CN102951548B - 一种用于装卸风力发电机转子叶片的装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及并提供一种用于装卸风力发电机转子叶片的装置。所述装置包括机架，其界定至少部分容纳所述转子叶片的内部空间。所述装置进一步包括叶片支撑件和第一杠杆臂，所述叶片支撑件布置在所述内部空间中，且安装到所述机架。所述第一杠杆臂以可旋转方式安装到所述机架，且包括布置在所述内部空间中的夹持端，以及致动器端，所述致动器端可移动，以旋转所述第一杠杆臂，从而将所述转子叶片夹持在所述叶片支撑件和所述夹持端之间。还公开了一种用于装卸风力发电机(10)转子叶片(22)的方法。

Description

一种用于装卸风力发电机转子叶片的装置以及方法
技术领域
本发明大体涉及用于装卸风力发电机转子叶片以及将所述转子叶片安装到风力发电机上的方法和系统，确切地说，涉及例如用吊车吊起和对齐所述转子叶片的装卸装置，且涉及相关方法。
背景技术 至少一些已知的风力发电机包括塔筒和安装在塔筒上的机舱。转子以可旋转方式安装到机舱并通过轴连接到发电机。多片叶片从所述转子延伸出。所述叶片朝向一定的方向，这样穿过叶片的风就会使转子转动、并使轴旋转，从而驱动发电机发电。
现代风力发电机的转子的直径和重量通常较大。现代转子的直径可大于120米，且包括风力发电机轮毂以及例如三片风力发电机叶片在内的转子的重量总计可达50吨或以上。因此，风力发电机的安装通常需要昂贵的工作设备，且组装期所需的持续时间是很重要的成本要素，尤其对于离岸风力发电机而言。安装风力发电机可包括以下步骤：将不同元件运输到风力发电机站，在地面或在浮式平台上组装塔筒节且/或竖立塔筒，将风力发电机轮毂预先安装在机舱上，通过吊车吊起风力发电机机舱并将机舱安装在塔筒顶部上。之后，可通过绳或固定设备将叶片依次紧固到吊车的带钩滑车上，将叶片吊起到紧挨轮毂的位置，并将叶片安装到轮毂上。
由于转子叶片的暴露面较大，所以在起重期间，甚至很小的一阵风都可能对转子叶片的位置产生较大影响。因为风力发电机安装在尤其与风接触的区域中，所以将叶片举起到其组装位置的进展可能很慢。
对于叶片安装而言，通常用许多螺钉或螺栓将转子叶片紧固到轮毂上，所述螺钉或螺栓从转子叶片的根部分向外凸出。在紧固前，转子叶片通常与支承面和轮毂中各个孔排列成的图案准确对齐。当转子叶片接近其组装位置时，通常要格外小心防止螺栓损坏通常由复合材料制成的转子和/或机舱。
这些通常会损失大量时间，从而延长了组装期，且因此增加了人力成本以及昂贵工作设备的成本。
鉴于上述内容，需要可减少风力发电机转子叶片的安装时间的方法和工具。
发明内容
一方面，本发明提供一种用于装卸风力发电机转子叶片的装置。所述装置包括机架，其界定至少部分容纳所述转子叶片的内部空间。所述装置进一步包括叶片支撑件和第一杠杆臂，所述叶片支撑件布置在所述内部空间中，且安装到所述机架。所述第一杠杆臂以可旋转方式安装到所述机架，且包括布置在所述内部空间中的夹持端，以及致动器端，所述致动器端可移动，以旋转所述第一杠杆臂，从而将所述转子叶片夹持在所述叶片支撑件和所述夹持端之间。
所述的装置，其进一步包括，可连接到起重工具的固定装置、第一致动器，以及连接所述固定装置和所述第一致动器的第一柔性连接元件，其中所述第一致动器适用于改变所述固定装置和所述第一致动器之间的所述第一柔性连接元件的长度。其中所述第一柔性连接元件包括第一部分和第二部分，所述第一部分连接所述固定装置和所述第一致动器，且所述第二部分具有不变长度，并连接所述固定装置和所述致动器端，且其中所述第一致动器适用于改变所述第一部分的长度。其进一步包括，具有不变长度的第二柔性连接元件，其连接所述固定装置和所述致动器端。
所述的装置，其进一步包括，第三柔性连接元件、第二致动器，以及以可旋转方式安装到所述机架的第二杠杆臂，所述第二杠杆臂包括布置在所述内部空间中的夹持端，以及与所述固定装置连接的致动器端，其中所述第二致动器适用于改变所述第三柔性连接元件的长度，所述第三柔性连接元件通过所述固定装置连接所述第二致动器和所述第二杠杆臂的所述致动器端；或者适用于改变所述第三柔性连接元件的一部分的长度，所述第三柔性连接元件连接所述第二致动器和所述固定装置。其中所述第一柔性连接元件、所述第二柔性连接元件和所述第三柔性连接元件中的至少一者从包含线、绳、线缆和链条的组中选择。
所述的装置，其进一步包括以下项中的至少一项：第一垫，其安装到所述夹持端；以及至少一个第二垫，其安装到所述机架，且构成所述叶片支撑件的至少一部分。
所述的装置，其进一步包括以下项中的至少一项：挡风罩，其安装到所述机架；导轨，其布置在所述机架上；以及至少一个轮子，其布置在所述机架之下。
另一方面，本发明提供一种用于装卸风力发电机转子叶片的起重系统。所述起重系统包括起重工具和装卸装置。所述装卸装置包括：机架，其界定至少部分容纳所述转子叶片的内部空间；叶片支撑件，其安装到所述机架；以及第一杠杆臂，其以可旋转方式安装到所述机架。所述第一杠杆臂包括布置在所述内部空间中的夹紧端，以及致动器端，所述致动器端连接到所述起重工具，从而在所述起重工具吊起所述装卸装置时，将所述转子叶片夹紧在所述叶片支撑件和所述夹紧端之间。其进一步包括，固定装置、安装到所述机架的致动器、包括第一部分和第二部分的柔性连接元件，所述第一部分连接所述固定装置和所述第一致动器，所述第二部分具有不变长度且连接所述致动器端和所述固定装置，其中所述致动器适用于改变所述第一部分的长度。
所述的起重系统，其进一步包括，固定装置、安装到所述机架的第一致动器、第一柔性连接元件和第二柔性连接元件，所述第一柔性连接元件连接所述固定装置和所述第一致动器，所述第二柔性连接元件具有不变长度且连接所述致动器端和所述固定装置，其中所述致动器适用于改变所述第一柔性连接元件的长度。其中所述起重系统适用于通过用所述第一致动器改变所述第一柔性连接元件的所述长度，来使所述装卸装置围绕垂直平面中跨过所述机架的轴旋转。其中所述装卸装置进一步包括，安装到所述机架的第二致动器，以及以可旋转方式安装到所述机架的第二杠杆臂，所述第二杠杆臂包括布置在所述内部空间中的夹紧端，以及通过第三柔性连接元件连接到所述固定装置的致动器端，所述第三柔性连接元件也连接所述固定装置和所述第二致动器，其中所述第二致动器适用于改变所述第三柔性连接元件的长度。所述的起重系统，其中所述起重系统适用于通过用所述第二致动器改变所述第三柔性连接元件的所述长度，来使所述轴旋转。所述的起重系统，其进一步包括，安装到所述机架的挡风罩。
