CN103452752A - 相对且上下叠加放置的弯曲叶片的运输和堆叠 - Google Patents

Abstract

本发明涉及相对且上下叠加放置的弯曲叶片的运输和堆叠，具体涉及一种用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的布置结构（100）。所述布置结构（100）包括第一端部框架（110）和第一中心框架（111），所述第一端部框架（110）用于保持第一叶片（101）的第一根端（102），所述第一中心框架（111）用于保持所述第一叶片（101）的第一中心区段（103），使得所述第一中心区段（103）与所述第一叶片（101）的第一尖端（104）隔开。所述第一端部框架（110）和所述第一中心框架（111）被形成为联接到支撑底座（120）。

Description

相对且上下叠加放置的弯曲叶片的运输和堆叠

技术领域

本发明涉及用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的布置结构。此外，本发明涉及用于运输风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的运输系统。而且，本发明涉及用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的方法。

背景技术

在现代风力涡轮机中，风力涡轮机叶片是预弯的或者弯曲的以便增加空气动力学效率。预弯的或者弯曲的叶片比直的叶片占据更多空间，从而弯曲叶片使得在运输期间堆叠叶片时难以利用空间。

US 6,983,844 B2公开了一种用于运输一组大型风力涡轮机叶片的方法。两个风力涡轮机叶片被彼此相对地堆叠，其中，第一风力涡轮机叶片的第一根端和第二叶片的第二尖端被固定到第一端部框架。第一叶片的第一尖端和第二叶片的第二根端被固定到第二端部框架。因此，第一叶片和第二叶片被彼此相对地堆叠到各自的根端框架。由于大型叶片的长度，在运输期间在各自尖端和根端保持各叶片是非常困难的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于叶片的保持布置结构，该保持布置结构在运输期间提供叶片的高稳定性。

可通过根据独立权利要求的一种用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的布置结构、一种用于运输风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的运输系统、以及一种用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的方法来实现该目的。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的布置结构。该布置结构包括第一端部框架和第一中心框架，第一端部框架用于保持第一叶片的第一根端，第一中心框架用于保持第一叶片的第一中心区段。第一端部框架被形成为联接到支撑底座。第一中心区段与第一叶片的第一尖端隔开，其中，第一中心框架被形成为联接到支撑底座。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的方法。根据该方法，第一叶片的第一根端被联接到第一端部框架，以便保持第一根端。第一端部框架被形成为联接到支撑底座。第一叶片的第一中心区段被联接到第一中心框架，以便保持第一中心区段。第一中心区段与第一叶片的第一尖端隔开，其中，第一中心框架被形成为联接到支撑底座。

风力涡轮机叶片包括叶片的根端和叶片的尖端之间的长度。叶片包括空心动力学轮廓，该轮廓包括前缘和后缘。在叶片的操作中，空气抵靠前缘流动并且在后缘处流动离开叶片。连接前缘和后缘的假想直线被示作为弦线。

此外，叶片可以是预弯的并且可沿其长度范围形成弯曲形状。在根端，叶片包括大致圆形截面，其限定截平面。在根端处的截面的中心点，连接线沿着截平面的法线延伸。尖端的截面处的中心点位于连接线上，连接线将根端的中心点和尖端的中心点相连。对于弯曲叶片，连接线是弯曲的。

弯曲叶片的尖端处的中心点包括到假想直线的偏移，该假想直线沿着根端处的截面区域的法线延伸并且延伸穿过根端的中心点。换句话说，根端截面的中心点和尖端截面的中心点之间的连接线是弯曲的。

第一端部框架可包括用于形成刚性框架的多个梁。托架可附接到第一端部框架，用于保持第一叶片的第一根端。特别地，第一根端可以可拆卸地联接到第一端部框架。

中心框架包括用于形成刚性框架的多个梁，以便保持第一叶片的第一中心区段，使得叶片的第一中心区段与第一叶片的第一尖端和第一叶片的第一根端隔开。特别地，中心区段与根端框架隔开，并且位于第一叶片总长度在第一叶片的根端和尖端之间的长度的大约三分之一到大约三分之二之间的间隔中。中心框架可包括托架，用于保持中心区段。第一叶片可借助于所述托架、借助于条带和/或借助于缆线固定到第一端部框架和/或第一中心框架。

