風(fēng)力渦輪機(jī)的基架結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)的基架結(jié)構(gòu)。用于直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的基架（1）包括第一接口（2）以將風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)置連接于第一接口（2）。第二接口（3）被設(shè)置成將塔連接于該第二接口（3）。中間部分（4）連接所述第一接口（2）和所述第二接口（3）。所述第二接口（3）包括卡圈結(jié)構(gòu)（5）。第三接口（6）被設(shè)置成將支撐結(jié)構(gòu)附接到所述基架（1）。所述第三接口（6）專屬地包括第一連接區(qū)域（10）和第二連接區(qū)域（11）。所述第一連接區(qū)域（10）被制備成將所述第三接口（6）連接于所述卡圈結(jié)構(gòu)（5）。所述第二連接區(qū)域（11）被制備成經(jīng)由肋（7）將所述第三接口（6）連接于所述基架（1）的所述中間部分（4）。
【專利說明】風(fēng)力渦輪機(jī)的基架結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的改進(jìn)基架。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力渦輪機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能。
[0003]風(fēng)能導(dǎo)致風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子包括轂和安裝到轂的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轂被可旋轉(zhuǎn)地連接到機(jī)艙。機(jī)艙包括發(fā)電機(jī)。轂的旋轉(zhuǎn)被傳遞到發(fā)電機(jī)并且發(fā)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成電能。具有轉(zhuǎn)子葉片的轂和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子形成風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。
[0004]機(jī)艙進(jìn)一步包括基架。發(fā)電機(jī)被連接到基架的一側(cè)?；鼙贿B接于塔的第二側(cè)?；苁秋L(fēng)力渦輪機(jī)的結(jié)構(gòu)性部件，且其能夠?qū)⒆饔迷陲L(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的負(fù)荷和振動(dòng)傳遞到風(fēng)力渦輪機(jī)的塔。
[0005]具有基架的機(jī)艙被連接到塔以使得機(jī)艙能夠在塔上旋轉(zhuǎn)。具有偏航馬達(dá)的偏航系統(tǒng)能夠使機(jī)艙在塔上旋轉(zhuǎn)以使得風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子面對(duì)風(fēng)向。
[0006]風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙進(jìn)一步包括支撐結(jié)構(gòu)，其承載機(jī)艙內(nèi)存在的多種系統(tǒng)和部件。所述系統(tǒng)和部件例如是包括轉(zhuǎn)換器和變壓器的電氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)或控制系統(tǒng)。
[0007]支撐結(jié)構(gòu)被連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的基架?；艹休d支撐結(jié)構(gòu)以及附接到支撐結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和部件的重量。
[0008]風(fēng)在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的壓力以及轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)引起風(fēng)力渦輪機(jī)上的振動(dòng)和負(fù)荷。振動(dòng)從轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)傳遞到機(jī)艙的基架。振動(dòng)還通過基架被傳遞到安裝于支撐結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和部件。