又一方面，本发明提供一种用于装卸风力发电机转子叶片的方法。所述方法包括，在所述转子叶片上从所述转子叶片的前缘侧开始至少部分移动装卸装置，同时所述转子叶片固定在运输支架中，以便所述转子叶片由布置在内部空间中的叶片支撑件支撑，所述内部空间由所述装卸装置的机架界定。将以可移动方式安装到所述机架的夹持元件移动到所述转子叶片的表面上，以在所述内部空间内将所述转子叶片夹持在所述夹持元件和所述叶片支撑件之间。所述的方法，其中所述夹持元件安装到杠杆臂的夹持端，所述杠杆臂以可旋转方式安装到所述机架，且其中移动所述夹持元件包括旋转所述杠杆臂，以夹持所述转子叶片。其中所述装卸装置包括第一致动器，所述方法进一步包括以下操作中的至少一项：锁定所述杠杆臂；在起重工具和所述第一致动器之间构成第一连接件；在所述起重工具和所述杠杆臂的致动器端之间构成第二连接件；用所述起重工具吊起所述装卸装置和已夹持的转子叶片；以及使用所述第一致动器改变所述第一连接件的长度。
所述的方法，其中移动所述装卸装置包括，通过斜坡移动所述装卸装置。其进一步包括以下操作中的至少一项：在移动所述装卸装置述装卸装置布置在另一个装卸装置上；
将所述转子叶片从所述运输支架中释放；将挡风罩安装到所述机架；将所述已夹持的转子叶片安装到所述风力发电机的轮毂上；以及将所述转子叶片从所述装卸装置中释放。
本发明的其他方面内容、优点和特性在随附权利要求书、具体说明和附图中显而易见。
附图说明
本说明书的其余部分参照附图，针对所属领域的技术人员，完整且可实现地具体阐明了本发明，包括其最佳模式，其中：
图1为示例性风力发电机的透视图。
图2所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置。
图3所示为根据另一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置。
图4所示为根据又一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置。
图5所示为根据再一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置。
图6所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的起重系统。
图7所示为根据另一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的起重系统。
图8和图9所示为根据各项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置和方法。
图10所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置。
图11所示为根据再一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置。
图12所示为根据各项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的装置和方法。
图13所示为根据一项实施例安装到风力发电机转子叶片的根部分的对齐辅助工具。
图14所示为根据另一项实施例安装到风力发电机转子叶片的根部分的对齐辅助工具。
图15所示为根据再一项实施例安装到风力发电机转子叶片的根部分的对齐辅助工具。
图16所示为根据又一项实施例安装到风力发电机转子叶片的根部分的对齐辅助工具。
图17所示为根据一项实施例的用于风力发电机转子叶片的对齐辅助工具。
图18所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法的流程图。
图19所示为根据另一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法的流程图。
图20所示为根据又一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法的流程图。
图21所示为根据另一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法的流程图。
元件符号列表：
具体实施方式
现将详细参考各项实施例，其中一个或多个实例会在每幅图中进行图示。各个实例用以解释本发明而非限制本发明。例如，图示或描述为一项实施例的一部分的特征可用于或结合其他实施例，从而得到另一项实施例。本发明意图包括此类修改和变化。
本专利申请文件所述的实施例包括装卸装置以及包括装卸装置在内的起重系统，所述装卸装置可对风力发电机转子叶片，尤其对例如在运输船上成堆提供的转子叶片进行高效抓紧、吊起和/或定向。
本专利申请文件所用术语“叶片”是指在相对于周围流体运动时产生反作用力的任意装置。本专利申请文件所用术语“风力发电机”是指通过风能产生转动能，具体而言，将风的动能转化成机械能的任意装置。本专利申请文件所用术语“风力发电机”是指从产生于风能的转动能中产生电能，具体而言，将从风的动能中转换得到的机械能转换成电能的任意风力发电机。本专利申请文件所用术语“柔性柔性连接元件”是指线、绳、线缆或链条。
图1为示例性风力发电机10的透视图。在示例性实施例中，风力发电机10为水平轴风力发电机。或者，风力发电机10也可以为垂直轴风力发电机。在示例性实施例中，风力发电机10包括从支撑系统14延伸出的塔筒12、安装到塔筒12上的机舱16，以及连接到机舱16的转子18。支撑系统14可布置于或设于近岸风力发电机10的底座上。在替代性实施例中，风力发电机10为离岸风力发电机。在此项实施例中，支撑系统14通常可布置于且/或设于浮式平台或导管架基础上，所述浮式平台被锚定到水下地面上。
机舱16还包括至少一座测风塔58，所述测风塔包括风向标和风速计(均未在图1中显示)。转子18包括可旋转轮毂20和连接到可旋转轮毂20且从所述轮毂向外延伸的至少一片转子叶片22。在一项示例性实施例中，转子18具有三片转子叶片22。在一项替代性实施例中，转子18包括三片以上或三片以下的转子叶片22。在所述示例性实施例中，塔筒12是使用钢管制造的，以在支撑系统14与机舱16之间界定一个腔(图1中未显示)。在一项替代性实施例中，塔筒12为高度合适的任意合适类型的塔筒。
转子叶片22围绕轮毂20隔开，以促使转子18旋转，从而将风的动能转化成可用的机械能，随后转化成电能。转子叶片22通过在多个负载转移区26处将叶根部分24连接到轮毂20来与轮毂20进行配合。负载转移区26具有轮毂负载转移区和叶片负载转移区(图1中均未显示)。转子叶片22引起的负载经由负载转移区26转移到轮毂20。
在一项实施例中，转子叶片22的长度介于约15米(m)到约90m之间。或者，转子叶片22可具有可使风力发电机10如本专利申请文件所述一般运行的任意合适长度。例如，叶片长度的其他非限制性实例包括10m或以下、20m、37m，或大于90m的长度。随着风从方向28击打转子叶片22，转子18围绕旋转轴30旋转。随着转子叶片22旋转并受到离心力的作用，转子叶片22也受到各种力和力矩的作用。鉴于此，转子叶片22可能会从一个中性位置或非偏转位置偏转和/或旋转至偏转位置。
