CN102325704B - 三个风力发电机叶片的包装方法和包装系统 - Google Patents

三个风力发电机叶片的包装方法和包装系统 Download PDF

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Abstract

一种用于运输、装卸和贮藏风力发电机叶片(1、2、3)的三个风力发电机叶片(1、2、3)的包装系统。现有技术没有为三个叶片一组的多组叶片提供节省成本的包装系统。本发明的一个方面针对三个风力发电机叶片(1、2、3)的包装方法，且另一方面针对包括根部框架(4)和捆绑框架(5)的包装系统，其中，叶片(1、2、3)处于边朝上的位置中。

Description

三个风力发电机叶片的包装方法和包装系统
技术领域
本发明涉及风力发电机叶片的运输、装卸（handling）和贮藏，并且更特别地，本发明涉及用于运输、装卸和贮藏三个风力发电机叶片一套的多套叶片的包装系统。
背景技术
风力（wind power）已显现为一种碳氢化合物的可行替换方案以及一种可再生能源的有力竞争形式。结果，增加地由风能产生电力是一种全球趋势。风力常常由大型发电机产生，该发电机包括竖直结构，该竖直结构的顶部上设置有至少一个水平轴线风力涡轮机，该风力涡轮机包括一个、两个、三个或多个转子叶片。风电发电机或“风力发电机（aerogenerator）”设计成开发存在于特定位置处的风能，且因此改变高度、控制系统、叶片的个数、叶片定位、以及叶片形状。由于许多原因，具有三个叶片的风力发电机已成为在大型应用中最广泛地采用的构造。
通常将风力发电机集合在风场（wind park）中。因此，通常将各种风力发电机叶片运送至一个指定目的地。在这种情况下，为了使将多个转子叶片运输至指定目的地位置所需的运输交通工具的数量最小化，非常期望有效地利用可用运输空间。另外，由于设计和制造制约，非常难于制造具有绝对相同的特性（例如，完全相同的总重量或剖面分布）的一套三个、或者甚至两个风力发动机叶片。因此，在制造出具有相同预计特性的多个风力发电机叶片之后，为了形成每个风力发电机的一套叶片，制造商通常检查哪些是其间共有最相似的特性（使平均）的叶片组（通常是如上所述的三个叶片一套的多套叶片）。
此外，风力发电机叶片通常具有较大的尺寸和特别的几何形状，且因而在装卸、运输和贮藏期间要求特殊的后勤调节。为了适应风力发电机的较大尺寸，运输系统必须与标准设备（诸如半拖挂卡车、火车、船和起重机）相适应。该系统还必须虑及例如长度大于约30米（约99.4英尺）且宽度大于约2米（约6.6英尺）的叶片的运输和稳定性。此外，该运输和稳定性系统必须为转子叶片提供足够的保护、是节省成本的且遵守国际运输规则。
已提出了很多解决上述与风力涡轮机的转子叶片的装卸、运输和贮藏相关的问题的系统和装置，例如，美国专利No.6983844、美国专利申请公开No.2005/0180833A1、2006/0251517Al、2007/0199847A1、以及欧洲专利申请公开No.EP1997681A2。例如，专利US6983844描述了一种包装风力涡轮机叶片的方法，其中，将叶片的第一端包装在第一包装中，并将叶片的第二端包装在第二包装中，并且其中，在风力发电机叶片的运输期间，彼此紧邻地放置第一叶片的顶端和第二叶片的根部。
发明内容
技术问题
所引文献和其他现有技术中提供的解决方案没有充分地解决与多个风力发电机叶片的装卸、运输和贮藏相关的众多问题。更特别地，现有技术没有为三个叶片一套的多套叶片提供节省成本的包装系统。非常期望具有用于三个叶片一套的多套叶片的运输系统，因为如上所述地，大多数风电厂（wind farm）都采用具有三个叶片的风力发电机。因此，仍需要一种特别适于以下如下方式来装卸、运输和贮藏三个风力发电机叶片一套的多套叶片的运输系统：其有效地利用可用运输空间并为转子叶片提供足够的支撑件和保护、是节省成本的且遵守国际运输规则。
