CN109915319B - 用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段（981）的方法、以及用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段（981）的更换装置（100）。该方法包括：将更换装置（100）的提升机构（110）联接到多条提升绳索（512），其中，所述多条提升绳索（512）被固定至风力涡轮机的毂（471）；通过提升机构（110）将更换装置（100）自提升到毂（471）；将更换装置（100）紧固到毂（471）；使毂旋转（471），使得更换装置（100）与待移除的定子部段（981）对齐；以及在发电机的定子与更换装置（100）之间运送定子部段（981），以用于移除或安装定子部段（981）。

Description

用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定 子部段的方法

技术领域

本发明涉及移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的领域。特别地，本发明涉及用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的方法、以及用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的更换装置。

背景技术

现今，风力涡轮机的发电机中的定子部段是通过在车间中卸下发电机和定子部段来更换的。

例如，现今，已知用于从被安装在风力涡轮机的机舱处的发电机移除定子部件的方法。该方法包括：将定子部件从发电机的定子框架结构转移到被安装在风力涡轮机的毂处的部件更换工具；将定子部件从更换工具运送到运送装备；以及通过控制该运送装备将定子部件从毂和/或从部件更换工具移除到预定的卸载区域。

US 2012/0073118 A1公开了模块运送工具，其用于促进安装、维修和/或拆除具有模块化有效部分的电磁旋转机器，诸如，电功率发电机电动马达。在一个实施例中，模块运送工具被构造成用于具有模块化定子的机器，所述模块化定子具有多个可移除模块。

从风力涡轮机的经济角度来看，风力涡轮机的维护成本至关重要。此外，在风力涡轮机的维护上花费的时间及因此风力涡轮机的停机时间对于风力涡轮机的操作成本来说是关键因素。

发明内容

本发明的目的可以是提供用于移除或安装风力涡轮机的发电机的定子部段的方法，其中，该方法和更换装置能够降低维护和操作成本。

这个目的可通过根据独立权利要求的用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的方法、以及用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的更换装置来解决。

根据本发明的第一方面，描述了用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的方法。该方法包括：将更换装置的提升机构联接到多条提升绳索，其中，所述多条提升绳索被固定至风力涡轮机的毂；通过提升机构将更换装置自提升到毂；将更换装置紧固到毂；使毂旋转，使得更换装置与待移除的定子部段对齐；以及在发电机的定子与更换装置之间运送定子部段，以用于移除或安装定子部段。

定子部段可以是发电机的任何部分，其直接或间接地机械连接到定子或（respectively）定子框架结构。特别地，定子部段包括至少一个定子绕组。这可提供以下优点：利用所描述的方法，可容易地更换这样的类型的定子部段，该定子部段可能不得不比定子的其他部件更频繁地进行更换，这是因为定子绕组比定子的其他部件对故障更敏感。

在这个背景下，应理解的是，在正常发电机操作中，定子绕组被用于拾取发电机的时间交变磁通量和总输出电流。为此，提供了多个定子部段，这些定子部段围绕发电机的旋转轴线布置，其中，每个定子部段包括至少一个定子绕组，在发电机的正常操作期间在所述定子绕组中发生磁感应。

根据本文献，术语“更换装置”可特别地表示任何可驱动的机械结构，其被构造成联接提升机构，其暂时地接收和/或容纳定子部段并在定子与更换装置之间运送定子部段。由此，更换装置可适应于待移除或待安装的定子部段的形状。更换装置可特别地是如下文参考几个实施例所描述的更换装置。

此外，术语“将更换装置的提升机构联接到多条提升绳索”可特别地表示提升绳索是更换装置的部分且因此已经被固定至更换装置，抑或更换装置包括用于将提升绳索紧固到更换装置的机械构件。

因此，术语“固定至风力涡轮机的毂”可特别地表示每条提升绳索的一端联接到更换装置，且每条提升绳索的另一端联接到毂。

术语“提升绳索”可特别地表示绳索或带。

术语“自提升”可特别地表示更换装置包括提升机构，所述提升机构可以能够在不需要任何外力（例如，如风力涡轮机上的绳索绞盘或起重机（crane）或者任何其他外部装备）的情况下将更换装置从较低的高度（level）提升到风力涡轮机的毂高度。因此，用于提升更换装置的机械机构可特别地是更换装置的部分。

术语“提升机构”可特别地表示可被设置在更换装置处并且能够使更换装置爬升到毂的任何机构。特别地，提升机构可以是至少一个绞盘，所述绞盘可将提升绳索卷成圈使得更换装置被提升到风力涡轮机的毂。

