專利名稱：用于風(fēng)力渦輪機的保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及作為對環(huán)境安全且相對便宜的替代能源的風(fēng)力渦輪機。具體而
言，涉及用于風(fēng)力渦輪機的保護(hù)裝置，用于防止風(fēng)場環(huán)境遭受由風(fēng)力渦輪機機艙排出的脂 和/或油和/或其它污染材料所引起的污染。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機基本上包括塔架、包含有偏航驅(qū)動器的機艙以及具有至少一個轉(zhuǎn)子葉 片和輪轂的轉(zhuǎn)子。偏航驅(qū)動器通常需要提供油和脂，以便使風(fēng)力渦輪機的偏航保持高效和 節(jié)能。由于風(fēng)力渦輪機是公知的清潔能源，故應(yīng)當(dāng)避免由風(fēng)力渦輪機所引起的對環(huán)境的任 何污染。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上文，本發(fā)明提供了一種用于風(fēng)力渦輪機的保護(hù)裝置，該風(fēng)力渦輪機包括塔 架、具有偏航驅(qū)動器和塔架上端延伸至其中的安裝孔的機艙，以及具有至少一個葉片和輪 轂的轉(zhuǎn)子，所述保護(hù)裝置還包括具有環(huán)繞安裝孔的邊緣且適于收集來自于機艙內(nèi)部的脂的 承滴盤(drippan)，以及適于圍繞塔架上端裝配且其外徑大于機艙安裝孔直徑的撓性卡圈 (collar)，其中，該撓性卡圈適于穿過安裝孔進(jìn)入機艙內(nèi)部。 本發(fā)明的另一目的，提供了一種適于密封風(fēng)力渦輪機機艙中的安裝孔且圍繞風(fēng)力 渦輪機塔架上端裝配的卡圈，其中，該卡圈為撓性的，且適于經(jīng)由安裝孔插入機艙內(nèi)部。
進(jìn)一步，本發(fā)明提供了一種用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機的方法，該風(fēng)力渦輪機包括塔架、 具有偏航驅(qū)動器和塔架上端延伸至其中的安裝孔的機艙，以及具有至少一個轉(zhuǎn)子葉片和輪 轂的轉(zhuǎn)子，所述方法還包括如下步驟提供具有環(huán)繞安裝孔的邊緣且適于收集來自于機艙 內(nèi)部的脂的承滴盤，提供適于圍繞塔架上端裝配且其外徑大于機艙安裝孔直徑的撓性卡 圈，以及將機艙安裝到塔架上，其中，該撓性卡圈穿過安裝孔進(jìn)入機艙內(nèi)部。
其它示例性實施例則是根據(jù)從屬權(quán)利要求、說明書及附圖。


在包括參照附圖的說明書的剩余部分中向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更為具體地闡
述了本發(fā)明(包括其最佳模式)的完整和能夠?qū)崿F(xiàn)的公開內(nèi)容，在附圖中 圖1示出了一種包括塔架、具有偏航驅(qū)動器的機艙以及具有至少一個轉(zhuǎn)子葉片和
輪轂的轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機，該風(fēng)力渦輪機設(shè)有根據(jù)典型實施例的保護(hù)裝置； 圖2為風(fēng)力渦輪機的示范性側(cè)視圖，示出了機艙的部分內(nèi)部構(gòu)件以及根據(jù)典型實
施例的保護(hù)裝置； 圖3示出了根據(jù)另一典型實施例的用于密封待密封腔的密封裝置； 圖4示出了固定在支承單元上的密封裝置在朝向待密封腔的插入方向上的運動； 圖5示出了根據(jù)典型實施例在密封裝置已插入待密封腔之后圖3和圖4中的密封裝置； 圖6示出了風(fēng)力渦輪機機艙沿安裝方向安裝到塔架上，其中保護(hù)裝置處在正插入 機艙的狀態(tài)下； 圖7示出了根據(jù)一個典型實施例的在保護(hù)裝置處于機艙內(nèi)且將脂和/或油和/或 其它污染物引入機艙內(nèi)部的狀態(tài)； 圖8示出了根據(jù)另一典型實施例的在固定在機艙承滴盤上的保護(hù)裝置處于機艙 內(nèi)且將脂和/或油和/或其它污染物引入機艙內(nèi)部的狀態(tài)； 圖9為示出根據(jù)一個典型實施例的用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機免受偏航驅(qū)動器脂影響 的方法的流程圖； 圖10為示出根據(jù)另一典型實施例的用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機免受偏航驅(qū)動器脂影響 的方法的流程圖；以及 圖11為根據(jù)又一典型實施例的用于密封待密封腔的方法的流程圖。 