[0009]振動(dòng)導(dǎo)致安裝到固定于基架的支撐結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和部件內(nèi)的應(yīng)力。當(dāng)引入具有共振頻率的分量的振動(dòng)時(shí)，應(yīng)力是特別高的。
[0010]機(jī)艙內(nèi)的振動(dòng)減少系統(tǒng)和部件的使用壽命并且導(dǎo)致風(fēng)力渦輪機(jī)的被迫停機(jī)次數(shù)增加及維護(hù)間隔縮短。
[0011 ] 振動(dòng)降低了風(fēng)力渦輪機(jī)的可靠性并且必須被避免或減少。
[0012]風(fēng)力渦輪機(jī)的基架被構(gòu)造成重且剛性的以便承受風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的負(fù)荷。
[0013]已知多種被動(dòng)和主動(dòng)方法來約束風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)艙內(nèi)的振動(dòng)。一種已知方法是通過俯仰轉(zhuǎn)子葉片以使得在系統(tǒng)中引入相反振動(dòng)并抑制原始振動(dòng)來消除振動(dòng)。
[0014]還已知的是通過俯仰葉片來減少風(fēng)力渦輪機(jī)負(fù)荷。這導(dǎo)致了產(chǎn)能損失。
[0015]還已知的是塔的上部內(nèi)的阻尼器件。附加阻尼材料是重的且導(dǎo)致更重且更昂貴的部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]因此，本發(fā)明目標(biāo)是提供用于風(fēng)力渦輪機(jī)的改進(jìn)基架，其允許機(jī)艙內(nèi)的系統(tǒng)和部件內(nèi)的振動(dòng)減少。[0017]通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0018]用于直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的基架包括第一接口，其被制備且設(shè)置成用于連接風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)置與該第一接口。第二接口被制備且設(shè)置成用于連接風(fēng)力渦輪機(jī)的塔與該第二接口。
[0019]中間部分連接第一和第二接口，其中中間部分被制備且設(shè)置成用于在轉(zhuǎn)子設(shè)置和塔之間傳遞負(fù)荷或振動(dòng)。
[0020]轉(zhuǎn)子設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線和塔的縱軸線限定第一平面，其基本豎直地取向。
[0021]第二接口包括卡圈結(jié)構(gòu)，其被制備且設(shè)置成連接于被用于轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的至少一個(gè)偏航驅(qū)動(dòng)器。
[0022]第三接口被制備且設(shè)置成將支撐結(jié)構(gòu)附接到基架，而支撐結(jié)構(gòu)能夠承載風(fēng)力渦輪機(jī)的附加電氣和機(jī)械設(shè)備。
[0023]第三接口專屬地包括第一連接區(qū)域和第二連接區(qū)域。第一連接區(qū)域被制備成將第三接口連接于卡圈結(jié)構(gòu)。第二連接區(qū)域被制備成經(jīng)由肋將第三接口連結(jié)于基架的中間部分。
[0024]肋沿與第一平面基本平行的平面延伸。肋被附接到中間部分的表面以使得肋將阻力從第三接口傳遞到中間部分。
[0025]第一連接區(qū)域被制備成將基本豎直的力從第三接口傳遞到塔。因此，最小化從中間部分朝向第三接口的負(fù)荷或振動(dòng)的傳遞。
[0026]基架包括第一接口、第二接口和連接這兩個(gè)接口的中間部分。
[0027]基架的第一接口被制備且設(shè)置成使得轉(zhuǎn)子設(shè)置能夠連接到第一接口。轉(zhuǎn)子設(shè)置包括轉(zhuǎn)子轂和轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子設(shè)置還能夠包括發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。第一接口能夠包括連接轉(zhuǎn)子設(shè)置的凸緣。
[0028]基架的第二接口被制備且設(shè)置成使得塔能夠被連接到第二接口。風(fēng)力渦輪機(jī)的基架可旋轉(zhuǎn)地連接到塔，從而基架可繞塔的縱軸線旋轉(zhuǎn)。