此外，毂可特别地表示风转子的中心部分，所述中心部分包括用于附接或固定转子叶片（的径向内端）的强有力的机械连接构件。由此，转子叶片以这样的方式被附接，使得它们能够围绕其纵向轴线旋转，以便允许转子叶片变桨。换句话说，术语“毂”可表示风力涡轮机的结构部件，该结构部件机械地且功能地连接在发电机的转子组件与（一个或多个）叶片之间。具体地说，毂可被用于将力的动量从（一个或多个）风驱动的叶片机械地传输到转子组件以便驱动转子组件。通常，毂被定位在机舱外部。

此外，术语“紧固到毂”可特别地表示相应的组件（即，更换装置）被紧固至毂，使得当毂围绕风力涡轮机的风转子的旋转轴线旋转时，该组件与毂一起旋转。在这个背景下，风转子包括毂和从毂径向地延伸的转子叶片。在风力涡轮机的正常操作中，毂的旋转是由风驱动风转子引起的。为了实施维护，毂也可通过与发电机的转子组件接合的专用转动装置和/或将毂与转子组件旋转地连接的轴而旋转。

此外，术语“使毂旋转”可表示毂例如通过转子回转齿轮（turner gear）而旋转，所述转子回转齿轮可能够在无风时或者甚至在转子不得不克服外部风力转动时转动转子，例如，以用于维护过程。

此外，术语“使得更换装置与待移除的定子部段对齐”可特别地表示被紧固到毂的更换装置与不得不被移除的定子部段处于相同的角度位置，或者与定子不包括定子部段的位置处于相同的角度位置。

此外，术语“在发电机的定子与更换装置之间运送定子部段”可特别地表示：一方面，更换装置可使得能够将定子部段从更换装置运送到定子，且另一方面，更换装置可使得能够将定子部段从定子运送到更换装置。

根据本发明的另外的方面，描述了用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段的更换装置。更换装置能够执行如先前所描述的方法。此外，更换装置包括用于将更换装置自提升到风力涡轮机的毂的提升机构，其中，所述提升机构被构造成联接到被固定至毂的多条提升绳索。

因此，更换装置可被设计成使得其可以在不将发电机从涡轮机的其余部分卸下的情况下从定子框架结构中拖出定子部段。该操作可以在不使用起重船（jack up ship）的情况下进行，这可特别地节省时间和金钱。此外，更换装置可以是自动化的，因此当更换装置在操作时，不需要技术人员不得不在更换装置附近，并且当不得不更换定子部段时，不需要在涡轮机中进行额外的装备（rigging）。

根据本发明的另外的示例性实施例，该方法进一步包括：提供被固定至毂的提升起重机；通过使用风力涡轮机的提升起重机将多条提升绳索提升到毂；将多条提升绳索中的每者紧固到多个钩中的相应钩；和/或移除提升起重机。此外，所述多个钩中的每者被设置在毂上。

提升起重机（也被称为行为安全件（act safe））可特别地刚好在使用提升起重机来提升提升绳索之前被固定至毂。然而，本领域技术人员可理解的是，提升起重机可与之相反地被永久地安装到毂。提升起重机可特别地是行为安全件。

通过使用提升起重机将多条提升绳索提升到毂可特别地包括将提升绳索的未联接到更换装置的自由端固定至提升起重机的辅助绳索。

将多条提升绳索中的每者紧固到多个钩中的相应钩可包括：从辅助绳索上松开每条提升绳索，并将每条提升绳索联接到相应的钩。

多个钩可被永久地固定至毂。

可进一步提到的是，提升绳索特别地在如下时被紧固到钩：当转子处于使得钩被定位成在转子的旋转轴线竖直下方的位置中（即，处于6点钟位置中）时。

根据本发明的另外的示例性实施例，将更换装置紧固到毂包括将更换装置安装在至少一个凸缘上，其中，所述至少一个凸缘被设置在毂上。

所述至少一个凸缘设置在毂上可特别地表示凸缘可以是毂的一体部分。附加地，凸缘可在这样的表面上进行表面处理：该表面被确定为当更换装置被安装到毂时相对于该更换装置的接触表面。

将更换装置安装在至少一个凸缘上可特别地包括通过至少一个螺钉或紧固螺栓将更换装置固定至凸缘。

根据本发明的另外的示例性实施例，在发电机的定子与更换装置之间运送定子部段包括：将至少两个叉引导件安装在定子框架结构上，使得至少两个叉引导件彼此隔开的距离与至少两个叉元件隔开的距离相同。此外，更换装置包括彼此间隔开的至少两个叉元件，并且定子包括定子框架结构和定子部段。

