CN103597203A - 用于连接风力涡轮机的两个转子叶片段的升降装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在风力涡轮机的安装地点处连接风力涡轮机的两个转子叶片段4A，4B的升降装置5，所述升降装置5适于在转子叶片的纵向方向上移动，所述升降装置包括：框架结构6；用于相对于转子叶片支撑和引导框架结构的装置；用于相对于转子叶片降低和／或升高框架结构的装置；以及用于升高和／或降低转子叶片段4B的装置7。

Description

用于连接风力涡轮机的两个转子叶片段的升降装置

技术领域

本发明涉及一种用于在风力涡轮机的安装地点处引导风力涡轮机的两个转子叶片段的连接的升降装置。

本发明还涉及一种用于连接两个或更多个转子叶片段的升降组件。

此外，本发明涉及一种用于连接风力涡轮机的两个转子叶片段的方法。

背景技术

转子叶片的尺寸、形状和重量是对风力涡轮机的能效做出贡献的因素。转子叶片尺寸的增大会增加风力涡轮机的能量产生，而重量的减小也会另外增加风力涡轮机的效率。此外，随着转子叶片尺寸变大，需要特别注意转子叶片的结构一体性。

在近年来，风力涡轮机的尺寸显著增大，并且转子叶片的外形已经变成复杂的结构。不仅厚度而且宽度从毂端到末端以及从前缘到尾缘变化。叶片还可以被预先弯曲、成角度和／或扭曲。

为了便于这样大的叶片的运输，将叶片设计成由多个叶片段制成，所述多个叶片段在风力涡轮机的竖起现场被组装。现有技术中需要运送成段的转子叶片，然后在风力涡轮机的安装地点处连接所述段。不仅会具有将大的转子叶片运输到竖起现场的问题；而且还存在这些大的转子叶片的悬挂问题。

分段式转子叶片包括多个叶片段，例如，两个、三个、四个、五个、六个或任意其它数量。分段式转子叶片通常包括一个毂叶片段、一个末端叶片段以及在零个与多个之间的中间叶片段。

分段式转子叶片还具有可以更换转子叶片的末端段的优点。

风电场通常位于偏远的景观地区、山顶上或海上地点处；即，可能难以接近的地点。重型吊车可能会导致对路面和通入道路的相当大的破坏。海上安装通常使用自升式钻井平台，一种能够通过倚靠在多个支撑腿上而站立在海底不动的移动平台吊车。

大型吊车和自升式钻井平台本身昂贵，并且难以运输、部署、操作和拆卸。另外，它们仅可以部署在低风力级别的状况中。

叶片的几何形状和易损性使得难以定位和组装叶片段，并且必须使用多个吊车，和用于操纵绳索、丝等的不同技术。

本发明的目的之一是提供一种用于以在不损坏叶片或齿轮情况下以简单且成本有效的方式以及安全的方式连接两个或更多个转子叶片段的升降装置。

本发明的目的之一是提供一种用于不仅当风力涡轮机正在被竖起时使用的升降装置而且用作更换转子叶片段的升降装置。转子叶片的末端段是叶片的被暴露于最大速度的部分，因此具有要被维修或更换的特定需求。

如果末端段需要被升级或改造以调节其性能(例如，末端段的加长、末端段的新设计、或增加例如具有更好的空气动力、噪声降低元件等的新特征)，升降装置还可以用在已经安装好的转子叶片上以用于更换、修理或维修叶片段等。

随着增加风力涡轮机的高度和尺寸，尤其是增加海基式风力涡轮机及其转子叶片的高度和尺寸，转子叶片的材料和设计结构变得相对轻，从而变成对升降装置的设计的主要挑战。

因此，目的是提供一种具有相对轻的设计结构并使用相对轻的材料同时遵守安全标准的升降装置。随着增加风力涡轮机的高度和尺寸，上述目的变得越来越重要。

此外，本发明的一个目的是提供一种提供对转子叶片尽可能小的压力和质量影响的升降装置。

甚至进一步地，本发明的一个目的是提供一种升降装置，所述升降装置可以沿着转子叶片以安全且确保的方式上下移动，由转子叶片来引导，并藉此所述升降装置沿着转子叶片以平稳的方式移动，并且两个叶片段可以在不会损坏叶片的情况下以精确的受控方式被组装而成。

