[发明专利]将风力涡轮机叶片安装到其轮毂的方法、组件和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的方法。本发明进一步涉及一种用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的组件和系统。

背景技术

风力涡轮机通常包括至少以下主要组件：塔架、机舱、发电机和包括轮毂和风力涡轮机叶片的转子。机舱被置于塔架顶部，发电机位于机舱内部。转子通过传动系统连接到发电机。

近年来，由于现代风力涡轮机的大小和重量显著增大的普遍趋势，风力涡轮机的构造日益成为一种有挑战的任务。安装风力涡轮机可能通常包括将风力涡轮机组件运输到建造地点，组装塔架，提升并将具有发电机的机舱安装到塔架，在地面上组装转子，即将风力涡轮机叶片安装到轮毂，并提升、安装组装的转子到机舱。为了提升这些风力涡轮机组件，可以应用移动式起重机。

EP 2003333 A1公开了一种安装风力涡轮机组件的此类方法。根据此方法，在地面上使用展开堆垛机（reach stacker）将叶片安装到轮毂，然后将组装的转子提升到机舱。但是，这种方法具有几个缺点。在地面上组装转子可能是困难的，原因是它需要宽大、空旷稳定的区域以便为工人和应用装置提供适当条件。此外，将组装的转子提升到机舱是一种复杂过程，原因是除了转子的巨大尺寸和重量之外，在提升过程中必须将它从水平旋转到竖直位置。转子的水平位置意味着转子叶片基本上是水平即平行定向的，而竖直位置又是由转子叶片的基本竖直取向限定的。

将风力涡轮机转子安装到机舱的一种替代方法在EP 1925582 A1中公开。此方法包括将叶片安装到之前已经安装到机舱的轮毂。叶片在提升离开地面时，其取向保持基本水平，并通过轮毂上的相应的空叶片洞安装到轮毂。在安装第一叶片之后，轮毂被转动，使得下一叶片再次被提升到基本水平，可以安装到轮毂上的下一空叶片洞。重复该过程直到最后一个叶片已经被提升并安装到轮毂。除了其它缺点之外，此方法的缺点是在安装过程中在不可能转动轮毂时不能应用该方法，例如当在安装过程中转动轮毂时没有电力可用或有较小电力可用时。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种如何将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的改进可能性，还优选在安装过程中不可能转动轮毂的情况下提供这种可能性。

本发明的目的是通过根据权利要求1用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的组件，根据权利要求11用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的系统和通过根据权利要求12用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的方法来达到的。

根据本发明用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的组件包括容纳至少两个叶片的叶片保持机构和用于将所述组件提升到所述轮毂的提升装置的接口。所述叶片保持机构可包括许多个叶片保持元件，每一个叶片保持元件被构建为保持至少一个叶片。此叶片保持机构可以以非常简单的方式构成，例如通过只包括可以容纳几个叶片的一个小室构成。在其它极端情况下，可以由许多连接在一起的机械元件构成，使得这些元件的移动及因此造成的各个叶片的移动是可行的。此类叶片保持机构的详细例子将在下文给出。接口可包括钩或环，通过它可以附连到起重机或类似的提升装置。可通过使用绞线盘或类似调节装置调节此类钩的位置。

这种组件的效果-如果它以非常简单的方式构成，或者如果它是复杂系统-总是这样：几个叶片可在一个给定时间安装到风力涡轮机的轮毂。因此，在提升过程中消耗较少时间，在地面上以及高达轮毂的高度上需要较少的力。在地面上的一次容纳过程中，至少两个叶片优选是所有叶片全部可容纳在叶片保持机构中，只需要一次提升过程，然后几个叶片在轮毂高度附近准备好。可以想像例如在总共包括3个叶片的转子的叶片的提升过程中消耗的时间可降低到大约一半的时间，而在轮毂高度的组装仍可以如之前在大约相同时间或取决于组件的复杂程度水平进行-甚至比以前更快。

根据本发明用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂的系统包括以上所述的组件和用于将组件提升到风力涡轮机轮毂的提升装置，例如移动式起重机，附连到风力涡轮机塔架的起重机或直升机。根据本发明的组件可永久性连接到提升装置，使得根据本发明的系统是不变单元。但是，组件还可以是非永久性的，即只用于暂时目的将叶片安装到风力涡轮机的组装，而在此过程之后，组件会从提升装置分开，使得提升装置可以用来在风力涡轮机的其余部分的组装过程中提升其它负载。