【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种旋转风力涡轮机叶片的方法以及用于旋转风力涡轮机叶片的组件，例如在执行模制后操作的背景下。
技术介绍
1、气候变化产生了对可持续能源的迫切需要，使风能作为一种成本效益合算并且清洁的能源而受到广泛关注。风力涡轮机通常包括塔架、发电机、变速箱、机舱和一个或多个转子叶片，转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能。随着能源需求的不断增加，现代风力涡轮机可具有10mw以上的额定功率，并且可具有长度超过100米的转子叶片。
2、风力涡轮机转子叶片通常由纤维增强聚合物材料制成，包括压力侧壳半部和吸力侧壳半部，也称为叶片半部。典型叶片的横截面轮廓包括用于产生空气流以导致两侧之间的压差的翼型。所得的升力生成转矩来用于产生电力。
3、转子叶片的壳半部通常使用叶片模具制造。首先，叶片凝胶涂层或底漆施加到模具上。随后，纤维增强物和/或织物置入模具中，接着灌注树脂。真空通常用于将环氧树脂材料吸入模具中。备选地，可使用预浸料坯技术，其中预浸渍有树脂的纤维或织物形成可引入模具中的均一材料。包括压缩模制和树脂传递模制在内的若干其它模制技术已知用于制造风力涡轮机叶片。壳半部通过基本上沿叶片的翼弦平面胶合或螺栓连接在一起来组装。
4、在叶片本体模制成型并从叶片模具中取出之后，通常要执行许多模制后操作，这可能需要旋转叶片。这些可能包括外部叶片表面磨削或涂层操作。为此，一些已知的途径依靠叶片推车，该叶片推车包括可旋转的框架来接收模制风力涡轮机叶片的一部分。因此，叶片可在旋转运动期间得到支承，旋转运动可使用一组滚轮或驱动
5、通常，此类已知装置包括带有滚轮的根部站和对应的末梢站，以辅助叶片的旋转。其它已知系统使用起重机从两个或更多个悬挂点提升和旋转叶片。
6、然而，随着风力涡轮机叶片变得更长且更重，现有系统在旋转叶片所需的力和将叶片保持在期望位置方面面临着重大挑战。由于现代叶片可具有超过50吨的重量，故使用现有解决方案时可能会危及工作安全。
7、因此，本专利技术的第一目的在于提供一种更安全且成本效益更合算的旋转风力涡轮机叶片的方式，以进行模制后操作。
8、本专利技术的另一个目的在于提供一种更灵活且更节省能量的用于风力涡轮机叶片旋转的方法和系统。
技术实现思路
1、本专利技术通过提供一种旋转风力涡轮机部件(优选风力涡轮机叶片)的方法来解决上述一个或多个目的，该方法包括以下步骤：
2、提供风力涡轮机部件，优选风力涡轮机叶片，
3、确定风力涡轮机部件的重心，提供第一可旋转固定装置和第二可旋转固定装置，每个固定装置均包括圆形或部分圆形的周边和中心，
4、将第一固定装置附接到风力涡轮机部件的第一部分，
5、将第二固定装置附接到风力涡轮机部件的第二部分，使得风力涡轮机部件的重心位于第一固定装置与第二固定装置之间，其中第一固定装置和第二固定装置的相应中心与风力涡轮机部件的重心对准，以限定共同的旋转轴线，以及通过同时旋转第一固定装置和第二固定装置，使风力涡轮机部件围绕所述共同的旋转轴线旋转。
6、由于现代风力涡轮机叶片通常具有预弯、扭曲和/或弯曲的叶片形状，故整个叶片的重心通常是偏心的。这意味着叶片围绕其纵向轴线的某些旋转位置需要很大的力量来将叶片稳定在所述位置或将叶片旋转到所述位置。已经发现，采用本专利技术的解决方案，无论叶片的旋转位置如何，几乎都不存在旋转力。因此，根据本专利技术的布置，通过旋转所附接的固定装置，可容易且安全地旋转叶片。
7、而且，本专利技术的解决方案有助于将叶片保持并固定到任何给定的旋转位置，而无需施加已知技术所需的力量，这带来了更节能且更安全的方法。因此，在模制后操作中可完全接近叶片，其中与已知方法相反，叶片旋转不需要液压设备。
8、特别优选的是，风力涡轮机部件是风力涡轮机叶片。叶片长度有利地为至少40米，或至少45米，或至少50米，或至少55米，优选为至少60米。在其它实施例中，风力涡轮机部件可为塔架或其一部分，或风力涡轮机叶片的一部分，诸如叶片的壳半部或抗剪腹板。
9、风力涡轮机叶片通常将在叶片模具中模制而成，其中两个叶片半部结合到彼此。随后，可从叶片模具中取出叶片，以执行一个或多个模制后操作。在此背景下，本专利技术的方法有利地用于允许从所有侧面接近叶片。
10、确定风力涡轮机部件(优选为风力涡轮机叶片)的重心的步骤有利地通过计算来执行，例如使用cad模型。备选地或另外，可使用实验方法来确定风力涡轮机叶片的重心。例如，此实验方法可依赖于称重传感器系统或可枢转台与力传感器的组合，其中重心位置可通过力矩测量得出。用于确定叶片的重心位置的示例性方法在ru2224228c1、kr101496995b1或在noever-castelos等validation of a modeling methodology forwind turbine rotor blades based on a full-scale blade test(wind energ.sci.,7,105–127,2022)中公开。
11、提供第一固定装置和第二固定装置，每个固定装置均包括圆形或部分圆形的周边和几何中心。优选的是，第一固定装置和第二固定装置为基本上圆形的固定装置，即具有基本上圆形的圆周或周边。因此，第一固定装置和第二固定装置优选地具有基本上圆形的横截面。
12、第一固定装置和第二固定装置有利地可围绕穿过其相应中心的至少一条轴线旋转。具有圆形周边的固定装置的中心是与圆形周边上的各点等距的点。在一些实施例中，第一固定装置和第二固定装置形成为圆形板或圆形框架。特别优选的是，第一固定装置为可安装到叶片的根部端的根部端固定装置，优选为圆形根部端固定装置。
