叶片尖端夹持装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明描述了叶片尖端夹持装置；转子叶片运输和存储装置；以及在运输和存储期间搬运风力涡轮机的转子叶片的方法。
【背景技术】
[0002]在制造风力涡轮机的转子叶片之后，叶片可能需要被运输至短期或长期存储设施，且最终叶片将会被运输至安装场所，例如在海上风电场的安装场所。运输模式可能包括船舶运输或在陆地上的公路和/或铁路运输。对于具有几兆瓦的额定功率输出的风力涡轮机，转子叶片可具有超过75m的长度，且可重达几吨。通常，风力涡轮机的转子叶片包括用于安装到毂部的定位接口(pitch interface)上的圆形根端。用于这样的大风力祸轮机的叶片的根端可能具有2.0至4.0m或者更大的范围内的直径。根端的圆形形状经历了朝向叶片的翼面部分的过渡，翼面部分占去了叶片长度的大部分。翼面部分通常在靠近根端处最宽，且逐渐变细至窄端或者尖端。叶片的翼面区段具有圆整的前缘和相对锐利的后缘。在前缘和后缘之间，翼面区段具有弯曲的凸起上表面(“吸入”侧)和弯曲的凹进下表面(“压力侦Γ)。风力涡轮机的转子叶片的笨重形状和尺寸使得运输困难。此外，叶片非常薄弱易损坏，因此必须在运输和搬运阶段自始至终被小心处理，以确保表面保持光滑和完整。
[0003]转子叶片的自身重量可能在提升操纵过程中出现问题。为此，通常优选使叶片处于“直立”位置，即，翼面本质上“竖直”或者直立、叶片的前缘在下面且后缘在上面，而叶片本身从根端至尖端端部被水平悬挂的位置。这个叶片取向也帮助确保叶片的薄弱后缘被保护不受损坏，而相对直的前缘具有足够的结构强度，以防止叶片悬空时被弯折。
[0004]在存储或者运输阶段，几个转子叶片可以被设置在叠放的框架阵列中。为了使多个叶片适配到相对较小的体积内，叶片可以与一些叶片的尖端端部“交错”，这一些叶片面向其他叶片的根端。这样的叠放设置必须考虑叶片的根部与靠近尖端端部的相对平的和窄的翼面部分之间的高度差。此外，叶片应该被存储使得它不会由于自身重量而被扭曲。
[0005]在转子叶片的制造和安装之间，它必须被移动和搬运几次，例如从制造设施至存储设施，从存储处至卡车，从卡车至轮船等。每个搬运阶段可包括由于以上给出的原因而导致的叶片在取向上的变化。此外，叶片必须总是牢固地连接到任何保持、提升、升起或者运输装置。这可包括不同的保持装置之间的转移，例如由于存储装置和/或运输装置的不同的安装结构或者连接接口。这样的连接程序是耗时和昂贵的，且可明显增加风力涡轮机的整体成本。
【发明内容】
[0006]因此本发明的目的是提供一种在运输和存储期间搬运涡轮机的转子叶片的改进方法。
[0007]这个目的通过权利要求1的叶片尖端夹持装置、权利要求13的转子叶片的运输和存储装置、以及权利要求14的在运输和存储期间搬运风力涡轮机的转子叶片的方法来实现。
[0008]根据本发明，叶片尖端夹持装置被实现为支撑风力涡轮机的转子叶片，且包括至少尖端夹持组件以及枢转连接接口，所述尖端夹持组件被实现为沿着转子叶片的翼面部分夹持在转子叶片的前缘的周围，所述枢转连接接口被实现为将尖端夹持组件枢转地连接至轮式运输装置。
[0009]在本发明的上下文中，表述“沿着翼面部分保持转子叶片”被理解为意味着尖端夹持组件在叶片的翼面部分的一个点处或者整个长度上将转子叶片夹紧或者以其他方式牢固地保持，叶片的翼面部分如上所述，是叶片的在横截面中具有翼面形状的那部分。在运输和存储期间，叶片可以在一个或多个其它点处被支撑。例如，叶片通常还在叶片的根端处被合适的根端支撑结构保持。