技术方案
为了克服上述缺陷和问题以及其他本文中未提及的缺点，根据本发明的目的，如本文中所体现的和粗略性地描述的，根据本发明的一个方面，提供了一种三个风力发电机叶片的包装方法，其特征在于，包括：邻近第二风力发电机叶片包装第一风力发电机叶片，其中，邻近所述第二风力发电机叶片的根部区域定位所述第一风力发电机叶片的根部区域，并且邻近所述第二风力发电机叶片的顶端区域定位所述第一风力发电机叶片的顶端区域，其中，所述第一风力发电机叶片和所述第二风力发电机叶片从它们的根部区域到它们的顶端区域彼此直接相邻，将所述第一风力发电机叶片和所述第二风力发电机叶片定位在边朝上的位置中；以及邻近所述第二风力发电机叶片将第三风力发电机叶片包装在边朝上的位置中，其中，邻近所述第二风力发电机叶片的根部区域定位所述第三风力发电机叶片的顶端区域，并且邻近所述第二风力发电机叶片的顶端区域定位所述第三风力发电机叶片的根部区域。
在另一方面中，特别是对于运输卡车，朝着运输装置的前侧包装第一和第二风力发电机叶片的根部区域和第三发电机叶片的顶端，并且朝着运输装置的后侧包装第一和第二叶片的顶端区域和第三叶片的根部。
根据本发明的另一方面，提供了一种三个风力发电机叶片的包装系统，其特征在于，包括：根部框架，适于邻近第二风力发电机叶片固定第一风力发电机叶片，其中，所述第一风力发电机叶片的根部区域邻近所述第二风力发电机叶片的根部区域而定位，并且所述第一风力发电机叶片的顶端区域邻近所述第二风力发电机叶片的顶端区域而定位，其中，所述第一风力发电机叶片和所述第二风力发电机叶片从它们的根部区域到它们的顶端区域彼此直接相邻，所述第一风力发电机叶片和所述第二风力发电机叶片定位在边朝上的位置中；以及捆绑框架，适于邻近所述第二风力发电机叶片将第三风力发电机叶片固定在边朝上的位置中，其中，所述第三风力发电机叶片的顶端区域邻近所述第二风力发电机叶片的根部区域而定位，并且所述第三风力发电机叶片的根部区域邻近所述第二风力发电机叶片的顶端区域而定位。
在本发明的另一方面中，根部框架适于固定第三叶片的顶端区域。
在又一方面中，本发明还包括中间支撑件，以邻近第二叶片的根部区域固定第三风力发电机叶片的顶端区域。在另一方面中，本发明还包括连接至第三叶片的根部并通过带子（strap）固定至捆绑框架的梁。
从本说明书中，本发明的其他方面、优点和特征是显而易见的。
有利效果
本发明较现有技术具有多个优点。特别地，本发明的用于三个风力发电机叶片一套的多套叶片的新颖包装系统与标准运输交通工具（包括半拖挂卡车、船和起重机）相适应。此外，本包装系统是非常有利的，因为本发明提供了这样的一种新颖的分配而非在与顶端相反的方向上分布根部，即，每个顶端两个邻近的根部，且每个邻近的根部两个顶端，其允许负载和叶片的尺寸在包装系统中的令人惊讶的有利分布，同时仍保持具有少量部件的虽然简单但牢固的包装系统。
附图说明
无意按比例绘制附图。在图中，各图中图示的每个相同或几乎相同的部件都用相似的标号表示。为了清楚起见，没有在每副图中标出每个部件。
图1是用于三个风力发电机叶片的示例性包装系统的透视图。
图2是用于三个风力发电机叶片的示例性包装系统的俯视图（upperview）。
具体实施方式
本发明并未将其应用限制在本说明书中阐述的部件的结构和布置的细节。本发明能够具有其他实施例并能够以各种方式实践或实现。在以下对优选实施例的详细描述中，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。并且，本文中所使用的措词和术语是出于描述的目的而不应被看作是限制。本文中所使用的“包括（including）”、“包含（comprising）”、或“具有（having）”、“包含（containing）”、“包括（involving）”及其变型意在包括其后列举的各项及其等同物以及另外的项。
