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1、(10)申请公布号 CN 102628421 A (43)申请公布日 2012.08.08 C N 1 0 2 6 2 8 4 2 1 A *CN102628421A* (21)申请号 201210023816.7 (22)申请日 2012.02.03 1102104.5 2011.02.07 GB 61/440,055 2011.02.07 US F03D 1/00(2006.01) (71)申请人维斯塔斯风力系统有限公司 地址丹麦奥尔胡斯 (72)发明人 M佩特森 (74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人党晓林 王小东 (54) 发明名称 风轮机以及风轮机维护。
2、方法 (57) 摘要 本发明涉及一种风轮机以及风轮机维护方 法，该风轮机转子具有：安装在转子轮毂上的一 个或更多个风轮机叶片，所述叶片具有梢部和根 部；维护平台，该维护平台被安装在所述风轮机 转子上，从而能够接近风轮机叶片的叶片根部，其 中，所述维护平台包括供风轮机维护工程师用的 步道。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图4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 2 页 说明书 5 页 附图 4 页 1/2页 2 1.一种风轮机，该风轮机包括： 风轮机转子，该风轮机转子具有安装在转子轮毂上的一个或更多个风轮机叶片，所。
3、述 一个或更多个叶片具有叶片梢部和叶片根部； 维护平台，该维护平台以永久并且不可动的方式安装在所述风轮机转子的外部，从而 使得能够接近风轮机的所述叶片根部，其中，所述维护平台包括供风轮机维护工程师用的 步道。 2.如权利要求1所述的风轮机，其中，所述维护平台在以下位置安装在所述风轮机转 子上，该位置使得当所述叶片处于竖立位置时，维护工程师能站立在所述步道上并且能够 接近在其足部附近的叶片根部轴承。 3.如权利要求1或2所述的风轮机，其中，所述维护平台在所述风轮机转子上安装成使 得，当所述叶片处于竖立位置时，维护工程师能站立在所述步道上，由此所述维护工程师的 头部比其足部更靠近所述叶片梢部。 4。
4、.如权利要求1、2或3所述的风轮机，其中，所述维护平台包括使得能够接近所述步道 的一个或更多个出入部。 5.如权利要求4所述的风轮机，其中，所述维护平台在以下位置安装在所述风轮机转 子上，该位置使得当所述叶片处于竖立位置时，所述出入部邻近风轮机机舱并且对准所述 风轮机机舱，使得工程师能利用所述出入部从所述机舱走到所述维护平台。 6.如权利要求5所述的风轮机，所述风轮机包括使得能够从所述机舱的内部接近所述 机舱的舱顶的舱口。 7.如权利要求6所述的风轮机，所述风轮机包括下列部件中的一种或更多种： a)在所述机舱上的护栏； b)在所述机舱上的步道； c)从所述机舱的所述舱顶上行或下行至所述维护平台。
5、的所述步道的台阶。 8.如权利要求4至7中任一项所述的风轮机，其中，所述出入部包括所述维护平台中的 开口，该开口与所述转子轮毂或机舱上的出入舱口协作。 9.如权利要求8所述的风轮机，其中，所述维护平台包括将所述步道连接至所述轮毂 中的所述出入舱口的梯子。 10.如前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述维护平台被附接至所述转子轮 毂。 11.如权利要求10所述的风轮机，其中，所述维护平台利用支柱附接至所述转子轮毂。 12.如权利要求11所述的风轮机，其中，所述支柱围绕所述叶片根部轴承的外周连接 至所述转子轮毂。 13.如权利要求11所述的风轮机，其中，所述支柱连接至被设置在所述转子轮毂的中。