定子可特别地包括定子框架结构和上述定子部段。定子框架结构可特别地是定子的固定部分，该固定部分被永久地安装到风力涡轮机的轴。定子框架结构可特别地提供紧固表面和/或紧固构件以用于将定子部段紧固到定子框架结构。特别地，定子可包括多于一个的定子部段。特别地，定子可包括六个定子部段，每个定子部段延伸达60°的角度的旋转延伸，使得这六个定子部段一起形成包括定子绕组的整个定子。

两个叉（fork）元件可特别地是通过线性导轨或定子部段滑架（sledge）被固定至更换装置的两个柱。这两个叉元件可特别地彼此间隔开，并且可特别地是能够同时地且线性地延伸的。

每个叉引导件可特别地呈铅笔形，具有尖的延伸部、以及在另一端处的凸缘。叉引导件可特别地通过两个螺钉被安装到定子框架结构，所述螺钉将叉引导件的凸缘紧固到定子框架结构。

将至少两个叉引导件安装在定子框架结构上使得至少两个叉引导件彼此隔开的距离与至少两个叉元件隔开的距离相同可包括：通过相应的两个螺钉或紧固螺栓将两个叉引导件固定至定子框架结构，使得每个叉引导件被不可移动地安装到所述定子框架结构。两个所安装的叉引导件之间的距离与更换装置的两个叉元件之间的距离可特别地是相等的。

根据本发明的另外的示例性实施例，在发电机的定子与更换装置之间运送定子部段进一步包括：通过将至少两个叉元件馈送穿过定子部段的前板而将至少两个叉元件插入到定子部段中；将接口夹具安装到至少两个叉元件，使得接口夹具使至少两个叉元件的相应的相邻端互连。此外，更换装置包括彼此间隔开的至少两个叉元件，并且定子包括定子框架结构和定子部段，所述定子部段包括前板和背板，定子部段通过所述前板和所述背板被安装到定子框架结构。

定子部段可特别地通过前板和背板被安装到定子框架结构。术语“前板”和“背板”不可被视为对相应的空间布置限制，而是可进一步强调，前板与背板在平行于风力涡轮机转子的旋转轴线的延伸方向的方向上彼此间隔开。

通过前板中的对应的通孔，可允许通过将至少两个叉元件馈送穿过定子部段的前板而将至少两个叉元件插入到定子部段中。因此，每个叉元件可被引导穿过前板中的相应的通孔。然而，可理解的是，两个叉元件也可一起被引导穿过前板中的这样的一个通孔：该通孔足够大以允许两个叉元件同时穿过该一个通孔。

接口夹具可特别地是两部分的（two-parted），使得两个叉元件的自由端被夹持在接口夹具的两个对应部分之间。特别地，接口夹具可包括上部分和下部分。术语“上部分”和“下部分”不可被视为对相应的空间布置的限制，而是可进一步强调，上部分和下部分沿垂直于风力涡轮机转子的旋转轴线的方向相对于彼此间隔开，即，上部分比下部分与风力涡轮机转子的旋转轴线间隔开更远。

将接口夹具安装到至少两个叉元件使得接口夹具使至少两个叉元件的相应的相邻端互连可包括：将接口夹具的两个上述对应部分（即，上部分和下部分）紧固在一起。

叉元件的自由端可特别地是叉元件的这样的端：该端在延伸位置中不与更换装置接触，并且被插入到定子部段中。

根据本发明的另外的示例性实施例，在发电机的定子与更换装置之间运送定子部段进一步包括：将定子部段紧固到更换装置的至少两个叉元件，并且通过至少两个叉元件使定子部段滑动到更换装置中。

将定子部段紧固到更换装置的至少两个叉元件可特别地包括：通过中间部分以及通过螺钉或紧固螺栓将待更换的定子部段紧固到两个叉元件，使得定子部段相对于两个叉元件是不可移动的。

通过至少两个叉元件使定子部段滑动到更换装置中可特别地包括：沿线性导轨将两个叉元件均匀地拉动到更换装置中。在使定子部段滑入更换装置中之后，整个定子部段可被接收于更换装置内部。

根据本发明的另外的示例性实施例，将定子部段紧固到更换装置的至少两个叉元件包括：移除将背板紧固到定子框架结构的多个螺栓，使得剩余至少两个螺栓以用于将背板紧固到定子框架结构；分别提供两个叉引导件与两个叉元件之间的接触；将接口夹具紧固到两个叉元件的被定位在定子部段内部的端部；将背板紧固到接口夹具；以及随后松开将背板紧固到定子框架结构的剩余的至少两个螺栓。此外，定子包括定子框架结构和定子部段，所述定子部段包括前板和背板，定子部段通过所述前板和所述背板被安装到定子框架结构。

