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1、(10)申请公布号 CN 103912458 A (43)申请公布日 2014.07.09 C N 1 0 3 9 1 2 4 5 8 A (21)申请号 201410178899.6 (22)申请日 2014.04.30 F03D 11/00(2006.01) (71)申请人北京天源科创风电技术有限责任公 司 地址 100018 北京市海淀区大柳树富海中心 3号楼1302、1303、1304号 (72)发明人韩世辉 李立山 (74)专利代理机构北京方韬法业专利代理事务 所 11303 代理人马丽莲 (54) 发明名称 一种风力发电机组风向标精确对风的安装工 装及对风方法 (57) 摘要 本发。
2、明公开了一种风力发电机组风向标精确 对风的安装工装及对风方法，安装工装包括用于 可拆卸地连接在风向标上的支架、与支架相连接 的导向杆和安装在导向杆上的并能沿导向杆滑动 的能定位垂直平面的定位装置，所述安装工装上 还设置有可确定风向标指向与所述垂直平面平行 的定位标志。对风方法为首先将所述安装工装固 定安装在风向标上，使风向标指向所述定位标志， 再通过调整所述定位装置在导向杆上的位置和风 向标的方向，使所述定位装置确定的垂直平面通 过轮毂和机舱中轴线，完成风向标的精确对风。本 发明可方便的实现风机的精确对风，并可定期快 速的检测风向标是否正常工作。本发明结构简单， 使用方法简便，利于推广应用。 。
3、(51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (19)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1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103912458 A CN 103912458 A 1/1页 2 1.一种风力发电机组风向标精确对风的安装工装，其特征在于：包括用于可拆卸地连 接在风向标上的支架、与支架相连接的导向杆和安装在导向杆上的并能沿导向杆滑动的能 定位垂直平面的定位装置，所述安装工装上还设置有可确定风向标指向与所述垂直平面平 行的定位标志。 2.根据权利要求1所述的风力发电机组风向标精确对风的安装工装，其特征在于，所 述定位装置为激。
4、光发射器，该激光发射器可射出两束激光，当所述支架连接在风向标上、且 风向标安装在风力发电机组机舱上时，其中一束激光与地面垂直，另一束激光与地面平行。 3.根据权利要求1所述的风力发电机组风向标精确对风的安装工装，其特征在于，还 包括与支架连接的刻度盘，所述定位标志为刻度盘上的刻度。 4.根据权利要求1所述的风力发电机组风向标精确对风的安装工装，其特征在于，所 述支架包括可开合的套在风向标的立柱外围的筒状结构和一紧固装置，通过所述紧固装置 使支架固定在风向标立柱上。 5.根据权利要求4所述的风力发电机组风向标精确对风的安装工装，其特征在于，所 述紧固装置包括螺栓、螺母和紧固片，螺栓穿过所述筒状结。
5、构壁，螺母与螺栓配合固定在所 述筒状结构壁上，紧固片在所述筒状结构内并用于与风向标的立柱贴紧配合，通过旋进或 旋出螺栓，螺栓压紧或放松紧固片，实现支架的固定或拆卸。 6.根据权利要求4所述的风力发电机组风向标精确对风的安装工装，其特征在于，所 述支架外设有与支架外围相配合的半环形刻度盘，所述定位标志为半环形刻度盘上的刻 度。 7.根据权利要求1所述的风力发电机组风向标精确对风的安装工装，其特征在于，还 包括一平衡块，该平衡块安装在所述导向杆上远离所述定位装置的一端。 8.如权利要求1至7任一所述的风力发电机组风向标精确对风安装工装的对风方法， 其特征在于，包括如下步骤： 第一步，将所述安装工装。
6、的支架固定安装在风向标上，使风向标指向所述安装工装的 定位标志； 第二步，通过调整所述安装工装的定位装置在导向杆上的位置和风向标方向，使所述 安装工装的定位装置确定的垂直平面通过轮毂和机舱中轴线，完成风向标的精确对风。 权 利 要 求 书CN 103912458 A 1/4页 3 一种风力发电机组风向标精确对风的安装工装及对风方法 技术领域 0001 本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风力发电机组风向标精确对风的 安装工装及对风方法。 背景技术 0002 随着现有技术的发展，大型风力发电机得到了广泛的应用，但由于一些技术细节 不被人们所重视，直接影响着机组的发电量。比如机组的对风问题很。