6、 心处的加强部。 14.如前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述维护平台包括护栏。 15.如前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述维护平台包括安全笼。 16.如前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述维护平台附接至所述叶片。 17.如前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述维护平台大致围绕所述叶片的 所述叶片根部的周边延伸。 权 利 要 求 书CN 102628421 A 2/2页 3 18.如前述权利要求中任一项所述的风轮机，所述风轮机包括多个维护平台，每个相应 的叶片根部附接有一个维护平台，并且其中，至少一个维护平台被附接至至少一个其它维 护平台。 19.一种用于维护风。
7、轮机转子叶片根部的风轮机维护方法，该方法包括： 将风轮机叶片停驻在竖立位置；以及 从机舱或轮毂接近维护平台； 其中，所述维护平台被安装在风轮机转子上，所述风轮机转子具有安装在转子轮毂上 的一个或更多个风轮机叶片，所述叶片具有叶片梢部和叶片根部；并且其中，所述维护平台 包括供风轮机维护工程师用的步道。 20.如权利要求19所述的方法，其中，所述维护平台在以下位置安装在所述风轮机转 子上，该位置使得当所述叶片处于竖立位置时，维护工程师能站立在所述步道上并且能够 接近在其足部附近的叶片根部轴承。 21.如权利要求19或20所述的方法，其中，所述维护平台在所述风轮机转子上安装成 使得，当所述叶片处于竖。
8、立位置时，维护工程师能站立在所述步道上，由此所述维护工程师 的头部比其足部更靠近所述叶片梢部。 22.如权利要求19至21中任一项所述的方法，其中，从所述轮毂内部接近所述维护平 台。 23.如权利要求19至21中任一项所述的方法，其中，从所述机舱的所述舱顶接近所述 维护平台。 权 利 要 求 书CN 102628421 A 1/5页 4 风轮机以及风轮机维护方法 技术领域 0001 本发明涉及风轮机，并且尤其涉及一种具有维护平台的风轮机转子。 背景技术 0002 图1示出了风轮机1，该风轮机包括塔架2，在塔架2的上面安装有机舱3。至少 一个风轮机叶片5被安装在轮毂6上以形成转子4。轮毂6通过从。
9、机舱前部伸出的低速轴 (未示出)连接至机舱3。图1示出的风轮机可以是大型机，例如那些适用于风电厂上的大 型发电厂的大型机。转子的直径可高达150m或更大。 0003 风轮机是复杂的机械部件，并且经常在非常严酷的环境中操作，例如在海岸或离 岸位置操作。因此，风轮机易于疲劳和磨损，从而使得对风轮机的维护成为风轮机设计的一 个重要方面。必须在必要的情况下对风轮机进行定期的检查和修理。 0004 鉴于此，重要的是，风轮机的易于疲劳或磨损的那些部件应易于被接近以便进行 检查和维护。 0005 轮毂和叶片根部之间的连接部是难以接近的区域，但却是风轮机上最易于疲劳的 其中一个部位。转子力集中在叶片根部和轮毂。
10、周围，并且通过将叶片根部附接至轮毂的螺 栓或连接件，因此，负载是相当大的。此外，在很多风轮机上，叶片的桨距可通过使叶片根部 相对于轮毂旋转来改变，因此进一步增加了操作负荷。 0006 因此，认为需要的是允许更容易地维护叶片根部，并且尤其是维护附接至叶片和 轮毂之间的叶片轴承外圈的螺栓。 发明内容 0007 本发明由现在将要说明的所附独立权利要求来限定。本发明的有利特征将在从属 权利要求中进行阐述。 0008 根据本发明，提供了一种风轮机，该风轮机包括：风轮机转子，该风轮机转子具有 安装在转子轮毂上的一个或更多个风轮机叶片，所述叶片具有梢部和根部；维护平台，该维 护平台被安装在所述风轮机转子上，。
11、从而能够接近风轮机叶片的叶片根部，其中，所述维护 平台包括供风轮机维护工程师用的步道(walkway)。 0009 维护平台使维护工程师能容易接近叶片的叶片根部，从而极大地方便了维护。此 外，因为维护平台被安装在转子轮毂上，维护平台被保持到位以进行维护操作，从而不需要 使用起重机或绞车来安装维护平台。风轮机还可包括一个或更多个出入部，这些出入部使 得能够接近步道。 0010 在一个实施方式中，所述维护平台在所述风轮机转子上安装到位，使得当所述叶 片处于竖立位置时，维护工程师能站立在所述步道上并且能够接近在其足部附近的叶片根 部轴承。这有助于在维护平台上使用维护设备。因此，当叶片处于竖立位置时，。
