CN101850874B - 用于运输翼梁的运输系统、运输装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运输风轮机的至少一个叶片或翼梁的运输系统。该叶片或翼梁具有根端和尖端。该运输系统包括一用于保持根端的根部框架结构和一固定设备，该固定设备适于在根端和尖端之间固定和支承叶片或翼梁。

Description

用于运输翼梁的运输系统、运输装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种用于运输风轮机的至少一个叶片或翼梁的运输系统。该叶片或翼梁具有根端和尖端。该运输系统包括用于保持根端的根部框架结构和适于在根端和尖端之间固定和支承叶片或翼梁的固定设备。

背景技术

大型元件例如风轮机的转子叶片的运输是复杂的，并且风轮机经常架设在偏远地区，这就需要使用车辆、船、甚至直升飞机运输转子叶片。由于运输装置必须针对这种特定目的专门建造，因而每次运输成本都很高。

当运输叶片穿过乡村时，所使的车辆通常是卡车，该卡车带有与拖车连接的卡车平板。这种运输通常附带有一对随行车辆，以确保周围道路使用者的安全。

转子叶片的运输还因为叶片长且易碎而复杂，因此，叶片的尖端通常固定在随行拖车上。要使卡车转弯，叶片就要在卡车平板和拖车上转动，因此每个叶片必须由其自己的车辆运输。

转子叶片通常由设置在模具中的翼梁制成。随后，围绕翼梁模制成品转子叶片。在生产车间中，处理这种中间产品翼梁和最终产品转子叶片也是非常复杂的。

发明内容

本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术中的上述缺点和不足，并提供一种改进的运输系统，其能够以容易的方式在制造地点的内部或外部运输风轮机的叶片或翼梁(主梁，spar)。

本发明的上述目的连同其它目的、优势以及特征-这将通过下文的描述而变得明显-通过本发明提供的运输系统得以实现，该运输系统用于运输风轮机的至少一个叶片或翼梁，该叶片或翼梁具有根端和尖端，该运输系统包括：

-用于保持根端的根部框架结构，和

-固定设备，其适于在根端和尖端之间固定和支承叶片或翼梁，

其中，固定设备具有至少一个滚动装置，例如轮子。

通过在固定设备上设置至少一个轮子，使得运输单元例如拖拉机或卡车可以通过提升根部框架结构而容易地移动叶片或翼梁，并将叶片或翼梁滚动至新的位置。

在一个实施例中，根部框架结构可以包括根部支承装置，例如突出的凸缘或底座，以用于容纳根端。

当根部框架结构设有根部支承装置时，可将根端容易地定位在根部框架结构内。

此外，固定设备可以包括至少一个设备固定装置，以用于接收叶片或翼梁，该设备固定装置的轮廓与叶片和/或翼梁的外部形状相配。

使设备固定装置的轮廓与叶片和/或翼梁的外部形状相配，可以确保叶片或翼梁横向固定在运输系统的水平面内。

此外，设备固定装置可以具有紧靠叶片或翼梁外部的衬垫装置。

当固定设备设有衬垫装置时，在将叶片或翼梁放入固定设备时，其外部不会被刮伤。

在一个实施例中，设备固定装置可以包含软管夹。

在另一实施例中，设备固定装置可以具有第一部分和第二部分，第一部分与第二部分铰接连接。

由于第一和第二部分之间是铰接连接，叶片或翼梁可以容易的放置在固定设备中。

此外，运输系统还可以包括根部框架结构能连接在其上的主框架结构。

因此，根部框架结构可以连接到已经放置在新地方的主框架结构，这使得运输单元可以用于任何其它用途。

此外，固定设备可以具有设备连接装置，以用于连接第二固定设备，从而使一个固定设备可以堆叠在另一个固定设备的顶部。

因此，将一个固定设备堆叠在另一个固定设备上成为可能。如果根部框架结构设置在主框架结构内部或彼此堆叠，则通过最底部固定设备的轮子并提升主框架结构，可以容易地将多个叶片或翼梁同时移动。