零件清單 100風(fēng)力渦輪機 101轉(zhuǎn)子葉片 102塔架 103機艙 104輪轂 105風(fēng)向 106偏航角 107豎直軸線 108偏航軸承 109安裝方向 110機械齒輪箱 111風(fēng)向傳感器 112主軸軸線 113偏航驅(qū)動單元 200保護(hù)裝置 201脂流 202承滴盤 203間隙 204底座 300密封裝置 301支承單元 302待密封腔 303安裝單元 304插入方向 305密封凸緣
具體實施例方式
下文將參考附圖中的各個示例性實施例作更為詳細(xì)的說明。該各個實例僅僅通過 解說的方式提供理解而非意在作為限制。例如，一個實施例的一部分的特征可用于或結(jié)合 其它實施例來使用，以產(chǎn)生又一個實施例，且所有相應(yīng)的修改和變形都將屬于本發(fā)明的揭 示內(nèi)容。 下文將闡述多個實施例，其中，相同的結(jié)構(gòu)特征在附圖中由相同的參考標(biāo)號標(biāo)示。
附圖中所示的結(jié)構(gòu)并未按真實比例繪制，而是僅用于更好理解實施例。 圖1示出了風(fēng)力渦輪機100，其包括塔架102、機艙103，以及具有至少一個轉(zhuǎn)子葉
片101和輪轂104的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子連接到驅(qū)動機械齒輪箱110的主軸軸線112上。 通常，機艙103可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在塔架102頂上，并能根據(jù)來風(fēng)方向105調(diào)整機艙
103以及具有轉(zhuǎn)子葉片101的轉(zhuǎn)子的角度。由于機艙103必須相對于塔架102可動，故機艙
中的脂和/或油和/或其它污染物或會因脂和/或油和/或其它污染物的泄漏而滴落到地面。 為了能根據(jù)來風(fēng)方向105調(diào)整可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在塔架102頂上的機艙103對風(fēng)角 度，需要借助于偏航驅(qū)動單元113來調(diào)整偏航角106。 偏航驅(qū)動單元113從用于確定來風(fēng)方向105的風(fēng)向傳感器111獲取控制信號。為 了使設(shè)置在塔架102頂上的機艙103圍繞豎直軸線107旋轉(zhuǎn)，偏航驅(qū)動單元113必須改變 偏航角106。由于偏航驅(qū)動單元113包括齒輪、軸承等機械裝置，故通常需要對機械運動構(gòu) 件提供一定量的脂和/或油。 脂和/或油和/或其它污染物可從機械構(gòu)件朝向機艙103的底部滴落，且由于機 艙103可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在塔架102頂上而進(jìn)一步沿塔架朝向地面滴落。為了避免來自于偏航 驅(qū)動單元113和其它機械構(gòu)件的脂和/或油和/或其它污染物引起環(huán)境污染，故提供了在 下文參照圖2和圖3更為詳細(xì)地描述的保護(hù)裝置200。 圖2示出了具有可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在塔架102頂上的機艙103的風(fēng)力渦輪機100的側(cè) 視圖。具有轉(zhuǎn)子葉片(未示出)和輪轂104的轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在機艙上。偏航驅(qū)動單元 113由矩形框示意性地示出。從偏航驅(qū)動單元113的機械構(gòu)件上落向地面的脂和/或油和 /或其它污染物由保護(hù)裝置200收集，該保護(hù)裝置200為環(huán)形元件且圍繞所述塔架102且固 定到塔架102上。 因此，在機艙103旋轉(zhuǎn)期間，塔架102以及保護(hù)裝置200保持在固定的旋轉(zhuǎn)位置 上，而由偏航驅(qū)動單元113排出的脂由保護(hù)裝置200接收且不會滴落到地面上或沿塔架102 滴落。 圖3更為詳細(xì)地示出了密封待密封腔的原理。如圖3中所示，包括撓性密封裝置 300的支承單元301沿方向304插入待密封腔302中。密封裝置300可提供為撓性卡圈。
