[发明专利]机舱架以及用于组装和测试风力涡轮机机舱的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机舱架以及使用机舱架构建和测试风力涡轮机机舱的方法，所述机舱架适合于在制造和组装所述机舱过程中以及运输过程中支撑风力涡轮机的机舱，所述机舱包括主机架，所述主机架适合于安装若干个部件，例如发电机、主轴、包括若干个叶片的轮毂和偏航系统，所述机舱架具有纵轴和横轴，且包括连接装置/连接凸缘，设置所述连接装置/连接凸缘以刚性连接至所述机舱的所述主机架上的所述偏航系统，所述机舱进一步包括机舱罩，所述机舱罩延伸覆盖所述主机架和其它安装在主机架上的零件。 

背景技术

众所周知，现代风力涡轮机机舱结构的又大又重，且在构建、组装和运输现代风力涡轮机机舱的过程中，存在一些挑战。 

首先，在组装过程中，所述机舱需要某些固定装置支撑机舱，通常，在车间使用钢架结构来实现这个目的。机舱组装完后，通常通过平板拖车上的卡车运输。为了使安全运输，不给机舱造成压力，所述机舱通常通过起重机吊起至所述拖车或者固定至所述拖车。 

由于涡轮机体积变得越来越大，机舱也越来越大，特别是由于机舱和拖车高度增大，使得道路运输面临更大的挑战。为了能够依旧采用货车来运输机舱，并且在桥下采用特定的拖车来运输机舱，其中机舱要放在非常低的平板车上。由申请号为WO 03 071130 A1的国际申请可知，所述机舱连接所述拖车的前端和后端，车底护板安装在机舱下，机舱和地面之间具有很小的间隙。这种设置是没有吸引力的，因为机舱用于承载轮毂和主机架，而不是用于承载机舱的重量。用这种方式设置机舱，机舱各个部件不需要的压力和变形可能会发生，这可能会损害机舱。 

由WO 2008/000267 A1公开了一种起重方案，其中若干个液压致动器固定 至机舱的机架。当启动液压致动器时，施加线性力，机舱可以相对于地面或平板拖车被升起或降低。该申请公开了在架设地不需要使用起重机，因为机舱不需要起重机就能卸载。然而，这不是个问题，因为机舱仍然需要吊起至塔架的顶部，因此，在风力涡轮机安装和架设的过程中有时也需要起重机。此外，WO 2008/000267 A1的系统安装在机舱主机架的边缘处，这表明机舱的主机架可能会摇摆，这是非常不希望的。此外，在该申请中没有公开任何组装和测试过程中，机舱的处理。 

WO 2010/066255 A1还提出了风力涡轮机机舱的运输问题。这通过具有两个平行臂的机架和倾斜凸缘解决，所述两个平行臂沿机舱的纵轴方向延伸，所述倾斜凸缘与机舱的偏航系统接合。凸缘的倾斜抵消了设计的机舱的倾斜，其中带有轮毂和转子叶片的主轴通常是倾斜的，以便转子叶片的尖端和风力涡轮机塔架之间具有一定距离。通过使凸缘倾斜，拖车上的负载将会降低，因为这种特定机舱设计的顶部几乎是水平的，因此完善的运输系统将可能具有一定高度使其能通过某些桥。机架设计成滑入拖车的轨道，因此运输时与地面具有最小的间隙。 

EP 1 564 405 A1描述了一种风力涡轮机结构元件的疲劳和最大负载测试的方法。公开了一种非常坚固且尽可能完全刚硬的测试台，其中，例如风力涡轮机的主机架可以例如在开发过程中安装，并做应力测试。 

测试台包括钢筋混凝土底座，所述钢筋混凝土底座具有用于安装圆筒形支撑结构的装置。测试的零件安装至所述支撑结构，并施加动态或静态负载，以便对该结构进行应力测试。 

该申请描述的测试台，是开发过程中使用的测试台，并不是组装所述机舱时用于支撑机舱的测试台，或在组装过程中进行一些功能测试的测试台，以及进一步在生产和最后到达架设地的整个过程中，用于支撑所述机舱的测试台，该测试台从架设地可以返回重新使用。EP 1 564 405 A1描述的测试台的一些问题，使其不够有用，但主要地，所述构造包括非常坚固、沉重、大型的混凝土底座，这使得在机舱组装和运输过程中，不可能直接使用测试台。 

由于现代风力涡轮机整体输出功率和使用的发电机类型可以改变，因此机舱变得越来越大，通常，机舱的重量容易超过200吨，且直径或重量容易达到8米或更大。这样一个机舱的制造、组装和最后的运输和安装不可能没有严峻的挑战。 

已知的解决方案都不能解决用于现代兆瓦级风力涡轮机机舱的组装、测试和运输的问题，所述机舱设在单个机舱架上，该单个机舱架将跟随机舱从早期的组装步骤至在架设地的塔架上进行安装。 

发明目的 

本发明的目的是提供一种机舱架，所述机舱架使风力涡轮机的大型机舱的制造、组装和运输成为可能，所述机舱的重量大于150吨，例如200吨或甚至250吨。 

发明内容