搬运风力涡轮机部件以便组装它们的系统和方法技术方案

一种搬运风力涡轮机部件(54)以便组装和维护的方法，该方法包括：将一个或更多个无人驾驶飞行器(20)与风力涡轮机部件(54)联接，以使得风力涡轮机部件(54)的重量的至少一部分能够由一个或更多个无人驾驶飞行器(20)支撑和提升。该方法还包括将一个或更多个起重机(50)与风力涡轮机部件(54)联接，以使得风力涡轮机部件(54)的重量的至少一部分能够由一个或更多个起重机(50)支撑和提升。该方法还包括协调地控制一个或更多个无人驾驶飞行器(20)和一个或更多个起重机(50)，以提升风力涡轮机部件(54)并相对于风力涡轮机(52)操纵所述部件(54)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】搬运风力涡轮机部件以便组装它们的系统和方法
本专利技术涉及诸如在组装和拆卸风力涡轮机的各个零件时的风力涡轮机部件的搬运。
技术介绍
风力涡轮机是大型结构，其包括诸如发电设备、塔架段、风力涡轮机叶片等这样的许多重型部件。组装风力涡轮机的已知方法通常涉及使用诸如起重机之类的重型提升工厂设备将大型和重型的风力涡轮机部件提升到正确位置，使得它们可以被连接在一起。类似地，还需要引入重型提升设备用于与风力涡轮机相关联的许多维护任务。例如，在发现叶片轴承有缺陷的不太可能的事件中，需要将起重机放到位。使用合适的支撑悬索，一旦维护人员卸下了叶片，起重机就可以从轮毂移除叶片。搬运风力涡轮机部件的这些已知方法本质上是手动的，并且涉及一起使用大型工厂设备。需要众多技术人员来控制该设备并提供近距离的支撑，以将风力涡轮机部件引导到位。这些方法效率低下，并且需要大量人员，要求所有人员都具有高水平的安全认证，以便最大程度地减少此类程序期间的风险。针对此背景，已经设计出本专利技术的实施方式以提供出于组装和维护目的用于搬运风力涡轮机部件的改进的、更高效的、安全且成本低的方法。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种搬运风力涡轮机部件以便组装和维护的方法。该方法包括：将一个或更多个无人驾驶飞行器与风力涡轮机部件联接，以使得风力涡轮机部件的重量的至少一部分能够由一个或更多个无人驾驶飞行器支撑和提升；将一个或更多个起重机与风力涡轮机部件联接，以使得风力涡轮机部件的重量的至少一部分能够由一个或更多个起重机支撑和提升；以及协调地控制一个或更多个无人驾驶飞行器以及一个或更多个起重机，以提升风力涡轮机部件并相对于风力涡轮机操纵所述部件。例如，风力涡轮机部件可以是风力涡轮机叶片。在实施方式中，一个或更多个起重机在第一位置处附接至部件，并且一个或更多个无人驾驶飞行器在与第一位置隔开的第二位置处附接至部件。无人驾驶飞行器通过提升装置支撑部件，使得无人驾驶飞行器能够从上方支撑部件。例如，一个或更多个起重机可以通过吊钩、夹具或悬索支撑部件。本专利技术的实施方式可包括将多个无人驾驶飞行器联接到部件以便搬运部件。一个或更多个起重机可以被安装至风力涡轮机。例如，起重机可以安装到轮毂、机舱、塔架、叶片。起重机可以被安装成使得其可以承受部件的重量的至少一部分。在实施方式中，起重机安装到风力涡轮机的机舱，例如，风力涡轮机的机舱的结构或与风力涡轮机的机舱关联的结构。该方法还可以包括使用一个或更多个无人驾驶飞行器将一个或更多个起重机安装到风力涡轮机。在实施方式中，至少一个起重机在搬运部件期间支撑并提升部件的重量的至少50％。例如，起重机可以支撑并提升部件的50％至90％。在实施方式中，起重机和无人驾驶飞行器在搬运部件期间一起基本上支撑部件的整个重量。在实施方式中，起重机可以承受大部分重量，例如，起重机可以支撑并提升部件的重量的80％至90％，而部件的重量的其余部分由无人驾驶飞行器支撑。无人驾驶飞行器和起重机的相对位置可以被协调，使得风力涡轮机部件以预定取向被提升。在实施方式中，无人驾驶飞行器或起重机中的一者被指定为主装置，无人驾驶飞行器或起重机中的另一者被指定为从装置，由此使从装置的相对位置与主装置的相对位置协调。主装置可以向从装置发送信号以协调从装置的移动。