7、容易被忽视：第一，风 向标在安装过程中的对风精度控制不准。风机安装过程中，风向标由吊装公司按照安装标 准安装，由于安装标准简单并且技术人员的个人差异，最终导致风机对风问题差异较大。第 二，风机运行之后，风向标缺少维护。在机组安装完毕、投运之后，只要没有出现故障和重大 问题都认为风向标是正常的。上述原因导致的机组对风不准不仅会使风机工作效率大大降 低，同时也会使偏航系统出现偏载的情况，给机组带来一定的危害。那么产生上述问题的主 要原因是没有专业的对风工具和安装检测标准。 0003 由此可见，为了解决上述问题，提供一种专业的对风工具进行精确的对风，使风机 的功率曲线和载荷情况得到良好的改善，已成为。
8、当前业界极需改进的目标。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种专业的能方便实现风力发电机组风向标精 确对风的安装工装。 0005 本发明要解决的另一技术问题是提供一种专业的快速方便的实现风力发电机组 风向标精确对风的方法。 0006 为解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机组风向标精确对风的安装工 装，包括用于可拆卸地连接在风向标上的支架、与支架相连接的导向杆和安装在导向杆上 的并能沿导向杆滑动的能定位垂直平面的定位装置，所述安装工装上还设置有可确定风向 标指向与所述垂直平面平行的定位标志。 0007 作为进一步改进，所述定位装置为激光发射器，该激光发射器可射出两束激光，当。
9、 所述支架连接在风向标上、且风向标安装在风力发电机组机舱上时，其中一束激光与地面 垂直，另一束激光与地面平行。 0008 进一步改进，还包括与支架连接的刻度盘，所述定位标志为刻度盘上的刻度。 0009 进一步改进，所述支架包括可开合的套在风向标的立柱外围的筒状结构和一紧固 装置，通过所述紧固装置使支架固定在风向标立柱上。 0010 所述紧固装置包括螺栓、螺母和紧固片，螺栓穿过所述筒状结构壁，螺母与螺栓配 合固定在所述筒状结构壁上，紧固片在所述筒状结构内并用于与风向标的立柱贴紧配合， 通过旋进或旋出螺栓，螺栓压紧或放松紧固片，实现支架的固定或拆卸。 0011 进一步改进，所述支架外设有与支架外围。
10、相配合的半环形刻度盘，所述定位标志 为半环形刻度盘上的刻度。 说 明 书CN 103912458 A 2/4页 4 0012 进一步改进，还包括一平衡块，该平衡块安装在所述导向杆上远离所述定位装置 的一端。 0013 另外，本发明还提供一种风力发电机组风向标精确对风安装工装的对风方法，包 括如下步骤： 0014 第一步，将所述安装工装的支架固定安装在风向标上，使风向标指向所述安装工 装的定位标志； 0015 第二步，通过调整所述安装工装的定位装置在导向杆上的位置和风向标方向，使 所述安装工装的定位装置确定的垂直平面通过轮毂和机舱中轴线，完成风向标的精确对 风。 0016 采用上述技术方案，本发。
11、明具有以下优点： 0017 1.本发明可方便的实现风机的精确对风，克服了风向标在安装过程中的对风精度 控制不准的问题，优化了机组功率曲线，提高了机组发电效率和机组发电量。 0018 2.本发明可定期快速的检测风向标是否正常工作，以便及时对风向标进行调整， 作为现场检测风向标的工具，提高了机组可维护性。 0019 3.本发明可以校出不同安装人员的技术认识差异带来的安装误差。 0020 4.本发明结构简单，使用方法简便，利于推广应用。 附图说明 0021 上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下 结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。 0022 图1为叶轮。
12、偏离风向的示意图。 0023 图2为风力发电机组安装风向标的结构示意图。 0024 图3为风向标的结构示意图。 0025 图4为风向标对风方式示意图。 0026 图5为风向标表盘指示示意图。 0027 图6为本发明风力发电机组风向标精准对风安装工装的结构示意图。 0028 图7为图6所示的A-A向的剖视图。 0029 图8为风力发电机组的风速-功率曲线图。 具体实施方式 0030 风力发电机组对风，是指风力发电机组叶轮(正向)的中轴线对准风向，此时风机 能够最大限度吸收风能。 0031 E1/2t(scos) 3 - 0032 式中：-空气密度(千克/米 2 )；-风速(米/秒)；t-时间(秒。
13、)；S-截 面面积(米 2 )；-叶轮中轴线与风向的夹角。 0033 从上式可知，值为0时，产生的风能E最大。图1所示的叶轮偏离风向的情况 下，值不为0具有一定夹角，产生的风能E降低。 0034 参照图1至图5所示，风力发电机组包括塔架4、机舱6、和安装在机舱6内的底座 5、发电机8、齿轮箱7、轮毂2和叶片1、以及安装在机舱6上部远离轮毂2方向的风向标3。 说 明 书CN 103912458 A 3/4页 5 风向标3包括头部31、尾翼32、水平杆33和立柱34。一般风向标3对风方式有两种，一种 是风向标0对风，即风向标的头部31为0刻度指向叶轮方向，风向标的指向与叶轮和机舱 中轴线平行；另一。