在一个实施例中，主框架结构可以具有主框架支承装置，用于支承两个或更多根部框架结构。

因此，可将多个叶片或翼梁放置在同一主框架结构内。当将多个根部框架结构放置在共同的主框架结构内时，可通过提升主框架结构来同时移动所有的叶片或翼梁。

主框架支承装置可以定位在主框架结构的第一侧，以用于连接根部框架结构，一个框架突出装置可以设置在与主框架结构的第一侧相对的第二侧，该框架突出装置从第二侧突出，以便当装载有根部框架结构时，主框架结构保持在竖直位置。

因此，主框架结构可以独自支承，而无需任何支承装置，即使将多个根部框架结构装载在主框架结构上也是如此。

此外，主框架支承装置可以是一个横杆，在其上支承有一固定设备的设备突出装置。

当具有横杆时，固定设备可以容易的设置在主框架结构内。

此外，根部框架结构具有根部框架连接装置，其适用于接收第二根部框架结构，这样，可将一个根部框架结构堆叠在另一个上。

因此，无论是否具有主框架结构，都可将一第二根部框架结构堆叠在另一个根部框架结构上。

在一个实施例中，固定设备可以具有分别设置在固定设备的每一侧的至少两个轮子，从而当一个固定设备在另一个固定设备顶部彼此堆叠时，轮子从固定设备的侧面突出。

当将轮子至少部分地安放在固定设备的侧面时，轮子不会妨碍固定设备的彼此上下堆叠，并且轮子不会增加堆叠的高度。

此外，运输系统可以包括用于接收至少一个固定设备的底座框架结构。

因此，固定设备可以固定在底座框架结构内。

本发明还涉及一种运输布置/装置，包括两个如上所述的运输系统，其中固定设备彼此上下堆叠，并布置在同一底部框架结构中，从而附装在第一运输系统中的叶片或翼梁与附装在第二运输系统中的叶片或翼梁的方向相对。

在这种运输装置中，两组叶片或翼梁彼此交叠，这样，一组叶片或翼梁中一个叶片或翼梁的尖端位于第二组叶片或翼梁中两个叶片或翼梁的根端之间，每组中的叶片或翼梁彼此上下布置。

此外，本发明涉及一种安装方法，以用于在运输之前安装一个或多个风轮机叶片或翼梁，该叶片或翼梁具有根端和尖端，该方法包括以下步骤：

-将第一叶片或翼梁的根端紧固至如上所述的根部框架结构，和

-将第一叶片或翼梁安放在如上所述的固定设备内。

在一个实施例中，该安装方法还包括下列附加步骤：

-将第二叶片或翼梁的第二根端紧固至第二根部框架结构，

-将第二叶片或翼梁安放在第二固定设备内，

-将第一根部框架结构连接至主框架结构，

-将第二固定设备布置在第一固定设备的顶部，以及

-将第二根部框架结构布置在第一根部框架结构的顶部。

附图说明

结合附图，下文对本发明及其各种优点给出详细介绍，出于图示的目的，附图给出了多个非限定性实施例，在附图中：

图1示出根据本发明的运输系统，其仅用来运输一个转子叶片或翼梁，

图2是图1所示的运输系统从转子叶片或翼梁的尖端看去的视图，

图3a是固定设备的透视图，

图3b是图3a所示固定设备的正视图，

图4示出根部框架结构，

图5示出用于运输12个转子叶片或翼梁的运输装置，

图6是图5中主框架结构的局部视图，

图7是图5中固定设备的局部视图，

图8示出本发明的主框架结构，

图9示出本发明的基部框架结构。

所有的附图都是示例性的并且不一定按比例绘制，它们仅示出说明本发明所必须的部分，并省略或仅仅提及其它部分。

具体实施方式

图1示出用于运输翼梁2的运输系统1，该翼梁用于制造风轮机的转子叶片。运输系统1示出为运输翼梁2，然而，该运输系统也可以用于运输转子叶片。转子叶片2通常由一种框架结构的翼梁制成。该翼梁放置在一模具中，围绕翼梁将转子叶片2模制成其最终形状。在下文中，本发明主要针对翼梁2进行解释，当然该结构也同样适用于转子叶片。