此外，转子叶片22的桨距角或叶片距，即决定转子叶片22相对于风向28的角度的角，可通过变桨调整系统32进行更改，以通过调整至少一片转子叶片22相对于风矢量的角位置来控制风力发电机10产生的负载和电力。本实施例显示了转子叶片22的变桨轴(pitchaxes)34。在风力发电机10运行期间，变桨调整系统32可改变转子叶片22的叶片距，使转子叶片22移到顺桨位置(feathered position)，这样至少一片转子叶片22相对于风矢量的角度可以让朝向风矢量的转子叶片22的表面区域最小，这促使转子18的转速减小和/或促使转子18失速。
在示例性实施例中，每片转子叶片22的叶片距由控制系统36单独控制。或者，所有转子叶片22的叶片距可由控制系统36同时控制。此外，在示例性实施例中，随着方向28改变，可围绕偏航轴38控制机舱16的偏航方向，以将转子叶片22设置在相对于方向28的合适位置。
在示例性实施例中，所示的控制系统36处于机舱16中的中心，但是，控制系统36可为分布于风力发电机10各处、支撑系统14上、风电场内和/或远程控制中心处的分散式系统。控制系统36包括一个配置成执行本专利申请文件所述的方法和/或步骤的处理器40。此外，本专利申请文件所述的许多其他部件包括处理器。本专利申请文件所用术语“处理器”并不限于在所属领域中称为计算机的集成电路，而是广泛地指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其他可编程电路，且本专利申请文件中所用的这些术语可互换。应了解，处理器和/或控制系统还可包括存储器、输入通道和/或输出通道。
图2所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片22的装置100的截面图。装置100具有机架110，其具有用于至少部分容纳转子叶片22的内部空间105。在图2所示的示例性实施例中，转子叶片22的后缘229布置在内部空间105之外。
通常情况下，机架110沿与所示垂直截面图垂直的方向延伸，以使转子叶片22的一部分布置在内部空间105中，所述内部空间具有大体与图2所示截面图垂直的转子叶片22的翼展(span line)227。机架110可由轭状物等构成，所述轭状物可围绕转子叶片22进行布置，通常进行部分布置。
在图2所示示例性实施例中，所示垂直截面图中的机架110为c形，且在左侧开口。因此，当转子叶片22由运输托架或紧固装置进行支撑，例如固定在船上的运输支架(图2未显示)中时，机架110可围绕转子叶片22进行布置。通常情况下，装置100在已固定转子叶片22上从转子叶片22的前缘侧开始至少部分移动，以将转子叶片22支撑在内部空间105内。
在图2所示示例性实施例中，两个垫172、173布置在内部空间105中。两个垫172、173构成叶片支撑件的至少一部分。通常情况下，垫172、173通过相应接头162、163安装到机架110上。因此，可有助于使支撑系统适用于不同的转子叶片。此外，机架110可具有用于垫172、173的锚定点阵列。这样也可有助于使支撑系统适用于不同的转子叶片。
根据一项实施例，第一杠杆臂150以可旋转方式安装到c形机架110的中间部分116上。第一杠杆臂150的第一部分151布置在内部空间105中，且杠杆臂150的第二部分152布置在机架110之外。安装到c形机架110的中间部分116上的接头140可使所示垂直截面图中所示的第一杠杆臂150进行旋转运动。
在图2所示的示例性实施例中，第一杠杆臂150为大体L形。第一部分151和第二部分152之间的角可例如介于约40°至约160°之间，通常情况下，介于约70°至约120°之间。第一杠杆臂150具有布置在内部空间105中的夹持端153，以及通常布置在机架110之外的致动器端154。垫171通常通过接头161安装到夹持端153。由叶片支撑件172、173支撑的转子叶片22可被暂时夹持在叶片支撑件172、173和构成夹持元件的垫171之间。这可以通过以下方式实现：旋转第一杠杆臂150，以使垫171和173之间的距离减小，直到垫171移动到转子叶片22的外表面上为止。作为将垫171用作夹持元件的替代，安装到第一杠杆臂150的一个或几个销，或者安装到第一杠杆臂150上的合适形状的板可用于将转子叶片22夹持在机架110的内部空间105内。通常情况下，通过旋转第一杠杆臂150，可分别在叶片支撑件172、173和夹持端153之间，以及在叶片支撑件172、173和垫171之间将转子叶片22暂时夹紧。因此，下文中夹持端153也称为夹紧端。
通常情况下，垫171、172、173的表面具有合适形状，以便可分别安全地支撑和夹紧转子叶片22。例如，垫171、172、173可具有大体流畅地沿转子叶片翼型的相应部分延伸的外表面。例如，垫172的形状通常与转子叶片22的前缘部分228的形状一致。如图2所示，垫173的形状可与转子叶片22的压力侧的一部分一致，且垫171的形状可与转子叶片22的吸入侧的一部分一致。或者或此外，垫171、172、173的外表面可包括增强摩擦型表面。例如，垫171、172、173的外表面可由具有处理方式的相应硫化橡胶层形成。因此，可增强转子叶片22和垫171、172、173之间的抓力。
图2通常对应于例如在用吊车(图2中未图示)等起重工具吊起转子叶片22期间，在夹紧端153和叶片支撑件172、173之间夹紧转子叶片22的情况。第一柔性连接元件111和第二柔性连接元件112由连接到固定装置125的起重工具固定成绷紧状态。固定装置125可形成装置100的一部分，或起重工具的一部分。
根据一项实施例，第二柔性连接元件112具有不变长度，且连接固定装置125和致动器端154。因为起重工具和致动器端154通过具有不变长度的柔性连接元件112连接，所以当起重工具吊起固定装置125时，第一杠杆臂150通过垫171向转子叶片22施加力。当起重工具进一步吊起固定装置125时，转子叶片22被夹持在已吊起的装置100中。在下文中，装置100也分别称为装卸装置和叶片抓爪器。
为装载或卸载转子叶片22，固定装置125相对于机架110被降低。因此，第一柔性连接元件111、第二柔性连接元件112放松，且第一杠杆臂150位于吊起垫171的顺时针旋转位置。同样，在将转子叶片22布置在垫172、173构成的叶片支撑件上之后，可通过吊起固定装置125使第一杠杆臂150逆时针旋转，以夹紧转子叶片22。
根据一项实施例，第一致动器120布置在机架110上，且通过第一柔性连接元件111与固定装置125连接，所述第一柔性连接元件可通过安装到机架110上的滚轴102改变方向。第一致动器120可为以水力方式或机电方式驱动的线性或旋转致动器。第一致动器120经配置以改变第一柔性连接元件111的长度。如下文所述，可通过在起重期间改变第一柔性连接元件111的长度，来转动叶片抓爪器100。
因为使用连接到起重工具的可以可旋转方式移动的杠杆臂150，所以在起重期间转子叶片22由夹紧力夹紧，在给定几何模型中，所述夹紧力由转子叶片重量、叶片抓爪器重量以及可由风施加到转子叶片22上的气动负载决定。因此，施加到转子叶片22上的抓力自适应作用在叶片22上的气动负载。这样，在仍允许安全吊起转子叶片22的起重过程中，只施加相对较低的抓力。
作为对使用两个柔性连接元件111、112的替代，一个柔性连接元件11可用于将第一致动器120与固定装置125连接，且将固定装置125与致动器端154连接。在此项实施例中，柔性连接元件11固定在固定装置125处，以使柔性连接元件11分为第一部分111和第二部分112。第一部分111连接固定装置125和第一致动器120，所述第一致动器适用于改变第一部分111的长度。第二部分112的长度不变，且连接固定装置125和第一杠杆臂150的致动器端154。
根据一项实施例，几个轮子181、182安装到机架110且安装到所述机架之下。因此，为了将转子叶片22从用于将转子叶片22运输到风力发电机竖立侧的运输支架中移出，叶片抓爪器100可容易地移动到运输支架中。
根据进一步实施例，导轨118布置在机架110上，例如使用合适外壳117的第一致动器120上方。通常情况下，轮子181、182和导轨118通过布置以使几个叶片抓爪器100可布置在彼此上方，每个叶片抓爪器的轮子位于另一个叶片抓爪器的的相应导轨上。因此，几个叶片抓爪器可一起移动到运输支架中。导轨118上和/或处的额外轮子挡板119可有助于实现上述情况。
图3通过截面图显示了用于装卸风力发电机转子叶片22的叶片抓爪器1001的一项实施例。叶片抓爪器1001类似于图2所示叶片抓爪器100。但为清晰起见，抓爪器1001的可选轮子和导轨未在图3中进行图示。图3所示为处于已吊起位置的叶片抓爪器1001。包括转子叶片22在内的叶片抓爪器1001的重心115通常布置在内部空间105中。
根据一项实施例，在与图3所示截面图平行的进一步垂直截面图中，叶片抓爪器1001包括安装到机架110的第二致动器(图3中未图示)，以及以可旋转方式安装到机架110的第二杠杆臂(图3中未图示)。所述进一步垂直截面图通常类似于图3所示截面图。第二杠杆臂也通常包括布置在内部空间105中的夹紧端，以及连接到固定装置125的致动器端。致动器端和固定装置125可通过第三柔性连接元件(图3中未图示)连接，所述第三柔性连接元件也连接固定装置125和第二致动器220。通常情况下，第二致动器适用于改变第三柔性连接元件的长度。在此项实施例中，重心115通常布置在图3所示的垂直截面图以及所述进一步垂直截面图之间。使用杠杆臂可有助于夹紧转子叶片22。此外，可使用与固定装置125连接的第一致动器和第二致动器，来调整转子叶片22的方向。
在吊起具有叶片22的叶片抓爪器1001期间，c形机架110的中间部分116通常大体垂直定向，如图3所示。此外，转子叶片22的弦长线(cord line)221与穿过框110的垂直轴107之间的角通常大体等于或小于90°。因此，叶片抓爪器1001可安全吊起转子叶片22。
根据一项实施例，支撑系统的垫173以及安装到第一杠杆臂150的夹紧端154的垫171贴近转子叶片22的壳222的外表面，以使垫171和垫173之间的夹紧力大体由转子叶片22的翼梁帽223传送。因此，可在没有使叶片受损的风险下，向转子叶片22施加足够大的夹紧力。
图4所示为根据一项实施例包括转子叶片22在内的叶片抓爪器1001的截面图。与图3相比，在图4所示实施例中，第一致动器120使第一柔性连接元件111的长度增大。因此，弦长线221和垂直轴107之间的角增大，且重心115相对于固定装置125降低。当转子叶片22在安装到轮毂之前被起重到风力发电机轮毂时，这可用于对转子叶片22进行定向。
图5所示为根据另一项实施例包括转子叶片22在内的叶片抓爪器1001的截面图。转子叶片22也在支撑系统172、173的垫173与安装到第一杠杆臂150的夹紧端154的垫171之间夹紧，但所述转子叶片的方向不同。在图4和图5所示的实施例中，垫171分别挤压转子叶片22的吸入侧和转子叶片22的压力侧。因此，同一叶片抓爪器1001可以两个方向吊起转子叶片22。例如，通过交换通常具有不同形状的垫171和173可实现上述目标。
图6示意性图示了用于装卸风力发电机的转子叶片22的起重系统500的一项实施例。起重系统500包括起重工具400，通常为吊车。在图6所示的示例性实施例中，仅图示了吊杆401、吊索403和带钩滑车或吊车400的抓爪器402。
起重系统500进一步包括如参考图2至图5所述的叶片抓爪器100、1001。为清晰起见，仅示意性图示了叶片抓爪器100、1001。叶片抓爪器100、1001包括机架110，其界定至少部分容纳转子叶片(图6中未图示)的内部空间105。转子叶片通常由安装到机架110的叶片支撑件(图6中未图示)支撑，以便受支撑的转子叶片的翼展大体平行于轴128，所述轴穿过内部空间105，且大体平行于c形机架110的中间部分116。例如，受支撑的转子叶片的翼展可大体对应于轴128。中间部分116通常构成机架110的后墙或后侧，且布置在机架110的底侧和顶侧之间。通常情况下，轴128和受支撑的转子叶片的翼展也分别大体平行于底侧和顶侧。
根据一项实施例，第一杠杆臂150以可旋转方式安装到机架110。第一杠杆臂150包括布置在内部空间105中的夹紧端(图6中未图示)，以及通过长度不变的连接件112连接到固定装置125的致动器端154，所述固定装置与起重工具400连接；这样，当起重工具400吊起叶片抓爪器100、1001时，转子叶片被夹紧在叶片支撑件和夹紧端之间。致动器端154和固定装置125的悬挂点126之间的连接件112可由第一柔性连接元件的第二部分或由第二柔性连接元件构成。第一致动器120(图6中未图示)通常安装到机架110，例如安装到所述机架的顶侧上，且所述第一致动器通过连接件111与悬挂点126连接。连接件111通常通过滚轴102来进行偏转。如果连接件112由第一柔性连接元件的第二部分或由第一柔性连接元件构成，则连接件111可由第一柔性连接元件的第一部分构成。当使用第一致动器改变连接件111的长度时，机架110围绕轴128进行旋转。因此，已吊起的转子叶片可通过第一致动器分别围绕轴128和翼展进行旋转。换言之，已吊起的转子叶片可通过第一致动器，在大体垂直于转子叶片的翼展的平面中进行旋转。在下文中，连接件111和连接件112也分别称为第一连接件和第二连接件。
根据一项实施例，通常由第三柔性连接元件构成的第三连接件113将第二致动器(图6中未图示)与固定装置125连接，且与以可旋转方式安装到机架110的第二杠杆臂250连接。通常情况下，第三连接件113由安装到机架110的滚轴202来进行偏转。第二杠杆臂250通常也具有布置在内部空间105中的夹紧端，以及通过第三连接件113与固定装置125连接的致动器端。在图6所示的示例性实施例中，第三连接件113通过滚轴137或眼孔137轻轻穿过固定装置125。滚轴137通常与悬挂点126相对布置。此外，吊车400的抓爪器402通常在悬挂点126和滚轴137之间抓紧固定装置125。这有助于在起重期间保持叶片抓爪器100、1001平衡。
在吊起之前，转子叶片通过放松的连接件111、112、113布置在内部空间105中。之后，例如通过用吊车400吊起固定装置125，可将转子叶片夹紧在第一杠杆臂150和第二杠杆臂250的致动器端与通常由布置在内部空间105中的相应垫(图6中未图示)构成的叶片支撑件之间。进一步吊起固定装置125即可吊起叶片抓爪器100、1001和已夹紧的转子叶片。
当第二致动器在起重期间分别改变第三柔性连接元件113和第三连接件113的长度时，叶片抓爪器100、1001的轴128改变其在垂直平面上的方向。换言之，已吊起的转子叶片的翼展可通过第二致动器而垂直旋转。使用经配置以分别独立改变第一连接件111和第三连接件113的长度的第一致动器和第二致动器允许叶片抓爪器100、1001和已夹紧的转子叶片的方向在两个独立的旋转方向上。例如，第一连接件111和第三连接件113的长度可改变同等幅度，以使叶片抓爪器100、1001和已夹紧的转子叶片仅围绕轴128旋转。为仅在垂直平面中旋转具有已夹紧的转子叶片的转子叶片抓爪器100、1001，第二致动器可仅改变第三连接件113的长度，同时保持第一连接件111的长度不变。使用叶片抓爪器100、1001的第一致动器和第二致动器在两个独立的旋转方向上对叶片抓爪器100、1001和已夹紧的转子叶片进行定向，有助于将转子叶片的根部分与轮毂对齐。这样，可减少将转子叶片组装到轮毂上的时间。
在另一项实施例中，第三柔性连接元件113固定在滚轴137的位置上。因此，第二致动器仅可改变第三柔性连接元件113的第一部分的长度。这样也允许在两个独立的旋转方向上对叶片抓爪器100、1001和已夹紧的转子叶片进行定向。
图7图示了根据一项实施例用于装卸风力发电机的转子叶片22的起重系统5001的侧视图。起重系统5001类似于参考图6所述的起重系统500。但是，固定装置125直接连接到起重工具4001的吊索403，且因此也可形成吊车等起重工具4001的一部分。除此之外，当从机架110的中间部分116的侧面进行观看时，图7所示附图通常也对应于图6所示的起重工具500。此外，图中图示了已夹紧的转子叶片22。通常情况下，机架110在已夹紧的转子叶片22的翼展127的方向上的延伸小于转子叶片22在此方向上的延伸。
在图7所示的示例性实施例中，第一致动器120和第二致动器220安装到机架110。第一致动器120通过第一连接件(图7中未图示)与固定装置125连接。固定装置125与第一杠杆臂150的致动器端154连接。此外，固定装置125与第二杠杆臂150的致动器端254连接，且通过第三连接件113与第二致动器250连接。
转子叶片22的夹紧和吊起可通过吊起类似于如参考图6所述的固定装置125来实现。但是，在夹紧转子叶片22之后，可执行进一步过程，即锁定转子叶片22。例如，锁定销142、242可插入相应接头140、240中，以防止第一杠杆臂150和第二杠杆臂250在起重过程中发生任何旋转。
图8和9通过截面图图示了根据各项实施例用于装卸风力发电机转子叶片22的叶片抓爪器100装置和方法。图8所示的转子叶片22固定在例如船上的运输支架(图8中未图示)中。通常情况下，叶片抓爪器100的延伸可通过选择，以便在柔性连接元件111、112放松时，所述叶片抓爪器在不碰撞转子叶片22的情况下，向固定在运输支架中的所述转子叶片移动，且至少部分包围所述转子叶片。为将转子叶片22从运输支架移除，叶片抓爪器100通常从图8所示的第一位置移动到图9所示的第二位置。在第二位置上，叶片抓爪器100的叶片支撑件172、173被作用在或可作用在运输支架中固定的转子叶片22上。叶片抓爪器100可手动移动或由小卡车移动到第二位置。
通常情况下，叶片抓爪器100在转子叶片22上从转子叶片22的前缘侧开始部分移动，同时转子叶片22固定在运输支架中，以便转子叶片22由垫172、173支撑。之后，垫171通常移动到转子叶片22的上表面上，以便转子叶片夹持在垫171和垫173之间的内部空间105内。这通常通过旋转安装有垫171的杠杆臂150来实现。之后，可将转子叶片22从运输支架中释放。
根据一项实施例，斜坡600用于帮助从运输支架中释放转子叶片22。这样，可克服第一位置和第二位置之间的高度差。斜坡600通常具有不同导轨601、602，用于叶片抓爪器100的轮子181和182。因此，叶片抓爪器100可在已定路径上，从位于转子叶片22旁边的第一位置移动到第二位置，在所述第二位置上，转子叶片22贴近叶片支撑件垫172、173。此外，斜坡600可具有形状合适的和/或倾斜的轨道601、602，以便叶片抓爪器100可在斜坡600上向固定在运输支架中的转子叶片22移动，此过程中，弦长线向地面倾斜，例如倾斜度高达15°或甚至更高。
通常情况下，轨道601、602的斜度和/或曲率可通过选择，以使叶片抓爪器100沿合适方向移动到第二位置，例如在图9所示的大体水平位置上。叶片抓爪器100可例如具有四个轮子181、182，其中两个轮子与另外两个轮子相比，更靠近叶片抓爪器110的中间部分116进行布置。在图8和图9所示的示例性实施例中，更靠近中间部分116布置的轮子182的路径计(path gage)小于另外两个轮子181的路径计。轮对181的轨道可例如对应于轮对182的轨道，但轮对181和轮对182之间偏移一定距离。
此外，图8所示的垫173可围绕接头163旋转，以有助于将叶片抓爪器100移动到第二位置上。在使叶片抓爪器向转子叶片22移动以便垫172贴近转子叶片22之后，垫173可向图9所示的支撑位置转动。
此外，第一杠杆臂150可锁定在安全位置，以免意外碰撞转子叶片22。当叶片抓爪器100已到达第二位置时，第一杠杆臂150可解除锁定，且固定装置125可连接到吊车等起重工具。之后，起重工具吊起固定装置125和致动器端154，从而使第一杠杆臂150旋转，直到转子叶片22在夹紧端153和叶片支撑件172、173之间夹紧为止。现在，可将转子叶片22从运输支架中释放。之后，起重工具可将已夹紧的转子叶片22和叶片抓爪器100一起吊起。在吊起转子叶片22之前，第一杠杆臂150可锁定在夹紧位置上。因为起重工具不需要将叶片抓爪器100移动到第二位置上，所以当至少两个叶片抓爪器100用于装卸两片或两片以上转子叶片22或转子叶片部分时，转子叶片的组装时间可减少。例如，当吊起先被夹紧的转子叶片22时，两个叶片抓爪器100中的一者可布置在第二转子叶片22的相应第二位置上。
图10示意性图示了根据一项实施例具有转子叶片22的叶片抓爪器100的侧视图。图10所示附图对应于有关转子叶片22的根部分225的视图。在夹紧转子叶片22之后以及吊起所述转子叶片之前，挡风罩300可安装到机架110上。通常情况下，挡风罩300例如通过合适的连接器37，以可释放方式安装到机架110的中间部分116上。在吊起叶片22的过程中，即使风力条件不变，风28的速度通常也会改变。对转子叶片22进行起重和定向的过程可持续长达几十分钟。在此时间段内，外部风力条件可能改变。因此，在对转子叶片22进行起重且相对于风力发电机轮毂对转子叶片22进行定向的过程中，叶片抓爪器100和已夹紧的转子叶片22受到的气动力可能不稳定。鉴于转子叶片22的形状，可在对转子叶片22进行起重和定向的过程中，向转子叶片22施加较大的气动力。使用挡风罩300可大大减小这些气动力的振幅和/或变化。在所示垂直截面图中，挡风罩300可具有抛物线轮廓，或形状为圆柱段。在其他实施例中，挡风罩300的形状可通过选择，以至少部分补偿作用在转子叶片22的不受遮挡部分的气动力。
图11所示为根据一项实施例对叶片抓爪器100和转子叶片22的遮挡。图11所示附图可对应于图10在吊起叶片抓爪器100和转子叶片22的过程中从风侧进行观看时的附图。
根据一项实施例，挡风罩300的延伸至少在已夹紧的转子叶片22的翼展127的方向上超过机架110的延伸。此外，挡风罩300通常安装到机架110上，以便当从通常安装有挡风罩300的中间部分116的侧面进行观看时，机架110不可见。因此，在对转子叶片22进行起重和定向的过程中，至少可为机架110以及布置在机架110内的风力叶片22部分遮挡风。通常情况下，当从中间部分116的侧面进行观看时，第一致动器和第二致动器也不可见。
通常情况下，至少转子叶片22的根部分225不被遮挡，以使根部分225安装到风力发电机的轮毂上。挡风罩300可完全覆盖转子叶片22的剩余部分。在其他实施例中，至少转子叶片22的尖端部分不被挡风罩300覆盖。
图12通过垂直截面图图示了叶片抓爪器100、1002的各项实施例，且图示了用于装卸转子叶片22、122的方法。
在图12所示的示例性实施例中，两个叶片抓爪器100、1002布置于彼此之上。布置于彼此之上的叶片抓爪器100、1002的数量可取决于待安装到风力发电机上的叶片的数量，以及/或者取决于在船上的运输支架等用于运输的紧固装置中堆叠于彼此之上的叶片的数量。叶片抓爪器1002的轮子181、182布置在叶片抓爪器100的对应轨道118上，且可被锁定。叶片抓爪器100、1002可通过吊车布置于彼此之上，所述吊车通常不是用于对转子叶片22、122进行起重和定向的主吊车，而是其他较小的吊车。在示例性实施例中，两片转子叶片22、122固定在用于运输的运输支架(图12中未图示)中。根据转子叶片22、122的方向以及较低转子叶片22和运输船的地面或甲板之间的高度差，如参考图8和图9所述的斜坡600可用于帮助两个叶片抓爪器100、1002一起移动到特定位置上，在所述特定位置上，可将转子叶片100、1002从运输支架中释放。在将叶片抓爪器100、1002一起移动到此位置之后，可将较高叶片122夹紧在叶片抓爪器1002中，将所述较高叶片从运输支架中释放，且使用主吊车吊起所述较高叶片。在将转子叶片122组装到风力发电机上之后，可将较低转子叶片22夹紧在叶片抓爪器100中，将所述较低转子叶片从运输支架中释放，且使用主吊车吊起所述较低转子叶片。因为主吊车不需要用于将叶片抓爪器100、1002置于彼此之上，且不需要用于使堆叠的叶片抓爪器100、1002向堆叠的转子叶片22、122移动，所以可减少转子叶片22、122的组装时间，且因此，与使用主吊车直接抓紧并吊起堆叠的转子叶片22、122相比，可节约成本。通常情况下，通过使用相应叶片抓爪器100、1002准备几片转子叶片100、1002且通过使用仅用于抓紧和起重的主吊车，每片转子叶片22、122可节约15分钟左右。
图13图示了用于风力发电机的转子叶片22的对齐辅助工具700的一项实施例。在使用主吊车和叶片抓爪器对转子叶片22进行起重和定向之后，转子叶片将被安装到轮毂上。通过主吊车、叶片抓爪器和可选固定绳进行的叶片定向的准确性可能受到限制，尤其在风力条件不稳定的情况下。此外，通常可避免从转子叶片22的根部分22向外凸出的螺栓碰撞机舱和/或转子，以保护转子和/或机舱的完整。因此，转子叶片22与轮毂的最终对齐和/或接近通常由机舱内的装配工手动引导。为此，装配工通常尝试抓紧转子叶片22。但是，这样通常很慢，且对于装配工而言甚至很危险。
根据一项实施例，至少一个柔性对齐辅助工具700附接到根部分225。与附接到根部分225的螺栓相比，柔性对齐辅助工具700从根部分22延伸出的距离通常更远。例如，柔性对齐辅助工具700可从根部分225凸出1m或者甚至更多。为有助于从机舱内进行装卸，柔性辅助工具700可形成套环。或者，几个柔性对齐辅助工具700可沿根部分的圆周进行布置。
通常情况下，柔性对齐辅助工具700由橡胶材料或复合材料制成。因此，减小了在转子叶片组装期间损坏机舱和/或转子的风险。
一旦根部分已到达或已十分接近安装位置，即可移除柔性对齐辅助工具700。
图14通过沿图13所示线X的截面图图示了以可分离方式安装到转子叶片的根部分225的对齐辅助工具700。在图14所示的示例性实施例中，三个柔性对齐辅助工具700通过附接到根部分225的螺栓226上，从而以可分离方式安装到根部分255。例如，柔性对齐辅助工具700可置于相应螺栓上。
图15通过沿图13所示线X的截面图图示了以可分离方式安装到转子叶片的根部分225的对齐辅助工具700。在图15所示的示例性实施例中，三个柔性对齐辅助工具700通过以可分离方式附接到根部分225的内表面，来安装到根部分。例如，可使用附接到内表面的合适夹紧装置，将柔性对齐辅助工具700与根部分225夹紧。
图16通过沿图13所示线X的截面图图示了以可分离方式安装到转子叶片的根部分225的对齐辅助工具700。在图14所示的示例性实施例中，三个柔性对齐辅助工具700通过可分离连接器710附接到根部分225的螺栓226上，从而以可分离方式安装到根部分。为清晰起见，图16所示的附图中仅图示了一个可分离连接器710。可分离连接器710可为夹钳、螺纹或线材等。为分别进行根部分225与转子叶片的最终对齐和/或接近，一个或多个装配工可抓紧一个或多个对齐辅助工具700，并引导根部分225，以便螺栓226嵌入轮毂的相应孔中。之后，可移除可分离连接器710，且可通过将螺帽拧到螺栓226上，来紧固根部分。
图17通过平面图示意性图示了可以可分离方式安装到风力发电机转子叶片的根部分的对齐辅助工具700的一项实施例。通常情况下，柔性对齐辅助工具700具有壳形柔性主体。壳形柔性主体的刚度可通过选择，以大体避免对齐辅助工具700的自负载变形(self-loadeddeformation)。
根据一项实施例，手孔702布置在对齐辅助工具700的尖端部分701中。通常情况下，尖端部分701为合适的锥形。因此，形成合手的尖端部分701，其可在转子叶片与轮毂最终对齐和/或接近的过程中用作手柄。
根据一项实施例，凹槽703设于与尖端部分701相对的部分中。凹槽703可用于以可分离方式将柔性对齐辅助工具700紧固到根部分的内表面，如参考图15所述，或者用于以可分离方式将柔性对齐辅助工具700紧固到根部分的螺栓，如参考图16所述。使用柔性对齐辅助工具700有助于从机舱内抓紧转子叶片，且因此通常会减少每片转子叶片的组装时间。此外，通常可改善装配工的安全保障。此外，还可减小在叶片装配期间损坏转子或机舱的其他部分的风险。
图18所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法1000的流程图。在步骤1100处，叶片抓爪器在转子叶片上部分移动，同时转子叶片固定在例如船上的运输支架中。叶片抓爪器包括界定内部空间的机架，通常为c形机架。叶片抓爪器可为参考图2至图12所述的任意叶片抓爪器。通常情况下，叶片抓爪器从转子叶片的前缘侧开始移动，以便转子叶片由布置在内部空间中的叶片支撑件支撑。
在随后的步骤1200处，以可移动方式安装到机架的夹持元件移动到转子叶片的表面上，以在内部空间内将转子叶片夹持在夹持元件和叶片支撑件之间。通常情况下，夹持元件由以可移动方式连接到机架的垫构成。
在随后的步骤1400和1600处，将转子叶片从运输支架中释放，且用主吊车等起重工具将所述转子叶片吊起。因为步骤1100处通常不使用主吊车，所以可减少转子叶片的组装时间，且因此，与使用主吊车直接抓紧和吊起转子叶片相比，可节约成本。
根据一项实施例，在吊起包括转子叶片在内的叶片抓爪器期间，转子叶片被夹紧在叶片支撑件和夹持端之间，因此，作用在转子叶片上的夹紧力由转子叶片重量、叶片抓爪器的重量和叶片上的气动负载决定。
图19所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法2000的流程图。在步骤2010处，提供了主吊车等起重工具。在步骤2020处，提供了叶片抓爪器。步骤2010和2020的顺序也可颠倒。叶片抓爪器可为参考图2至图12所述的任意叶片抓爪器。叶片抓爪器包括界定内部空间的至少一个机架、安装到机架上的叶片支撑件，以及以可旋转方式安装到机架上的至少一个杠杆臂，通常为两个杠杆臂。至少一个杠杆臂具有布置在内部空间内的夹紧端，以及致动器端。在步骤2100处，叶片抓爪器在转子叶片上部分移动，同时转子叶片固定在运输支架中，以便所述叶片由叶片支撑件支撑。如参考图8、图9和图12所述，布置转子叶片时可由先前提供的斜坡进行支撑。例如，叶片抓爪器可通过斜坡向固定在运输支架中的转子叶片移动，以及/或者在所述转子叶片上移动。
在随后的步骤2210处，起重工具以及至少一个杠杆臂的致动器端由长度不变的柔性连接元件连接，例如由绳或线连接。之后，在步骤2220处，通过用起重工具旋转杠杆臂，通常可将转子叶片夹紧在叶片支撑件和夹紧端之间。步骤2210和步骤2220也可称为单个步骤2200，在步骤2200处，将通常为垫的夹持元件移动到转子叶片的表面上，以在内部空间内将转子叶片夹持在夹持元件和叶片支撑件之间。
在随后的步骤2600处，使用起重工具将叶片抓爪器和已夹紧的叶片吊起。在吊起之前，通常用主吊车等将转子叶片从运输支架中释放。
通常情况下，步骤2100处不使用主吊车。因此，至少在使用一个以上的叶片抓爪器时，可减少将几片转子叶片从运输支架中释放并将它们吊起到靠近轮毂的安装位置的总时间。这样，可减少每片转子叶片的组装时间，且因此减少人力和昂贵的工作设备所需的成本。
图20所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法的流程图3000。在步骤3100处，具有通常为c形机架等机架的叶片抓爪器在转子叶片上至少部分移动，同时转子叶片固定在例如船上的运输支架等运输支架中。这样，转子叶片至少部分布置在机架的内部空间中，以便叶片由安装到机架上的叶片支撑件支撑。杠杆臂以可旋转方式安装到机架上。叶片抓爪器可为参考图2至图12所述的任意叶片抓爪器。通常情况下，叶片抓爪器从转子叶片的前缘侧开始移动，以便转子叶片由布置在内部空间中的叶片支撑件支撑。
在随后的步骤3210处，起重工具以及至少一个杠杆臂的致动器端由长度不变的柔性连接元件连接，例如由绳或线连接。之后，在步骤3220处，转子叶片被夹紧在叶片支撑件和夹紧端之间。夹紧通常包括用起重工具旋转杠杆臂的致动器端。步骤3210和步骤3220也可称为单个步骤3200，在步骤3200处，通过用起重工具旋转致动器端，将连接到杠杆臂的夹持元件移动到转子叶片的表面上。移动夹持元件，以在内部空间内将转子叶片夹持在夹持元件和叶片支撑件之间。
在随后的步骤3600处，使用起重工具将叶片抓爪器和已夹紧的叶片吊起。在步骤3700处，使用安装到机架的致动器，旋转叶片抓爪器和已夹紧的转子叶片。这可用于在步骤3800处将叶片紧固到轮毂上之前，帮助在起重期间相对于风向对叶片抓爪器和已夹紧的转子叶片进行定向，且/或用于帮助相对于风力发电机轮毂对叶片抓爪器和已夹紧的转子叶片进行定向。
图21所示为根据一项实施例用于装卸风力发电机转子叶片的方法的流程图4000。在步骤4100处，具有通常为c形机架等机架的叶片抓爪器在转子叶片上部分移动，同时转子叶片固定在运输支架中。杠杆臂以可旋转方式安装到机架上。叶片抓爪器可为参考图2至图12所述的任意叶片抓爪器。通常情况下，叶片抓爪器从转子叶片的前缘侧开始移动，以便转子叶片由布置在内部空间中的叶片支撑件支撑。
在随后的步骤4210处，起重工具以及至少一个杠杆臂的致动器端由长度不变的柔性连接元件连接，例如由绳或线连接。之后，在步骤4220处，转子叶片被夹紧在叶片支撑件和夹紧端之间。夹紧包括通常用起重工具来旋转杠杆臂的致动器端。步骤4210和步骤4220也可称为单个步骤4200，在步骤4200处，将连接到杠杆臂的夹持元件移动到转子叶片的表面上，以在内部空间内将转子叶片夹持在夹持元件和叶片支撑件之间。
在随后的步骤4550处，杠杆臂被锁定在夹紧位置上或夹紧方向上。在步骤4570处，挡风罩被安装到机架上。因此，可减小在吊起和/或随后安装转子叶片期间的气动负载和/或气动负载的变化。在随后的步骤4600处，使用起重工具将叶片抓爪器和已夹紧的叶片吊起。之后，转子叶片被安装到风力发电机轮毂上。
参考图18至图21所述的用于装卸转子叶片的方法可额外包括，在吊起转子叶片之前，以可分离方式将柔性对齐辅助工具附接到转子叶片的根部分的一个额外过程，如参考图13至图17所述。此外，用于装卸转子叶片的方法可包括从机舱内抓紧对齐辅助工具的过程、使用柔性对齐辅助工具对齐转子叶片的过程，以及将柔性对齐辅助工具从转子叶片的根部分移除的随后过程。