特别地，弯曲叶片可平行于根端截平面的法线从根端以平直方式延伸。在沿着到尖端的方向经过了中心区段后，叶片开始弯曲，从而连接线不再平直地且平行于根端截平面的法线延伸，而是沿弯曲线延伸。此外，弯曲叶片还例如可包括从根端到尖端的曲率。因此，连接线可在各自叶片的根端和尖端之间弯曲延伸。中心区段可被限定在叶片根端和叶片开始弯曲处的（中心）区段之间的区域中。因此，如果中心框架保持第一叶片的第一中心区段（在那里，叶片的中心线依然平行于根端截面区域的法线），则实现了中心框架到中心区段的适当附接。

此外，如果中心框架在中心区段（例如，在那里，叶片依然平直地沿着平行于根端截平面的法线的直线延伸）处被附接到叶片，则实现了另一第二中心框架的适当堆叠，使得实现了多个叶片的更好的节省空间的堆叠。特别地，中心框架可以与各自端部框架一致地被附接。

此外，叶片的重心位于相比叶片尖端更接近叶片根端的位置。因此，通过将中心框架附接到中心区段来保持叶片，叶片在运输期间由于其自身重量而引起的弯曲得以减小。因此，实现了叶片的更加稳定且舒适的运输。

根据另一示例性实施例，第一中心框架包括具有开放侧的开放轮廓（特别是U形轮廓），使得第一叶片能够穿过开放侧插入开放轮廓中，使得开放轮廓部分地围绕第一叶片。

根据另一示例性实施例，第一端部框架和第一中心框架能够联接到支撑底座，使得第一叶片的中心区段的第一轮廓的第一弦线的方向被排列为平行于支撑底座的上表面。特别地，中心区段处的弦线可例如沿着（大致）水平方向延伸。

根据另一示例性实施例，第一端部框架和第一中心框架能够联接到支撑底座，使得第一叶片的第一中心区段的第一轮廓的第一弦线的方向能够排列为垂直于支撑底座的上表面。特别地，中心区段处的弦线可例如沿着（大致）水平方向延伸。

特别地，中心框架和端部框架可被形成为使得两个框架均可以以平行于支撑底座的上表面的第一取向联接到支撑底座并且还可以以垂直于支撑底座的上表面的第二取向联接到支撑底座。因此，叶片可以选择性地联接到支撑底座，使得叶片及其弦线能够排列成垂直于或平行于支撑底座的上表面（即，沿着竖直方向或水平方向）。

换句话说，第一中心框架和第一端部框架可相对于支撑底座旋转，使得叶片的弦线的水平或竖直排列是可调整的。

根据另一示例性实施例，第一中心框架包括承载元件。该承载元件被形成为使得第一中心框架站在支撑底座上。承载元件可包括例如一个或多个站脚。此外，承载元件可包括轮装置，使得第一中心框架能够沿支撑底座滚动。如果根端被固定到端部框架并且中心区段被固定到中心框架，那么可以借助于承载元件来克服在一侧上的支撑底座和根端与在另一侧上的支撑底座和中心区段的距离之间的高度差。

根据另一示例性实施例，所述布置结构包括第二端部框架，第二端部框架用于保持第二叶片的第二根端，其中，第二端部框架被形成为联接到支撑底座。此外，所述布置结构包括第二中心框架，第二中心框架用于保持第二叶片的第二中心区段，其中，第二中心区段与第二叶片的第二尖端隔开。第二中心框架联接到第一中心框架，使得第二中心框架被第一中心区段联接到支撑底座。