翼梁2具有一根端3，该根端适于当翼梁已经制成为转子叶片时安装在风轮机的轮毂内。翼梁2的另一端4是尖端，该翼梁从根端3向尖端呈锥形。

运输系统1包括一支承翼梁2的根端3的根部框架结构5。该运输系统还包括一个固定设备6，该固定设备适于在根端3和尖端4之间固定和支承翼梁2。如图1-3所示，固定设备6具有两个滚动装置，例如设置于在固定设备下方延伸的轴上的轮子7，所述轮子设置在轴的两端，从而轮子定位在固定设备的两侧。

通过为固定设备6装配轮子7，该固定设备将容易使翼梁2或转子叶片从制造地点或风轮机的安装地点的一个位置移动到另一位置。诸如拖拉机、液压托盘车、托盘搬运车等的运输单元可容易地通过首先提升然后推和/或拖根部框架结构5来移动翼梁2或转子叶片。

安装在固定设备6和根部框架结构5中的翼梁2在图1中以透视图示出，并在图2中以从翼梁的尖端4看去的角度示出。固定设备6设置在翼梁2的尖端4和根端3之间。固定设备6沿翼梁2的位置可以是不同的。当提升根部框架结构5时，翼梁2的尖端4更接近地面，固定设备6设置在沿翼梁的位置必须确保在提升根部框架结构时该尖端不会撞击地面。

如可从图1和2中看出的，固定设备6包括一开放的框架结构，该框架结构具有一基部结构和两个侧部13，以确保翼梁2进入到框架的两侧部之间，并进入设备固定装置9中。

在图2中，设备固定装置包括下部部分12和上部部分11。下部部分12与设备固定装置的上部部分11铰接，当翼梁2固定在固定设备6中，上部部分处于竖直位置。因此，上部部分11像盖子一样封闭在下部部分12或翼梁2上。

固定设备6沿翼梁2的位置因此分别由翼梁和夹具的尺寸确定。夹具9沿其内表面27具有衬垫装置10，以用于在运输过程中保护翼梁2。

在一个实施例中，设备固定装置9是一固定的夹具，翼梁从该夹具的侧面进入到夹具中。翼梁2的尖端首先进入夹具，然后翼梁被推入夹具，直到翼梁的尺寸大到无法进入夹具为止。夹具9可以沿其内表面具有衬垫装置10，以用于在运输过程中保护翼梁2。

在图3a和3b中，设备固定装置9包括上部部分11和下部部分12。当翼梁定位在设备固定装置中时，翼梁安放在下部部分12上，上部部分11随后安放在翼梁的顶部上。然后，上部部分11通过软管夹14或紧固装置例如尼龙带紧固在翼梁2的一侧。因此，软管夹或紧固装置是设备固定装置9的一部分，并且紧固在杆40上，该杆40紧固在钩形装置41内。设有两个螺栓42以用于阻止杆40从钩形装置41脱离。为图示目的，图3b中示出的紧固装置没有沿翼梁的外围紧密固定。然而，实际上紧固装置是紧密固定在翼梁外围的。紧固装置通常由尼龙或类似材料制成，因此不会刮伤翼梁。如果使用软管夹，则需要在其内侧靠近翼梁的位置设置一些衬垫材料。

上部部分11和下部部分12均配有衬垫装置10或类似的弹性保护装置，以便在运输过程中不刮伤翼梁2。

如图2所示，设备固定装置9的形状与翼梁2的外部形状和/或翼梁相配合；然而，设备固定装置也可以是围绕翼梁夹紧的两块板。由于设备固定装置9与翼梁2的外部形状相配合，在夹持之前，翼梁也可以在运输系统1的水平面内侧向安装。

此外，在图2所示的实施例中，翼梁的尖端以斜靠的位置安装，而在图3a和3b所示的实施例中，尖端以竖直位置安装。

当固定设备6只有一个轮子7时，轮子设置在该固定设备的下方。固定设备6还可设有多于两个的轮子7，例如四个轮子。当固定设备6具有四个轮子7时，所述轮子两两设置在两个单独的轴上。

