專利名稱：維護(hù)可再生能源的渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的領(lǐng)域為用在可再生能源的渦輪發(fā)電機(jī)(諸如風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(WTG))中的大型液壓泵，以及用于維護(hù)此類液壓泵的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在參考聯(lián)接到WTG的葉片的液壓泵來描述與本發(fā)明有關(guān)的問題，然而，類似的問題對于其它可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中使用的大型液壓泵來說也適用。已經(jīng)知曉WTG包括大型液壓泵，所述液壓泵安裝在地面以上很高處的機(jī)艙中。在這種類型的WTG中，液壓泵通過驅(qū)動軸(以及可選地，齒輪箱)聯(lián)接到渦輪葉片，并通過液壓回路連接到至少一個液壓馬達(dá)，該液壓馬達(dá)接著驅(qū)動發(fā)電機(jī)。泵是難以維護(hù)的，首先因為它們又大又重，因此需要大的提升設(shè)備，例如起重機(jī)來移動所述泵或其組成部件，其次，因為它們離地面較遠(yuǎn)。對于豎立在水中且只有船或直升機(jī)能夠接近的近海WTG來說維護(hù)尤其困難。PCT/GB2011/050355 (Artemis Intelligent Power 有限公司)公開了一種大型可維護(hù)泵，其適于用在這樣的WTG中:在該WTG中從可卸下的塊體形成外環(huán)，該塊體能夠在徑向方向被單獨移走，使得內(nèi)環(huán)的部件(諸如環(huán)凸輪段)能被接近或移除以便維護(hù)。然而，仍然難以移走位于不同方位的一些可卸下塊體。因此，本發(fā)明解決就地維護(hù)WTG和其它可再生能源提取設(shè)備內(nèi)的大型液壓泵的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中液壓泵包括:包括具有凸輪面的凸輪的內(nèi)環(huán)；包括一個或更多可卸下部件的外環(huán)，至少一些可卸下部件包括汽缸，其中活塞滑動地安裝在所述汽缸中并與凸輪面接合；設(shè)置在凸輪的相對側(cè)上的第一和第二軸向間隔開的結(jié)構(gòu)部件；殼體，其能夠被移走(例如可軸向滑動或者可拆卸)以露出內(nèi)部部件(例如汽缸和凸輪)以便維護(hù)和修理；及聯(lián)接到內(nèi)環(huán)的驅(qū)動軸；所述方法的特征在于:繞驅(qū)動軸(該驅(qū)動軸典型地保持固定在適當(dāng)位置)轉(zhuǎn)動外環(huán)直到可卸下部件到達(dá)選定位置，然后移走可卸下部件。這樣，至少外環(huán)(在一些實施例中還有內(nèi)環(huán))被轉(zhuǎn)動直到可卸下部件處于選定的便于移走可卸下部件的位置。優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)動期間和移走可卸下部件期間，驅(qū)動軸保持固定在適當(dāng)位置。
因此，本發(fā)明能夠使可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的大型液壓泵的維護(hù)變得方便。液壓泵可例如具有超過10噸或者大于50噸的質(zhì)量。液壓泵可以安裝在高于地面50m或者高于100米處。液壓泵可以安裝在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，例如近海風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的機(jī)艙中?？尚断虏考砂ㄒ粋€或更多汽缸或閥。然而，可卸下部件可以是諸如閥這樣的部件。典型地，外環(huán)包括布置在外環(huán)的軸線周圍的多個可卸下部件，外環(huán)轉(zhuǎn)動直到所述多個可卸下部件中的至少一個選定可卸下部件到達(dá)選定位置。凸輪可以是多葉片環(huán)凸輪?？尚断虏考梢允抢缈尚断聣K體。外環(huán)可包括布置在外環(huán)軸線周圍的多個可卸下塊體。在一些實施例中，內(nèi)環(huán)包括多個內(nèi)側(cè)的可卸下部件(例如環(huán)凸輪部分)，而外環(huán)包括多個可卸下塊體，所述方法包括在移走覆蓋相應(yīng)內(nèi)側(cè)可卸下部件的外環(huán)的一個或更多可卸下塊體(外側(cè)可卸下部件)以后，再移走一個或更多內(nèi)側(cè)可卸下部件。在移走一個或更多可卸下部件(例如包括汽缸的可卸下塊體)以后，所述方法可包括:轉(zhuǎn)動內(nèi)環(huán)(在將內(nèi)環(huán)從渦輪葉片拆下來以后，例如通過將驅(qū)動軸從內(nèi)環(huán)、齒輪(如果有的話)或者渦輪葉片拆下來)以通過移走的可卸下部件留下來的間隙露出內(nèi)環(huán)的部件。