第二叶片可具有平直或弯曲形状。特别地，第二叶片可具有与第一叶片相同的形状。可以与第一端部框架相同地形成和设计第二端部框架。

第二中心框架联接第二叶片的第二中心区段。第二中心框架联接到第一中心框架并且从而间接地联接到支撑底座。特别地，第二中心框架联接在第一中心框架之上。

因此，通过上述示例性实施例，第二叶片在第一叶片之上被保持到所述布置结构。此外，第二叶片的取向与第一叶片相对，这意味着第二尖端定位成接近于第一端部框架并且第一尖端定位成接近于第二端部框架。

根据另一示例性实施例，第一端部框架还被形成为使得第二叶片的第二尖端能够联接到第一端部框架。第二端部框架还被形成为使得第一叶片的第一尖端能够联接到第二端部框架。特别地，第一尖端还可联接到第二端部框架，并且第二尖端还可联接到第一端部框架。

因此，通过上述示例性实施例，所述布置结构适于以上下叠加方式堆叠两个对称的且相同形状的叶片，其中，连接第一和第二叶片的各自根端和尖端的连接线彼此平行。连接线是（平直或弯曲的）线，其连接各叶片的根端截面的中心点和尖端截面的中心点。

根据另一示例性实施例，提供了一种用于运输风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的运输系统。该运输系统包括上述用于保持叶片的布置结构以及运输装置，该运输装置包括支撑底座。所述布置结构可拆卸地联接到支撑底座。

运输装置可例如是卡车、货船或火车。

由于所述布置结构特别是端部框架和第一中心框架可拆卸地附接到支撑底座，所述布置结构可沿着整个供应线使用。特别地，在从工厂到操作地点的运输之间，各自的端部框架和中心框架可搁置在将要被保持的叶片上。在运输装置之间，例如在卡车运输、轮船运输或火车运输之间，叶片不必从各自框架拆卸，因为框架可以与各自叶片一起从一个运输装置搬运到另一运输装置。

通过本发明，特别地实现了一种高效的弯曲叶片运输和堆叠布置结构。用各自的根端框架和各自的中心框架将弯曲叶片（第一叶片和第二叶片）保持成使得弯曲叶片可彼此相对地且上下叠加地放置，由此，第一中心框架和第二被联接到彼此并且被上下叠加地排列。

此外，通过本发明，由于采用了所述布置结构在中心区段处支撑弯曲叶片，还可以在相同的空间中运输更多的叶片。因此，借助于上述布置结构实现的弯曲叶片堆的总长度相比常规堆叠布置结构而言得以减小，因为本发明所述的堆的长度基本与各自弯曲叶片的长度相同。因此，可以在轮船上运输更多的弯曲叶片堆，这还使得运输更加便宜。由于叶片的弦线被排列成沿着竖直和/或水平方向，可以根据各运输装置的需要来减小堆的宽度或高度。

此外，叶片尖端护罩可被附接到叶片的各自尖端。叶片尖端护罩可包括聚苯乙烯或泡沫保护装置。此外，缓冲装置可被附接到尖端保护装置，用于在运输期间使尖端稳定。

特别地，在工厂和风力涡轮机操作地点之间的运输期间，第一叶片和第二叶片可被两两安装到一起并且可一直被一起运输和移动。

应当指出的是，已经参照不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，已经参照设备类型权利要求描述了一些实施例，而且已经参照方法类型权利要求描述了另一些实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述得知，除非另有所指，在属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，还认为本申请公开了关于不同主题的特征之间的任意组合，特别是在设备类型权利要求的特征和方法类型权利要求的特征之间的任意组合。

附图说明

本发明的上文限定的方面以及其它方面将从下文将要描述的实施例的示例变得明显并且参照该实施例的示例加以描述。下文将参照实施例的示例更加详细地本发明，但是本发明不限于这些实施例的示例。

