿188。在示例性实施例中,一旦接收到来自控制系统150的信号时,则桨距驱动系统180便使桨距轴承160沿第一方向旋转。促动器190使轴承段162沿相反的第二方向围绕桨距轴线118旋转。更具体而言,促动器190联接到第二部件202上,且操作成使第二部件202沿第二方向围绕桨距轴线118相对于桨距轴承160旋转。轴承段162的旋转促使转子叶片112围绕桨距轴线118沿相反的第二方向旋转,以便转子叶片112和桨距轴承160沿相反的方向围绕桨距轴线118相对于彼此旋转。转子叶片112旋转至大致类似。

36、于转子叶片112初始位置的位置。当桨距驱动系统180使桨距轴承160旋转时,桨距轴承160旋转,以便新的桨距轴承齿188或第二组270桨距轴承齿188接合桨距驱动小齿轮186。在备选实施例中,转子叶片112和第二部件202保持在固定位置上,而桨距轴承160围绕桨距轴线118相对于转子叶片112旋转。在另一实施例中,桨距轴承160保持在固定位置上,而转子叶片112围绕桨距轴线118相对于桨距轴承160旋转。在桨距轴承160已经旋转之后,桨距驱动小齿轮186接触第二组桨距轴承齿270。转子叶片112然后直接联接到桨距轴承160上,而轴承段162从转子叶片112和桨距轴承160移除。0104上述系统。

37、和方法有助于在无需从风力涡轮机移除桨毂和转子叶片的情况下维护桨距驱动系统。更具体而言,联接到桨距轴承上的轴承段有助于使桨距驱动组件运动以接触新的桨距轴承齿。此外,联接到转子叶片上的轴承段使转子叶片能够沿相反的方向相对于桨距轴承旋转。桨距轴承的旋转使桨距驱动小齿轮能够接触新的桨距轴承齿,同时转子叶片运动至大致类似于转子叶片初始定向的位置上。在无需将桨毂和转子叶片从风力涡轮机移除的情况下维护桨距组件的能力消除了对移除叶片所需的升降起重机的需要。因此,显著地减少了维护风力涡轮机中的桨距组件所需的成本和人力。减少这些成本延长了风力涡轮机桨距组件的预期操作寿命。0105上文详细描述了用于组装在风力涡轮机。

38、中使用的桨距组件的系统和方法的示例性实施例。该系统和方法不限于本文所述的特定实施例,而相反的是,系统的构件和/或方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立地和分开地使用。例如,该方法还可用于结合其它风力涡轮发电机使用,并且不限于仅与如本文所述的风力涡轮发电机一起而予以实施。确切而言,示例性实施例可结合许多其它的风力涡轮发电机应用来执行和使用。0106尽管一些图中示出了而另一些图中未示出本发明的各个实施例的特定特征,但这仅是为了方便起见。根据本发明的原理,附图中的任何特征可结合任何其它附图中的任何特征而予以参考和/或主张权利。0107本书面说明采用包括最佳模式的实例公开了本发明,且还使本领域。

39、的技术人员能够实施本发明,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域的技术人员所想到的其它实例。如果这些其它的实例具有与权利要求的书面语言并无不同的结构元件,或者如果这些其它实例包括与权利要求的书面语言无实质差异的同等结构元件,则认为这些实例落在权利要求的范围之内。说明书CN102003340ACN102003352A1/4页12图1说明书附图CN102003340ACN102003352A2/4页13图2说明书附图CN102003340ACN102003352A3/4页14图3说明书附图CN102003340ACN102003352A4/4页15图4说明书附图CN102003340A。

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