阅读说明：本技术 用于安装风力涡轮机的部件的方法 (Method for mounting a component of a wind turbine ) 是由 H.R.拉森 A.马斯特鲁普 N.D.奎斯特 于 2017-12-08 设计创作，主要内容包括：一种用于安装风力涡轮机的部件的方法,其中,提升装置用于通过至少一个缆索来提升悬挂在所述提升装置处的相应部件,其中,至少一个稳定化装置借助于陀螺效应来稳定所述部件,以抵抗由外力引起的振动。(Method for mounting a component of a wind turbine, wherein a lifting device is used for lifting a respective component suspended at the lifting device by means of at least one cable, wherein at least one stabilizing device stabilizes the component against vibrations caused by external forces by means of the gyroscopic effect.)

用于安装风力涡轮机的部件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于安装风力涡轮机的部件的方法，其中，提升装置用于通过至少一个缆索来提升悬挂在该提升装置处的相应部件。

背景技术

建造风力涡轮机涉及若干单独部件的安装，这些部件通常需要借助于如起重机之类的提升装置来提升。为了建造塔架，若干个单独的塔架区段将被提升并且一个叠置在另一个之上。在建造塔架之后，需要安装具有齿轮箱和传动系的其他预装部分的机舱。最后，安装发电机和轮毂，并且相应的转子叶片被固定到轮毂。所有部件、特别是较大的部件在安装期间或者在由于维护或更换而被卸载时都借助于提升装置来提升。

当通过一个或若干个缆索悬挂在提升装置处的相应部件由于通常为风的外力而开始摆动或振动或旋转时，会出现问题。特别是当相应部件被定位成固定到另一个已安装的部件时，这些振动会带来问题。通常的技术是将缆索或绳索附接在部件处，这些缆索或绳索由若干工人手持以便稳定部件，同时它借助于提升装置以及工人的相互作用来定位。对于试图控制或稳定运动的工人来说，这种在风力涡轮机部件的安装期间稳定或控制其运动的方式是非常费力的，并且只能在一定程度上提供控制。当如强风之类的强力冲击部件时，这是无法令人满意的。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种用于安装风力涡轮机的部件的改进的方法，该方法具有更好的部件稳定性，以抵抗振动和旋转。

为了解决上面提到的问题，本发明提出，至少一个稳定化装置借助于陀螺效应来稳定部件，以抵抗由外力引起的运动。

根据本发明，稳定化装置被设置在提升布置结构处的如下区域中，即：该区域可由于作用在悬挂于提升装置处的部件上的外力而开始摆动或振动或旋转。该稳定化装置能够借助于陀螺效应在一定程度上自动地稳定部件，以抵抗振动、旋转或任何类型的运动。该稳定化装置当提升装置开始提升部件时被激活。一旦部件开始在与提升装置所引起的移动方向不同的方向上摆动或移动，该稳定化装置就开始作为对作用在部件上的外力的反应而提供反力（counterforce）。这些反力借助于陀螺效应产生。该稳定化装置是陀螺稳定化或阻尼装置。

借助于由陀螺稳定化装置的陀螺工作原理产生的这些反力，作用在部件上的总力被大幅减小，使得任何类型的运动或振动都被大幅减小至非常小的程度或被完全消减。

这提供了如下优点，即：在提升过程期间，部件不会以不受控制的方式移动或摆动。特别是当部件被定位成附接到先前安装的部件时，不需要如现有技术中借助于手持绳索所必需的那样由工人执行特定的稳定动作。由于稳定通过所述稳定化装置执行，因此工人仅负责将部件精确地定向到先前安装的部件，如果这无法仅通过提升装置来完成的话。所述稳定化装置（陀螺仪）还可由工人或操作者远程控制，以精确地定向和定位部件。这也可借助于自动控制单元来自动进行，该自动控制单元控制所述稳定化装置以当前的方向或定向来保持部件。

稳定本身借助于旋转的飞轮来提供，该飞轮借助于倾斜装置围绕至少一个轴线倾斜，该轴线相对该飞轮的旋转轴线具有垂直的定向。也可称为控制力矩陀螺仪的稳定化装置包括旋转的飞轮，该飞轮被包围在刚性壳体中。该飞轮围绕其中心轴线以高达每小时几百千米的速度转动。使该壳体围绕垂直于该飞轮的中心旋转轴线的至少一个轴线倾斜的倾斜装置使该壳体和该飞轮倾斜，以便改变由该飞轮产生的动量，该倾斜动作导致所述反力。也可称为陀螺阻力的这种控制力矩或控制力具有一定的方向，并且消除作用在部件上的外力。该陀螺稳定化装置被设计成产生高的力矩或反作用力，该力矩或反作用力可在很大程度上或优选地完全抵消或消除该外力。

此外，有利的是设置传感器装置，其提供关于如振动或旋转之类的力引起的运动的测量值，其中，稳定装置基于该测量值来控制。该传感器装置可以是不被该倾斜装置移动的区域中的稳定化装置的一部分或者在该区域中附接到稳定化装置，这是由于该传感器装置被用于测量任何类型的振动或摆动或旋转运动。