这些及其它目的通过本发明来实现，如以下详细说明的。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及一种用于连接风力涡轮机的两个转子叶片段的升降装置，所述升降装置适于在转子叶片的纵向方向上移动，所述升降装置包括：框架结构；用于相对于转子叶片支撑和引导框架结构的装置；用于相对于转子叶片降低和／或升高框架结构的装置；和用于升高和／或降低转子叶片段的装置。

分段式转子叶片可以包括多个叶片段，例如，两个、三个、四个、五个、六个或任意其它数量。在本发明的上下文中，术语“连接两个转子叶片段”应该被解释为表示以被导向的方式连接两个连续段。例如，如果转子叶片仅包括两个段，那么它将是用于连接末端叶片段与毂叶片段的装置。例如，如果转子叶片包括三个段，所述装置将首先用于连接中间叶片段与毂叶片段。在连接这两个段之后，所述装置可以用于将末端叶片段连接到那时已经被连接到毂叶片段的中间段。如果转子叶片包括四个段，所述装置将首先将中间段连接到毂段，将中间段连接到中间段，最后将末端段连接到第二中间段等。

在本发明的上下文中，术语“框架结构”应该被解释为表示可以具有开口配置(例如，U形配置)或适于例如通过具有可释放框架部或枢转框架部而被打开的结构，或框架结构可以具有封闭的框架结构。

用于相对于转子叶片降低和／或升高框架结构的装置可以包括悬挂装置，框架可以通过所述悬挂装置被悬挂。在优选的实施例中，框架可以以三角形配置被悬挂，其中所述三角形配置包括在位于框架区最靠近塔的第一区域中的两个悬挂位置和在沿着框架的侧部定位的第二区域中的另外的悬挂位置，所述框架的侧部被构造成沿着转子叶片的压力侧延伸。因此，实现了当被放置在转子叶片上并由转子叶片支撑和引导时，所述装置将以被良好平衡的方式悬挂，例如因为装置的重心将位于三角形悬挂布置内，例如在由三个支撑点限定的三角形内的事实。

具体地，注意到当装置用于与风力涡轮机连接中时实现了这种优点，其中转子叶片已经被放入到被称为紧急位置的位置中，例如通过使转子叶片转向以使得转子叶片的后缘或尾缘朝向风力涡轮机塔转向并且转子叶片的前缘或翼前缘背离风力涡轮机塔，在这种情况下风力的影响将被最小化。在这种情况下，当转子叶片向下指向时，装置的框架的第一端部靠近风力涡轮机塔定位，并且装置的框架的第二端部靠近转子叶片的前缘定位。将理解框架的第一端部还可以被称为后端，而框架的第二端部还可以被称为前端。根据这种布置，以三角形布置悬挂装置的线、电缆或丝将定位在它们不会妨碍转子叶片的位置，否则可能会损坏转子叶片的表面并妨碍装置的正确操作。此外，装置还将以被良好平衡的方式被悬挂，两个悬挂点放置在装置的面向风力涡轮机塔的框架处，而又一个悬挂点放置在框架的与转子叶片的压力侧相邻的侧部处。转子叶片将因此被定位在由悬挂点限定的三角形内或基本上位于所述三角形内。进一步地，注意到，通过在靠近转子叶片的压力侧的框架上设置另一单个悬挂点，可以考虑转子叶片的弯曲和预先弯曲，即，转子叶片易于被设置成使得转子叶片从根部朝向末端弯曲且末端在压力方向上弯曲远离轴线的事实。因为在转子叶片的压力侧处仅使用单个悬挂点，因此该悬挂点可以位于框架的对应于转子叶片的凹入侧(即，压力侧)的侧部处，藉此可以确保连接到该悬挂点的线、电缆或丝将不会与转子叶片接触。