[0029]偏航馬達(dá)被安裝在基架處以便相對(duì)于塔旋轉(zhuǎn)基架。第二接口包括用于支撐偏航馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，該結(jié)構(gòu)至少部分地沿第二接口的邊沿設(shè)置。這種設(shè)置是一種卡圈結(jié)構(gòu)，也被稱為套管，其至少部分地被設(shè)置在基架的外周邊處。該卡圈結(jié)構(gòu)提供能夠附接偏航馬達(dá)的平臺(tái)。
[0030]附加的電氣設(shè)備能夠被設(shè)置在承載該設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)上。
[0031 ] 第三接口被制備且設(shè)置成使得支撐結(jié)構(gòu)能夠被連接到基架。該第三接口將支撐結(jié)構(gòu)連結(jié)到基架并且因此也被稱為支撐結(jié)構(gòu)接口。
[0032]由風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線和塔的縱軸線限定第一平面。這個(gè)第一平面是截切風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙、轉(zhuǎn)子設(shè)置和塔的豎直取向平面。這個(gè)第一平面能夠被限定成用于具有所謂轉(zhuǎn)子設(shè)置的“水平旋轉(zhuǎn)軸線”的所有風(fēng)力渦輪機(jī)，其中“水平軸線”風(fēng)力渦輪機(jī)包括能夠是水平的或相對(duì)于水平取向傾斜特定角度的旋轉(zhuǎn)軸線。這種限定排除了包括豎直旋轉(zhuǎn)軸線的豎直軸線風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0033]轉(zhuǎn)子設(shè)置的旋轉(zhuǎn)和在轉(zhuǎn)子上的風(fēng)力負(fù)荷導(dǎo)致轉(zhuǎn)子設(shè)置內(nèi)的負(fù)荷和振動(dòng)，其經(jīng)過基架被傳遞給塔。這導(dǎo)致風(fēng)力渦輪機(jī)的基架內(nèi)的振動(dòng)。振動(dòng)從第一接口經(jīng)過中間部分被傳遞到第二接口。振動(dòng)因此主要存在于第一和第二接口內(nèi)以及中間部分內(nèi)。
[0034]被附接到中間部分的附加設(shè)備經(jīng)歷振動(dòng)。振動(dòng)通常是不希望的并且需要被避免。
[0035]支撐結(jié)構(gòu)接口經(jīng)由兩個(gè)連接區(qū)域被專屬地附接到基架。第一連接區(qū)域?qū)⒅谓Y(jié)構(gòu)接口連接到第二接口的卡圈結(jié)構(gòu)。第一連接區(qū)域?qū)⒒矩Q直力從支撐結(jié)構(gòu)傳遞到基架。
[0036]此外，第一連接區(qū)域?qū)⑺搅?也被稱為作用為側(cè)向力的橫向力)從支撐結(jié)構(gòu)傳遞到基架以及從基架傳遞水平力。
[0037]與基架的中間部分或第二接口相比，卡圈結(jié)構(gòu)經(jīng)受較少且不同的振動(dòng)。
[0038]第二連接區(qū)域?qū)⒅谓Y(jié)構(gòu)接口連接到肋。肋適于中間部分的表面并且沿中間部分的表面延伸。肋被連接到中間部分的表面。
[0039]因此，支撐結(jié)構(gòu)接口顯示出沒有與基架的中間部分的直接連接。因此，支撐結(jié)構(gòu)接口基本與中間部分?jǐn)嚅_。因此，中間部分內(nèi)存在的振動(dòng)不能夠從中間部分被直接傳遞到支撐結(jié)構(gòu)接口。因此，振動(dòng)僅能夠經(jīng)過卡圈結(jié)構(gòu)和肋被間接地傳遞到支撐結(jié)構(gòu)接口。與經(jīng)由第三接口和中間部分之間的直接聯(lián)接相比，通過肋向第三接口傳遞較少的振動(dòng)。因此，被傳遞的振動(dòng)的量取決于卡圈結(jié)構(gòu)和肋的形式和結(jié)構(gòu)。
[0040]肋基本將阻力從支撐結(jié)構(gòu)接口傳遞到基架。肋基本取向于與第一平面平行的平面內(nèi)。因此，肋基本傳遞在肋的平面內(nèi)取向的力。因此，垂直于肋取向的力基本不被傳遞或較低程度地傳遞。因此，能夠最小化經(jīng)過肋向支撐結(jié)構(gòu)接口傳遞振動(dòng)，并且這種傳遞能夠被基本限制于沿肋平面的方向內(nèi)的特定量的振動(dòng)。
[0041]卡圈結(jié)構(gòu)基本水平地取向并且相比于中間部分呈現(xiàn)出特定柔性。因此，僅有限量的振動(dòng)從基架的中間部分經(jīng)過卡圈結(jié)構(gòu)被傳遞到支撐結(jié)構(gòu)接口。
[0042]因此，最小化從基架向支撐結(jié)構(gòu)接口傳遞的振動(dòng)。因此，最小化被附接到支撐結(jié)構(gòu)接口的附加設(shè)備所經(jīng)受的振動(dòng)的量。因此，最小化附加設(shè)備的應(yīng)力。因此，提高了附加設(shè)備的使用壽命。因此，最小化由于附加設(shè)備的失效導(dǎo)致的停機(jī)的可能性。因此，增加了風(fēng)力渦輪機(jī)的可靠性并且減少了維修成本。最小化了風(fēng)力渦輪機(jī)的停機(jī)時(shí)間。