图1示出了根据本发明一个示例性实施例的用于保持叶片的布置结构，其中，叶片的中心区段的弦线排列成沿着大致竖直方向；

图2示出了根据本发明一个示例性实施例的用于保持叶片的布置结构，其中，叶片的中心区段的弦线排列成沿着大致水平方向；

图3示出了根据本发明一个示例性实施例的用于保持两个叶片的布置结构；

图4示出了根据本发明一个示例性实施例的用于运输叶片的运输装置；

图5示出了根据本发明一个示例性实施例的上下叠加的四个叶片的堆；并且

图6示出了用于在轮船上运输叶片的运输装置。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的。请注意在不同的图中，相似或相同的元件设置有相同的附图标记。

图1示出了用于保持风力涡轮机叶片特别是弯曲叶片的布置结构100。布置结构100包括第一端部框架110，第一端部框架110用于保持第一叶片101的第一根端102。此外，布置结构100包括第一中心框架111，第一中心框架111用于保持第一叶片101的第一中心区段103。第一端部框架110被形成为联接到支撑底座120。第一端部框架110包括托架或其它固定装置，用于固定和保持第一叶片101的第一根端102。

第一中心框架111包括U形轮廓，U形轮廓包括开放侧212（参见图2），第一叶片101能够穿过开放侧212插入。第一中心框架111能够联接到支撑底座120。

第一叶片101包括流线型轮廓，该流线型轮廓包括前缘和后缘。而且，第一叶片101包括跨越宽度，跨越宽度限定了第一叶片101的第一根端102和第一尖端104之间的长度。弦线105是连接前缘和后缘的假想直线。如从图1可见，第一端部框架110和第一中心框架111将第一叶片101保持成使得第一弦线105（例如，根端102和/或第一中心区段103处）被排列为大致（竖直地）垂直于支撑底座的上表面。

第一叶片101的第一中心区段103可以是第一叶片101的与第一尖端104和第一根端102隔开的区段。特别地，如从图1可见，第一中心区段103被限定在第一叶片101的跨越宽度的大约一半长度处。特别地，第一叶片101的重心位于相比尖端框架（未示出）更接近中心框架111的位置。

图2示出了用于保持叶片的布置结构100。图2所示的布置结构100包括与图1所示的布置结构100相同的特征。与图1所示的实施例相比，图2所示的布置结构100将第一叶片101保持成使得第一叶片101的第一中心区段103的第一轮廓的第一弦线105被排列为大致平行于支撑底座120的上表面（例如，沿水平方向）。

如从图2可见，第一端部框架110包括四侧围绕的框架，其中，框架的每一侧可邻接到支撑底座120上。因此，第一端部框架110可简单地旋转约90°，从而第一叶片110及其第一弦线105也分别简单地旋转约90°。

而且，第一中心框架111也可与第一叶片110一起旋转约90°。特别地，如果叶片110是弯曲叶片，则中心框架111可不再直接邻接到支撑底座120上。然而，可采用承载元件，其包括站脚213，使得第一中心框架111站在支撑底座120上。

为了保护第一叶片101的尖端104，尖端盖201可被附接到第一尖端104。

图3示出了保持第一叶片101和第二叶片301的布置结构100。

第一叶片101和第二叶片301是弯曲叶片。第二叶片301可包括与第一叶片101相同的形状和相同的特征。第二叶片301包括第二根端302、第二中心区段303和第二尖端304。此外，在图3中，示出了第二弦线305（例如，在第二根端302和/或第二中心区段303处），第二弦线305连接第二叶片301的前缘和后缘。图3所示的第一叶片101用其第一根端102联接到第一端部框架110。

第一叶片101的第一中心区段103固定到第一中心框架111。第一中心框架111例如用承载元件的站脚213站在支撑底座120上。第一尖端104被尖端盖201覆盖。

第二叶片301的第二根端302联接到第二端部框架310。第二端部框架310可例如具有与第一端部框架110相同的形状和特征。

第二叶片301的第二中心区段303固定到第二中心框架311。第二中心框架311可包括具有开放侧的开放轮廓。

第二中心框架311邻接到第一中心框架111上。第二中心框架311可以可拆卸地联接和固定到第一中心框架111。

第一中心框架111和第二中心框架311可以彼此排列成使得第一中心框架111的第一开放轮廓的取向与第二中心框架311的第二开放轮廓的取向相对。如从图3可见，第一中心框架111和第二中心框架311可一起形成例如S形轮廓。