根部框架结构5是一种框架结构。在一侧，根部框架结构5包括一根部支承装置8，例如突出的凸缘或底座，以用于容纳根端，如图4所示。通过将根端3安放在该底座中，翼梁2可容易地在根部框架结构5中定位。在另一侧，根部框架结构5具有一突出的连接部分15，该连接部分具有一孔16，以用于连接运输元件，例如拖拉机。

根部框架结构5可以具有另外的孔，以用于将根端3紧固到根部框架结构上。例如，紧固到根部框架结构5上的板17可具有一细长的孔，螺钉或者螺栓可以穿过该孔以便紧固翼梁2的根部3。这些孔是细长的，以确保总能既贯穿板17上的孔又贯穿翼梁根端3内的孔。

如上所述，翼梁2是围绕圆木(翼梁)模制的，运输系统也可以用于运输圆木。根部框架结构5则紧固在翼梁的根端，固定设备6的设备固定装置9在尖端和末端之间的围绕翼梁紧固。通过提升根部框架结构5和滚动固定设备6的轮子7至新的位置，可以将翼梁运输到模制地点。在模制翼梁2时，释放设备固定装置9、围绕翼梁设置带并且在突出部分15的孔16中布置线缆以将翼梁提升入模具中，从而将翼梁放置在模具中。从而，由于翼梁的根部紧固在根部框架结构内，根部框架结构5跟随翼梁进入模具，该根部框架结构此时没有装配任何根部支承装置，例如底座或类似的突出凸缘。在模制过程之后，可将底座或凸缘连接在根部框架结构5上。

因此，根部框架结构5随着翼梁一起从翼梁还仅仅是翼梁的地方到翼梁在安装地点安装在风轮机轮毂上的地方。

图3所示的固定设备6具有突出部分20和凹陷19形式的设备连接装置。突出部分20的形式为位于固定设备6的顶部以用于连接第二个固定设备的短柱，凹陷19位于固定设备6的底部以用于容纳突出部分。在存储或运输翼梁2的过程中，可将第二个固定设备堆叠在第一个固定设备的顶端。

与固定设备6类似，根部框架结构5配备有短柱21和凹陷22形式的根部框架连接装置。通过这种方式，在存储或运输翼梁的过程中，可将第二个根部框架结构堆叠在第一个根部框架结构的顶端。

这样可将翼梁彼此上下堆叠，并且可通过使用最底部的固定设备6的轮子7并提升最底部的根部框架结构5来同时移动多个翼梁。

当固定设备6具有设置在固定设备的每侧13并且从固定设备的侧面突出的至少两个轮子7时，易于实现多个固定设备6的上下堆叠。堆叠的高度不会因轮子7而增加，而是仅取决于固定设备6的侧部13的高度。

当运输多个翼梁从翼梁的制造地点至模制地点时一该模制地点可能位于另一个地理位置或者有可能在另一个国家，将多个运输系统彼此堆叠在卡车平板上。此外，可能需要将多个翼梁从一个位置运输到另一个容易实现运输系统彼此堆叠在卡车平板或轮船上的位置。

在制造地点，根部框架结构5可以放置在一个主框架结构33内，以用于存储翼梁2或圆木。此外，当移动翼梁2到一个新的位置时，可将根部框架结构5安放在已经位于新的位置的主框架结构33内，从而允许运输单元用于其它目的。

主框架结构33具有主框架支承装置18，以用于同时支承多于一个的根部框架结构5。当主框架结构33保持多个根部框架结构5时，所有的翼梁2或圆木可以通过主框架结构33而不是每个根部框架结构移动。

为使主框架结构能在负载有多个根部框架结构5时独自直立而不倾斜，该主框架结构33在第一侧设有主框架支承装置18，并在与第一侧相对的第二侧设有框架突出装置37。该框架突出装置从第二侧突出，以使主框架结构33在负载有根部框架结构5时可以维持在竖直位置。在图6中，该框架突出装置示出为一底座框架38，该底座框架垂直于主框架结构33的底部延伸并通过支承梁与主框架结构33的上部部分连接。