移除将背板紧固到定子框架结构的多个螺栓使得剩余至少两个螺栓以用于将背板紧固到定子框架结构可特别地确保定子部段仍然通过背板被固持/固定至定子框架结构。可被保留成连接到背板的螺栓的精确数目可特别地取决于定子部段的重量或取决于可由一个螺栓承载的重量，即，取决于所使用的螺栓。

分别提供两个叉引导件与两个叉元件之间的接触可特别地表示叉元件的自由端可设置有可与叉引导件形成接触的开口。因此，在叉元件的自由端上的开口与叉引导件的尖的自由端接合。

将背板紧固到叉元件可特别地包括：将接口夹具紧固到至少两个叉元件，以及随后将具有平面状接触表面的接口夹具紧固到背板。

随后松开将背板紧固到定子框架结构的剩余的至少两个螺栓可特别地表示：在移除该至少两个螺栓之后，背板可仅由叉元件来支撑并被固定至叉元件。因此，背板可经由叉元件被更换装置支撑，而不再被定子框架结构支撑。因此，背板的重量可仅被叉元件支撑。

根据本发明的另外的示例性实施例，将定子部段紧固到更换装置的至少两个叉元件进一步包括：将定子部段的前板紧固到更换装置的基板，使得至少两个叉元件支撑定子部段，以及随后将前板从定子框架结构上松开。

更换装置可特别地进一步包括基板，所述基板被固定至至少两个叉元件的相对端并且可能够与至少两个叉元件一起沿线性导轨移动。基板可特别地是定子部段滑架的一部分，所述定子部段滑架是使得至少两个叉元件能够沿线性导轨滑动的结构。此外，基板可特别地包括可安装到定子部段的前板的平面状安装表面。

将定子部段的前板紧固到更换装置的基板使得至少两个叉元件支撑定子部段可特别地包括：通过至少一个螺钉或紧固螺栓将前板和基板螺钉连接或螺栓连接在一起。

随后将前板从定子框架结构上松开可特别地确保：在该方法的每个时刻处，前板都被紧固到定子框架结构抑或紧固到至少两个叉元件。

根据本发明的另外的示例性实施例，上述方法进一步包括：转动转子，使得更换装置竖直地对齐在转子的旋转轴线下方；将更换装置从毂上松开；和/或通过多条提升绳索使更换装置与定子部段一起利用绳索下降（rope down）。

转动转子使得更换装置竖直地对齐在转子的旋转轴线下方可特别地表示转子例如通过转子回转齿轮而转动到6点钟位置。因此，提升绳索可从毂竖直地垂向地面。这可确保使更换装置安全地和不复杂地利用绳索下降。

将更换装置从毂上松开可特别地包括拧下（turn off）将更换装置联接到被设置在毂处的凸缘的螺钉。

可与如上文所描述的更换装置的提升相反地执行通过多条提升绳索使更换装置与定子部段一起利用绳索下降。例如，可通过多个绞盘来执行利用绳索下降。

根据本发明的另外的示例性实施例，更换装置进一步包括：多条提升绳索，以用于将更换装置固定至风力涡轮机的毂；紧固构件，以用于将更换装置紧固到毂；以及至少两个叉元件，以用于在发电机的定子与更换装置之间运送定子部段。

多条提升绳索可特别地是至少三条固定绳索，其中两条被固定在更换装置的一端处，且一条被固定在更换装置的另一端处，该另一端与更换装置的所述一端相对。每条提升绳索可特别地通过绞盘被固定至更换装置，使得绞盘可展开或卷起固定绳索。

用于将更换装置紧固到毂的紧固构件可特别地是平面状安装表面，该平面状安装表面可对应于在毂处的凸缘，更换装置意欲在毂处被固定至该凸缘。

两个叉元件可特别地是通过线性导轨或通过定子部段滑架被固定至更换装置的两个柱。这两个叉元件可特别地彼此间隔开，并且可特别地是能够同时地且线性地延伸的。

根据本发明的另外的示例性实施例，提升机构包括多个绞盘，其中，每个绞盘被固定至更换装置。

绞盘可特别地在例如更换装置的三个位置处被安装到更换装置，使得更换装置可在更换装置的卷起期间被固持在稳定的位置中。

根据本发明的另外的示例性实施例，更换装置进一步包括用于监测更换装置相对于毂的定位的至少一个相机。

提供至少一个相机可特别地确保：可在更换装置上没有技术人员存在的情况下监测更换装置与毂之间的精确对齐。

用于更换定子部段的方法可特别地包括将更换装置安装在壳体（vessel）上的补偿平台上，将转子与通达舱口一起定位在6点钟位置处，并且打开毂盖（spinner）舱口。然后，可使用风力涡轮机的行为安全件将用于更换装置的提升绳索吊起来，且可将提升绳索附接到风力涡轮机的毂上的钩点并且可移除行为安全件。随后，可使用更换装置上的绞盘将更换装置吊起到毂，更换装置可被安装到毂上的现有凸缘，其中，安装是从毂的外部发生的，并且可使用转子回转齿轮来转动转子。