该方法还可以包括使用引导系统将部件引导至风力涡轮机。例如，引导系统可以是光学引导系统、基于雷达的引导系统或基于激光雷达的引导系统。同样根据本专利技术，提供了一种将起重机安装到风力涡轮机的方法。该方法包括将无人驾驶飞行器与起重机联接并且使用无人驾驶飞行器相对于风力涡轮机定位起重机。同样根据本专利技术，提供了一种搬运风力涡轮机的部件的系统。该系统包括：无人驾驶飞行器；起重机；一个或更多个联接装置，该一个或更多个联接装置被配置成将无人驾驶飞行器和起重机联接到部件，使得无人驾驶飞行器和起重机的操作引起部件的运动；以及控制装置，该控制装置协调地控制无人驾驶飞行器和起重机，以便操纵部件。例如，风力涡轮机部件可以是风力涡轮机叶片。该系统还可以包括控制站计算机系统，该控制站计算机系统控制无人驾驶飞行器和/或起重机的运动。无人驾驶飞行器可以被配置成实现自主飞行例程。在实施方式中，无人驾驶飞行器或起重机中的一者被配置成主装置，并且无人驾驶飞行器或起重机中的另一者被配置成从装置，其中，从装置将其移动与主装置的移动相协调。该系统还可以包括与风力涡轮机部件相关联的引导系统。该引导系统可以被适配成与无人驾驶飞行器和/或起重机通信，以便朝着目标位置引导风力涡轮机部件。例如，引导系统可以包括光学引导系统、基于雷达的引导系统或基于激光雷达的引导系统中的一个或更多个。起重机可以可移除地附接到风力涡轮机，并且/或者起重机可以被配置成附接到风力涡轮机的机舱，诸如机舱的结构或与机舱关联的结构。在任何上述方法或系统的实施方式中，无人驾驶飞行器都可以以电力的方式被提供动力。附图说明现在，将参照附图通过示例的方式描述本专利技术，在附图中：图1是本专利技术的实施方式中使用的示例性无人驾驶飞行器系统的示意图；图2是与图1的无人驾驶飞行器系统一起使用的控制站的示意图；图3示出了将起重机定位在风力涡轮机的机舱上的无人驾驶飞行器；图4示出了安装到风力涡轮机的机舱以搬运其部件的示例起重机；图5示出了由起重机和无人驾驶飞行器提升的风力涡轮机叶片；图6示出了被定位以组装在风力涡轮机的轮毂上的风力涡轮机叶片；图7和图8是与本专利技术的实施方式的无人驾驶飞行器系统一起使用的引导系统的示意图；以及图9是例示了根据本专利技术的实施方式的方法中的步骤的图。具体实施方式本专利技术的实施方式提供了无人驾驶飞行器系统(UAS)和无人驾驶飞行器(UAV)或无人机，以便提供搬运风力涡轮机部件以辅助风力涡轮机的组装和维护的高效方法。将在该部件是风力涡轮机叶片的背景下描述本专利技术的实施方式，尽管应该注意到，这仅是作为示例，并且本专利技术的方法和系统可以用于搬运在必要和适当的情况下适当调整的其它风力涡轮机部件。为了简洁起见，本讨论将把“无人机”指代任何类型的无人驾驶飞行器，无论是诸如多旋翼机之类的相对小型的旋翼机(例如，三旋翼机、四旋翼机、五旋翼机、六旋翼机、八旋翼机)或更大型的无人驾驶直升机。总体上，本专利技术的实施方式提供了一种用于搬运部件的新颖方法，其中，出于组装、拆卸或维护目的，无人机结合一个或更多个起重机被用于提升风力涡轮机的部件。在主要实施方式中，单个无人机用于此目的，该单个无人机可以是诸如遥控直升机之类的单个重型提升无人机，以在提升和定位相对较重的部件(诸如，风力涡轮机叶片)中提供帮助。然而，本专利技术的实施方式还可以包括使用多个无人机，它们一起协同工作以在一个或更多个起重机的帮助下将重物负载提升到所需的位置并在正确的取向上。为了使本专利技术具体化，图1例示了可以用于本专利技术的实施方式的实现中的无人机平台20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搬运风力涡轮机部件(54)以便组装或维护的方法，所述方法包括：/n将一个或更多个无人驾驶飞行器(20)与所述风力涡轮机部件(54)联接，从而所述风力涡轮机部件(54)的重量的至少一部分能够由所述一个或更多个无人驾驶飞行器(20)支撑和提升；/n将一个或更多个起重机(50)与所述风力涡轮机部件(54)联接，从而所述风力涡轮机部件(54)的重量的至少一部分能够由所述一个或更多个起重机(50)支撑和提升；以及/n协调地控制所述一个或更多个无人驾驶飞行器(20)和所述一个或更多个起重机(50)，以提升所述风力涡轮机部件(54)并相对于风力涡轮机(52)操纵所述部件(54)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180302 DK PA2018701381.一种搬运风力涡轮机部件(54)以便组装或维护的方法，所述方法包括：