主框架结构33具有一用于三排根部框架结构5的空间，每排具有容纳两个翼梁2的空间。主框架支承装置18的形式为横杆，在该横杆上设有第一根部框架结构5。如图8所示，两个横杆18布置在一较高的位置，一个较低的横杆设置在两个较高的横杆之间。此外，每个主框架支承装置18具有一主框架连接装置36，该主框架连接装置的形式为一组用于接收根部框架结构5的短柱。根部框架结构5具有凹陷22，以用于容纳短柱并从而将根部框架结构紧固在主框架结构33上。

在另一实施例中，主框架结构33设置有多个横杆18，从而每个框架支承结构5放置在一横杆上或者类似的主框架结构上，并且根部框架结构彼此上下堆叠。

如图5所示，在包括两个运输系统1的运输装置100中，翼梁2彼此上下堆叠。运输装置100具有两个主框架结构：一个前主框架结构29，一个后主框架结构30。前主框架结构29位于第一运输单元28上，后主框架结构30位于第二运输单元31上。第一运输单元28直接与运输车辆连接，第二运输单元31是一卡车平板，该卡车平板通过待牵拉的翼梁连接在运输车辆后方。前、后主框架结构的区别在于：其中一个具有两个较高的主框架部分34和一个较低的主框架部分35，另一个具有一个较高的主框架部分34和两个较低的主框架部分35。

运输装置100还包括一底座框架结构26，以用于支承和固定多个固定设备6。底座框架结构26具有一较高的框架部分23和一较低的框架部分24。每个框架部分具有一用于固定该固定设备6的凹陷22。底座框架结构26位于卡车平板31上，但如果第一运输单元28是一卡车平板，则该底座框架结构也可放置在第一运输单元上。

在如图5，6和7所示的运输装置100中，每个翼梁2都紧固在固定设备6和根部框架结构5内，随后布置在底座框架结构26和两个主框架结构29，30内。第一组三个翼梁2的根部框架结构5每个都设置在第一主框架结构内和主框架结构端柱上的横杆18上，该第一组三个翼梁的固定设备6类似的设置在框架部分23，24上的底座框架结构内。另一组三个翼梁3布置成使其根部框架结构5设置在第二主框架结构内，并且其固定设备6设置在第一组三个翼梁的固定设备上方。这样，可将翼梁2彼此上下堆叠，直至将12个翼梁都排列在运输装置100中。布置在第一主框架结构内的翼梁2的尖端与布置在第二主框架结构内的翼梁的根部相对。因此，翼梁2彼此重叠，从而充分利用两个翼梁之间的空间。

底座框架结构26在图9中示出，并具有两个较高的部分23和一个较低的部分24。底座框架结构具有突出部分25，用以紧固在固定设备的凹陷内。

当已经将固定设备6装在到运输单元上之后，在该固定设备的顶端紧固一横梁32，以便连接所有固定设备并提高运输过程的安全性。

此外，每个根部框架结构5都通过紧固装置-例如通常在卡车上使用的尼龙带紧固到主框架结构上。紧固装置被固定在突出部分15和主框架上的一些紧固部分39的孔中。

运输系统1还可包括一底座框架结构26。该底座框架结构26在制造地点可以位于不同的位置，在该地点，设置在一个根部框架结构和一个固定设备内的翼梁2可以容易地从一个底座框架结构移动至另一个。

排列在运输系统中的各翼梁和堆叠在底座框架结构内的运输系统也可以通过起重机提升底座框架结构和堆叠根部框架结构而被整体移动。

通过使用运输系统，翼梁或圆木可以方便的彼此上下堆叠，在运输过程中，运输系统为翼梁或圆木提供安全距离。此外，运输系统还提供了一种运输解决方案，即根据当前使用的起重机的功率，将排列在运输系统中的多个翼梁整体提升，或分别提升，或仅将翼梁的一部分提升。

在运输之前，通过将第一翼梁或圆木的根端3紧固到第一根部框架结构5并将第一翼梁或圆木放在第一固定设备6中而将翼梁2或圆木紧固在运输系统1上。

第二翼梁2或圆木的第二根端3可以紧固在第二根部框架结构5上，第二翼梁或圆木可以放置在第二固定没备6内。随后，将第一根部框架结构5与第一主框架连接，并将第二固定设备设置在第一固定设备上。最后，将第二根部框架结构5设置在第一根部框架结构上。

