更換風力渦輪機葉片的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及使用絞盤而無需傳統(tǒng)起重機來安裝和拆卸風力渦輪機葉片的方法和
目.ο
【背景技術】
[0002]新的風力渦輪機的發(fā)展導致其尺寸和功率增加。安裝在相同地點的大型風力渦輪機具有更高的產能，且能減少由多個風力渦輪機組成的風電場的視覺沖擊。
[0003]風力渦輪機包括舉升吊籃的靜止的塔架，吊籃支撐機械地連接在轉子上的發(fā)電機。轉子包括轂，至少一個葉片固定到轂上一些軸承的一些雙頭螺柱上，通過轉子的旋轉將風的動能轉化。
[0004]產生能量的增加直接與風力渦輪機轉子的尺寸和風力渦輪機葉片不斷加長相關。葉片是風力渦輪機最主要的部件，因此葉片必須從轂上拆卸下來并放到地面上經過預防性檢測和矯正干預，并在完成維護任務后，提升和重新安裝在轂上。
[0005]這樣作，為了處理尺寸和重量非常大的轉子，維護工人會使用大型起重機。而這種起重機具有很多缺點。首先是成本高，隨著這些大型起重機的使用，安裝風力渦輪機風電場或維護的費用顯著增加。其次，這些風力渦輪機通常安裝在不容易進入的場地，將這些起重機運輸到所需場地是幾乎不可能的，通常需要創(chuàng)造條件進入，這進一步增加了工作的難度和成本。
[0006]就這點而言，現有技術提供了很多的解決方案，描述了用于安裝和拆卸風力渦輪機的不同裝備。
[0007]專利W02011/095167公開了具有一在風力渦輪機轂內的絞盤的安裝/拆卸起重設備，并通過一掛鉤將葉片固定到用螺栓栓在葉片軸承連接螺栓的盤上。該設備具有一部件，該部件配備安裝在掛鉤和絞盤之間的滾軸，并使葉片能垂直下降且在接近地面時旋轉到水平位置。但是，該系統(tǒng)的缺陷是除了保持和防轉系統(tǒng)(比上面描述的系統(tǒng)更有效)之外，還需要相當大的空間來安裝支撐提升當前葉片重量的絞盤。
[0008]專利W02009/128708公開的裝備配備兩個部件，一個安裝在風力渦輪機轂上，將葉片和軸承抓緊，另一個安裝在葉片內，這些部件一起工作使用一些定位裝置和一些提升裝置來提升或降下葉片。通過使葉片平衡朝向與塔架成預定直線的一個裝置中致動器結合將由絞盤保護的葉片垂下下降(葉片頂端朝向地面)。絞盤用于確保葉片垂直下落。
[0009]專利US2010/0253086公開了一個系統(tǒng)，其包含在轂外、葉片之間空間內的一些滑輪，用于引導與安裝在地面上的風力渦輪機吊籃或絞盤(W)上的維護起重機連接的纜繩。通過轂內的一個滑輪來保證葉片下降和提升。
[0010]考慮到上面提到的方案的缺點，需要設想在最小成本下保證安裝和/或拆卸葉片的一種解決方案。

【發(fā)明內容】

[0011 ] 為實現上述目標，本發(fā)明的更換裝置包括兩個部件，一個上部部件和另一個下部部件，兩者一起工作來提升和/或降下風力渦輪機葉片。
[0012]該裝置的上部部件(下面將被稱作“頂部”)包括一些滑輪部件和一些固定葉片的裝置，而下部部件(下面將被稱作“地面”)包括一結構，該結構環(huán)繞風力渦輪機塔架并配備至少兩個絞盤和兩個偏差滑輪來連接該裝置“頂部”和“地面”部件之間的纜繩。
[0013]本發(fā)明的一個目的是該裝置可用于任何形式的風電場(無論安裝任何形式的風力渦輪機)，因此該裝置“地面”部件的結構能調整來適合不同葉片尺寸。
[0014]本發(fā)明的一個目的是該裝置可用于任何形式的風電場(無論安裝任何形式的風力渦輪機)，因此該裝置“頂部”部件的葉片緊固件能調整來適合不同葉片尺寸。
[0015]本發(fā)明的一個目的是該裝置可用于任何地點的風電場(無論任何氣候條件)，因此本發(fā)明在“地面”部件中設計有來控制下降和/提升操作過程葉片傾角的傾角儀以及測量壓力所能承受的重量和抵消葉片重量的平衡物的測壓元件。
[0016]本發(fā)明的一個目的是防止葉片翻轉或跳動的系統(tǒng)，該裝置可以結合任何保持系統(tǒng)和任何防轉系統(tǒng)。