该稳定化装置可被附接到可由于外力而开始摆动或移动的所述布置结构的若干个物件。它可被直接附接到所述部件。例如，所述部件是转子叶片、机舱、轮毂、塔架部段、发电机或齿轮箱，而这种列举不是结论性的。该稳定化装置包括相应的附接或固定装置，以容易地固定到相应的部件以及从相应的部件移除。

可替代地，该稳定化装置可被附接到承载所述部件的装卸工具。例如，这样的装卸工具是通过一个或若干个缆索来附接到提升装置的提升框架或提升轭，相应的部件借助于另外的缆索来附接在该提升框架或提升轭处。

在另一替代方案中，该稳定化装置可被附接到固定工具，该固定工具用于将部件或装卸工具连接到提升装置的固定装置。例如，该固定装置是相应的缆索所附接到的钩。例如，该固定工具是固定框架，其经由若干缆索来附接到该钩。装卸工具例如借助于其他缆索来附接到该固定工具，其中，该装卸工具，如所提到的提升框架或提升轭，被牢固地附接到所述部件。

最后，该稳定化装置可被附接到所述至少一个缆索，而通常若干个缆索例如用于将该固定工具连接到如钩之类的固定装置。所提到的示例表明，存在陀螺仪可附接到的若干个地方或位置，这些位置适合于将稳定或反作用力引入到振动或摆动或旋转的系统中。

此外，本发明还涉及一种用于在风力涡轮机的安装期间提升部件的提升布置结构，该提升布置结构包括提升装置以及通过至少一个缆索来附接到该提升装置的部件，其特征在于，至少一个稳定化装置被设置用于借助于陀螺效应来稳定该部件，以抵抗由外力引起的运动。

该稳定化装置优选地包括旋转的飞轮和用于使该飞轮围绕至少一个轴线倾斜的倾斜装置，该轴线相对该飞轮的旋转轴线具有垂直的定向。当然有可能的是，包封在封闭壳体中的旋转的飞轮也可围绕第二轴线倾斜，该第二轴线也垂直于飞轮的旋转轴线，使得提供总共三个彼此垂直的轴线。稳定化装置陀螺仪也可称为控制力矩陀螺仪。

在本发明的另一实施例中，传感器装置被设置用于提供关于如振动或旋转之类的力引起的运动的测量值，其中，该稳定化装置基于该测量值来控制。

本发明的提升装置的稳定化装置可被附接到该提升装置的摆动或振动或旋转的系统内的各种物件。它可被附接到所述部件本身，可替代地它可被附接到装卸工具，如承载所述部件的装卸框架或装卸轭。它还可被附接到固定工具，该固定工具用于将所述部件或装卸工具连接到固定装置，如提升装置的钩等，该钩被附接到提升装置的至少一个提升缆索。最后，它可被附接到所述至少一个缆索本身或附接到一束缆索。

借助于提升装置来提升的部件例如可以是转子叶片、机舱、轮毂、塔架部段、发电机或齿轮箱，但当然也可以是需要借助于如起重机之类的提升装置来提升的任何其他部件。

附图说明

通过下面的详细描述和附图，将更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优点，附图示意性地示出：

图1示出了本发明的提升布置结构，

图2示出了具有稳定化装置的提升布置结构的一部分，该稳定化装置附接到装卸转子叶片的装卸工具，

图3示出了图2的布置结构，其中稳定化装置被附接到固定工具，而转子叶片被附接到装卸工具，

图4示出了一种布置结构，其中稳定化装置被直接附接到固定到装卸工具的机舱，

图5示出了图4的布置结构，其中稳定化装置被附接到将装卸工具连接到提升装置的固定装置的一束缆索，

图6示出了图4的布置结构，其中稳定化装置被附接到装卸工具，

图7示出了一种布置结构，其中稳定化装置被附接到固定到塔架部段的装卸工具，

图8示出了一种布置结构，其中稳定化装置被附接到轮毂，以及

图9示出了一种布置结构，其中固定设备被直接附接到完整的转子。

具体实施方式

图1示出了本发明的提升布置结构1，其包括提升装置2，在这里为起重机3。提升装置2包括至少一个提升缆索4，在这里为钩6的固定装置5被附接到该至少一个提升缆索4。钩6经由另外的缆索7来连接到固定工具8。该固定工具例如是固定框架或固定轭，装卸工具10经由另外的缆索9来附接到该固定框架或固定轭。例如也为装卸框架或装卸轭的装卸工具10被连接到部件11，例如包括轮毂13的机舱12，该部件11将被安装到塔架装置14，该塔架装置14由一个叠置在另一个之上的若干个塔架区段15建造而成。这些塔架区段15也借助于提升布置结构1来提升和安装。

提升布置结构1还包括稳定化装置16，该稳定化装置16用于稳定部件11或相应地稳定包括悬挂在钩6处的所有物件的完整系统，以抵抗由于作用在部件11上的外力、特别是强风力引起的如振动或旋转之类的运动。

该稳定化装置产生力或力矩，该力或力矩能够抵消或消除引起如振动或旋转之类的运动的外力，并且因此，能够抵消或消除该运动本身。

稳定装置包括围绕中心轴线以高速旋转的飞轮。倾斜装置可使其中围绕至少一个轴线布置有旋转的飞轮的壳体倾斜，该轴线垂直于飞轮的旋转轴线。可能的是，该倾斜装置可使该壳体还围绕第二轴线倾斜，该第二轴线自身垂直于第一倾斜轴线和旋转轴线，从而提供了彼此垂直的三个轴线。

由于飞轮的高速旋转和倾斜运动，产生了反作用力矩或反作用力，其抵消作用在部件11或相应的移动系统上的外力。

这种稳定使得能够实现部件11相对于部件11将附接到的先前安装的部件的非常稳定、不摆动且不旋转的提升和定位动作。

图2示出了本发明的提升布置结构1的一部分的第一示例。其示出了形式为牢固地附接到装卸工具10的转子叶片17的部件11。该装卸工具10经由缆索9附接到固定工具8，该固定工具8借助于缆索7附接到钩6。

在该示例中，也可称为控制力矩陀螺仪的陀螺稳定化装置16被附接到装卸工具10。它被牢固地固定到装卸工具10，使得由飞轮运动和倾斜动作引起的任何陀螺反作用力或阻力直接作用在装卸工具10上，以便稳定其运动，并且因此，稳定整个摆动或旋转的系统的完整运动。

图3示出了具有相同设置的根据图1的布置结构。在该实施例中，陀螺仪，即稳定化装置16，被附接到也是摆动的系统的一部分的一束缆索7。也可在将陀螺阻力引导到缆索布置结构中时执行稳定化。

图4示出了本发明的提升布置结构1的一部分，该部分包括具有缆索7的钩6，该缆索7将钩6连接到装卸工具10。牢固地附接到装卸工具10的是部件11，在这里为机舱12。

陀螺稳定化装置16被直接附接到机舱12，在这里例如附接在机舱12的上部处。显而易见的是，稳定化装置也可被布置在机舱12的其他部分中，只要它被牢固地附接到机舱12，使得反作用力或阻力可直接作用在机舱12上，以便稳定任何类型的运动。

图5示出了部分示出的提升布置结构1的另一实施例。该设置对应于图4中所示的设置。在该实施例中，陀螺稳定化设备16再次被附接到将钩6连接到装卸工具10的一束缆索7。它被附接在钩6和装卸工具10之间的某处。其阻力或反作用力作用在该束缆索7上，并且因此，稳定整个摆动或旋转的系统。

图6示出了仅部分示出的提升布置结构1的另一实施例。该设置对应于图4和图5中所示的设置。在该实施例中，陀螺装置16被直接附接到装卸工具10。显而易见的是，牢固地附接到装卸工具10的稳定化装置16可被定位在装卸工具10处的各种位置处。

图7示出了本发明的提升布置结构1的另一实施例，该实施例仅部分地示出。该图示出了钩6和将钩6连接到装卸工具10的缆索7。装卸工具10被附接到塔架区段15，该塔架区段15将在底部上安装在相应的基座处，或者将被附接到先前安装的塔架区段15。

陀螺稳定化装置16被附接到框架状的装卸工具10用于稳定系统。

要注意的是，如果在塔架区段15处存在稳定化装置16可牢固地附接到的相应装置，则也可将稳定化装置16附接到塔架区段15。特别是当塔架区段15是通常包括底部的最低或底部区段时，稳定化装置16可被直接附接到该底部区段15的底部。

图8示出了另一实施例，其中悬挂在钩处的部件11为轮毂13。陀螺稳定化装置16被直接安装在轮毂13上。

最后，图9示出了提升布置结构1的一个实施例，该实施例仍然仅部分地示出。将被提升的部件11是完整的转子18，其包括附接到轮毂13的三个转子叶片17。轮毂13、并且因此完整的转子18经由缆索7来附接到提升装置2，该缆索7例如直接将其连接到钩6。

陀螺稳定化装置16被直接附接到轮毂13，从而稳定部件11或相应的转子18的任何不期望的运动。

虽然未示出，但稳定化装置16包括至少一个传感器器件，其感测相应的部件或者摆动或旋转的系统的任何类型的运动或振动或旋转，该振动或旋转需要被稳定或抵消。基于传感器测量结果，稳定化装置16借助于相应的控制装置来控制，该相应的控制装置特别是控制倾斜动作，并且因此，控制产生的反力或阻力，以便抵消或消除相应的不期望的振动或旋转。

尽管参考优选实施例详细地描述了本发明，但本发明并不受所公开的示例限制，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员能够从所公开的示例得到其他变型。