转子被定位成使得更换装置与待移除的有缺陷的定子部段对齐，并且转子通过转子回转齿轮被固定在该位置中。接下来，维修技术人员将两个叉引导件安装在定子框架结构上，并且借助于齿轮传动马达(geared motor)，更换装置使两个叉元件滑动穿过有缺陷的定子部段中的间隙孔。此外，维修技术人员将接口夹具安装到两个叉元件（其中，接口夹具上的螺栓在过程的此点处并未拧紧），并且移除紧固定子部段的背板的多个螺栓但不是全部螺栓，特别地，螺栓中的六个。此外，使用齿轮传动马达来将接口夹具定位在定子部段的背板处。此外，接口夹具上的螺栓被拧紧。

随后，维修技术人员将接口夹具紧固到定子部段的背板，并且移除固定定子部段的背板的剩余的螺栓，特别地，四个螺栓。此外，维修技术人员通过移除将定子部段的前板固定至定子框架结构的螺栓而将定子部段紧固到更换装置的基板。

然后，通过使用更换装置的齿轮传动马达使定子部段滑动到更换装置中。在马达或主轴发生故障的情况下，可安装并使用绞盘以收回两个叉元件和被固定至两个叉元件的定子部段。

在后面的步骤中，使转子锁脱离，借助于转子回转齿轮使转子转动回到6点钟位置，并且移除将更换装置紧固到毂的螺栓。

此外，在从毂利用绳索下降之后，使有缺陷的部段滑动到更换装置之外并被安装在固定装置上，移除接口夹具，收回两个叉元件，将新的定子部段装载到更换装置中，将更换装置和新的定子部段吊起来。随后，以与移除有缺陷的定子部段的方式相反的方式安装新的定子部段。

必须注意的是，已经参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，已经参考设备类型权利要求描述了一些实施例，而已经参考方法类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从上文和下文的描述中得知，除非另有通知，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合以外，涉及不同主题的特征之间、特别是设备类型权利要求的特征与方法类型权利要求的特征之间的任何组合也被视为由本申请公开。

附图说明

本发明的上文定义的方面以及另外的方面从下文将描述的实施例的示例中显而易见，并且参考实施例的示例进行解释。将在下文中参考实施例的示例来更加详细地描述本发明，但是本发明并不限制于所述实施例的示例。

图1示出了根据示例性实施例的更换装置的侧视图。

图2示出了根据示例性实施例的叉引导件。

图3示出了根据示例性实施例的被安装在补偿平台上的更换装置。

图4示出了根据示例性实施例的包括辅助绳索的风力涡轮机的毂的详细视图，所述辅助绳索联接到提升起重机。

图5示出了根据示例性实施例的风力涡轮机的毂的详细视图，其中，三条提升绳索联接到毂。

图6示出了根据示例性实施例的包括三条提升绳索的更换装置，所述提升绳索联接到更换装置。

图7示出了根据示例性实施例的毂的细节。

图8示出了根据示例性实施例的具有所安装的更换装置的毂。

图9示出了根据示例性实施例的定子部段与定子框架结构。

图10示出了根据示例性实施例的被安装到毂的更换装置，所述更换装置处于在叉元件被插入到定子部段中之前的状态下。

图11示出了根据示例性实施例的被安装到毂的更换装置，所述更换装置处于当叉元件被插入到定子部段中时的状态下。

图12示出了根据示例性实施例的定子框架结构和定子部段的内部空间。

图13示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构和定子部段的内部空间。

图14示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构和定子部段的内部空间。

图15示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构和定子部段的内部空间。

图16示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构和定子部段的内部空间。

图17示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构和定子部段的内部空间。

图18示出了根据示例性实施例的被安装到毂的更换装置，所述更换装置处于当从定子中取出叉元件时的状态下。

图19示出了根据示例性实施例的被安装到毂的更换装置，所述更换装置处于当定子部段完全滑动到更换装置中时的状态下。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的。应注意的是，在不同的附图中，类似的或相同的元件设置有相同的附图标记。

图1示出了根据示例性实施例的更换装置100的侧视图。

更换装置100包括三个绞盘110、线性导轨120和包括齿轮的马达130。更换装置100进一步包括第一叉元件151和第二叉元件152，它们经由多个轴承125沿线性导轨120一起被引导。第一叉元件151和第二叉元件152各自在其相应的自由端处联接到接口夹具155，该接口夹具使第一叉元件151与第二叉元件152互连。此外，第一叉元件151和第二叉元件152可联接到定子部段滑架161，所述定子部段滑架可相对于线性导轨120滑动并且包括更换装置100的基板162。上述部件中的每者都联接到更换装置100的基础框架（base frame）163。