[0017]本發(fā)明的一個目的是一種使用本發(fā)明的裝置提升和/或降下風力渦輪機葉片的方法。
[0018]本發(fā)明的這些和其他方面將借助下面所示的附圖詳細描述。
【附圖說明】
[0019]圖1A和1B顯示了本發(fā)明的更換裝置的上部部件。
[0020]圖2顯示了根據本發(fā)明一個實施例的更換裝置的下部部件。
[0021]圖3顯示了在根據本發(fā)明一個實施例的更換裝置的上部部件上的軸承布置的透視圖。
[0022]圖4A、4B和4C顯示了上一附圖中本發(fā)明的更換裝置的上部部件上的不同類型的支撐部件。
[0023]圖5顯示了在根據本發(fā)明一個實施例的更換裝置的上部部件上的葉片固定裝置布置的透視圖。
[0024]圖6A和6B是上一附圖的葉片緊固部件的局部視圖。
[0025]圖7A、7B和7C顯示了構成根據本發(fā)明一個實施例的葉片更換裝置的下部部件的不同部件的局部視圖。
[0026]圖8顯示了使用風力渦輪機的更換裝置的透視圖。
[0027]圖9顯示了根據本發(fā)明的一個實施例的葉片緊固的局部視圖。
【具體實施方式】
[0028]本發(fā)明涉及在風電場維護或安裝任務中更換風力渦輪機葉片的方法和裝置。
[0029]風力渦輪機包括舉起吊籃14的塔架8，吊籃承受機械連接到轉子上的發(fā)電機。
[0030]轉子包括固定有至少一個葉片13的轂15，葉片通過配有插入葉片根部7的一些雙頭螺柱的一些軸承3螺栓固定在風力渦輪機轂15上。
[0031]本發(fā)明用于更換葉片13的裝置包括一起工作來確保風力渦輪機葉片13正確提升/降下的兩個部件(1，2)，也就是安裝在轂15的軸承3和葉片13根部7上的“頂部”部件1 (見圖1A和1B)和保持在風力渦輪機塔架8基部的“地面”部件2 (見圖2)。
[0032]“頂部”部件1包括兩個部件(4，5)，部件4固定于轂15 (見圖1A)的軸承3上，部件5為法蘭形(見圖1B)，環(huán)繞葉片13的根部7。
[0033]固定在葉片軸承3上的“頂部”部件1的部件4 (見圖3)包括各種水平偏差滑輪(4.2)和垂直偏差滑輪(4.1)以及纜繩6的各種緊固件(4.3)(見圖4A、4B和4C)，這些零部件都位于轂15的葉片軸承3的外圈上，用于支撐、驅動和固定纜繩6，纜繩6從“地面”部件2上的絞盤(2.5)提升并結合在“頂部”部件1上用于葉片13的法蘭5上。
[0034]使用“地面”部件2的絞盤(2.5)，垂直偏差滑輪(4.1)朝葉片13法蘭5移動纜繩6，水平偏差滑輪(4.2)用于引導纜繩6水平環(huán)繞軸承3，緊固件(4.3)用于緊固纜繩6的末端。
[0035]“頂部”部件1上用于葉片13的法蘭5 (見圖1B)包括兩個滑輪段(5.1)和至少兩個連接段(5.2)，通過一些墊片(5.4)和一些螺栓(5.3)將兩者栓在一起結合，通過墊片可以調節(jié)法蘭5的直徑來適應葉片13根部7的直徑(如圖6A和6B)?；喍?5.1)包括滑輪9和加固件10，且滑輪9必須面對軸承3、靠著“頂部”部件1上的軸承部分4上對應的偏差滑輪(4.1)放置，由于連接段(5.2)是對稱的，因此無需特定位置來布置。在滑輪段(5.1)和連接段(5.2)結合時形成法蘭5，使葉片13的每一側都有滑輪段(5.1)，如一個是最靠近塔架8的一側，另一個是外側。
[0036]為了使葉片法蘭5正常工作，葉片法蘭必須與葉片軸承3處于同一水平線?？紤]到葉片根部7通常相當不規(guī)則，葉片法蘭5的段(5.1,5.2)具有一系列孔11，用于插入一些桿12(見圖5)，通過與段(5.1，5.2)相對的端部支撐在葉片軸承3上并允許相對于軸承3的高度調節(jié)法蘭5。在法蘭5完全固定在葉片13的根部7上以后，這些桿12隨即被移除。
[0037]根據本發(fā)明的一個實施例，固定在軸承3上的“頂部”部件1的部件4和構成葉片法蘭的部件5必須完全彼此對準，從而使垂直滑輪(4.1)和法蘭5的滑輪9之間纜繩6的偏差完全對準，因此，構成“頂部”部件1的不同部件(4，5)必須在正確的位置