图1图示了根据本发明的用于三个风力发电机叶片的示例性包装系统的透视图，且图2图示了该示例性实施例的俯视图。
三个风力发电机叶片1、2、3包装系统包括根部框架4，该根部框架适于邻近第二风力发电机叶片2固定第一风力发电机叶片1，其中，第一叶片1的根部区域邻近第二叶片2的根部区域而定位，并且第一叶片1的顶端区域邻近第二叶片2的顶端区域而定位，所述叶片定位在边朝上的位置中。本包装系统还包括捆绑框架（binding frame）5，该捆绑框架适于邻近第二风力发电机叶片2将第三风力发电机叶片3固定在边朝上的位置中，其中，第三叶片3的顶端区域邻近第二叶片2的根部区域而定位，并且第三叶片3的根部区域邻近第二叶片2的顶端区域而定位。
叶片的根部区域是指叶片的根部末端或接近叶片的根部末端的区域；而顶端区域是指顶端末端或接近顶端末端的区域。接近根部末端或接近顶端末端的区域主要取决于每个风力发电机叶片的结构设计，上述区域限定了装卸和固定叶片的位置。边朝上位置是指竖直的弦线或基本竖直的弦线的位置，其与弦线处于水平或基本水平的位置中的板朝上（flapwise）（或“面朝上（flatwise）”）位置相反。
如图1所描绘的，示例性根部框架4为三角形框架，并具有连接至第一叶片1和第二叶片2的根部环的内部增强拉条（brace）。如图1所描绘的，通过邻近彼此定位第一叶片1和第二叶片2的根部区域，本包装系统允许非常简单且非常小的根部框架4安装构造。在另一方面中，根部框架4能够分成两部分，每一部分都分别连接至第一叶片1和第二叶片2，以进一步接合两个根部框架4部分。
在本发明的另一可替代方面中，（图1和图2中未示出）根部框架4适于固定第三叶片3的顶端区域。通常，风力发电机叶片的顶端末端更易碎，因此，不期望使用顶端末端来支撑叶片的固定装置的负载；因此，在又一方面中，如图1所示，本发明还包括中间支撑件6，以接近顶端末端固定第三叶片3的顶端区域。中间支撑件6可选地为第一叶片1和第二叶片2的叶片根部区域提供辅助支撑件（图1中未示出）。
如图1所示，捆绑框架5适于将第一叶片1和第二叶片2的顶端区域以及第三叶片3的根部区域固定在边朝上的位置中。根部框架4包括：上段，可附接至允许叶片的放置和进一步移动的下段；结构件（诸如支柱）和额外的拉条（如果需要的话）；以及用于支撑和固定叶片的构件，诸如带、条、垫子、轭（yoke）和其他适当的装置。根部框架4、捆绑框架5和中间支撑件6可包括额外的内部或外部结构件和支撑件。
在另一方面中，本发明的包装系统还包括加压盘（pressure tray），该加压盘包括连接至第三叶片3的根部环并通过带子8固定至捆绑框架5的梁（beam）7。该加压盘为包装系统提供额外的稳定性。
在另一方面中，本发明可通过一种包装三个风力发电机叶片的方法来实现，本方法的特征在于，包括：邻近第二风力发电机叶片2包装第一风力发电机叶片1，其中，邻近第二叶片2的根部区域定位第一叶片1的根部区域，并且邻近第二叶片2的顶端区域定位第一叶片1的顶端区域，将所述叶片定位在边朝上的位置中；以及邻近第二风力发电机叶片2将第三风力发电机叶片3包装在边朝上的位置中，其中，邻近第二叶片2的根部区域定位第三叶片的顶端区域，并且邻近第二叶片2的顶端区域定位第三叶片3的根部区域。在另一方面中，特别是对于运输卡车，朝着运输装置的前侧包装第一风力发电机叶片1和第二风力发电机叶片2的根部区域以及第三风力发电机叶片3的顶端，并朝着运输装置的后侧包装第一叶片1和第二叶片2的顶端区域以及第三叶片3的根部。
虽然本包装系统针对的是三个风力发电机叶片，但由于其通用的和组合式的构造，其也可与只有两个风力发电机叶片一起使用。例如，其可以弦线处于约45度的方式来定位两个叶片，降低组合物的总高度。
虽然已通过上述详细说明、附图和实例公开了本发明，但对于本领域技术人员而言，各种等同物、修改和改进将是显而易见的。意在将这些等同物、修改和改进包含在以下权利要求书中。