将一个或更多个无人驾驶飞行器(20)与所述风力涡轮机部件(54)联接，从而所述风力涡轮机部件(54)的重量的至少一部分能够由所述一个或更多个无人驾驶飞行器(20)支撑和提升；
将一个或更多个起重机(50)与所述风力涡轮机部件(54)联接，从而所述风力涡轮机部件(54)的重量的至少一部分能够由所述一个或更多个起重机(50)支撑和提升；以及
协调地控制所述一个或更多个无人驾驶飞行器(20)和所述一个或更多个起重机(50)，以提升所述风力涡轮机部件(54)并相对于风力涡轮机(52)操纵所述部件(54)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个起重机(50)在第一位置处附接至所述部件(54)，并且所述一个或更多个无人驾驶飞行器(20)在与所述第一位置隔开的第二位置处附接至所述部件(54)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述无人驾驶飞行器(20)通过提升装置(64)支撑所述部件(54)，使得所述无人驾驶飞行器(20)能够从上方支撑所述部件(54)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或更多个起重机(50)通过吊钩、夹具或悬索(66)支撑所述部件。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括将多个无人驾驶飞行器(20)联接至所述部件(54)。


6.根据权利要求2至5所述的方法，其中，所述一个或更多个起重机(50)被安装至所述风力涡轮机(52)。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述起重机(50)被安装至所述风力涡轮机(52)的机舱(58)。


8.根据权利要求6或7所述的方法，所述方法包括使用一个或更多个无人驾驶飞行器(20)将所述一个或更多个起重机(50)安装到所述风力涡轮机(52)。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个起重机(50)在搬运所述部件(54)期间支撑所述部件(54)的重量的至少50％。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，协调所述无人驾驶飞行器(20)和所述起重机(50)的相对位置，使得所述风力涡轮机部件(54)以预定取向被提升。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述无人驾驶飞行器(20)或所述起重机(50)中的一者被指定为主装置，所述无人驾驶飞行器(20)或所述起重机(50)中的另一者被指定为从装置，由此使所述从装置的相对位置与所述主装置的相对位置协调。


12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述主装置向所述从装置发送信号以协调所述从装置的移动。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述风力涡轮机部件(54)是风力涡轮机叶片。


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【专利技术属性】
技术研发人员：G·K·S·派得森，I·J·B·K·延森，C·S·弗雷德里克森，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK