用于安装海上风力涡轮机的叶片的方法和叶片安装装置制造方法及图纸

在用于将叶片安装在海上风力涡轮机的水平轴线旋转叶毂上的方法中，使用临时安装在海上风力涡轮机上的叶片安装装置

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于安装海上风力涡轮机的叶片的方法和叶片安装装置


[0001]本专利技术涉及一种用于安装海上风力涡轮机的叶片的方法和叶片安装装置，所述海上风力涡轮机具有机舱，所述机舱具有布置在风力涡轮机桅杆顶部的水平轴线旋转叶毂
。
所述装置也可以用于叶片的拆卸或维护
。

技术介绍

[0002]海上风力涡轮机通常安装在土结基底上，例如安装在单体桩柱基底
、
导管架型基底等上
。
叶片以及潜在地还有风力涡轮机的其它组件的安装，可以由漂浮状态的船舶或所谓的自升式船舶完成
。
[0003]在风电行业，海上风力涡轮机的浮动基底被视为对于未来风力发电需求是最有希望的
。
在此，叶片的安装和
/
或拆卸在海上位置执行更为复杂
。
特别地，考虑到如今具有大约
60
米长度的风力涡轮机叶片已经变得很突出，在海上安装叶片是具有挑战性的
。
当使用漂浮状态的船舶安装风力涡轮机，因此在安装过程中会受到海洋引发的运动时，挑战进一步增加
。
设想浮动基底例如在更深的水中，船舶在此处也将漂浮，这是因为对于自升式船舶而言深度太大
。
在浮动基底的情况下，在叶片安装过程中，风力涡轮机桅杆可能更容易明显地受到海况的影响，例如，取决于基底的实际设计
。
[0004]大型海上风力涡轮机
(
例如，一兆瓦或几兆瓦
)
的水平轴线旋转叶毂通常具有三个叶片安装结构
。
每个叶片安装结构通常包括允许叶片的桨距角变化的轴承
。
轴承通常具有附接到叶毂体的圈
(
例如，外圈
)
以及附接到转子叶片的根端的圈
(
例如，内圈
)。
在行业内，叶片的根端和叶片安装结构
(
例如，轴承的内圈
)
之间的螺栓连接是常见的标准
。
如今经常采用
T
形螺栓紧固布置
。
螺栓连接通常包括从叶片根端的船尾面延伸的纵向螺栓的圆形阵列，叶片安装结构具有将接纳纵向螺栓的螺栓孔的相应阵列
。
然后通常将螺母拧紧在每个螺栓上
。
将多个螺栓同时引入螺栓孔中需要风力涡轮机叶片相对于叶片安装结构的精确对准，由于转子叶片的尺寸和重量
、
风的影响等，这已经是具有挑战性的了
。
此外，正如所解释的，运动可能起因于船舶和
/
或桅杆受到海况的影响
。
[0005]在行业内，通常已知使用带有大型起重机的自升式船舶，该大型起重机用于安装具有土结基底的海上风力涡轮机的叶片
。
例如，参考
WO2014/125461。
[0006]WO2012/002809
公开了一种配备有提升装置的自升式船舶，该提升装置配置为以能够将风力涡轮机叶片安装在风力涡轮机塔架上的方式自主定位风力涡轮机叶片
。
提升装置包括枢转吊臂结构和可以沿着吊臂移位的定位装置
。
[0007]WO2020/085902
公开了一种当在海上风力涡轮机上安装叶片时将在漂浮状态下使用的船舶
。
该船舶配备有用于叶片的提升装置，其致力于风力涡轮机叶片在水平轴线旋转叶毂上的六点钟安装
。
该提升装置具有枢转吊臂和具有多个致动器的风力涡轮机叶片根端空间定向和支撑装置，所述多个致动器能够实现可移动叶片根端保持器的多个自由度
。
使用这一提升装置，使风力涡轮机叶片处于大致竖直的方向并在所述六点钟位置的叶毂的叶片安装结构下方
。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在提供能够改进风力涡轮机叶片在水平轴线旋转叶毂上的安装的措施，该水平轴线旋转叶毂布置在海上的风力涡轮机桅杆的顶部
。
这种改进可以在于叶片安装的效率，例如，安装需要更少的时间和
/
或精力，和
/
或在扩大的天气窗口内
(
例如，在更强的风和
/
或不太有利的海况下
)
是可能的
。
[0009]本专利技术提供一种用于将叶片安装在海上风力涡轮机的水平轴线旋转叶毂上的方法
。
海上风力涡轮机包括由基底，例如浮动基底，支撑的风力涡轮机桅杆和具有设置在风力涡轮机桅杆的顶端的水平轴线旋转叶毂的机舱
。
[0010]在方法中，使用适合于临时安装在海上风力涡轮机上的叶片安装装置
。
[0011]在方法中，这一叶片安装装置在起重船舶上运输到海上风力涡轮机，起重船舶配备有起重机
。
起重船舶的起重机用于将叶片安装装置临时安装在海上风力涡轮机上
。
[0012]叶片安装装置包括安装在海上风力涡轮机的基底上和
/
或风力涡轮机桅杆的下部的安装部件
。
[0013]叶片安装装置包括在工作位置竖直地竖立的导向桅杆，其中导向桅杆由安装部件支撑并且平行于并邻近风力涡轮机桅杆延伸，导向桅杆具有轨道
。
[0014]叶片安装装置包括与风力涡轮机桅杆接合并侧向支撑竖立的导向桅杆的支撑支架
。
[0015]叶片安装装置进一步包括叶片操纵器组件
。
这一组件包括：
[0016]·
推车，其接合导向桅杆的轨道并且沿着轨道在竖直方向上可移动，
[0017]·
推车驱动装置，其用于使推车沿着轨道移动，
[0018]·
