[发明专利]叶轮转动装置、风力发电机组以及叶轮安装方法

说明书

本发明提供一种叶轮转动装置、风力发电机组以及叶轮安装方法，所述叶轮转动装置用于风力发电机组，风力发电机组包括发电机和轮毂，发电机包括转子，叶轮转动装置包括：转动臂，转动臂的第一端用于可枢转地安装到风力发电机组的固定结构上；第一线性伸缩臂，第一线性伸缩臂的第一端可枢转地连接到转动臂的第二端，第一线性伸缩臂的第二端用于可枢转地安装到转子；第二线性伸缩臂，第二线性伸缩臂的第一端可枢转地连接到转动臂，第二线性伸缩臂的第二端用于连接到固定结构上，第一线性伸缩臂和第二线性伸缩臂能够线性伸缩。根据本发明的实施例的转动装置结构简单、安装方便、易于控制且安全性好。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种叶轮转动装置、包括该叶轮转动装置的风力发电机组以及利用该叶轮转动装置安装叶片的方法。

背景技术

直驱式风力发动机组由于具备效率高、噪音低、寿命长、机组体积小、运行维护成本低等诸多优点而被广泛应用。

图1和图2示出了根据现有技术的直驱式风力发电机组的结构示意图，图3示出了发电机的结构示意图。如图1和图2所示，直驱式风力发电机组主要包括基础2、塔架3、叶轮4、发电机5以及机舱6组成。叶轮4通常可包括轮毂40和三支叶片41、42和43。如图2所示，发电机5包括转子51和定子52。转子51与叶轮4连接在一起，可一同相对转子51的轴线转动，定子52与机舱6的底座固定连接，不能相对转子51的轴线转动。风力发电机组在现场安装时，通常先将塔架3吊装在基础2上，然后将机舱6吊装至塔架3上，随后将发电机5吊装至机舱6的连接法兰处，最后将在地面组装好的叶轮4吊装至发电机5的连接法兰处。

随着风电市场向南方发展，受周围地势、植被以及作业面积限制，在地面组装叶轮4越来越困难。目前所采用的一种行之有效的方法是单叶片吊装方法。单叶片吊装方法主要有两种方式，一种是水平单叶片吊装，一种是倾斜单叶片吊装。

采用水平单叶片吊装时，首先将轮毂40吊装至发电机的连接法兰处，与发电机的转子固定连接，并将第一叶片以水平状态安装到轮毂40上；然后通过风力发电机组内的转动装置，使轮毂40转动120度，将第二叶片以水平状态安装到轮毂40上；之后通过风力发电机组内的转动装置，再次使轮毂40转动120度，安装第三叶片。在此过程中，在轮毂40旋转预定角度准备安装叶片时，叶轮4需处于锁定状态，即，通过使设置在定子52上的锁定销53插入到转子51的锁定销孔531中来锁定转子51与定子52之间的相对转动；当将使用转动装置转动轮毂40时，锁定销53从锁定销孔531退出，解除转子51与定子52之间的锁定。这种叶片安装方法有以下优点：因为叶片是以水平状态进行安装的，因此非常安全；对叶片吊具的要求低，叶片吊具可具有简单的设计。然而，在采用水平单叶片吊装时，需要风力发电机组具备转动功能，目前已知的直驱式风力发电机组的转动装置通常需要使轮毂40转动360度，存在控制复杂以及成本较高的问题。

采用倾斜单叶片吊装时，首先将第一叶片和轮毂40的组合体安装到发电机5的连接法兰上；然后第二叶片和第三叶片分别以倾斜的状态安装到轮毂40上。在整个安装过程中，叶轮4一直处于锁定状态，即，定子52的锁定销53一直插入到转子51的锁定销孔531中，转子51与定子52之间的相对转动被锁定。这种叶片安装方式不需要风力发电机组具备转动功能，但叶片吊具比较复杂，另外由于是在叶片倾斜的状态下安装，因此安全性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、安装方便、易于控制且安全性好的叶轮转动装置、包括该叶轮转动装置的风力发电机组以及使用该叶轮转动装置安装叶轮的方法。