另外注意到，当提及三个都位于框架上的悬挂位置时，将理解多于一根的线、电缆或丝可以例如以平行悬挂布置固定到这样的悬挂位置中的每一个。此外，将理解是两根或更多的线、丝、电缆、吊起装置等可以连接到框架以使得实质上它们构成单个悬挂位置，例如，以相对较短距离(例如相对于框架的长度或宽度的短距离)连接到框架的两根或更多的线、丝、电缆、吊起装置等。

根据一个实施例，用于所述线、电缆或丝的固定装置或所述吊起装置中的至少一个可以适于分别沿着框架例如在所述第一区域和／或所述第二区域内移动。

因此，如有必要的话，实现了可以调节三角形布置的一个或更多个角，用于例如调节框架的位置和／或框架的平衡，同时仍然保持基本三角形悬挂布置。

根据又一进一步的有利实施例，用于所述线、电缆或丝的所述吊起装置或固定装置中的至少一个包括用于调节或影响有效悬挂位置的装置，例如成固定线引导臂、可调节线引导臂、悬臂架等的形式。因此，实现了可以任选地相对于框架放置和／或相对于框架调节三角形布置的角。

根据本发明的升降装置可以进一步包括框架结构，所述框架结构包括用于引导第一转子叶片段与第二转子叶片段的联接的联接导向装置的第一部分。

在一个实施例中，联接导向装置的第一部分包括用于与联接导向装置的相邻的第二部分的相应地倾斜的端面协作的倾斜的端面。

因此，实现了在升高第二转子叶片段时，联接导向装置的第二部分将自动联接到联接导向装置的第一部分。倾斜的端面保证快速且自调节联接。

在一个实施例中，联接导向装置的第一部分包括联接导向装置的端面的对角斜端面(opposite angling)，而联接导向装置的第二部分包括补角端面。

因此，实现了各对端面将作用以向内促使联接导向装置的第二部分的端部。依此方式，联接导向装置的第一部分和第二部分允许相应的联接导向装置部分移动成接合。

除了是平坦的之外，端面可以其他的，且可以是凹入形、凸起形、V形或其它形状，只要所述形状允许相对于彼此移动即可。

端面可以具有三维倾斜度，藉此两个转子叶片段可以相对于彼此倾斜。

在一个另外的实施例中，框架结构包括用于将第一转子叶片段联接到第二转子叶片段的联接导向装置的多个第一部分。

在优选的实施例中，联接导向装置是自调节的联接导向装置。

因此，因为升降装置可以沿着转子叶片上下移动、被转子叶片引导，因此实现了通过借助于升降装置，使用者可以能够将风力涡轮机的两个或更多个转子叶片段直接连接到被竖起的风力涡轮机上。用于相对于转子叶片支撑和引导升降装置的装置被构造成优选地自动适于沿着长度显著变化的转子叶片的尺寸和形状，从而有助于可以沿着几乎整个长度接近转子叶片。此外，实现了升降装置被抵靠因此是适合的转子叶片的多个部分支撑，即在转子叶片的前缘处或其附近的区域和转子叶片的后缘处或其附近的区域，并且即使这些区域依赖于转子叶片的尺寸和形状沿其长度变化而移动，也在这些区域处保持所述支撑。这由于例如接触装置的性质而被实现，其允许接触装置沿着例如转子叶片的路径移动，所述转子叶片适合用作升降装置的支撑，而没有不当的摩擦且容易进行。

例如可以运送工具装置和／或一个或更多个人的根据本发明的升降装置可以沿着风力涡轮机转子叶片在任意竖直位置上定位、由在升降装置处或在地平面的人控制(例如，通过控制用于相对于转子叶片降低和／或升高框架装置的装置)。

因此，避免了大且笨重的吊车，这是因为使用根据本发明的升降装置的人可以几乎接近相对于风力涡轮机转子叶片的任意期望的位置。因此，可以使用相对轻的构造执行任意需要的作业。

根据本发明的升降装置可以被运输到转子叶片的部位或安装位置上，作为一个部件或被分离成两个或更多个部件。

根据一个实施例，所述用于相对于转子叶片支撑和引导升降装置的所述装置被构造成在升降装置的移动期间被调节至转子叶片，以保持在所述区域处的可控制接触。

根据又一个实施例，所述多个接触装置中的至少一个可以适于在多个点和／或在邻接点处接触转子叶片。

因此，因为至少一个接触装置适于在多个位置和／或在邻接位置处接触转子叶片，因此实现了接触装置在提供抵靠转子叶片的表面的必须支撑的同时可以沿着转子叶片的表面移动。因此，转子叶片将能够承受通过接触装置传递给其的负载，而且接触装置仍然可以以最小的摩擦沿着所述表面移位。

根据一个实施例，所述接触装置中的至少一个可以包括用于接触转子叶片的刷支撑装置。

因此，实现了升降装置可以抵靠转子叶片被支撑，使得其将负载分布在相对宽的区域上，例如由于所使用的多个刷毛和／或由于通过共同的承载装置相互连接或承载的多个刷子，藉此接触装置可以容易地在任意方向上移动。刷子可以具有不同长度的刷毛，刷毛的长度优选地对应于转子叶片的形状。因此，实现了升降装置可以抵靠转子叶片而被支撑，使得其将负载分布在相对宽的区域上。优选地，可以使用如在输送领域中所使用的刷支撑装置，例如，由德国公司August Mink KG供应的工业刷。

根据又一个实施例，所述接触装置中的一个可以包括带、鼓、辊或用于接触转子叶片的类似支撑装置。

因此，实现了升降装置可以抵靠转子叶片而被支撑，使得将负载分布在相对宽的区域上。

根据仍然进一步的实施例，所述带、鼓，辊或用于接触转子叶片的类似支撑装置可以包括多个平行带、链条、鼓、辊或类似装置。

因此，实现了所述装置可以抵靠转子叶片而被支撑，使得将负载分布在相对宽的区域。

优选地，所述接触装置中的至少一个可以包括多个滚珠、辊等。

因此，实现了升降装置可以抵靠转子叶片而被支撑，使得将负载分布在相对宽的区域上，并且藉此接触装置可以容易地在任意方向上移动。

可选地，所述接触装置中的至少一个可以包括流体装置，例如气体、空气(例如成气动或空气缓冲装置的形式)、液体等，以便于接触转子叶片的表面。

因此，实现了所述装置可以抵靠转子叶片而被支撑，使得将负载分布在相对宽的区域上，并藉此接触装置可以容易地在任意方向(即，全方向)上移动。

根据一个特定的实施例，所述用于相对于转子叶片支撑和引导升降装置的所述装置可以包括例如应变仪、称重传感器等的用于确定转子叶片的所述区域处的接触负载的装置，从而有助于检测和／或测量不均衡、转子叶片尺寸的变化(例如，宽度)、风压等。

因此，实现了可以确定由各个接触装置施加到转子叶片的表面上的负载，并且可以调整升降装置，例如用于支撑接触装置的装置，使得负载被保持在预定极限以下，并且所有接触装置都在支撑中发挥作用，即没有未被施加负载的接触装置，负载被均匀地或基本上均匀地分布。因此，当多个接触装置中的每一个的负载或压力被控制时，可以实现所述装置沿着转子叶片的平滑移动，这是因为摩擦被相应地控制。因此，可以避免突然移动、突然停止等。

根据进一步的实施例，所述用于相对于转子叶片支撑和引导升降装置的装置可以包括用于检测转子叶片的边缘的装置。

因此，有助于以有利的方式建立由接触装置进行的接触并将所述接触保持在上述区域内，这是因为可以相对于转子叶片的一个或多个边缘确定这些区域。

有利地，所述用于检测转子叶片的边缘的装置可以包括测量或检测装置，诸如例如光学感测装置(例如激光装置、光电管、光学扫描装置等)、例如X射线装置的辐射装置、声波检测装置(例如，超声波装置等)、雷达装置等。