第二叶片301被第二端部框架310和第二中心框架311保持成使得第二叶片301被保持在第一叶片101之上。

此外，第一端部框架110可被形成为使得第二叶片301的第二尖端304是可固定的。另外，第二端部框架310也被形成为使得第一叶片101的第一尖端104能够固定到第二端部框架310。

如从图3可见，第一端部框架110、第一中心框架111、第二端部框架310以及第二中心框架311被保持成使得其弦线105、305沿着大致水平方向排列。因此，实现了叶片101、301的非常平的堆叠。

图4示出了运输卡车400作为运输系统的运输装置。运输卡车400包括支撑底座120的第一支撑底座部分401以及支撑底座120的另一支撑底座部分402。另一支撑底座部分402可例如是拖车，该拖车经由被运输的叶片101、301联接到运输卡车400。

第一叶片101和第二叶片301被图3所示的布置结构100保持在一起。此外，例如，第一中心框架111和第二中心框架311形成刚性且抗弯的布置结构，使得叶片101、301在运输期间不会相对于彼此以不同方式弯曲使得其中心区段103、303不接触地面。因此，第一中心框架111经由各自叶片101、301间接地联接到支撑底座部分401、402中的一个。

取决于运输期间的空间要求，端部框架110、310和中心框架111、311可排列成使得弦线105、305（例如，在各自根端102、302和/或各自中心区段103、303处）沿大致水平方向（相对平的堆叠）或大致竖直方向（为了减小运输系统的宽度）排列。

图5示出了叶片堆500，其包括根据本发明的布置结构100。如图5所示，四个（例如相同形状的）叶片101、301、501和531沿竖直方向上下叠加地堆叠。

第一叶片101和第二叶片301被各自端部框架110、310和中心框架111、311保持，如图3所示。在布置结构100之上，如图3所示的另一布置结构520可被附接在布置结构100之上。另一布置结构520包括第三端部框架510、第三中心框架511、第四中心框架513和第四端部框架512。第三叶片501的第三根端502附接到第三端部框架510。

第三叶片501的第三中心区段503附接到第三中心框架511。第三尖端504形成第三叶片501的自由端。第三叶片501在第四叶片531之下延伸。第四根端532固定到第四端部框架512并且第四中心区段533固定到第四中心框架513。第四尖端534形成第四叶片531的自由端。

第四中心区段533处的第四弦线535以及第三中心区段503处的第三弦线505大致沿水平方向排列。

为了提供更牢固耐用的布置结构100、520，中心区段111、311、511、513的开放轮廓可在其开放侧用各自的支撑杆506闭合。因此，重力可额外地由支撑杆506传递到支撑底座120。

叶片堆500可包括以上下叠加方式或者以沿水平方向的并排方式附接的多个布置结构100、520。

图6示出了一种运输系统，其具有运输轮船600作为运输装置。在轮船上可运输如图5所示的支撑底座601、多个叶片堆500。如图6所示，由于上述堆叠布置结构100、520，弯曲叶片101、301、501、531可以以非常节省空间的方式来堆放。

应当指出的是，术语“包括”不排除其它元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。而且，关于不同实施例描述的元件可进行组合。应当指出的是，权利要求中的附图标记不应被理解为限制权利要求的范围。

Claims (12)

1.用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的布置结构（100），所述布置结构（100）包括：

第一端部框架（110），所述第一端部框架（110）用于保持第一叶片（101）的第一根端（102），其中，所述第一端部框架（110）被形成为联接到支撑底座（120），和

第一中心框架（111），所述第一中心框架（111）用于保持所述第一叶片（101）的第一中心区段（103），使得所述第一中心区段（103）与所述第一叶片（101）的第一尖端（104）隔开，