附加地，更换装置100包括控制单元141以及线缆线轴142。

图2示出了根据示例性实施例的叉引导件290。

叉引导件290包括尖端293、在相对于尖端293的相对侧上的凸缘292、以及使尖端293与凸缘292互连的轴291。凸缘292包括两个通孔294，以用于插入用于将叉引导件290紧固到定子框架结构982（图9中示出）的相应螺钉。此外，叉引导件290包括另外的凸缘295，所述另外的凸缘被设置在凸缘292上并从凸缘292与轴291相反地延伸。利用另外的凸缘295，叉引导件290可与定子框架结构982对齐。

图3示出了根据示例性实施例的被安装在补偿平台300上的更换装置100。

更换装置100通过第一线缆311和第二线缆312被安装到补偿平台300。附加地，更换装置100已经联接到风力涡轮机的辅助绳索381。第一线缆311连接到补偿平台300的第一起重机臂321，并且第二线缆312连接到补偿平台300的第二起重机臂322。

图4示出了根据示例性实施例的包括辅助绳索381的风力涡轮机的毂471的详细视图，所述辅助绳索联接到提升起重机474。

用于相应的转子叶片（图4中示意性地示出）的两个连接件472连接到毂471。附加地，本领域技术人员可理解的是，第三连接件连接到毂（图4中未示出该第三连接件）。

此外，风力涡轮机的毂盖475中的开口473在图4中被示出为在关闭状态下被竖直地定位在风转子的旋转轴线下方，该开口可被用于通达风力涡轮机的内侧。开口473被定位在风转子的旋转轴线下方的位置可被称为6点钟位置。

辅助绳索381通过提升起重机474（图4中示意性地示出）连接到毂471。提升起重机可特别地是行为安全件，并且联接到毂471。

图5示出了根据示例性实施例的风力涡轮机的毂471的详细视图，其中，三条提升绳索512联接到毂471。

三条提升绳索512中的每者通过三个钩575中的相应一个联接到毂471。特别地，这三个钩575被永久地固定至毂471。然而，可理解的是，在发生故障的情况下，可单独地更换钩575中的每者。三条提升绳索512利用其第一端被固定至相应的钩575。

图6示出了根据示例性实施例的包括三条提升绳索512的更换装置100，所述提升绳索联接到更换装置100。三条提升绳索512中的每者通过相应的绞盘110联接到更换装置100。每个绞盘110可由控制单元141单独地控制。通过单独地控制三个绞盘110中的每者，更换装置100可相对于毂471被精确地定位。

图7示出了根据示例性实施例的毂471的细节。毂471包括至少一个凸缘776，更换装置100可被固定至所述凸缘。如图7中所描绘的，凸缘776与毂471一体地形成，并且包括平面状的并且经表面处理的接触表面。

图8示出了根据示例性实施例的具有所安装的更换装置100的毂471。毂盖475可仅在更换装置100被固定至毂471的位置处打开。具有所安装的更换装置100的毂471通过转子回转齿轮而逆时针转动，如由旋转箭头801所描绘的。毂471旋转到要被更换的定子部段被定位所在的角度位置。

图9示出了根据示例性实施例的定子部段981与定子框架结构982。维修技术人员可存在于在风力涡轮机的内部空间中，并且可将两个叉引导件290安装到定子框架结构982。两个叉引导件290间隔开，使得在两个叉引导件290之间的距离等于在第一叉元件151与第二叉元件152之间的距离。定子部段981包括多个定子绕组983。

图10示出了根据示例性实施例的被安装到毂471的更换装置100，所述更换装置处于在叉元件151、152被插入到定子部段981中之前的状态下。第一叉元件151和第二叉元件152通过定子部段滑架161滑动一定距离到更换装置100之外。第一叉元件151和第二叉元件152的相应的自由端已经分别穿过毂盖475中的开口473而进入到定子部段981中。第一叉元件151和第二叉元件152借助于齿轮传动马达来滑动。

图11示出了根据示例性实施例的被安装到毂471的更换装置100，所述更换装置处于当叉元件151、152被插入到定子部段981中时的状态下。借助于定子部段滑架161，第一叉元件151和第二叉元件152穿过毂盖475中的开口473而被插入到定子部段981中。与如图10中所描绘的状态相比，定子部段滑架161在线性导轨120上朝向开口473进一步滑动。

