将水平定向的转子叶片安装到位于海上的水平轴线海上风力涡轮机的叶毂制造技术

在将水平定向的转子叶片安装到水平轴线海上风力涡轮机的叶毂时，使用叶片运动同步和定位装置，该装置包括风力涡轮机联接器、叶片联接器、风力涡轮机联接器和叶片联接器之间的运动臂以及可控运动臂致动器组件。方法包括将叶片联接器带到并保持在运动补偿接收位置，其中操作臂以补偿海况和/或风引起的塔顶运动。在接收位置，联接器联接到悬挂在起重机上的叶片。然后操作致动器组件，以使联接的叶片逐渐进入与塔顶运动同步的水平运动，然后保持该水平运动，并且将联接的叶片根部移动到预安装位置。然后执行安装运动，其中叶片根部移动到安装位置并且叶片根部通过紧固件紧固到安装结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及将水平定向的转子叶片安装到海上风力涡轮机的叶毂。

技术介绍

1、在海上风电场领域中，众所周知的海上风力涡轮机具有固定到海床的底座，例如单体桩柱、具有塔顶的塔(可能具有中间过渡件)以及塔顶上的机舱。机舱具有叶毂(其具有水平轴线)，所述叶毂具有用于转子叶片的多个安装结构。每个安装结构通常设置有用于转子叶片的变桨轴承和变桨调节装置。

2、转子叶片通常普遍由复合材料制成并且具有叶片主体，所述叶片主体具有叶片根部、叶片尖端、根部和尖端之间的长度以及质量。

3、在这种转子叶片的常见设计中，叶片根部配置为借助于一个或更多个紧固件在叶片根部的安装位置稳固到海上风力涡轮机的叶毂的叶片安装结构。一种众所周知的实施方案是提供一系列轴向螺栓，这些螺栓从中空的叶片根部的尾面突出，例如呈所谓的t形螺栓的形式。叶毂的安装结构设置有圆形凸缘，所述圆形凸缘设置有配合的一系列螺栓孔。一旦穿过这些螺栓孔插入螺栓，就将螺母装配在螺栓上，以将叶片根部紧固到叶毂。

4、海上风力涡轮机的尺寸多年来稳步增加，主要是考虑到经济高效的能源生产。因此，具有超过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种将水平定向的转子叶片(8)安装到位于海上的水平轴线海上风力涡轮机的叶毂(4)的方法，

2.根据权利要求1所述的方法，其中，运动臂(40)配置为仅在两个不平行的水平方向上提供运动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，运动臂(40；240)是具有多个互连臂节段的铰接运动臂，所述互连臂节段包括连接到风力涡轮机联接器(31；231)的内臂节段(41；248)和承载叶片联接器(32；232)的外臂节段(42；249)，可能还有一个或更多个中间臂节段，其中这些臂节段经由Z轴铰链(44；253)彼此连接，例如仅在两个不平行的水平方向上提供运动。

4.根...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种将水平定向的转子叶片(8)安装到位于海上的水平轴线海上风力涡轮机的叶毂(4)的方法，

2.根据权利要求1所述的方法，其中，运动臂(40)配置为仅在两个不平行的水平方向上提供运动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，运动臂(40；240)是具有多个互连臂节段的铰接运动臂，所述互连臂节段包括连接到风力涡轮机联接器(31；231)的内臂节段(41；248)和承载叶片联接器(32；232)的外臂节段(42；249)，可能还有一个或更多个中间臂节段，其中这些臂节段经由z轴铰链(44；253)彼此连接，例如仅在两个不平行的水平方向上提供运动。

4.根据权利要求1，例如也根据权利要求3所述的方法，其中，运动臂(240)，例如运动臂(240)的内臂节段，包括能够控制地致动的平行四边形机构(248)，所述平行四边形机构配置为通过操作所述机构来提供竖直方向上的运动，例如所述机构形成运动臂的内臂节段并且相对于风力涡轮机联接器围绕竖直轴线枢转。

5.根据权利要求1，例如也根据权利要求3或4所述的方法，其中，运动臂(240)的外臂节段包括安装有叶片联接器(232)的x-y或x-y-θ载台(249)，所述x-y或x-y-θ载台配置为提供叶片联接器(232)在x方向和y方向上的独立能够控制的运动，并且可能还提供围绕z轴(253)的旋转。

6.根据权利要求1-5中任一项或更多项所述的方法，其中，叶片联接器(32；232)承载在运动臂(40)上，例如外臂节段上，例如x-y或x-y-θ载台上，以相对于运动臂至少围绕z轴旋转体枢轴(45；253)枢转，例如自由枢转，或者所述叶片联接器(32；232)设置有阻尼装置，从而允许悬挂在起重机上的转子叶片(8)在联接到叶片联接器时围绕z轴旋转体(45)摆动。