12、维护工程师 能站立在步道上，以使得维护工程师的头部比维护工程师的足部更接近叶片梢部。 0011 所述维护平台可在所述风轮机转子上安装到位，使得当所述叶片处于竖立位置 说 明 书CN 102628421 A 2/5页 5 时，所述出入部邻近并且对准风轮机机舱，使得工程师能使用所述出入部从所述机舱或所 述机舱的舱顶走到所述维护平台。 0012 所述风轮机因此可包括使得能够从所述机舱的内部接近所述机舱的舱顶的舱口。 此外，风轮机可包括以下部件中的一个或更多个：a)所述机舱上的护栏；b)所述机舱上的 步道；c)从所述机舱上行或下行至一个步道的台阶。这提供了到达维护平台的径直而且安 全的路线。 0013。
13、 在另一实施方式中，所述出入部包括所述维护平台的步道中的开口，该开口与所 述转子轮毂或机舱上的接近舱口协作。任选地，维护平台包括将步道中的开口连接至轮毂 中的接近舱口的梯子。这提供了从轮毂或机舱侧到维护平台的接近路线。 0014 所述维护平台使用支柱附接至所述转子轮毂。为了附加的支撑，这些支柱可围绕 叶片根部轴承的外周连接至转子轮毂，或可连接至被设置在所述转子轮毂的中心处的加强 部。 0015 所述维护平台被永久并且不可动地附接至所述转子，并且可包括护栏、安全笼。所 述维护平台可附接至所述转子轮毂或所述叶片。整流罩也可附接至所述维护平台。所述维 护平台可大体上围绕所述叶片的叶片根部的周边延伸。。
14、 0016 所述风轮机可包括多个维护平台，每个维护平台相对于每个相应的叶片根部被附 接，并且其中，至少一个维护平台被附接至至少另一个维护平台。 0017 在第二方面，本发明提供了一种用于维护风轮机转子叶片根部的风轮机维护方 法，该方法包括：将风轮机叶片停驻在竖立位置；以及从机舱或轮毂接近维护平台；其中， 所述维护平台被安装在风轮机转子上，所述风轮机转子具有安装在转子轮毂上的一个或更 多个风轮机叶片，所述叶片具有梢部和根部；维护平台，该维护平台被安装在所述风轮机转 子上，从而使得能够接近风轮机叶片的叶片根部，并且其中，所述维护平台包括供风轮机维 护工程师用的步道。可设置使得能够接近所述步道的一个。
15、或更多个出入部。 附图说明 0018 现在将仅以实施例的方式参照附图来描述本发明的实施方式，附图中： 0019 图1是水平轴风轮机的前视图； 0020 图2是本发明的第一实施例中的风轮机的机舱和轮毂区域的立体图； 0021 图3是本发明的第一实施例中的维护平台的立体图； 0022 图4是本发明的第一实施例中的风轮机的机舱和轮毂区域的前视图；以及 0023 图5是本发明的第二实施例在叶片被附接之前的立体图。 具体实施方式 0024 图2是本发明的示例性实施方式中的风轮机的机舱和轮毂区域的近视立体图。转 子4包括附接至轮毂6的三个风轮机叶片5。只示出了每个叶片5的叶片根部。转子4附 接至机舱3，该。
16、机舱又附接至塔架2。 0025 在叶片5和轮毂6之间的接合处设置有轴承(未示出)，以使得叶片5能够相对于 轮毂6旋转，从而允许调节叶片的桨距。维护平台10通过支柱12在每个叶片5的基部处 附接至轮毂6。如现有技术中已知的，支柱可通过紧固件或通过焊接接合连接至轮毂。因 说 明 书CN 102628421 A 3/5页 6 此，优选地，维护平台被永久并且不可动地附接至风轮机轮毂以供使用。 0026 在该实施例中，步道围绕叶片根部，为叶片根部留下为进行桨距控制而转动的间 隙。维护平台10包括步道13，该步道是垂直于纵向叶片轴线从叶片根部向外延伸的凸缘。 维护平台还附接有护栏14。护栏14在维护平台1。
17、0的远离叶片根部5的边缘处附接至维护 平台10。护栏沿着维护平台10的周边延伸，具有面对机舱3的呈护栏14中的任选空隙形 式的出入部，从而允许容易地从机舱3的舱顶接近维护平台10。还可以另选地或附加地设 置有来自轮毂6中的开口(未示出)的入口。 0027 维护平台被设计为在叶片处于图2所示的位置时使用。也就是说，期望接近的叶 片5被停驻在竖直竖立的位置，叶片根部大体上高于轮毂6，并且维护平台10大体上为水平 的。因此，当叶片处于竖立位置时，维护工程师可站立在步道上，头部比其足部更接近叶片 梢部，并且能够接近靠近足部的叶片根部轴承。这有助于在维护平台上使用维护设备。 0028 图3示出了孤立的维。
18、护平台10的立体图，附图标记与之前的附图一致。图4示出 了图2所示风轮机的机舱和轮毂区域的前视图。 0029 可行的是，提供一种设计为在叶片被定位在轮毂之下时使用的维护平台，但是这 样的话位于叶片根部和轮毂之间的轴承将高于任何工程师的头部，对于维护来说，前述情 况是不方便的，在使用重型工具时尤其如此。而且，也更难以接近维护平台，因为在使用时， 平台将被停驻成邻近于或低于机舱，而不是停驻在可以容易地从机舱的舱顶接近的位置。 容易接近是重要的，因为维修所需的工具可能非常重并且非常巨大。 0030 设想的是，维护平台10主要用以提供工程师用的入口，以对附接至位于叶片和轮 毂之间的叶片轴承外圈的螺栓进。
19、行维修。附加地或另选地，维护平台10设置用于其它用 途，例如，检查叶片的部分的外层的修理状态或检查叶片根部与轮毂之间的接头。 0031 在大型风轮机上，在叶片根部，能够使用三个叶片根部轴承，用于附加的安全性以 及稳定性。在实践中，轴承外圈和轴承内圈附接至轮毂，并且中圈(位于外圈和内圈之间) 附接至叶片。因此，在一个实施例中，维护平台使得能够接近轴承外圈上的螺栓，而叶片以 及轴承内圈上的内圈螺栓和中圈螺栓通常可以从轮毂内部接近。 0032 如之前所提到的，维护平台10优选地经由出入部从机舱的舱顶被接近。接近机舱 舱顶可以例如借助于机舱舱顶中的舱口或开口以及从机舱内部引出的梯子或一个或更多 个台阶。
20、来实现。理想地，机舱的舱顶与维护平台处于大致相同的高度，从而允许维修工人简 单地从机舱走向维护平台。另选地，可以设置上下维护平台的梯子或台阶。 0033 有利地，可以设置位于机舱舱顶的步道或平台，在机舱的尺寸和/或形状不适于 行走的情况下尤其如此。附加地或另选地，可以设置围绕机舱的整个舱顶或一部分的护栏。 0034 在维护平台10低于机舱的高度的示例性实施方式中，可以在机舱的靠近轮毂的 那一侧设置舱口或开口，从而允许从机舱内部直接接近维护平台10的出入部。可选地，在 维护平台高于机舱的高度的示例性实施方式中，台阶或梯子可从机舱的舱顶引至维护平台 的地板中的舱口或开口。在这种情况下，护栏可围绕维。
21、护平台的整个周边延伸。 0035 在上述实施例中，维护平台10从机舱被接近。然而，另选地，维护平台可从轮毂中 的舱口或开口被接近。 0036 为了从轮毂接近，可以在轮毂接近舱口和维护平台之间设置梯子或其它接近装 置。从轮毂接近舱口实施接近可以通过护栏中的开口或通过维护平台的地板中的舱口或开 说 明 书CN 102628421 A 4/5页 7 口来实现。 0037 在实践中，可能需要同时提供轮毂和机舱接近路线，以符合安全规定，其中一个是 主接近路线，而另一个是紧急出口。 0038 优选地，护栏14是如图2所示布置的轨道，其中竖直部分将水平轨道保持到位。 另选地，还可以使用很多其它类型的护栏或结。
22、构。例如，可以添加丝网，以帮助防止任何更 小的物品从维护平台不慎掉落，如图5所示。优选地，护栏在维护平台的高度之上大约1.1 米，但是可以具有不同的高度。例如，护栏还可以在维护平台上延伸2米或更多，以提供更 完备的安全结构或安全笼。 0039 另选地，还可以例如通过金属片或窗框和窗户来设置实心的环绕的墙。可能期望 的是，具有一种将平台与外界天气隔离开来的部件，而且还可以附加地设置顶棚，可能地得 到完全封闭的平台。 0040 在之前描绘的实施例中，护栏14围绕叶片根部周边的大部分延伸，但不围绕叶片 的靠近机舱的那一部分延伸。然而，护栏可围绕平台的一部分或围绕整个平台延伸。可以 在护栏的围绕维护平。
23、台的周边的某些别的位置设置一个或更多个间隙，例如，用作轮毂的 接近点。 0041 在一些实施方式中，可以根本不设置护栏。如果没有设置护栏，则可以为了安全而 设置用于附接物体(和人)的附接点。即使在设置了护栏或其它环绕的轨道或墙的情况下， 也可以设置这些附接点。 0042 优选地，护栏14附接至维护平台10，但也可以附接至保持维护平台的支柱12、或 附接至转子的其它部分。 0043 在需要护栏中的间隙以便于接近时，该出入部可附加地包括护栏的可动部分，例 如，可以设置入口或门以允许接近，而不是简单地在护栏中设置间隙。该出入部还可以仅仅 是护栏的供工程师踏过或攀爬的部分。这一部分可以使用油漆或其它可。