內(nèi)環(huán)的露出的部件可以是所述內(nèi)側(cè)可卸下部件，諸如環(huán)凸輪部分。優(yōu)選地，液壓泵的外環(huán)是大致旋轉(zhuǎn)對稱的。優(yōu)選地，液壓泵的內(nèi)環(huán)是大致旋轉(zhuǎn)對稱的。優(yōu)選地，液壓泵是大致旋轉(zhuǎn)對稱的。典型地，驅(qū)動軸通過軸承聯(lián)接到外環(huán)和第一和第二軸向間隔開的結(jié)構(gòu)部件(例如端板)。可以是這樣的情況:外環(huán)具有延伸通過驅(qū)動軸的軸線，選定位置在所述軸線的高度的上方。在一些實施例中，選定位置可以在外環(huán)的頂部。該方法可包括步驟:固定內(nèi)環(huán)的角位置并啟動泵以使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動，直到可卸下部件到達(dá)選定位置?？梢允沁@樣的情況:驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，然后被鎖定到適當(dāng)位置(例如，借助于延伸穿過內(nèi)環(huán)的銷)，外環(huán)被從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)的底盤拆下來，然后外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。一旦外環(huán)處于期望的轉(zhuǎn)動位置，為了獲得對內(nèi)環(huán)的期望部件的接近，可以讓轉(zhuǎn)矩臂保持連接以使外環(huán)靜止。然后可以轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸(同時驅(qū)動軸被固定到內(nèi)環(huán))?？梢岳^續(xù)轉(zhuǎn)動直到內(nèi)環(huán)的相應(yīng)部分達(dá)到期望位置(即，正好與外環(huán)的移走的部分一致)。因此外環(huán)可以被作用在外環(huán)上的馬達(dá)驅(qū)動(例如定位蝸桿傳動)，或者對于外環(huán)固定到內(nèi)環(huán)的情況，被作用在驅(qū)動軸上的馬達(dá)驅(qū)動。在一些實施例中，可以操作液壓泵以使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。典型地，操作泵以使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動包括:提供加壓流體到至少一些所述汽缸以使活塞汽缸執(zhí)行馬達(dá)循環(huán)并由此驅(qū)動外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。在這種情況中，液壓流體保持在液壓泵內(nèi)同時外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。液壓泵可包括一個或更多扭矩反作用裝置(例如一個或更多轉(zhuǎn)矩臂)，所述扭矩反作用裝置可拆卸地連接所述泵到支撐件(例如，底盤、基部或者風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的機(jī)艙)以防止泵在正常操作期間轉(zhuǎn)動，所述方法包括拆下所述一個或更多扭矩反作用裝置以使所述泵能夠相對于支撐件轉(zhuǎn)動。
典型地在移走連接器諸如螺栓以后，通過滑動(所述泵或者所述一個或更多扭矩反作用裝置)，能夠拆下所述一個或更多扭矩反作用裝置?？梢允沁@樣的情況:扭矩反作用裝置需要移動小于10_以便讓泵環(huán)能夠轉(zhuǎn)動。所述一個或更多扭矩反作用裝置可以被至少部分地拆卸下來，以將泵從支撐件上拆下來。移動可卸下部件直到它到達(dá)期望位置的方法可以部分地由機(jī)艙布置和一個或更多扭矩反作用裝置的構(gòu)造來決定。例如，關(guān)于圖1，沒有空間來一起轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩臂。因此需要將轉(zhuǎn)矩臂從泵斷開以轉(zhuǎn)動外環(huán)。對于其它布置，操作人員可以將轉(zhuǎn)矩臂從機(jī)艙斷開并隨后將泵和轉(zhuǎn)矩臂作為一個單元轉(zhuǎn)動。然而，在外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動之前，典型地從液壓泵排出液壓流體?？梢允沁@樣的情況:液壓泵包括用于聯(lián)接液壓泵內(nèi)的電子裝置(例如調(diào)節(jié)液壓流體在液壓線路和汽缸之間的流動的電子控制閥)到外部電連接件的電連接器，所述方法包括在轉(zhuǎn)動外環(huán)之前將電連接器拆下來?？梢允沁@樣的情況:液壓泵包括用于將液壓泵內(nèi)的液壓線路(例如供應(yīng)液壓流體到汽缸或者從汽缸接收液壓流體的液壓線路)聯(lián)接到外部液壓線路的液壓連接器，所述方法包括在轉(zhuǎn)動外環(huán)之前將液壓連接器拆下來。所述液壓連接器可包括密封件?？梢允沁@樣的情況:所述一個或更多扭矩反作用裝置包括至少一個電纜，通過所述電纜經(jīng)由所述電連接器電信號被提供到液壓泵或者從液壓泵接收電信號?？梢允沁@樣的情況:到液壓泵的所有電連接都通過在一個或更多扭矩反作用裝置內(nèi)的電纜實現(xiàn)。該方法可包括從所述電連接器拆下所述電纜?？梢允沁@樣的情況，一個或更多扭矩反作用裝置包括至少一個液壓線路，通過所述液壓線路經(jīng)由所述液壓連接器液壓流體被供應(yīng)到液壓泵或者從液壓泵接收所述液壓流體?？梢允沁@樣的情況:到液壓泵的所有液壓連接都通過穿過一個或更多扭矩反作用裝置延伸的液壓線路實現(xiàn)。該方法可包括從所述液壓連接器拆下所述液壓線路。這些特征的優(yōu)點是:簡化液壓泵到可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)的底盤的聯(lián)接過程以及將液壓泵從其拆下來的過程，因為同一結(jié)構(gòu)提供扭矩反作用以及電學(xué)或液壓連接兩者或其一?？梢允沁@樣的情況:電連接器和液壓連接器都位于泵的同一側(cè)(即，軸向相對的面)。這便于拆卸。一個或更多扭矩反作用裝置也可以位于泵的同一側(cè)。所述方法可以包括:在轉(zhuǎn)動外環(huán)之前還將一個或更多可拆卸傳感器從液壓泵上拆下來?？梢允沁@樣的情況:外環(huán)包括多個連接構(gòu)造(例如開孔)，該方法包括聯(lián)接起重機(jī)到所述連接構(gòu)造并使起重機(jī)在連接構(gòu)造上拉動由此轉(zhuǎn)動外環(huán)。多個可卸下部件可以從不同角度被拆下來。可以是這樣的情況:利用提升裝置將可卸下部件移走，所述提升裝置施加提升力作為移走可卸下部件所需要的提升力的主要部分，并且其中操作人員提供移走可卸下部件所需要的力的剩余部分?？梢岳锰嵘b置移走可卸下部件，所述提升裝置通過彈性部件施加提升力在可卸下部件上?？梢允沁@樣的情況:利用提升裝置來移走可卸下部件，所述提升裝置包括拉伸應(yīng)力承受部件和由所述拉伸應(yīng)力承受部件支撐的可卸下部件保持部分，所述拉伸應(yīng)力承受部件從可卸下部件保持部分的質(zhì)心的正上方豎直延伸并且選定的可卸下部件連接到可卸下部件保持部分。提升裝置可還包括臂，所述臂從拉伸應(yīng)力承受部件延伸到可卸下部件保持部分，并且可卸下部件保持部分從拉伸應(yīng)力承受部件向下和水平延伸。本發(fā)明還延伸為從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走和更換可卸下部件的方法，還包括步驟:利用提升裝置裝配可卸下部件(同一部件或者替換部件)，所述提升裝置通過彈性部件施加提升力在可卸下部件上。在移走和更換可卸下部件兩者期間，提供彈性部件都是有用的，因為它使操作人員小量手動調(diào)整移位變得可行，這對于裝配的最后階段或移走的最初階段期間的人工移動或操作來說是有用的。彈性部件可包括彈簧。彈簧的優(yōu)點在于它變形的程度(在典型構(gòu)造中，當(dāng)施加的力增大時彈簧會變長)提供簡單的對施加力的大小的視覺度量。可以是這樣的情況:利用操縱裝置移走可卸下部件，所述操縱裝置包括在第一端處的可卸下部件保持部分和相對的第二端處的配重之間延伸的被支撐臂。被支撐臂可以被起重機(jī)升高和降低。被支撐臂可以被剛性支撐部件支撐。被支撐臂可以被吊索支撐。剛性支撐部件或吊索可包括彈性部件。剛性支撐部件或吊索可從被支撐臂延伸到連接器。臂調(diào)整部件，諸如包括絞車的繩索，可以從連接器延伸到臂的第二端。本方法可包括另外的步驟:在流體工作機(jī)器被進(jìn)一步操作之前，更換被移走的可卸下部件，或者引入替代的可卸下部件到可卸下部件被移走的位置?？稍偕茉礈u輪發(fā)電機(jī)可以是風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，其在正常操作期間通過由多個渦輪葉片驅(qū)動的驅(qū)動軸提供能量到液壓泵。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)，包括液壓泵和渦輪，液壓泵包括:包括具有凸輪面的凸輪的內(nèi)環(huán)；包括一個或更多可卸下部件的外環(huán)，至少一些可卸下部件包括汽缸，其中活塞滑動地安裝在所述汽缸中并與凸輪面接合；設(shè)置在凸輪的相對側(cè)上的第一和第二軸向間隔開的結(jié)構(gòu)部件；殼體，其能夠被移走(例如可軸向滑動或者可拆下來)以露出內(nèi)部部件(例如汽缸和凸輪)以便維護(hù)和修理；及聯(lián)接到內(nèi)環(huán)的驅(qū)動軸，其特征在于:用于繞驅(qū)動軸(其典型地保持固定在適當(dāng)位置)轉(zhuǎn)動外環(huán)直到可卸下部件到達(dá)選定位置然后移走可卸下部件的裝置。可以是這樣的情況:用于轉(zhuǎn)動外環(huán)直到選定可卸下部件到達(dá)選定位置的裝置包括用于固定內(nèi)環(huán)的角位置的裝置以及控制器，所述控制器用來啟動流體工作機(jī)器以使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動，直到選定的可卸下部件到達(dá)選定位置同時內(nèi)環(huán)的角位置保持固定。本發(fā)明還延伸為一種提升機(jī)構(gòu)，其用于從根據(jù)本發(fā)明的第二方面所述的可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)的液壓泵的外環(huán)提升起可卸下部件，由此移走所述可卸下部件，所述提升機(jī)構(gòu)包括細(xì)長的拉伸應(yīng)力承受部件，所述拉伸應(yīng)力承受部件的長度的至少一部分是具有彈性的。優(yōu)選地，提升機(jī)構(gòu)包括細(xì)長拉伸應(yīng)力承受部件和臂，所述臂從拉伸應(yīng)力承受部件延伸到可卸下部件保持部分，其中可卸下部件保持部分從細(xì)長拉伸應(yīng)力承受部件向下及水平延伸。


圖1為包括液壓泵的風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的部件的等角投影圖；圖2A為組裝好的液壓泵的等角投影圖；圖2B為液壓泵的等角投影圖，其中殼體被移走以示出內(nèi)部部件；圖3為液壓泵的等角投影圖，其沒有殼體，并且兩個汽缸塊體被移除；圖4為通過液壓泵的徑向橫截面的示意圖；圖5為通過液壓泵和提升裝置的示意性橫向橫截面；圖6為用于從液壓泵移除可卸下塊體的裝置的橫截面；及圖7為用于從液壓泵移除可卸下塊體的替代裝置的橫截面。
具體實施例方式現(xiàn)在參考對位于WTG的機(jī)艙內(nèi)的泵的維護(hù)，來描述本發(fā)明的典型實施例。然而，本發(fā)明的方法和設(shè)備可以適用于其它類型的可再生能源提取裝置內(nèi)的大型泵。參考圖1到圖4，可變排量徑向活塞泵I具有適用應(yīng)用在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙2中的尺寸和構(gòu)造，在機(jī)艙中該泵被渦輪機(jī)4驅(qū)動。該渦輪機(jī)通過渦輪軸6 (用作驅(qū)動軸)連接到泵的中空軸8。輸出的加壓流體被用于驅(qū)動馬達(dá)10，該馬達(dá)接著驅(qū)動發(fā)電機(jī)12。泵通過安裝板16連接到底盤14，所述安裝板具有穿過底盤將泵聯(lián)接到機(jī)艙的轉(zhuǎn)矩臂17。泵包括第一和第二端板18A和18B以及殼體20，它們可以軸向滑動以露出內(nèi)部部件用于維護(hù)和修理。泵繞延伸通過驅(qū)動軸的軸線大致是旋轉(zhuǎn)對稱的。泵包括一般以21示出的內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)包括環(huán)形(toroidal)環(huán)凸輪支撐件22，該支撐件22具有多個波浪狀環(huán)凸輪部分23，所述凸輪部分在使用中可卸下地固定到支撐件上并且它們一起形成環(huán)凸輪。環(huán)凸輪是多葉片的并且一個以上環(huán)凸輪可以彼此相鄰并且軸向間隔開地安裝到環(huán)凸輪支撐件。泵還包括一般以24示出的外環(huán)，其包括第一和第二端板18A和18B (它們通過軸承28獨立地安裝在驅(qū)動軸26上)以及多個可卸下的汽缸塊體30。驅(qū)動軸延伸穿過第一和第二端板兩者，這些端板用作第一和第二軸向間隔開的結(jié)構(gòu)部件。外環(huán)是連續(xù)的。在圖4中示出汽缸塊體的橫截面。每個汽缸塊體包括多個汽缸32，所述汽缸具有滑動地安裝在其中的活塞34。在每個汽缸內(nèi)，容積周期性改變的工作室36由活塞和汽缸的內(nèi)部限定。每個活塞安裝在與環(huán)凸輪驅(qū)動接合的輥38上。第一和第二端板每個包括圓形肩部40A和40B，所述肩部在相應(yīng)端板周圍延伸，靠近但仍然在第一和第二端板的外周邊內(nèi)。每個汽缸塊體可卸下地保持在圓形肩部上。這限定了每個汽缸和環(huán)凸輪之間的距離，并提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。每個汽缸塊體被延伸穿過端板中的開孔并在汽缸之間穿過汽缸塊體的軸向螺栓42以及延伸穿過汽缸塊體中的開孔并延伸到圓形肩部中的徑向螺栓44安裝就位。典型地，一個軸向螺栓設(shè)置為朝向每個汽缸塊體的每個周向間隔開的端部，而一對徑向螺栓(每個端板用一個)設(shè)置為朝向每個汽缸塊體的每個周向間隔開的端部。