待密封腔可包括用于安裝支承單元301的安裝單元303。此外，待密封腔包括密封 凸緣305，當(dāng)油和/或脂和/或其它污染物朝地面(插入方向304的相反方向)前移時，該 密封凸緣305收集從待密封腔302的內(nèi)部構(gòu)件排出的油和/或脂和/或其它污染物。如圖 3中所示，在塔架102與密封凸緣305之間設(shè)有間隙203。 密封凸緣305形成一種承滴盤，其適于收集例如來自于待密封腔302內(nèi)部的脂、 油、其它污染物等。這里注意的是，密封裝置300可由彈性材料、具有支承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的箔片以及呈卡圈形式的鋼制唇狀物(lip)中的至少一種制成。這種撓性卡圈可包括橡膠。承滴 盤(例如，待密封腔302的密封凸緣)可由鋁、玻璃纖維、碳材料、玻璃纖維增強塑料以及其 它適合的材料制成。在圖3中所示的典型實施例中，撓性卡圈在外圓周上具有圓形形狀。
圖4示出了固定在支承單元上的密封裝置沿朝向待密封腔的插入方向的運動。圖 4特別地示出了已沿方向304進(jìn)一步朝向待密封腔302移動之后圖1的密封裝置300。由于 密封裝置300由彈性材料、具有支承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的箔片以及鋼制唇狀物中的至少一種制成， 故密封裝置300可變形以便穿過待密封腔302的安裝孔，其中，該安裝孔的內(nèi)徑小于密封裝 置300的外徑。 圖5示出了在密封裝置已插入待密封腔之后圖3和圖4中的密封裝置。詳細(xì)而言， 圖5示出了在附接到支承單元301上的密封裝置300已引入到待密封腔302中且快速恢復(fù) 使得密封裝置300延伸在待密封腔302的密封凸緣305上時的狀態(tài)。現(xiàn)在，有可能通過將 密封裝置300定位在密封凸緣305上來密封待密封腔。 安裝單元303用于將支承單元301固定到待密封腔302上。箭頭201指示了在重 力(豎直向下的方向)的影響下的脂和/或油和/或其它污染物流的下落方向。如圖5中 所指示的那樣，所述密封裝置的存在阻止了向下流動的脂離開待密封腔，以及防止其沿支 承單元301朝地面滴落。 圖6和圖7更為詳細(xì)地示出了圖2和圖3描述的保護(hù)裝置200及其至機艙內(nèi)的插 入。 圖6示出了風(fēng)力渦輪機機艙沿安裝方向安裝到塔架上，其中保護(hù)裝置處在正插入 機艙的狀態(tài)下。如參照圖4和圖5所述(密封裝置300)，保護(hù)裝置200由撓性材料制成，該 撓性材料在風(fēng)力渦輪機100機艙103沿安裝方向109下降至塔架102上時可彎曲。除其它 通常構(gòu)建之外，機艙103還包括用于將機艙103的底座204可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在塔架102頂上 的偏航軸承108，以及偏航驅(qū)動單元113。底座204安裝在偏航軸承108上，且可圍繞通常 豎直的軸線107 (圖1)旋轉(zhuǎn)。此外，底座204還支承附加單元如偏航驅(qū)動單元和機艙103 的外殼。 偏航驅(qū)動單元113包括必須提供有油和/或脂的機械構(gòu)件。此外，機艙103包括 承滴盤202，其示為圍繞機艙103底部部分中的安裝孔的邊緣202。當(dāng)機艙103下降到塔架 102上時，保護(hù)裝置200變形并穿過機艙103的底部開孔。通常，保護(hù)裝置200形成為圍繞 塔架102裝配的撓性卡圈。 圖7示出了在保護(hù)裝置200已穿過機艙103的底部開孔且已快速恢復(fù)到平直水平 姿態(tài)的狀態(tài)。箭頭201圖示了來自于機械構(gòu)件的脂流圍繞保護(hù)裝置200并朝向承滴盤202。 因此，由機艙的機械構(gòu)件例如偏航驅(qū)動單元113及相關(guān)機械構(gòu)件所排出的油和/或脂不會 朝地面滴落且不會沿塔架102流動，以便避免環(huán)境污染。如圖7中所示，在塔架102與承滴 盤202之間提供了間隙203。 偏航軸承108提供成以便將機艙103可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在塔架102頂上。