7.根据权利要求1-6中任一项或更多项所述的方法，其中，所述叶片根部联接器是配置为围绕叶片根部(8a)夹持的能够打开的夹具(30；230)，所述夹具具有例如经由权利要求4的z轴旋转体枢轴(45)连接到运动臂的夹具基座(32b)，并且所述夹具具有一个或更多个枢转夹具爪部(32c)，例如在夹具基座(32b)的每个周向端部处有一个枢转夹具爪部(32c)，其中所述方法包括打开所述夹具，以使联接叶片根部包括将叶片根部放置在夹具基座上，然后通过致动一个或更多个枢转夹具爪部(32c)来闭合夹具。

8.根据权利要求1-7中任一项或更多项所述的方法，其中，运动臂(240)定尺寸为并且配置为使得其大致能够将叶片联接器(232)从机舱(203)的一侧移动到机舱的相反侧。

9.根据权利要求1-8中任一项或更多项所述的方法，其中，在将联接的叶片(8)的叶片根部(8a)移动到预安装位置之前实现所述同步。

10.根据权利要求1-9中任一项或更多项所述的方法，其中，至少部分地与将联接的叶片(8)的叶片根部(8a)移到到预安装位置的同时实现所述同步。

11.根据权利要求1-10中任一项或更多项所述的方法，其中，所述方法包括验证步骤，所述验证步骤在叶片根部(8a)处于预安装位置(pm)并且在开始安装运动之前执行，所述验证步骤包括验证叶片根部与安装结构(5c)的同步和/或对准。

12.根据权利要求1-11中任一项或更多项所述的方法，其中，所述起重机具有吊臂，并且其中所述起重机设置有载荷连接器主动位置控制系统，所述载荷连接器主动位置控制系统配置和操作为主动控制载荷连接器在至少一个水平方向上，优选地在两个不平行的水平方向上相对于吊臂的位置，其中所述方法包括当叶片联接器联接到叶片根部(8a)的外部时，与叶片联接器，例如与叶片根部联接器(32)同步地操作所述载荷连接器主动位置控制系统。

13.根据权利要求1-12中任一项或更多项所述的方法，其中，叶片提升工具(20)包括附接到起重机的载荷连接器的框架(21)，其中所述叶片提升工具包括相对于所述框架能够移动地安装的叶片抓持组件(22)，例如至少在一个水平方向上，例如沿着由叶片抓持组件(22)抓持的转子叶片的长度，优选地在两个不平行的水平方向上相对于所述框架(21)能够移动，并且其中所述叶片提升工具包括所述框架和叶片抓持组件之间的能够控制的运动致动器装置(23)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法包括在叶片联接器(32)联接到叶片(8)时，操作能够控制的运动致动器装置(23)，以与叶片联接器(32)同步地相对于框架(21)移动叶片抓持组件(22)。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，叶片提升工具(20)包括主动cog平衡系统，所述主动cog平衡系统具有相对于框架(21)能够移动地安装的配重并且受控运动致动器装置(23)布置在所述框架和所述配重之间，其中所述方法包括相对于所述框架移动所述配重，以在叶片抓持组件(22)和由此抓持的叶片(8)相对于框架(21)移动时使叶片质量和提升工具的共同重心保持稳定在水平面中。

16.根据权利要求1-15中任一项或更多项所述的方法，其中，使用测量叶片根部(8a)相对于安装结构(5c)的距离和/或位置和/或角度定向的一个或更多个传感器，例如，所述一个或更多个传感器关联到能够控制的运动臂致动器组件(50、51、52、60)的控制器，并且/或者在存在的情况下关联到载荷连接器主动位置控制系统，并且/或者在存在的情况下关联到使叶片抓持组件(22)相对于框架(21)移动的能够控制的运动致动器装置(23)。

17.根据权利要求1-16中任一项或更多项所述的方法，其中，所述方法包括使用控制单元来控制运动臂(40)，例如所述控制单元由机舱(3)中的人工操作员操作。

18.根据权利要求1-17中任一项或更多项所述的方法，其中，在完成将转子叶片(8)紧固到海上风力涡轮机的叶毂(4)的安装结构(5c)之后，叶片联接器，例如叶片根部联接器(32)从叶片根部(8a)脱离，然后运动臂(40)操作为移动到在完成叶毂的旋转期间为所安装的转子叶片(8)提供间隙的缩回配置，以使安装结构(5a、5b、5c)的另一个(5a、5b)就位，用于将另一个转子叶片(6、7)安装到海上风力涡轮机。

19.根据权利要求1-18中任一项或更多项所述的方法，其中，所述方法包括紧急远离程序，其中运动臂(40)操作为例如在动力和/或控制信号异常的情况下和/或在风况和/或海况异常的情况下，使叶片根部(8a)快速远离机舱。

20.一种叶片运动同步和定位装置(30；230)，其配置为用于将水平定向的转子叶片(8)安装到位于海上...

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