在外部殼體和汽缸塊體之間的容積用作低壓集管46，其接受將要供應(yīng)到泵的液壓流體。在低壓集管中的流體具有幾個大氣壓的預(yù)加載壓力。這幫助強(qiáng)迫活塞抵靠在環(huán)凸輪上。工作流體從這個腔通過管道48和電子控制閥50供應(yīng)到每個工作室。另一個管道52，用作高壓集管的一部分，經(jīng)由止回閥54接受流體。該管道延伸通過汽缸塊體并徑向向內(nèi)穿過汽缸塊體中的端口以及第二端板的肩部，到另外的管道以輸出高壓流體56。每對協(xié)作端口的至少一個具有密封件。第二端板包括流出端口(未示出)，用于輸送高壓流體到負(fù)載，諸如液壓馬達(dá)，該液壓馬達(dá)接著驅(qū)動發(fā)電機(jī)。在組裝好的機(jī)器中，汽缸塊體不僅用作活塞汽缸的殼體，還提供結(jié)構(gòu)整體性。它們與第一和第二端板齊平，并在使用中在每個周向間隔開的端部被軸向和徑向地通過螺栓固定到適當(dāng)位置。因此，在使用中它們能夠抵抗作用在端板之間的力，例如由于泵(主要由僅連接到第一端板的安裝板支撐)的重量引起的力，以及由通過驅(qū)動軸并作用在活塞上的力引起的扭轉(zhuǎn)力，所述活塞并非直接徑向延伸而是以一個小的角度延伸。徑向螺栓還用來抵抗由作用在活塞上的環(huán)凸輪的向外的力引起的在汽缸塊體上的向外的力以及在低壓集管中的預(yù)加載壓力。在根據(jù)本發(fā)明的第一示例維護(hù)方法中，WTG的葉片受到控制(例如被楔緊(feather)或制動)以到達(dá)靜止?fàn)顟B(tài)，并利用銷將驅(qū)動軸固定在適當(dāng)位置，如本領(lǐng)域中已知的那樣。接下來，液壓流體被從系統(tǒng)排出，尤其是從低壓和高壓集管、汽缸以及曲柄軸箱(其包括軸承、活塞輥等)排出。一旦已經(jīng)排出液壓流體，則移除到高壓和低壓集管的管道連接，以及到泵的電學(xué)連接。然后殼體被軸向滑動以露出可卸下的塊體和汽缸。然后外環(huán)被從機(jī)艙分離(decouple)下來。在不同實施例中可以用不同方式實現(xiàn)這一點。例如，在移除將泵固定到安裝板和轉(zhuǎn)矩臂的螺栓以后，泵可以從安裝板和轉(zhuǎn)矩臂移開小段距離。替代地，安裝板和轉(zhuǎn)矩臂可以從泵移開小段距離。在一些實施例中，安裝板或轉(zhuǎn)矩臂通過一個或更多扭矩銷(所述扭矩銷是可以移除的)被連接到外環(huán)。在另外的實施例中，安裝板和轉(zhuǎn)矩臂保持連接到外環(huán)但是從機(jī)艙拆卸下來。這個過程的結(jié)果是:驅(qū)動軸因此內(nèi)環(huán)被固定在適當(dāng)位置，但是外環(huán)可以相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。下一個階段是外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動，直到它到達(dá)期望的方位。如果外環(huán)不是太厚重因而來自軸承的摩擦不是太高，可以手動轉(zhuǎn)動外環(huán)，因為質(zhì)量沿著它的外周均勻分布。或者，可以用輔助馬達(dá)來轉(zhuǎn)動外環(huán)。在一些實施例中，端板包含沿它們的周邊分布的多個開孔60，位于泵上方的起重機(jī)61可以連接到一個或更多開孔并在端板上拉動，由此使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動直到獲得期望的方位。替代地，或者另外地，多個把手可以圍繞外環(huán)的周邊設(shè)置。此后，可以移除一個或更多可卸下塊體。首先，松開軸向螺栓。如果需要，撐桿裝配在端板之間以便略微分開它們并便于塊體的移除。一旦幾個可卸下的塊體已經(jīng)被移除，撐桿在保持泵的結(jié)構(gòu)整體性上也是有用的。第二，起重機(jī)被連接到可卸下的塊體，如圖5所示，以提供提起可卸下塊體的力。將根據(jù)對于給定可用的提升設(shè)備最適合的塊體來選擇可卸下的塊體的位置。在圖5的構(gòu)造中，正好位于泵的軸線下方的可卸下塊體已經(jīng)被用起重機(jī)移走，起重機(jī)被連接到就在軸線上方的可卸下塊體，該塊體是接下來要被移走的。替代地，可以從頂部移走可卸下塊體。一旦已經(jīng)移走了包括汽缸在內(nèi)的可卸下塊體，可以通過在外環(huán)中獲得的間隙徑向移走環(huán)凸輪部分。在所示的設(shè)計中，在能夠移走環(huán)凸輪部分之前必須移走兩個相鄰的可卸下塊體。維護(hù)可涉及更換一個或更多部件，例如更換環(huán)凸輪部分或可卸下塊體，或者諸如汽缸、活塞、活塞輥等的部件。在更換它們之前，可以在現(xiàn)場或者在移走它們之后檢查或測試這些部件。為了讓機(jī)器恢復(fù)操作，利用起重機(jī)將可卸下塊體(或者是同樣的塊體或者是替換塊體)降低到適當(dāng)位置，移走任何撐桿，更換軸向螺栓，然后通過重新接合轉(zhuǎn)矩臂將外環(huán)重新聯(lián)接到機(jī)艙。