14、种是风向标180对风，即风向标的头部31为180刻度指向叶轮方向，风 向标的指向与叶轮和机舱中轴线平行。 0035 参照图6至图7所示，本发明风力发电机组风向标精确对风的安装工装的结构包 括激光发射器14、导向杆13、刻度盘12、支架11和平衡块15。 0036 激光发射器14包括有两个激光发射头，分别发射两束相互交切并垂直的激光G和 F，激光G垂直射向地面，激光F射向叶轮方向并与地面平行。当激光G垂直射向机舱中轴 线,并且激光F射向轮毂中轴线时，这两束激光确定了机舱的垂直平分平面：该平面垂直地 面、经过叶轮的中轴线，将机舱平均分成两半。当该垂直平分平面与风向平行时，风力发电 机组正对风向或正。
15、背风向。激光发射器14在导向杆13上可以滑动，以便激光G垂直射向 机舱的中轴线，利于确定机舱的垂直平分平面。导向杆13为质量轻、硬度大，且不易被磨损 的圆柱体，作为激光发射器14的滑动导轨。导向杆13与支架11连接。支架11为整个工 装的支架，并与风向标的立柱34可拆卸地连接，其结构与立柱34相配合，可以为两个分开 的半圆形筒状结构，套在立柱34外围，其相交合处活动链接，再通过一个紧固装置使支架 固定在立柱上，其紧固装置为由螺栓螺母配合的推进结构，螺栓穿过半圆形筒状结构中心 孔，在中心孔处有与螺栓相配合的螺母，螺母与半圆形筒状结构固定连接，在半圆形筒状结 构内有一与立柱34贴紧配合的紧固片，通。
16、过旋进螺栓，螺栓压紧紧固片使支架11固定在立 柱34上，相反可以拆卸支架。刻度盘12与支架11连接，可与上述半圆形筒状结构相配合设 置在支架11外围，用于精确比对风向标特定刻度，其上可以仅为一个定位标志也可以标有 精确角度值。平衡块15安装在导向杆13上远离激光发射器14的一端，便于工装的使用。 0037 本发明的原理就是利用平行线的性质(在同一平面内，不相交不重合的两条直 线，过直线外一点有唯一的一条直线和已知直线平行)，预先确定一个与风向标的指向相平 行的平面或线，通过调整预先确定的平面或线与轮毂和机舱的中轴线重合或平行，从而实 现风向标的指向与轮毂和机舱的中轴线平行，最终达到风向标的精确。
17、对风。 0038 本发明在风向标安装过程中的对风过程为：第一步，将安装工装的支架固定安装 在风向标上，使风向标的对风极(N极或是S极)与安装工装的刻度盘0刻度对齐。第二 步，将风向标安装在机舱的测风支架上面，并保证风向标可以微调对风角度。第三步，打开 安装工装上的激光发射器，通过调整激光发射器在导向杆上的位置和微调风向标方向，使 一束激光射向机舱中轴线并与地面垂直，另一束激光射向叶轮方向并与轮毂和机舱中轴线 平行，实现风向标的精确对风，拆卸安装工装。 0039 本发明在对风向标进行定期检测时，其对风过程包括上述第一步和第三步，即可 完成对风向标的定期检测。 0040 本发明技术方案可以带来如下。
18、有益效果： 0041 1.提高机组发电效率和机组发电量因为当风速小于额定风速度时，由于叶轮没有 最大程度上吸收风能，其损失的能量与叶轮旋转平面与风向的夹角有关。通过提高方向标 的对风精度，在目前阶段可以较小的成本大幅度提高机组发电量。 0042 2.优化机组功率曲线机组的功率曲线如图8所示，一般作为机组性能的考察指 标。然而机组对风不准会使机组的工作曲线整体后延。所以提高机组的对风精度，有利于 说 明 书CN 103912458 A 4/4页 6 功率曲线的优化。 0043 3.作为现场检测风向标的工具，提高机组可维护性由于机组并不能检测到风向标 的故障，故容易出现机组长时间在故障状态下工作，。
19、造成电量的损失。通过本发明在现场进 行简单的测试，判断风向标是否正常，并及时进行更换。 0044 当然，本实施例中激光发射器的作用是用于定位机舱的垂直平分平面，则可以被 其它能够准确定位该平面的定位装置所代替。刻度盘可被能确定风向标指向与定位装置确 定的垂直平面平行的定位标志所代替。 0045 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本 领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发 明的保护范围内。 说 明 书CN 103912458 A 1/3页 7 图1 图2 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 103912458 A 2/3页 8 图6 图7 说 明 书 附 图CN 103912458 A 3/3页 9 图8 说 明 书 附 图CN 103912458 A 。