根據(jù)圖6和 圖7中所示的保護(hù)裝置200的典型實施例，有可能在機艙103安裝在塔架102頂上之前將 保護(hù)裝置200設(shè)置在塔架102的上端。因此，可針對用于密封機艙的密封件提供容易且成 本效益合算的安裝。 圖8示出了根據(jù)另一典型實施例的保護(hù)裝置固定在機艙103的承滴盤202上的狀態(tài)，其中，保護(hù)裝置200處于機艙內(nèi)，且脂和/或油和/或其它污染物被引入機艙內(nèi)部。與 圖6和圖7中所示的裝置相反，圖8中所示的保護(hù)裝置200固定在機艙103的承滴盤202 處，使得在將機艙103安裝到塔架102頂上時，該保護(hù)裝置可沿風(fēng)力渦輪機100的塔架102 滑移。 圖9為用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機和環(huán)境免受偏航驅(qū)動器脂影響的方法的流程圖。該方 法在步驟S1開始，其中在步驟S2，提供了圍繞支承單元的撓性卡圈。在步驟S3，將撓性卡 圈安裝在支承單元如風(fēng)力渦輪機的塔架處。然后，在步驟S4，將風(fēng)力渦輪機的機艙安裝在塔 架上。 撓性卡圈變形且穿過機艙的底部開孔。然后，在步驟S5，撓性卡圈例如圖6和圖7 中所示的保護(hù)裝置200快速恢復(fù)到水平姿態(tài)(見圖7)。當(dāng)保護(hù)裝置(撓性卡圈)已快速恢 復(fù)到水平姿態(tài)時，待密封腔(例如，機艙)就已密封，且該程序在步驟S6結(jié)束。適于圍繞塔 架102上端裝配的撓性卡圈可具有大于機艙安裝孔(底部開孔)直徑的外徑。
然后，從機艙103內(nèi)部的構(gòu)件排出的脂和/或油和/或任何類型的其它污染物利 用承滴盤202進(jìn)行收集。 圖10為根據(jù)另一典型實施例的用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機和環(huán)境免受偏航驅(qū)動器脂影 響的方法的流程圖。該方法在步驟S1開始，其中在步驟S2，將撓性卡圈提供在機艙103內(nèi)。 然后，在步驟S3，將撓性卡圈安裝在機艙103的承滴盤202處。然后，在步驟S4，將風(fēng)力渦 輪機的機艙安裝在塔架上。 撓性卡圈變形且沿塔架102滑移(步驟S5)。因此，機艙103就已密封，且該程序 在步驟S6結(jié)束。適于圍繞塔架102上端裝配的撓性卡圈可具有小于塔架102直徑的內(nèi)徑。 然后，從機艙103內(nèi)部的構(gòu)件排出的脂和/或油和/或任何類型的其它污染物利用承滴盤 202進(jìn)行收集。 圖11示出了根據(jù)又一典型實施例的用于密封待密封腔中的開孔的方法的流程 圖。如圖11中所示，該程序在步驟S1開始，而在步驟S2提供了環(huán)繞腔開孔的密封凸緣。
然后，在步驟S3，具有圍繞其固定的環(huán)形密封裝置的支承單元穿過待密封腔的開 孔。 然后，在步驟S4，環(huán)形密封裝置在已穿過開孔并已快速恢復(fù)到平直姿態(tài)之后位于
該邊緣上。在此情形中，待密封腔由環(huán)形密封裝置密封，且該程序在步驟S6結(jié)束。 本發(fā)明已基于在附圖中所示的實施例進(jìn)行了描述，并且根據(jù)這些實施例顯現(xiàn)出其
它的優(yōu)點和變型。然而，本發(fā)明并不限于以具體用語所描述的實施例，而是可采用適合的方
式進(jìn)行修改和變化。采用適合的方式將一個實施例的單獨特征和特征的組合與另一個實施
例的特征和特征的組合相結(jié)合以便得到其它的實施例，均落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會清楚的是，基于文中的教導(dǎo)內(nèi)容，可在不脫離所披露的本發(fā)
明及其更寬泛的方面的情況下進(jìn)行變化和修改。也就是說，文中以上所述的所有實例均旨
在為示例性的而非進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
一種用于風(fēng)力渦輪機(100)的保護(hù)裝置(200)，所述風(fēng)力渦輪機(100)包括塔架(102)、機艙(103)以及具有至少一個轉(zhuǎn)子葉片和輪轂(104)的轉(zhuǎn)子，所述機艙(103)包含有偏航驅(qū)動器(113)以及與所述塔架(102)的上端配合安裝的安裝孔，所述保護(hù)裝置(200)還包括承滴盤(202)，其具有環(huán)繞所述安裝孔的邊緣，并適于收集來自于所述機艙(103)內(nèi)部的脂；以及撓性卡圈，其適于圍繞所述塔架(102)的上端裝配，并具有大于所述機艙(103)的安裝孔直徑的外徑，其中所述撓性卡圈適于穿過所述安裝孔進(jìn)入所述機艙(103)的內(nèi)部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述撓性卡圈在所述機艙(103) 設(shè)置在其工作位置之后快速恢復(fù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述承滴盤(202)適于收集來自于所述機艙內(nèi)的偏航驅(qū)動器或其它構(gòu)件的脂和/或油和/或其它污染物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述卡圈由彈性材料、具有支承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的箔片以及鋼制唇狀物中的至少一種制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述撓性卡圈包括橡膠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述撓性卡圈提供有涂層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述承滴盤(202)由鋁、玻璃纖維、碳材料或玻璃纖維增強塑料制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述撓性卡圈具有圓形形狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置(200)，其特征在于，所述邊緣為環(huán)繞所述安裝孔且延伸入所述機艙(103)內(nèi)部的密封凸緣。
10. —種用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機(100)的方法，所述風(fēng)力渦輪機(100)包括塔架(102)、機艙(103)以及具有至少一個轉(zhuǎn)子葉片和輪轂(104)的轉(zhuǎn)子，所述機艙(103)包含有偏航驅(qū)動器(113)以及所述塔架(102)的上端伸入其中的安裝孔，所述方法還包括提供承滴盤(202)，所述承滴盤(202)具有環(huán)繞所述安裝孔的邊緣用以收集來自于所述機艙(103)內(nèi)部的脂；提供撓性卡圈，所述撓性卡圈適于圍繞所述塔架(102)的上端裝配且其具有大于所述機艙(103)的安裝孔直徑的外徑；以及將所述機艙(103)安裝到所述塔架(102)上，其中，所述撓性卡圈穿過所述安裝孔進(jìn)入所述機艙(103)的內(nèi)部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述撓性卡圈在穿過所述安裝孔進(jìn)入所述機艙(103)的內(nèi)部之后快速恢復(fù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述承滴盤(202)可收集來自于所述偏航驅(qū)動器、齒輪箱或其它構(gòu)件的脂和/或油和/或其它污染物
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述撓性卡圈位于所述承滴盤(202)的邊緣上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于風(fēng)力渦輪機(100)的保護(hù)裝置(200)，該風(fēng)力渦輪機(100)包括塔架(102)；機艙(103)，其具有偏航驅(qū)動器(113)及與塔架(102)上端配合其插入的安裝孔；以及具有至少一個轉(zhuǎn)子葉片和輪轂(104)的轉(zhuǎn)子。保護(hù)裝置(200)包括具有環(huán)繞安裝孔的邊緣且適于收集機艙(103)內(nèi)部的脂的承滴盤(202)，以及安裝于塔架(102)上端周圍且具有大于機艙(103)安裝孔直徑的外徑的撓性卡圈。該撓性卡圈可穿過安裝孔進(jìn)入機艙(103)內(nèi)部。
文檔編號F03D11/00GK101725463SQ20091020888
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者E·泰彭 申請人:通用電氣公司