[0043]肋包括與基架的中間部分的連接，且肋沿中間部分的表面延伸并且肋的高度沿其長度隨距第三接口的距離增加而減小。
[0044]肋被設(shè)計(jì)成將阻力從第三接口傳遞到中間部分。肋沿中間部分的接口延伸并且包括與中間部分的連接。當(dāng)肋被連接到中間部分時(shí)，在肋中存在的力沿其長度隨距第三接口的距離增加而減小。
[0045]因此，肋的高度且平行地肋的橫截面能夠隨距第三接口的距離增加而減小。因此，節(jié)省了材料并且增加了肋的靈活性/柔性。
[0046]肋呈現(xiàn)一定柔性。肋沿中間部分的表面在距第三接口的不同距離處且在沿中間部分表面的不同位置處被連接。因此，從中間部分引入肋的振動(dòng)來自于沿中間部分的表面的不同點(diǎn)。
[0047]因此，被引發(fā)的振動(dòng)具有不同幅值和相位角。因此，引發(fā)肋、第三接口或支撐結(jié)構(gòu)的任何部分的共振頻率的風(fēng)險(xiǎn)較低。
[0048]因此，被引入到肋內(nèi)的具有不同相位角的振動(dòng)彼此抵消的可能性較高。因此，從中間部分傳遞到第三接口的振動(dòng)的量較低。
[0049]卡圈結(jié)構(gòu)包括基本與塔的縱軸線垂直的第一表面，并且第三接口附接到該第一表面。
[0050]因此，卡圈結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出水平擴(kuò)展?？ㄈY(jié)構(gòu)包括上表面和下表面，其垂直于塔的縱軸線。第三接口能夠附接到卡圈結(jié)構(gòu)的上表面和/或下表面。
[0051]優(yōu)選地，第三接口附接到卡圈結(jié)構(gòu)的上表面，該上表面基本垂直于塔的縱軸線。因此，第三接口安放在卡圈結(jié)構(gòu)的上表面上。因此，由于第三接口安放在卡圈結(jié)構(gòu)上，所以被連接到第三接口的支撐結(jié)構(gòu)的重量能夠由卡圈結(jié)構(gòu)承載。
[0052]附接到卡圈結(jié)構(gòu)的第三接口被置于沿卡圈結(jié)構(gòu)的一位置處，該位置在風(fēng)力渦輪機(jī)操作期間呈現(xiàn)最小振動(dòng)，因而最小化從中間部分傳遞到第三接口的振動(dòng)。
[0053]基架呈現(xiàn)出從第一接口傳遞到第二接口的特定振動(dòng)形態(tài)?；艿恼駝?dòng)形態(tài)在基架的表面上呈現(xiàn)出具有極高振動(dòng)負(fù)荷的不同部位。
[0054]而且，卡圈結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出具有高和低振動(dòng)負(fù)荷的特定形態(tài)。能夠測(cè)量或計(jì)算基架的表面和卡圈結(jié)構(gòu)上的不同部位的振動(dòng)負(fù)荷。
[0055]第三接口和卡圈結(jié)構(gòu)之間的連接區(qū)域優(yōu)選地在具有低振動(dòng)負(fù)荷的部位處。因此，僅少量振動(dòng)從卡圈結(jié)構(gòu)傳遞到第三接口。
[0056]第三接口包括被制備且設(shè)置成將支撐結(jié)構(gòu)附接到第三接口的凸緣板。
[0057]凸緣板能夠是標(biāo)準(zhǔn)元件，其能夠被用于將不同種類的支撐結(jié)構(gòu)附接到基架。因此，基架能夠用于不同類型的支撐結(jié)構(gòu)并且因此還用于不同類型或尺寸的風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0058]第三接口的凸緣板被制備且設(shè)置成被連接到支撐結(jié)構(gòu)的梁。
[0059]將被連接于第三接口的支撐結(jié)構(gòu)能夠包括閉合框架結(jié)構(gòu)。閉合框架結(jié)構(gòu)是笨重的。而且，閉合框架的剛度對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)可能不是必要的。
[0060]因此，僅支撐結(jié)構(gòu)的梁被連接到第三接口。因此，支撐結(jié)構(gòu)能夠包括承載被附接到支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)備的多個(gè)梁中的一個(gè)。
[0061 ] 第三接口的凸緣板被制備成被螺栓連接于支撐結(jié)構(gòu)。
[0062]凸緣板和支撐結(jié)構(gòu)能夠被不同器件連接。螺栓連接具有優(yōu)點(diǎn)，即:該連接是剛性的而且是可拆卸的。
[0063]基架包括至少兩個(gè)第三接口。