24、视的标记来标示为 出入部，并且可以具有一个或更多个台阶或把手来使得接近更容易。 0044 在需要台阶或梯子来接近时，不论是从机舱接近还是从轮毂接近，用于接近的台 阶或梯子可以是可移除的，从而允许将台阶或梯子存储在别的地方。这具有若干个可能的 益处；首先，其允许将台阶或梯子存储在被遮蔽的地方，以使得它们不易受损或受到天气的 影响，其次，可以从风轮机的风廓线移除台阶或梯子，否则，台阶或梯子可能会不利地影响 风轮机周围的空气流。 0045 如上所述，护栏可以围绕维护平台进行设置，并且可以附加地围绕机舱的舱顶设 置，而且可以围绕被包括以便接近维护平台的任何梯子或台阶设置。还可以使用任何适当 的安全结构。
25、，例如，笼式梯子。 0046 可以设置从平台延伸的其他护栏，该延伸方向与上述的从护栏延伸的方向相反。 当叶片被停驻成指向下(朝向风轮机的底座)时，这种护栏将允许接近，并因此可以提供用 于转子的其它部件的附加维护入口。叶片指向下时的结构和接近装置可类似于本说明书中 在其它位置描述的用于叶片指向上(远离风轮机的底座)时的结构和接近装置。 0047 维护平台表面可包括防滑漆或其它防滑设计的表面。类似地，所设置的任何其它 梯子、台阶或步道可包括这样的表面。 0048 优选地，维护平台10是大体上平坦的。然而，在一些实施方式中，可能期望的是， 说 明 书CN 102628421 A 5/5页 8 平台在。
26、一定程度上倾斜，或者平台在围绕叶片的不同位置处于不同的高度。例如，可以在平 台的从一个高度变化到另一高度的部位设置台阶。在优选的实施方式中，优选地，维护平台 大约600mm或800mm宽，但如果合适，还可以采用其它宽度。 0049 在以上所描述的实施例中，维护平台10被附接至转子轮毂6。在不使用叶片桨距 控制并且叶片5相对于轮毂不旋转的实施例中，平台可另选地附接至叶片，或甚至同时附 接至叶片和轮毂。优选地，维护平台在叶片轴承处或叶片轴承附近附接至轮毂。维护平台 可直接附接至转子轮毂，并且，另选地或附加地，维护平台可以附接至支柱或其它支撑构件 或结构，而这些构件或结构被附接至转子轮毂。在一些情况。
27、下，维护平台可简单地是直接附 接至转子轮毂的凸缘。在这种情况下，用作平台的凸缘可以附接在轮毂和轴承外圈之间，或 者另选地，该凸缘可以附接在轮毂上的与安置轴承外圈相同的机加工表面上，但在轴承的 周边之外。 0050 图5示出了本发明的实施方式。轮毂6被示出为没有附接叶片。具有步道13和 护栏14的三个维护平台在叶片轴承座圈20附近被附接至轮毂。维护平台通过支柱12附 接至转子轮毂。支柱12通过支撑圈21互相附接，以提供额外的结构支撑。在这种情况下， 梯子22还附接至机舱3，以通过攀爬经过护栏14来接近维护平台。可以将第二梯子添加在 护栏的步道侧，以易于接近。 0051 在设置有两个或更多个维护平。
28、台的情况下，维护平台也可以直接或间接互相附 接，如图4所示。这可提供附加的结构强度和稳定性。 0052 附加地，可以将整流罩附接至转子。整流罩安装在轮毂上，并且可以附接至维护平 台。 0053 优选地，风轮机具有至少一个可旋转地调节的叶片，但风轮机也可以是固定式叶 片风轮机。上述示例性的风轮机包括三个风轮机叶片。然而，可以设置一个、两个或更多个 叶片，并且这些叶片中的一些或全部都具有其自身的维护平台。 0054 在不偏离由所附权利要求限定的本发明的情况下，上述实施方式的各种变形都是 可能的并且也是本领域的技术人员易于想到的。 说 明 书CN 102628421 A 1/4页 9 图1 说 明 书 附 图CN 102628421 A 2/4页 10 图2 说 明 书 附 图CN 102628421 A 10 3/4页 11 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102628421 A 11 4/4页 12 图5 说 明 书 附 图CN 102628421 A 12 。