在另一实施例中，固定设备具有另一种滚动装置，例如设置在固定装置下方的辊子。

风轮机是指任何能够将风能转换为电力的设备，例如风力发电机、风电机组(WPU)或风能转换机(WEC)。风轮机机舱1是指任何用于容纳风轮机的传动系统6-例如发电机、齿轮等-的腔室。

尽管上面已经结合本发明的优选实施例说明了本发明，但对本领域技术人员显而易见的变型不脱离所附权利要求所限定的发明。

Claims (16)

1.一种运输系统，用于运输风轮机的至少一个叶片或翼梁，该叶片或翼梁具有根端和尖端，该运输系统包括：

-用于保持根端的根部框架结构，和

-固定设备，其用于在根端和尖端之间固定和支承叶片或翼梁，其中，固定设备具有：

至少两个轮子，所述轮子设置在固定设备的每侧；以及

设备连接件，以用于将所述固定设备连接至第二固定设备，从而能将一个固定设备堆叠在另一个固定设备的顶部，所述设备连接件布置在所述至少两个轮子之间。

2.如权利要求1所述的运输系统，其特征在于，根部框架结构包括用于容纳根端的根部支承装置。

3.如权利要求2所述的运输系统，其特征在于，所述用于容纳根端的根部支承装置为突出的凸缘或底座。

4.如权利要求1-3中任一项所述的运输系统，其特征在于，固定设备包括用于接收叶片或翼梁的至少一个设备固定装置，该设备固定装置的轮廓与叶片和/或翼梁的外部形状相配。

5.如权利要求4所述的运输系统，其特征在于，设备固定装置包括用于靠接叶片或翼梁的外侧的衬垫装置。

6.如权利要求4所述的运输系统，其特征在于，设备固定装置包括软管夹。

7.如权利要求4所述的运输系统，其特征在于，设备固定装置包括第一部分和第二部分，第一部分与第二部分铰接连接。

8.如权利要求1-3中任一项所述的运输系统，其特征在于，还包括主框架结构，根部框架结构能连接到该主框架结构上。

9.如权利要求8所述的运输系统，其特征在于，主框架结构具有主框架支承装置，以用于支承两个或更多根部框架结构。

10.如权利要求9所述的运输系统，其特征在于，主框架支承装置位于主框架结构的用于连接根部框架结构的第一侧，在主框架结构的与第一侧相对的第二侧设有框架突出装置，该框架突出装置从第二侧突出，以便当装载有根部框架结构时，使主框架结构保持在竖直位置。

11.如权利要求9所述的运输系统，其特征在于，主框架支承装置是一横杆，在该横杆上支承有固定设备的设备突出装置。

12.如权利要求1-3中任一项所述的运输系统，其特征在于，根部框架结构具有根部框架连接装置，该根部框架连接装置适于接收第二根部框架结构，以使一个根部框架结构能堆叠在另一个根部框架结构上。

13.如权利要求1-3中任一项所述的运输系统，其特征在于，还包括底座框架结构，以用于接收至少一个固定设备。

14.一种运输装置，包括两个如前述权利要求之一所述的运输系统，其中每个叶片或翼梁都具有从根端向尖端延伸的方向，其中，固定设备彼此上下堆叠，并布置在同一底座框架结构中，以使附装在第一运输系统中的叶片或翼梁与附装在第二运输系统中的叶片或翼梁的延伸方向相对。

15.一种用于在运输之前安装一个或多个风轮机叶片或翼梁的安装方法，该叶片或翼梁具有根端(3)和尖端(4)，该方法包括以下步骤：

-将第一叶片或翼梁的根端紧固至如权利要求1所述的运输系统的根部框架结构上，和

-将第一叶片或翼梁安放在如权利要求1所述的运输系统的固定设备内。

16.如权利要求15所述的安装方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-提供主框架结构和第二根部框架结构，

-将第二叶片或翼梁的第二根端紧固至第二根部框架结构，

-将第二叶片或翼梁安放在第二固定设备内，

-连接根部框架结构至主框架结构，

-将第二固定设备布置在固定设备的顶部，以及

-将第二根部框架结构布置在根部框架结构的顶部。