[0064]因此，所述兩個(gè)第三接口能夠承載兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)或一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)的兩個(gè)部分，例如兩個(gè)梁。
[0065]兩個(gè)第三接口被桿連接，其中該桿從第一個(gè)第三接口凸緣板延伸到第二個(gè)第三接口凸緣板。
[0066]因此，限制了所述兩個(gè)第三接口凸緣板相對(duì)于彼此的運(yùn)動(dòng)。因此，所述兩個(gè)凸緣板之間的距離被桿限定。
[0067]第一接口包括連接到轉(zhuǎn)子設(shè)置的第一連接表面，并且第二接口包括連接到塔的第二連接表面，并且第一和第二連接表面被設(shè)置成彼此成小于90°的角。
[0068]第一連接表面基本垂直于轉(zhuǎn)子設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線。第二連接表面基本垂直于塔的縱軸線。當(dāng)所述兩個(gè)連接表面之間的角小于90°時(shí)，轉(zhuǎn)子設(shè)置相對(duì)于完全水平軸線傾斜。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子不再設(shè)置成完全水平。
[0069]如經(jīng)驗(yàn)所示，運(yùn)動(dòng)空氣的攻角不是完全豎直的。攻角相對(duì)于完全豎直平面以如下方式傾斜，即:使得運(yùn)動(dòng)空氣的較上部區(qū)域首先到達(dá)完全水平軸線轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子平面。運(yùn)動(dòng)空氣的下部部分稍后到達(dá)轉(zhuǎn)子。
[0070]當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子相對(duì)于轉(zhuǎn)子的完全水平取向的軸線向上傾斜時(shí)，風(fēng)將更加同時(shí)地到達(dá)轉(zhuǎn)子平面。
[0071]第一連接表面和第二連接表面之間的角在83°和85°之間。
[0072]因此，被連接到第一接口的轉(zhuǎn)子設(shè)置呈現(xiàn)出相對(duì)于塔的最佳傾斜角。
[0073]因此，該角是使得運(yùn)動(dòng)空氣更加同時(shí)地撞擊轉(zhuǎn)子平面的最佳范圍。
[0074]連接第一和第二接口的中間部分是中空的，使得可通達(dá)中間部分的內(nèi)部。
[0075]因此，類似纜線的電氣設(shè)備能夠置于基架的結(jié)構(gòu)內(nèi)。改進(jìn)了用于維修和維護(hù)的通路并且基架的結(jié)構(gòu)相對(duì)于實(shí)心構(gòu)造更加輕質(zhì)。
[0076]肋被附接到基架的中間部分的表面，且其沿中間部分的表面向上延伸。
[0077]因此，肋能非常容易地接受支撐結(jié)構(gòu)的阻力。肋能夠更加容易地將支撐結(jié)構(gòu)的杠桿力傳遞到基架的中間部分。因此，能夠使用比筆直肋更少的材料來構(gòu)建該肋。
[0078]此外，附接到中間部分的表面的肋增加了風(fēng)力渦輪機(jī)的基架的共振頻率。因此，能夠通過肋的形式和長度的設(shè)計(jì)來影響基架的共振頻率。
[0079]直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙包括如上所述的基架。
[0080]直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)包括如上所述的基架。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0081]借助于附圖更加詳細(xì)地示出本發(fā)明。附圖示出優(yōu)選構(gòu)造并且不限制本發(fā)明的范圍。
[0082]圖1示出了用于直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的基架。
[0083]圖2以第二立體圖示出了基架I。
[0084]圖3示出了基架I的側(cè)視圖。
[0085]圖4示出了從上方觀察的基架I。
[0086]圖5示出了基架I。
【具體實(shí)施方式】
[0087]圖1以立體圖示出了用于直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的基架I?；躀包括連接風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)置的轉(zhuǎn)子接口 2。
[0088]基架I包括將基架I連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的塔的塔接口 3。
[0089]中間部分4連接轉(zhuǎn)子接口 2和塔接口 3。中間部分4將轉(zhuǎn)子設(shè)置的力和負(fù)荷從轉(zhuǎn)子接口 2傳遞到塔接口 3。中間部分4還承載風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)置的重量。