典型地，外環(huán)只有一個正確的方位使得液壓流體和電連接能夠正確連接。然后更換殼體，連接上電和液壓流體連接，液壓流體返回到流體集管(包括在可卸下塊體周圍的容積)和曲柄軸箱。圖6示出替代的提升裝置，其在從除了外環(huán)的頂部以外的位置提升可卸下塊體方面是有利的。繩索62從起重機(jī)60向下延伸到連接器64。繩索被彈簧66分成兩個部分。彎曲臂68從連接器延伸到提升板70，所述板相對于水平面的角度可以用可轉(zhuǎn)動支撐件72調(diào)整?？赊D(zhuǎn)動支撐件使可卸下塊體能夠在使用者能夠選擇的方位上被抓緊，并利用穿過選定孔74的銷被固定，彎曲臂布置成使得可卸下塊體和提升裝置的從連接器懸掛的其它部件(例如，彎曲臂、提升板和可轉(zhuǎn)動支撐件)的組合質(zhì)心正好在連接器下方。這樣，可卸下塊體能夠被垂直提升，不會擺動到一側(cè)或另一側(cè)。起重機(jī)被操作以提升繩索直到彈簧中的張力使得施加在可卸下塊體上的提升力不足以將可卸下塊體從其位置上提起，但是卻足以讓人通過施加有限大小的額外力而手動移走所述可卸下塊體。這是有利的，因為操作人員能夠小心施加力，減小了損傷可卸下塊體的可能性。代替彈簧，繩索62也可以具有彈性區(qū)段。圖7示出另一替代提升裝置76，其可以例如從外環(huán)的底部移走具有向下部件的可卸下塊體。繩索78從起重機(jī)向下垂直延伸到連接器80。剛性支撐部件(例如鋼桿)82從連接器向下延伸到臂84。該剛性支撐部件具有沿其長度在中間的樞轉(zhuǎn)點86，諸如鉸鏈，以使得它能夠在使用中彎曲。臂在一端從剛性支撐部件延伸到可轉(zhuǎn)動支撐件88和支撐板90以連接到可卸下塊體，而在另一端延伸到配重92。臂調(diào)整繩索94通過棘輪絞車96從連接器延伸到配重。這樣，利用起重機(jī)可以將提升裝置降低并剛好定位在可卸下塊體下方?？赊D(zhuǎn)動支撐件被調(diào)整到在期望位置(例如，外環(huán)的基部)處的可卸下塊體的方位，支撐板被連接到選定的可卸下塊體。配重的重量由臂調(diào)整繩索保持，使得操作人員能夠容易地將支撐板連接到可卸下塊體。然后通過操作起重機(jī)，可以向下移走可卸下塊體?？梢哉{(diào)整棘輪絞車以改變臂調(diào)整繩索的長度，由此升高或降低支撐板以便于移走可卸下塊體或者隨后更換可卸下塊體。在一些實施例中，剛性支撐部件被柔性吊索替換。在一些實施例中，起重機(jī)直接連接到連接器。可以用另一種長度改變部件(其可以是彈性的，例如彈簧)來代替棘輪絞車。在可替換的過程中，可以通過以下方式使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動:提供高壓流體到泵的一個或更多汽缸，以便在從泵排出液壓流體之前，使所述汽缸執(zhí)行一個或更多馬達(dá)沖程，由此在已經(jīng)將外環(huán)從機(jī)艙拆卸下來以后使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。也可以將內(nèi)環(huán)從渦輪葉片上拆卸下來。在這種情況中，一旦外環(huán)已經(jīng)從機(jī)艙拆卸下來，可以利用輔助馬達(dá)讓內(nèi)環(huán)和外環(huán)一起轉(zhuǎn)動。在一些實施例中，一旦外環(huán)轉(zhuǎn)動到期望方位，并且從外環(huán)移走選定的可卸下塊體，可以轉(zhuǎn)動內(nèi)環(huán)以能夠在不進(jìn)一步轉(zhuǎn)動外環(huán)的情況下檢查和維護(hù)環(huán)凸輪。因此，本發(fā)明提供流體工作機(jī)器，盡管在諸如大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用中需要大機(jī)器質(zhì)量，本發(fā)明的流體工作機(jī)器在難以接近的位置(諸如在風(fēng)力渦輪塔的機(jī)艙中)容易維護(hù)。已經(jīng)知到多種不同類型的可變排量徑向活塞流體工作機(jī)器，本發(fā)明適用于許多上述類型的機(jī)器。然而，流體工作機(jī)器可以是這樣的流體工作機(jī)器:其可操作以通過控制置于每個汽缸和低壓集管之間的電子控制閥的打開或關(guān)閉的時機(jī)，在工作室容積的每個連續(xù)循環(huán)上，在各個容積循環(huán)期間選擇工作室的排量體積，以及選擇是否工作室容積的給定循環(huán)是泵送循環(huán)還是空轉(zhuǎn)循環(huán)，在泵送循環(huán)中，存在工作流體從低壓集管到高壓集管的凈排量，在空轉(zhuǎn)循環(huán)中，或者因為在整個循環(huán)中汽缸保持與低壓集管流體連通，或者因為在整個循環(huán)中汽缸保持密封，不存在工作流體從低壓集管到高壓集管的凈排量?？梢栽诖颂幑_的本發(fā)明的范圍內(nèi)做出另外的變化和改變。附圖標(biāo)記列表I 泵2 機(jī)艙4 渦輪6渦輪軸8泵的驅(qū)動軸10液壓馬達(dá)12發(fā)電機(jī)14 底盤16安裝板17轉(zhuǎn)矩臂18A 第一端板18B 第 二端板20 殼體21 內(nèi)環(huán)22環(huán)凸輪支撐件23環(huán)凸輪部分24 外環(huán)26驅(qū)動軸28 軸承30可卸下汽缸塊體32 汽缸34 活塞36工作室38活塞輥40 A、B圓形肩部42軸向螺栓