上文详细描述了用于装卸风力发电机转子叶片的系统和方法的示例性实施例。所述系统和方法并不限于本专利申请文件所描述的具体实施例，而系统的部件和/或方法的步骤可独立于本专利申请文件所描述的其他部件和/或步骤单独使用。
尽管本发明各实施例的具体特征可能在某些附图中图示，但并未在其他附图中图示，这仅仅是出于方便的考量。根据本发明的原则，附图中的任何特征可结合其他任何附图中的任何特征进行参考和/或提出权利主张。
本说明书使用了各种实例来揭示本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。虽然已在上文揭示了各项具体实施例，但所属领域的技术人员应认识到，权利要求书的精神和范围允许对本发明进行同等有效的修改。特别是，上述实施例的特征并不相互排斥，因此可以彼此组合。本发明的保护范围由权利要求书界定，并可包括所属领域的技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于装卸风力发电机(10)转子叶片(22)的装置(100、1001、1002)，其包括：
机架(110)，其界定至少部分容纳所述转子叶片(22)的内部空间(105)；
叶片支撑件(172、173)，其布置在所述内部空间(105)中，且安装到所述机架(110)；以及
第一杠杆臂(150)，其以可旋转方式安装到所述机架(110)，所述第一杠杆臂(150)包括布置在所述内部空间(105)中的夹持端(153)，以及致动器端(154)，所述致动器端可移动，以旋转所述第一杠杆臂(150)，从而使所述转子叶片(22)夹持在所述叶片支撑件(172、173)和所述夹持端(153)之间，至少一个所述叶片支撑件包括可动的接头。
2.根据权利要求1所述的装置(100、1001、1002)，其进一步包括，可连接到起重工具(400)的固定装置(125)、第一致动器(120)，以及连接所述固定装置(125)和所述第一致动器(120)的第一柔性连接元件(11)，其中所述第一致动器(120)适用于改变所述固定装置(125)和所述第一致动器(120)之间的所述第一柔性连接元件(11)的长度。
3.根据权利要求2所述的装置(100、1001、1002)，其中所述第一柔性连接元件(11)包括第一部分(111)和第二部分，所述第一部分(111)连接所述固定装置(125)和所述第一致动器(1220)，且所述第二部分具有不变长度，并连接所述固定装置(125)和所述致动器端(154)，且其中所述第一致动器(120)适用于改变所述第一部分(111)的长度。
4.根据权利要求2所述的装置(100、1001、1002)，其进一步包括，具有不变长度的第二柔性连接元件(112)，其连接所述固定装置(125)和所述致动器端(154)。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置(100、1001、1002)，其进一步包括以下项中的至少一项：
第一垫，其安装到所述夹持端(153)；
至少一个第二垫(172、173)，其安装到所述机架，且构成所述叶片支撑件(172、173)的至少一部分；
挡风罩(300)，其安装到所述机架(110)；
导轨(118)，其布置在所述机架(110)上；
至少一个轮子(181、182)，其布置在所述机架(110)之下；
起重工具(400、4001)，其连接到所述致动器端(154)，从而在所述起重工具(400)吊起所述装置(100、1001、1002)时，将所述转子叶片(22)夹持在所述叶片支撑件(172、173)和所述夹持端(153)之间；以及
第二致动器(220)，其安装到所述机架(110)；以及第二杠杆臂(250)，其以可旋转方式安装到所述机架(110)，所述第二杠杆臂(250)包括布置在所述内部空间(105)中的夹持端，以及通过第三柔性连接元件(113)连接到所述固定装置(125)的致动器端(254)，所述第三柔性连接元件也连接所述固定装置(125)和所述第二致动器(220)，其中所述第二致动器(220)适用于改变所述第三柔性连接元件(113)的长度。
6.一种用于装卸风力发电机(10)转子叶片(22)的方法，其包括：
从所述转子叶片(22)的前缘侧开始至少部分在所述转子叶片(22)上移动装卸装置(100、1001、1002)，同时所述转子叶片(22)固定在运输支架中，以便所述转子叶片(22)由布置在内部空间(105)中的叶片支撑件(172、173)支撑，所述内部空间由所述装卸装置(100、1001、1002)的机架(110)界定；以及
将以可移动方式安装到所述机架(110)的夹持元件(171)移动到所述转子叶片(22)的表面上，以在所述内部空间(105)内将所述转子叶片(22)夹持在所述夹持元件(171)和所述叶片支撑件(172、173)之间，至少一个所述叶片支撑件包括可动的接头。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述夹持元件(171)安装到杠杆臂(150)的夹持端(153)，所述杠杆臂(150)以可旋转方式安装到所述机架(110)，且其中移动所述夹持元件(171)包括旋转所述杠杆臂(150)，以夹持所述转子叶片(22)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述装卸装置(100、1001、1002)包括第一致动器(120)，所述方法进一步包括以下操作中的至少一项：
在起重工具(400、4001)和所述第一致动器(120)之间构成第一连接件(11、111)；
在所述起重工具(400、4001)和所述杠杆臂(150)的致动器端(154)之间构成第二连接件(11、112)；
用所述起重工具吊起所述装卸装置(100、1001、1002)和已夹持的转子叶片(22)；以及
使用所述第一致动器(120)改变所述第一连接件(11、111)的长度。
9.根据权利要求6至8中任一权利要求所述的方法，其中移动所述装卸装置(100、1001、1002)包括，通过斜坡(600)移动所述装卸装置(100、1001、1002)。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其进一步包括以下操作中的至少一项：
锁定所述杠杆臂(150)；
在移动所述装卸装置(100)之前，将所述装卸装置(1002)布置在另一个装卸装置(100)上；
将所述转子叶片(22)从所述运输支架中释放；
将挡风罩(300)安装到所述机架(110)；
将已夹持的转子叶片(22)安装到所述风力发电机(10)的轮毂(20)上；以及
将所述转子叶片(22)从所述装卸装置(100、1001、1002)中释放。
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