[0090]塔接口 3包括卡圈結(jié)構(gòu)5。在這種實(shí)施例中，卡圈結(jié)構(gòu)5被制備成使得偏航馬達(dá)能夠被附接到卡圈結(jié)構(gòu)5。偏航馬達(dá)被用于使基架I與轉(zhuǎn)子設(shè)置一同相對(duì)于塔繞基本豎直軸線旋轉(zhuǎn)。
[0091]必要的是調(diào)節(jié)風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于風(fēng)向的方向。
[0092]基架I包括支撐結(jié)構(gòu)接口 6。這個(gè)支撐結(jié)構(gòu)接口被用于將支撐結(jié)構(gòu)6附接到基架
I。支撐結(jié)構(gòu)能夠用于例如風(fēng)力渦輪機(jī)的控制器或變壓器的附加電氣設(shè)施，如電控箱。
[0093]在這種實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)接口 6包括凸緣板12，使得支撐結(jié)構(gòu)能夠被連接到凸緣板12。實(shí)施例包括用于連接到支撐結(jié)構(gòu)的兩個(gè)接口 6。
[0094]在風(fēng)力渦輪機(jī)操作期間，風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子經(jīng)歷變化的振動(dòng)量。振動(dòng)的頻率和幅值能夠變化。振動(dòng)從轉(zhuǎn)子設(shè)置經(jīng)過轉(zhuǎn)子接口 2被傳遞到中間結(jié)構(gòu)4。由此，振動(dòng)經(jīng)過塔接口3被傳遞到風(fēng)力渦輪機(jī)的塔并且由此傳遞到地基和地面。
[0095]振動(dòng)還能夠被傳遞到被附接到基架I的附加設(shè)備。
[0096]振動(dòng)通常是電控箱和電氣設(shè)施的問題，因?yàn)樗鼈儠?huì)減少部件的使用壽命。因此，附接到支撐結(jié)構(gòu)接口 6的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能少地經(jīng)歷振動(dòng)。
[0097]因此，關(guān)于振動(dòng)，支撐結(jié)構(gòu)接口 6需要盡可能良好地脫離于基架I。
[0098]支撐結(jié)構(gòu)接口 6通過第一連接區(qū)域10和第二連接區(qū)域11被專屬地附接到基架I。
[0099]第一連接區(qū)域10將支撐結(jié)構(gòu)接口 6連接到塔接口 3的卡圈結(jié)構(gòu)5。
[0100]第二連接區(qū)域11將支撐結(jié)構(gòu)接口 6連接到肋7。肋7沿卡圈結(jié)構(gòu)3和基架I的中間部分4延伸。支撐結(jié)構(gòu)接口 6經(jīng)由肋7連接到基架I的中間部分4。支撐結(jié)構(gòu)接口 6僅間接地連接到中間部分4。通過支撐結(jié)構(gòu)接口 6的第一連接區(qū)域10經(jīng)過卡圈結(jié)構(gòu)5到中間部分4來實(shí)現(xiàn)第一連接。第二連接通過第二連接區(qū)域11經(jīng)由肋7將支撐結(jié)構(gòu)接口 6連接到中間部分4。因此，支撐結(jié)構(gòu)接口 6沒有地方被直接連接到中間部分4。
[0101]通過風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線和風(fēng)力渦輪機(jī)塔的縱軸線限定第一平面。
[0102]肋7的平面被取向?yàn)榛酒叫杏诘谝黄矫?。因此，?被取向?yàn)榛酒叫杏陲L(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0103]由于其取向的原因，肋7能夠?qū)⒂捎谥谓Y(jié)構(gòu)的重量所導(dǎo)致的傾斜力矩從支撐結(jié)構(gòu)接口 6傳遞到基架I的中間部分4。
[0104]支撐結(jié)構(gòu)接口僅被間接地連接到基架I的中間部分4。因此，中間部分4內(nèi)存在的振動(dòng)能夠僅被間接地從中間部分4傳遞到支撐結(jié)構(gòu)接口 6。
[0105]圖2以第二立體圖示出了基架I。
[0106]基架I包括轉(zhuǎn)子接口 2和塔接口 3。塔接口 3包括卡圈結(jié)構(gòu)5。支撐結(jié)構(gòu)接口 6被連接到卡圈結(jié)構(gòu)5并且經(jīng)由肋7連接到基架I的中間部分4。
[0107]支撐結(jié)構(gòu)接口 6顯示出與基架I的中間部分4沒有直接連接。支撐結(jié)構(gòu)接口 6僅間接連接到中間部分4。經(jīng)由第一連接區(qū)域10實(shí)現(xiàn)第一連接,該第一連接區(qū)域?qū)⒅谓Y(jié)構(gòu)接口 6連接到塔接口 3的卡圈結(jié)構(gòu)5。