叶片操纵器，其包括设置为相对于叶片操纵器固定叶片的叶片接合构件；其中叶片操纵器经由包括致动器的致动组件由所述推车支撑，这些致动器配置为使得叶片操纵器能够相对于推车具有一个或更多个自由度，
[0019]·
定位系统，其用于控制致动器并且因此控制相对于叶片操纵器固定的叶片的位置；
[0020]在方法中，推车被移到下叶片接收位置并且叶片操纵器布置为接收处于水平位置的叶片
。
叶片接合构件然后相对于叶片操纵器固定叶片
。
推车然后在上叶片安装位置通过推车驱动装置沿着轨道移动
。
定位系统被操作以控制致动器，以便将相对于叶片操纵器固定的叶片移到安装位置，例如，竖直安装位置或在另一安装位置
(
例如，水平安装位置
)。
当处于这一安装位置时，叶片附接到海上风力涡轮机的水平轴线旋转叶毂
。
[0021]有利的是，包括定位系统和推车驱动装置的叶片操纵器组件能够例如优选地以多个自由度提升和精确定位和
/
或对准叶片操纵器和
/
或由叶片操纵器固定的叶片
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于将叶片安装在海上风力涡轮机的水平轴线旋转叶毂上的方法，所述海上风力涡轮机包括由基底
、
例如浮动基底支撑的风力涡轮机桅杆
(22)
和具有设置在风力涡轮机桅杆的顶端的水平轴线旋转叶毂的机舱，其中使用适合于临时安装在海上风力涡轮机
(20)
上的叶片安装装置
(10)
，其中叶片安装装置
(10)
在起重船舶
(1)
上运输到海上风力涡轮机，所述起重船舶配备有起重机，其中所述起重船舶的起重机用于将叶片安装装置
(10)
临时安装在海上风力涡轮机上，其中所述叶片安装装置包括安装在海上风力涡轮机的基底
(21)
上和
/
或风力涡轮机桅杆
(22)
的下部的安装部件
(11)
，其中所述叶片安装装置包括在工作位置竖直地竖立的导向桅杆
(12)
，其中所述导向桅杆由安装部件
(11)
支撑并且平行于并邻近风力涡轮机桅杆
(22)
延伸，所述导向桅杆具有轨道
(13)
，其中所述叶片安装装置包括与风力涡轮机桅杆
(22)
接合并侧向支撑竖立的导向桅杆
(12)
的支撑支架
(14)
，其中所述叶片安装装置进一步包括叶片操纵器组件
(30)
，所述叶片操纵器组件包括：
‑
推车
(31)
，其接合导向桅杆
(12)
的轨道
(13)
并且能够沿着轨道在竖直方向上移动，
‑
推车驱动装置
(36)
，其用于使推车
(31)
沿着轨道
(13)
移动，
‑
叶片操纵器
(32)
，其包括设置为相对于叶片操纵器固定叶片
(24)
的叶片接合构件
(34)
；其中所述叶片操纵器经由包括致动器
(33)
的致动组件由所述推车
(31)
支撑，所述致动器配置为使得叶片操纵器
(32)
能够相对于推车
(31)
具有一个或更多个自由度，
‑
定位系统
(35)
，其用于控制致动器
(33)
并且因此控制相对于所述叶片操纵器固定的叶片
(24)
的位置；其中推车
(31)
被移到下叶片接收位置
(Pr)
并且叶片操纵器
(32)
布置为接收处于水平位置的叶片
(24)
，其中叶片接合构件
(34)
相对于叶片操纵器
(32)
固定叶片
(24)
，并且其中所述推车然后在上叶片安装位置
(Pi)
通过推车驱动装置
(36)
沿着轨道
(13)
移动，并且其中定位系统
(35)
被操作以控制致动器
(33)
，以便将相对于叶片操纵器
(32)
固定的叶片
(24)
移到安装位置，并且其中处于所述安装位置的叶片
(24)
附接到海上风力涡轮机的水平轴线旋转叶毂
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述致动器使得叶片操纵器能够相对于推车具有六个自由度
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述安装位置是竖直的
。4.
根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述安装位置是水平的，并且其中叶片操纵器组件的致动组件包括具有自由端的提升臂
(121)
，所述提升臂绕着水平提升臂枢转轴线枢转地连接到推车，其中致动器形成用于使提升臂枢转的提升臂驱动装置，其中叶片操纵器
(132)
绕着平行于提升臂枢转轴线延伸的水平操纵器枢转轴线枢转地连接到提升臂的自由端，其中致动器形成操纵器驱动装置，其中所述致动器被控制为使得在提升臂绕着提升臂枢转轴线枢转以提升叶片期间保持叶片的水平定向
。5.
根据权利要求1‑4中的一项或更多项所述的方法，其中，处于安装和竖立位置的导向桅杆
(12)
的顶端
(12a)
在风力涡轮机桅杆
(22)
的顶端下方，特别是在机舱
(23)
下方
。
6.
根据权利要求1‑5中的一项或更多项所述的方法，其中，所述叶片安装装置进一步包括具有绞盘
(41)、
缆索和起重吊臂
(43)
的升降系统
(40)
，所述起重吊臂配置为相对于导向桅杆
(12)
的顶端竖立并且经由导向桅杆由基底
(21)
支撑，其中所述升降系统用于从风力涡轮机的机舱更换...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：伊特里克公司，
类型：发明
国别省市：