13、优选地，第一固定装置和第二固定装置布置成例如相对于基部围绕基本水平的轴线旋转，以便改变保持在固定装置中的叶片的定向。优选的是，当由第一固定装置和第二固定装置支承时，叶片以基本水平的定向布置。因此，在该实施例中，叶片的纵向轴线将基本水平，或平行于地板表面。优选的是，当叶片布置在第一固定装置和第二固定装置中时，无论叶片的旋转位置如何，叶片的末梢端都位于地面上方1至3米处。
14、优选的是，第一固定装置固定到风力涡轮机叶片的根部端，特别是固定到叶片根部端处的螺栓圈。通常，叶片的根部端基本为圆形，并且包括轴向延伸的紧固螺栓的圆形布置，这些紧固螺栓可用于将叶片附接到风力涡轮机的毂。因此，在优选实施例中，第一固定装置包括开孔和/或衬套的圆形布置，以用于接收风力涡轮机叶片的根部端的轴向延伸紧固螺栓，以将第一固定装置附接到风力涡轮机叶片的根部端。为此，在将螺栓穿过固定装置的对应开孔之后，可使用对应的螺母将螺栓附接到固定装置。优选地，第一固定装置的开孔和/或衬套的圆形布置相对于第一固定装置偏心，即，开孔和/或衬套的圆形布置的中心偏离第一固定装置的中心。已经发现，此布置允许与预弯叶片的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种旋转风力涡轮机叶片(10)的方法，包括以下步骤
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一固定装置(70)和/或所述第二固定装置(80)可旋转地布置在相应的基部部件(73、83)上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述共同的旋转轴线(90)是基本上水平的轴线。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一固定装置(70)和所述第二固定装置(80)中的每一者均包括保持装置(74、84)，以用于将所述风力涡轮机叶片(10)的至少一部分可释放地紧固到所述相应的固定装置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二固定装置(80)的保持装置包括支架(84)或一组卡爪。
6.根据权利要求4和权利要求5所述的方法，其中所述第一固定装置(70)的保持装置包括沿圆形或部分圆形路径(74)布置的多个开孔和/或紧固部件(75)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述圆形或部分圆形路径(74)相对于所述第一固定装置(70)偏心。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一固定
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二固定装置(80)包括圆形框架(85)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述夹紧套环包括用于在其中接收所述风力涡轮机叶片(10)的一部分的开口(97)，其中所述开口(97)相对于所述夹紧套环偏心。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其中所述夹紧套环包括第一部件(93)和第二部件(94)，所述第一部件(93)和第二部件(94)在其间限定开口(97)，其中所述第一部件(93)和所述第二部件(94)中的每一者均包括基本上半圆形的周边。
13.一种用于旋转风力涡轮机叶片(10)的组件(100)，所述组件包括
14.根据权利要求13所述的组件(100)，其中所述第一固定装置(70)和/或所述第二固定装置(80)可旋转地布置在相应的基部部件上。
15.根据权利要求14所述的组件(100)，其中每个基部部件包括一组滚轮或驱动轮，以用于接合和旋转布置在所述基部部件中的相应固定装置。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种旋转风力涡轮机叶片(10)的方法，包括以下步骤
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一固定装置(70)和/或所述第二固定装置(80)可旋转地布置在相应的基部部件(73、83)上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述共同的旋转轴线(90)是基本上水平的轴线。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一固定装置(70)和所述第二固定装置(80)中的每一者均包括保持装置(74、84)，以用于将所述风力涡轮机叶片(10)的至少一部分可释放地紧固到所述相应的固定装置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二固定装置(80)的保持装置包括支架(84)或一组卡爪。
6.根据权利要求4和权利要求5所述的方法，其中所述第一固定装置(70)的保持装置包括沿圆形或部分圆形路径(74)布置的多个开孔和/或紧固部件(75)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述圆形或部分圆形路径(74)相对于所述第一固定装置(70)偏心。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一固定装置(70)包括圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·易卜生，B·卡尔贝克，D·卡勒斯特鲁普，
申请(专利权)人：LM风力发电公司，
类型：发明
国别省市：
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