[0108]經(jīng)由至肋7的第二連接區(qū)域11建立第二連接。肋7被連接到基架I的中間部分4。
[0109]圖3示出了基架I的側(cè)視圖。
[0110]基架I包括用于將轉(zhuǎn)子設(shè)置連接到基架I的轉(zhuǎn)子接口 2。風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)限定旋轉(zhuǎn)軸線。
[0111]基架I包括用于將塔連接到基架I的塔接口 3。當(dāng)被連接到基架I時(shí)塔包括縱軸線9。
[0112]旋轉(zhuǎn)軸線8和塔的縱軸線9限定第一平面。
[0113]支撐結(jié)構(gòu)接口 6被連接到塔接口 3的卡圈結(jié)構(gòu)5并且經(jīng)由肋7連接到基架的中間部分4。
[0114]支撐結(jié)構(gòu)接口 6包括連接到卡圈結(jié)構(gòu)5的第一連接區(qū)域10和連接到肋7的第二連接區(qū)域11。
[0115]肋7沿基架I的中間部分4的表面延伸。肋7沿其長度具有從支撐結(jié)構(gòu)接口 6至其在中間部分4處的端部的減小的高度。
[0116]轉(zhuǎn)子設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線8和塔的縱軸線9限定第一平面。
[0117]圖4示出了從上方觀察的基架I。
[0118]基架I包括轉(zhuǎn)子接口 2和塔接口 3。塔接口 3包括卡圈結(jié)構(gòu)5。支撐結(jié)構(gòu)接口 6被連接到塔接口 5的卡圈結(jié)構(gòu)5并且經(jīng)由肋7連接到基架I的中間部分4。支撐結(jié)構(gòu)接口6經(jīng)由第一連接區(qū)域10被連接到卡圈結(jié)構(gòu)5并且經(jīng)由第二連接區(qū)域11被連接到肋7。支撐結(jié)構(gòu)接口 6顯示出與中間部分4沒有直接連接。支撐結(jié)構(gòu)接口僅間接連接到中間部分4。支撐結(jié)構(gòu)接口經(jīng)由第一連接區(qū)域10被專屬地連接到卡圈結(jié)構(gòu)5并且經(jīng)由第二連接區(qū)域11被專屬地連接到肋7。
[0119]轉(zhuǎn)子設(shè)置被連接到轉(zhuǎn)子接口 2。由風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線限定軸線8。
[0120]肋7沿基架I的中間部分4延伸。肋7的長度基本設(shè)置成平行于轉(zhuǎn)子設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0121]圖5示出了基架I。
[0122]圖5示出了圖2所述的基架I。在這種實(shí)施例中，基架I包括兩個(gè)第三接口 6。所述兩個(gè)接口 6各自包括連接到支撐結(jié)構(gòu)的凸緣板12。
[0123]所述兩個(gè)第三接口 6被桿13連接。
【權(quán)利要求】
1.一種用于直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的基架(1)，所述基架包括: 第一接口(2)，所述第一接口被制備且設(shè)置成用于所述風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)置與所述第一接口(2)的連接， 第二接口(3)，所述第二接口被制備且設(shè)置成用于所述風(fēng)力渦輪機(jī)的塔與所述第二接口(3)的連接， 中間部分(4)，所述中間部分連接所述第一接口(2)和所述第二接口(3)，其中所述中間部分(4)被制備且設(shè)置成用于在所述轉(zhuǎn)子設(shè)置和所述塔之間傳遞負(fù)荷或振動(dòng)， 其中所述轉(zhuǎn)子設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線和所述塔的縱軸線限定基本豎直取向的第一平面， 其中所述第二接口(3)包括卡圈結(jié)構(gòu)(5)，所述卡圈結(jié)構(gòu)被制備且設(shè)置成連接于被用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述風(fēng)力渦輪機(jī)的所述機(jī)艙的至少一個(gè)偏航驅(qū)動(dòng)器， 第三接口(6)，所述第三接口被制備且設(shè)置成將支撐結(jié)構(gòu)附接到所述基架(I )，而所述支撐結(jié)構(gòu)能夠承載所述風(fēng)力渦輪機(jī)的附加電氣和機(jī)械設(shè)備， 其特征在于 所述第三接口(6)專屬地包括第一連接區(qū)域(10)和第二連接區(qū)域(11)， 其中所述第一連接區(qū)域(10 )被制備成將所述第三接口( 6 )連接于所述卡圈結(jié)構(gòu)(5 )，其中所述第二連接區(qū)域(11)被制備成經(jīng)由肋(7)將所述第三接口(6)連接于所述基架Cl)的所述中間部分(4)， 其中所述肋(7)沿與所述第一平面基本平行的平面延伸， 其中所述肋(7)被附接到所述中間部分(4)的表面以使得所述肋(7)將阻力從所述第三接口(6)傳遞到所述中間部分(4)， 其中所述第一連接區(qū)域(10)被制備成將基本豎直的力從所述第三接口(6)傳遞到所述塔， 因此最小化從所述中間部分(4)朝向所述第三接口(6)的負(fù)荷或振動(dòng)的傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基架(I)，其特征在于，所述肋(7)包括與所述基架(1)的所述中間部分(4)的連接，且所述肋(7)沿所述中間部分(4)的表面延伸并且所述肋(7)的高度沿其長度隨距所述第三接口(6)的距離增加而減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基架(1)，其特征在于，所述卡圈結(jié)構(gòu)(5)包括與所述塔的所述縱軸線基本垂直的第一表面，并且所述第三接口(6)附接到所述第一表面。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的基架(1)，其特征在于，附接到所述卡圈結(jié)構(gòu)(5)的所述第三接口(6)被置于沿所述卡圈結(jié)構(gòu)(5)的位置，所述位置在所述風(fēng)力渦輪機(jī)的操作期間呈現(xiàn)最小振動(dòng)，使得從所述中間部分(4)傳遞到所述第三接口(6)的振動(dòng)被最小化。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的基架(I)，其特征在于，所述第三接口(6)包括凸緣板(12 )，所述凸緣板被制備且設(shè)置成將支撐結(jié)構(gòu)附接到所述第三接口( 6 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基架(I)，其特征在于，所述第三接口的所述凸緣板(12)被制備且設(shè)置成被連接到支撐結(jié)構(gòu)的梁。
7.根據(jù)權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)所述的基架(1)，其特征在于，所述第三接口(6)的所述凸緣板(12)被制備成被螺栓連接于所述支撐結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的基架(I)，其特征在于，所述基架(1)包括至少兩個(gè)第三接口(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基架(I)，其特征在于，兩個(gè)第三接口(6)被桿(13)連接，其中所述桿(13)從第一個(gè)第三接口凸緣板(12)延伸到第二個(gè)第三接口凸緣板(12)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的基架(I)，其特征在于，所述第一接口(2)包括連接到所述轉(zhuǎn)子設(shè)置的第一連接表面，并且所述第二接口(3)包括連接到所述塔的第二連接表面，并且所述第一和所述第二連接表面以相對(duì)于彼此小于90°的角來設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基架(I)，其特征在于，所述第一連接表面和所述第二連接表面之間的角在83°和85。之間。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的基架(I)，其特征在于，連接所述第一接口(2)和所述第二接口(3)的所述中間部分(4)是中空的，使得所述中間部分(4)的內(nèi)部能被通達(dá)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的基架(I)，其特征在于，所述肋(7)被附接到所述基架(1)的所述中間部分(4)的表面且其沿所述中間部分(4)的所述表面向上延伸。
14.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的基架(1)的直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙。
15.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的基架(1)的直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK103541869SQ201310288328
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】M.P.Z.L.安德森, M.布朗, J.B.尼爾森, H.施蒂斯達(dá)爾 申請(qǐng)人:西門子公司