Claims (6)

1.一种三个风力发电机叶片（1，2，3）的包装方法，其特征在于，包括：
邻近第二风力发电机叶片（2）包装第一风力发电机叶片（1），其中，邻近所述第二风力发电机叶片（2）的根部区域定位所述第一风力发电机叶片（1）的根部区域，并且邻近所述第二风力发电机叶片（2）的顶端区域定位所述第一风力发电机叶片（1）的顶端区域，其中，所述第一风力发电机叶片（1）和所述第二风力发电机叶片（2）从它们的根部区域到它们的顶端区域彼此直接相邻，将所述第一风力发电机叶片（1）和所述第二风力发电机叶片（2）定位在边朝上的位置中；以及
邻近所述第二风力发电机叶片（2）将第三风力发电机叶片（3）包装在边朝上的位置中，其中，邻近所述第二风力发电机叶片（2）的根部区域定位所述第三风力发电机叶片（3）的顶端区域，并且邻近所述第二风力发电机叶片（2）的顶端区域定位所述第三风力发电机叶片（3）的根部区域。
2.根据权利要求1所述的三个风力发电机叶片（1，2，3）的包装方法，其中，朝着运输装置的前侧包装所述第一风力发电机叶片（1）的根部区域和所述第二风力发电机叶片（2）的根部区域以及所述第三风力发电机叶片（3）的顶端，并且朝着所述运输装置的后侧包装所述第一风力发电机叶片（1）的顶端区域和所述第二风力发电机叶片（2）的顶端区域以及所述第三风力发电机叶片（3）的根部。
3.一种三个风力发电机叶片的包装系统，其特征在于，包括：
根部框架（4），适于邻近第二风力发电机叶片（2）固定第一风力发电机叶片（1），其中，所述第一风力发电机叶片（1）的根部区域邻近所述第二风力发电机叶片（2）的根部区域而定位，并且所述第一风力发电机叶片（1）的顶端区域邻近所述第二风力发电机叶片（2）的顶端区域而定位，其中，所述第一风力发电机叶片（1）和所述第二风力发电机叶片（2）从它们的根部区域到它们的顶端区域彼此直接相邻，所述第一风力发电机叶片（1）和所述第二风力发电机叶片（2）定位在边朝上的位置中；以及
捆绑框架（5），适于邻近所述第二风力发电机叶片（2）将第三风力发电机叶片（3）固定在边朝上的位置中，其中，所述第三风力发电机叶片（3）的顶端区域邻近所述第二风力发电机叶片（2）的根部区域而定位，并且所述第三风力发电机叶片（3）的根部区域邻近所述第二风力发电机叶片（2）的顶端区域而定位。
4.根据权利要求3所述的三个风力发电机叶片的包装系统，其中，所述根部框架（4）适于固定所述第三风力发电机叶片（3）的顶端区域。
5.根据权利要求3所述的三个风力发电机叶片的包装系统，还包括中间支撑件（6），以邻近所述第二风力发电机叶片（2）的根部区域固定所述第三风力发电机叶片（3）的顶端区域。
6.根据权利要求3所述的三个风力发电机叶片的包装系统，还包括连接至所述第三风力发电机叶片（3）的根部并通过带子（8）固定至所述捆绑框架（5）的梁（7）。
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