图12示出了根据示例性实施例的定子框架结构982和定子部段981的内部空间。第一叉元件151和第二叉元件152穿过定子部段的前板1284中的相应开口而被插入到定子部段981中。第一叉元件151和第二叉元件152未被完全插入到内部空间中，而是延伸到定子部段981的前板1284与背板1285之间的内部空间的前半部中。第一叉元件151和第二叉元件152的相应的自由端联接到接口夹具155。接口夹具155由上部分1256和下部分1257形成。上部分1256和下部分1257通过多个螺栓互连，在更换过程的此时间点处这些螺栓尚未被拧紧。

图13示出了根据本发明的另外的示例性实施例的定子框架结构982和定子部段981的内部空间。第一叉元件151和第二叉元件152各自完全被插入到定子部段981中。在更换过程中的此时间点处，接口夹具与定子部段981的背板1285接触。已经移除了多个背板螺栓1313，以用于允许接口夹具155与背板1285之间的接触。然而，背板1285仍通过至少两个背板螺栓1313被紧固到定子框架结构982，图13中描绘了来自所述至少两个背板螺栓中的三个背板螺栓1313。当第一叉元件151和第二叉元件152被完全插入到内部空间中时，定子部段滑架161的基板162与前板1284直接接触。

图14示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构982和定子部段981的内部空间。四个接口夹具螺栓1413被用于将接口夹具155紧固到定子部段981的背板1285。在更换过程中的此时间点处，接口夹具155被紧固到背板1285，且同时背板1285仍通过多个背板螺栓1313被紧固到定子框架结构982，图14中描绘了来自所述多个背板螺栓中的四个背板螺栓1313。

图15示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构982和定子部段981的内部空间。在更换过程的这个步骤中，仍将背板1285紧固到定子框架结构982的剩余的四个背板螺栓1313被移除。因此，背板1285现在仅经由接口夹具155被第一叉元件151和第二叉元件152支撑。

图16示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构982和定子部段981的内部空间。六个基板螺栓1613被用于将定子部段滑架161的基板162（图16中未描绘该基板，因为在图16中，该基板位于前板1284的后方）紧固到定子部段981的前板1284。在更换过程中的此时间点处，基板162被紧固到前板1284，且同时前板1284仍通过多个前板螺栓1623紧固到定子框架结构982，图16中描绘了来自所述多个前板螺栓中的十二个前板螺栓1623。

图17示出了根据另外的示例性实施例的定子框架结构982和定子部段981的内部空间。在更换过程的这个步骤中，仍将前板1284紧固到定子框架结构982的剩余的前板螺栓1623被移除。因此，前板1284现在仅经由基板162被第一叉元件151和第二叉元件152支撑。

图18示出了根据示例性实施例的被安装到毂471的更换装置100，所述更换装置处于当从定子中取出叉元件151、152时的状态下。借助于齿轮传动马达，定子部段滑架161滑动到更换装置100中。如图18中所描绘的，待更换的定子部段981在滑动到更换装置100中的半路上，并且被第一叉元件151和第二叉元件152支撑。

图19示出了根据示例性实施例的被安装到毂471的更换装置100，所述更换装置处于当定子部段981完全滑动到更换装置100中时的状态下。定子部段981完全滑动到更换装置100中。因此，在更换过程中的下一步骤中，可将更换装置从毂471卸下。

应注意的是，术语“包括”并不排除其他要素或步骤，并且“一（a/an）”并不排除复数。另外，与不同实施例相关联地描述的元件可进行组合。还应注意的是，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (13)

1.一种用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段（981）的方法，所述方法包括：

将更换装置（100）的提升机构（110）联接到多条提升绳索（512），其中，所述多条提升绳索（512）被固定至所述风力涡轮机的毂（471），

通过所述提升机构（110）将所述更换装置（100）自提升到所述毂（471），

将所述更换装置（100）紧固到所述毂（471），

使所述毂（471）旋转，使得所述更换装置（100）与待移除的所述定子部段（981）对齐，

在所述发电机的定子与所述更换装置（100）之间运送所述定子部段（981），以用于移除或安装所述定子部段（981）。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：

提供被固定至所述毂（471）的提升起重机（474），

通过使用所述风力涡轮机的所述提升起重机（474）将所述多条提升绳索（512）提升到所述毂（471），

将所述多条提升绳索（512）中的每者紧固到多个钩（575）中的相应钩，

其中，所述多个钩（575）中的每者被设置在所述毂（471）上，和/或

移除所述提升起重机（474）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，将所述更换装置（100）紧固到所述毂（471）包括：

将所述更换装置（100）安装在至少一个凸缘（776）上，

其中，所述至少一个凸缘（776）被设置在所述毂（471）上。

4.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，在所述发电机的定子与所述更换装置（100）之间运送所述定子部段（981）包括：