[0010]根据本发明的叶片尖端夹持装置的优点是，叶片的运输和存储可以被极大地简化。枢转连接允许叶片尖端夹持装置被轻易地连接到轮式运输装置，轮式运输装置可以是运输车、拖车、卡车、有轨车等。如上所提及的，用于海上装置的转子叶片的长度可超过70m，且由于操纵这样的长叶片中的困难，使得现有技术中的运输和存储方法是昂贵和耗时的。根据本发明的尖端夹持组件的特征在于枢转连接，这允许轮式运输装置独立于叶片改变其行进路径。这使得它更轻松地将叶片从一个位置移动到另一个位置，例如，从存储设施移动至运输船舶，而同时确保叶片一直被尖端夹持组件牢固地保持。
[0011]根据本发明，转子叶片运输和存储装置被实现用于风力涡轮机的转子叶片的存储和运输，且包括根据本发明的叶片尖端夹持装置以及用于支撑转子叶片根端的根端支架，所述尖端夹持装置用于沿着转子叶片的翼面部分支撑转子叶片。
[0012]根据本发明的转子叶片运输和存储装置的优点是，叶片尖端夹持装置，被用于辅助将转子叶片从一个位置移动到另一个位置，还可被用于在短期和长期存储期间支撑翼面部分。根据本发明的运输和存储装置的根端支架还可以在存储和运输阶段两者期间被使用。这意味着要求相对较少的对叶片的直接搬运，因为尖端夹持组件和根端支架可以在初始的准备步骤中一次被安装到转子叶片上，且可以在它们的安装阶段中保留至最后阶段，例如，直至叶片已经到达安装场所。
[0013]根据本发明，在运输和存储期间搬运风力涡轮机的转子叶片的方法包括步骤:将根据本发明的叶片尖端夹持装置的尖端夹持组件夹持在转子叶片的翼面部分周围；以用于叶片存储和/或叶片运输的第一叶片取向将尖端夹持组件安装到支撑装置；和/或以用于存储和/或运输的第二叶片取向将尖端夹持组件安装到支撑装置；和/或将叶片尖端夹持装置的枢转连接接口连接到用于运输操纵的轮式运输装置。
[0014]根据本发明的方法的优点是，采用相对较小的努力，转子叶片可以在不同的运输阶段期间被安全地和牢固地操纵，且可以在存储阶段期间被安全地和牢固地操纵。在这些运输和存储阶段自始至终，不必改变尖端夹持组件相对于叶片的位置，也不必移除它或者重新连接它，即使叶片可能需要在两个不同的位置被保持，例如在翼面基本“平”的第一位置，和在翼面基本“直立”的第二位置。根据本发明的方法可因此在搬运和存储风力涡轮机的转子叶片的成本上提供可观的节省，特别是当意图用于海上风电场的多个叶片必须从初始存储设施装载到公路或者铁路车辆上，以运输到另一个存储设施，然后再次转移到安装船舶，用于运输到海上场所时。在所有的这些阶段，叶片尖端夹持装置牢固地保持叶片的翼面部分，保护它免受损坏。
[0015]特别地，本发明的有利实施例和特征由从属权利要求给出，如以下的描述所披露。不同权利要求范畴的特征可以被适当地组合以给出没有在本文描述的其它实施例。
[0016]在下文中，在不以任何方式限制本发明的情况下，可假定轮式运输装置是可以适配在翼面区段中的转子叶片下面且可用于在其从一个位置移动到另一个位置时支撑叶片的车辆，例如拖车或运输车。拖车或运输车可以是自推进的，且可以有它自己的驱动装置，并且可以被操作者直接或者远程控制。在下文中，术语“轮式运输装置”和“运输车”可在合适时互换使用。
[0017]如上所提及的，能够在制造和安装之间的各个存储和运输阶段期间使转子叶片在不同的位置上取向可以是必须的或者有利的。例如水平的或者“平的”取向可能在存储期间更实用，而竖直的或者“直立的”取向可能是在