44徑向螺栓46低壓集管48管道50電子控制閥52另一管道54止回閥56用于高壓流體的管道60開孔61起重機(jī)`62繩索64連接器66彈簧68彎曲臂70提升板72可轉(zhuǎn)動支撐件74孔76替代提升裝置78繩索80連接器82剛性支撐部件84臂86樞轉(zhuǎn)點88可轉(zhuǎn)動支撐件90支撐板92配重94臂調(diào)整繩索96棘輪絞車
權(quán)利要求
1.一種從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法， 其中液壓泵包括: 包括具有凸輪面的凸輪的內(nèi)環(huán)； 包括一個或更多可卸下部件的外環(huán)，至少一些可卸下部件包括汽缸，其中活塞滑動地安裝在所述汽缸中并與凸輪面接合； 設(shè)置在凸輪的相對側(cè)上的軸向間隔開的第一和第二結(jié)構(gòu)部件； 殼體，其能夠被移走以露出內(nèi)部部件以便維護(hù)和修理 '及 聯(lián)接到內(nèi)環(huán)的驅(qū)動軸； 所述方法的特征在于:繞驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動外環(huán)直到可卸下部件到達(dá)選定位置，然后移走可卸下部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中驅(qū)動軸保持固定在適當(dāng)位 置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中液壓泵被操作以通過下述動作使外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動:提供加壓流體到至少一些所述汽缸以使活塞汽缸執(zhí)行馬達(dá)循環(huán)并由此驅(qū)動外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)包括一個或更多扭矩反作用裝置，所述扭矩反作用裝置可拆卸地連接所述泵到支撐件以防止泵在正常操作期間轉(zhuǎn)動，所述方法包括拆下所述一個或更多扭矩反作用裝置以使所述泵能夠相對于支撐件轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中通過滑動所述泵或者所述一個或更多扭矩反作用裝置，能夠?qū)⒈脧乃鲆粋€或更多扭矩反作用裝置上拆下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中所述一個或更多扭矩反作用裝置包括至少一個電纜或至少一個液壓線路，通過所述電纜電信號經(jīng)由所述電連接器被提供到液壓泵或者從液壓泵接收電信號，通過所述液壓線路液壓流體經(jīng)由所述液壓連接器被供應(yīng)到液壓泵或者從液壓泵接收所述液壓流體，所述方法包括從所述電連接器拆下所述電纜或者從所述液壓連接器拆卸所述液壓線路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中可卸下部件是可卸下塊體，外環(huán)包括圍繞外環(huán)的軸線布置的多個所述可卸下塊體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中液壓泵包括電連接器，所述電連接器用來將液壓泵內(nèi)的電氣裝置聯(lián)接到外部電連接件，所述方法包括在轉(zhuǎn)動外環(huán)之前將電連接器拆卸下來，其中液壓泵包括液壓連接器，所述液壓連接器用來將液壓泵內(nèi)的液壓線路聯(lián)接到外部液壓線路，所述方法包括在轉(zhuǎn)動外環(huán)之前將液壓連接器拆卸下來。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中在外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動之前，從液壓泵排出液壓流體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中利用提升裝置來移走可卸下部件，所述提升裝置通過彈性部件施加提升力在可卸下部件上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中利用提升裝置來移走可卸下部件，所述提升裝置包括拉伸應(yīng)力承受部件和由所述拉伸應(yīng)力承受部件支撐的可卸下部件保持部分，所述拉伸應(yīng)力承受部件從可卸下部件保持部分的質(zhì