将至少两个叉引导件（290）安装在定子框架结构（982）上，使得所述至少两个叉引导件（290）彼此隔开的距离与至少两个叉元件（151, 152）隔开的距离相同，

其中，所述更换装置（100）包括彼此间隔开的所述至少两个叉元件（151, 152），并且

其中，所述定子包括所述定子框架结构（982）和所述定子部段（981）。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述发电机的定子与所述更换装置（100）之间运送所述定子部段（981）进一步包括：

通过将至少两个叉元件（151, 152）馈送穿过所述定子部段（981）的前板（1284）而将所述至少两个叉元件（151, 152）插入到所述定子部段（981）中，

将接口夹具（155）安装到所述至少两个叉元件（151, 152），使得所述至少两个叉元件的相应的相邻端通过所述接口夹具（155）而互连，

其中，所述更换装置（100）包括彼此间隔开的所述至少两个叉元件（151, 152），

其中，所述定子包括定子框架结构（982）和所述定子部段（981），所述定子部段包括前板（1284）和背板（1285），所述定子部段（981）通过所述前板和所述背板被安装到所述定子框架结构（982）。

6.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，在所述发电机的定子与所述更换装置（100）之间运送所述定子部段（981）进一步包括：

将所述定子部段（981）紧固到所述更换装置（100）的至少两个叉元件（151, 152），以及

通过所述至少两个叉元件（151, 152）使所述定子部段（981）滑动到所述更换装置（100）中。

7.根据权利要求6所述的方法，

其中，在所述发电机的定子与所述更换装置（100）之间运送所述定子部段（981）包括：

将至少两个叉引导件（290）安装在定子框架结构（982）上，使得所述至少两个叉引导件（290）彼此隔开的距离与至少两个叉元件（151, 152）隔开的距离相同，

其中，将所述定子部段（981）紧固到所述更换装置（100）的至少两个叉元件（151, 152）包括：

移除将背板（1285）紧固到定子框架结构（982）的多个螺栓（1313），使得剩余至少两个螺栓（1313）以用于将所述背板（1285）紧固到所述定子框架结构（982），

分别提供所述两个叉引导件（290）与所述两个叉元件（151, 152）之间的接触，

将接口夹具（155）紧固到所述两个叉元件（151, 152）的被定位在所述定子部段（981）内部的端部，

将所述背板（1285）紧固到所述接口夹具（155），以及随后

松开将所述背板（1285）紧固到所述定子框架结构（982）的所述剩余的至少两个螺栓（1313），

其中，所述定子包括所述定子框架结构（982）和所述定子部段（981），所述定子部段包括前板（1284）和背板（1285），所述定子部段（981）通过所述前板和所述背板被安装到所述定子框架结构（982）。

8.根据权利要求6所述的方法，

其中，所述定子包括定子框架结构（982）和所述定子部段（981），

其中，将所述定子部段（981）紧固到所述更换装置（100）的至少两个叉元件（151, 152）进一步包括：

将所述定子部段（981）的前板（1284）紧固到所述更换装置（100）的基板（162），使得所述至少两个叉元件（151, 152）支撑所述定子部段（981），以及随后

将所述前板（1284）从所述定子框架结构（982）松开。

9.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法其进一步包括：

转动涡轮机转子，使得所述更换装置（100）竖直地对齐在所述涡轮机转子的旋转轴线下方，

将所述更换装置（100）从所述毂（471）松开，和/或

通过所述多条提升绳索（512）使所述更换装置（100）连同所述定子部段（981）一起利用绳索下降。

10.一种用于移除或安装被安装在风力涡轮机的机舱中的发电机的定子部段（981）的更换装置（100），其中，所述更换装置（100）能够执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法，所述更换装置（100）包括：

提升机构（110），所述提升机构用于将所述更换装置（100）自提升到所述风力涡轮机的所述毂（471），

其中，所述提升机构（110）被构造成用于联接到被固定至所述毂（471）的多条提升绳索（512）。

11.根据权利要求10所述的更换装置（100），所述更换装置进一步包括：

多条提升绳索（512），所述提升绳索用于将所述更换装置（100）固定至所述风力涡轮机的毂（471），

紧固构件，所述紧固构件用于将所述更换装置（100）紧固到所述毂（471），

至少两个叉元件（151, 152），所述叉元件用于在所述发电机的定子与所述更换装置（100）之间运送所述定子部段（981）。

12.根据权利要求10或11所述的更换装置（100），

其中，所述提升机构（110）包括多个绞盘（110），其中，所述多个绞盘（110）被固定至所述更换装置（100）。

13.根据权利要求10或11所述的更换装置（100），所述更换装置进一步包括：

至少一个相机，所述相机用于监测所述更换装置（100）相对于所述毂（471）的定位。

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