其中，所述第一中心框架（111）被形成为联接到所述支撑底座（120）。

2.根据权利要求1的布置结构（100），

其中，所述第一中心框架（111）包括具有开放侧（212）的开放轮廓，特别是U形轮廓，使得所述第一叶片（101）能够穿过所述开放侧（212）插入所述开放轮廓中，使得所述开放轮廓部分地围绕所述第一叶片（101）。

3.根据权利要求1或2的布置结构（100），

其中，所述第一端部框架（110）和所述第一中心框架（111）能够联接到所述支撑底座（120），使得所述第一叶片（101）的第一中心区段（103）的第一轮廓的第一弦线（105）的方向能够被排列为平行于所述支撑底座的上表面。

4.根据权利要求1至3中任一项的布置结构（100），

其中，所述第一端部框架（110）和所述第一中心框架（111）能够联接到所述支撑底座（120），使得所述第一叶片（101）的第一中心区段（103）的第一轮廓的第一弦线（105）的方向能够被排列为垂直于所述支撑底座（120）的上表面。

5.根据权利要求1至4中任一项的布置结构（100），

其中，所述第一中心框架（111）包括承载元件，并且

其中，所述承载元件被形成为使得所述第一中心框架（111）能够联接到所述支撑底座（120）。

6.根据权利要求1至5中任一项的布置结构（100），还包括：

第二端部框架（310），所述第二端部框架（310）用于保持第二叶片（301）的第二根端（302），其中，所述第二端部框架（310）被形成为联接到所述支撑底座（120），和

第二中心框架（311），所述第二中心框架（311）用于保持所述第二叶片（301）的第二中心区段（303），使得所述第二中心区段（303）与所述第二叶片（301）的第二尖端（304）隔开，并且

其中，所述第二中心框架（311）被形成为联接到所述支撑底座（120）。

7.根据权利要求6的布置结构（100），

其中，所述第二中心框架（311）联接到所述第一中心框架（111），使得所述第二中心框架（311）被所述第一中心框架（311）联接到所述支撑底座（120）。

8.根据权利要求6或7的布置结构（100），

其中，所述第二端部框架（310）和所述第二中心框架（311）能够联接到所述支撑底座（120），使得所述第二叶片（301）的第二中心区段（303）的第二轮廓的第二弦线（305）的第二方向能够被排列为平行于所述支撑底座的上表面。

9.根据权利要求6或7的布置结构（100），

其中，所述第二端部框架（310）和所述第二中心框架（311）能够联接到所述第二支撑底座（120），使得所述第二叶片（301）的第二中心区段（303）的第二轮廓的第二弦线（305）的第二方向能够被排列为垂直于所述支撑底座的上表面。

10.根据权利要求6至9中任一项的布置结构（100），

其中，所述第一端部框架（110）还被形成为使得所述第二叶片（301）的第二尖端（304）能够联接到所述第一端部框架（110），并且

其中，所述第二端部框架（310）还被形成为使得所述第一叶片（101）的第一尖端（104）能够联接到所述第二端部框架（310）。

11.用于运输风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的运输系统，所述运输系统包括：

根据权利要求1至10之一的用于保持叶片的布置结构（100），

运输装置，所述运输装置包括所述支撑底座（120），并且

其中，所述布置结构（100）可拆卸地联接到所述支撑底座（120）。

12.用于保持风力涡轮机的叶片特别是弯曲叶片的方法，所述方法包括：

将第一叶片（101）的第一根端（102）联接到第一端部框架（110），以便保持所述第一根端（102），其中，所述第一端部框架（110）被形成为联接到支撑底座（120），以及

将所述第一叶片（101）的第一中心区段（103）联接到第一中心框架（111），以便所述保持第一中心区段（103），使得所述第一中心区段（103）与所述第一叶片（101）的第一尖端（104）隔开，

其中，所述第一中心框架（111）被形成为联接到所述支撑底座（120）。

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