)心的正上方豎直延伸并且選定的可卸下部件連接到可卸下部件保持部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，還包括步驟:利用提升裝置裝配可卸下部件，所述提升裝置通過彈性部件施加提升力在可卸下部件上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中利用提升裝置移走可卸下部件，所述提升裝置施加提升力作為移走可卸下部件所需要的提升力的主要部分，并且其中操作人員提供移走可卸下部件所需要的力的剩余部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中利用操縱裝置移走可卸下部件，所述操縱裝置包括被支撐臂，所述被支撐臂在第一端處的可卸下部件保持部分和相對的第二端處的配重之間延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中外環(huán)具有延伸通過驅(qū)動軸的軸線，所述選定位置在所述軸線高度的上方。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中在移走一個或更多可卸下部件以后，所述方法還包括轉(zhuǎn)動內(nèi)環(huán)，以通過被移走的可卸下部件留下的間隙露出內(nèi)環(huán)的部件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)中的液壓泵移走可卸下部件的方法，其中可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)為風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)在正常操作期間通過由多個渦輪葉片驅(qū)動的驅(qū)動軸提供能量到液壓泵。
18.一種可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)，包括液壓泵和渦輪， 液壓泵包括: 包括具有凸輪面的凸輪的內(nèi)環(huán)； 包括一個或更多可卸下部件的外環(huán)，至少一些可卸下部件包括汽缸，其中活塞滑動地安裝在所述汽缸中并與凸輪面接合； 設(shè)置在凸輪的相對側(cè)上的軸向間隔開的第一和第二結(jié)構(gòu)部件； 殼體，其能夠被移走以露出內(nèi)部部件以便維護(hù)和修理 '及 聯(lián)接到內(nèi)環(huán)的驅(qū)動軸， 其特征在于包括:用于繞驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動外環(huán)直到可卸下部件到達(dá)選定位置然后移走可卸下部件的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)，其中可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)為風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，并且驅(qū)動軸聯(lián)接到多個渦輪葉片。
20.一種提升機(jī)構(gòu)，用于從根據(jù)權(quán)利要求18所述的可再生能源渦輪發(fā)電機(jī)的液壓泵的外環(huán)提起可卸下部件，由此移走所述可卸下部件，所述提升機(jī)構(gòu)包括細(xì)長的拉伸應(yīng)力承受部件，所述拉伸應(yīng)力承受部件的長度的至少一部分是具有彈性的。
全文摘要
一種液壓泵(1)，包括外環(huán)(24)，該外環(huán)包括具有活塞汽缸(32)的可卸下塊體(30)，以及內(nèi)環(huán)(21)，該內(nèi)環(huán)包括通過驅(qū)動軸(8)聯(lián)接到渦輪機(jī)(4)的葉片的環(huán)凸輪(23)。為了能夠維護(hù)，外環(huán)被從扭矩限制裝置(16，17)上拆卸下來并相對于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。利用包括繩索(62)的起重機(jī)(61)，可卸下塊體然后被從外環(huán)移走，所述繩索從可卸下塊體的質(zhì)心上方延伸并包括彈性部分(66)，從而盡管起重機(jī)提供移走可卸下塊體所需要的力的主要部分，操作者提供一些力，使得能夠控制這個過程。該方法適于維護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)艙(2)中的大型液壓泵。
文檔編號F03D1/00GK103097720SQ20118003116
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者斯蒂芬·索爾特, 烏韋·斯坦恩, 亨利·道德森, 羅伯特·?？怂? 阿拉斯戴爾·羅伯特森, 湯姆·馬克格雷茨 申請人:三菱重工業(yè)株式會社