因此，可以以高精确度并通过经验证的部件和系统检测转子叶片的一个或多个边缘。

有利地，升降装置可以包括用于基于由所述用于确定在转子叶片的所述区域处的接触负载的装置提供的输入信号和／或由所述用于检测转子叶片的边缘的装置提供的输入信号控制所述用于相对于转子叶片支撑和引导升降装置的装置的控制装置。

因此，实现了可以控制升降装置以沿着转子叶片以自动方式移动，藉此接触装置被保持在期望的区域内，并且藉此用于相对于转子叶片支撑和引导升降装置的装置被控制以使得由接触装置施加到转子叶片上的负载被保持在预定限制内，藉此还实现了优选的平衡，并藉此实现了对升降装置的可靠、安全和用户友好的操作，其不会涉及颤动、突然的移动、突然的停止等。

优选地，所述框架结构可以具有开口配置或适于例如通过具有能够枢转的可释放框架部和／或一个或更多个框架部而被打开。

因此，当考虑当前使用的风力涡轮机的尺寸时，实现了升降装置可以以相对简单的方式在沿着转子叶片的长度的便利的位置处被容易地输送到转子叶片，不是被放置在叶片的末端处的转子叶片上，在至塔的距离相对较大从而使得这种操作相对复杂的情况下。此外，对于被构造成被打开的框架结构来说，要注意的是这种框架何时被再次关闭。

优选地，所述用于相对于转子叶片支撑和引导升降装置的装置可以包括后导向装置和支撑布置，所述支撑布置包括用于在转子叶片的后缘处或靠近所述后缘的区域处建立接触的至少一个臂。

优选地，所述后导向装置和支撑布置可以在升降装置的纵向方向上移动。

有利地，所述后导向装置和支撑布置可以包括用于在转子叶片的后缘处或靠近所述后缘的所述区域处建立接触的至少两个臂，其中所述臂可以相对于框架结构枢转，藉此可以适应转子叶片的后缘的宽度的变化，并藉此可调节升降装置相对于转子叶片的进一步定位。

优选地，所述用于相对于所述转子叶片支撑升降装置的装置可以包括前导向装置和支撑布置，所述支撑布置包括所述多个接触装置中的一个或更多个，并且其中所述前导向装置和支撑布置可以可移动，例如包括用于有助于打开和关闭所述框架结构的一个或两个枢转臂等。

根据进一步实施例，所述前导向装置和支撑布置的诸如带等的接触装置可以包括例如传感器、开关装置等用于检测在接触装置与转子叶片之间所建立的接触的接触检测装置。

因此，实现了如果例如检测到通常在前侧倚靠在转子叶片上的接触装置没有与转子叶片的表面接触，则这意味着依靠在另一侧上的接触装置正在承载框架的前部的全部负载。这具有如下不期望的影响：不期望地接触压力高，并且此外框架可能会突然移动到两个接触装置都倚靠的位置，出于多种原因，这是不期望的。因为根据该实施例可以检测到这种不期望的状况，所以可以进行测量以校正所述状况并实现例如两个前接触装置处于与转子叶片正确的接触中。

优选地，所述前导向装置和支撑布置可以适于向上或向下倾斜以允许所述接触装置适于沿着转子叶片的前部的移动方向。

因此，可以实现当装置正向上或向下移动时，尽管转子叶片前部的宽度变化了，前接触装置可以被引导以保持与转子叶片的期望接触，这可能要求例如支撑布置和前导向装置的臂的悬挂布置被向上或向下调整例如小的角度。

有利地，升降装置可以进一步包括在框架结构内部的一个或更多个保护板。优选地，保护板被放置成彼此面对。因此，可以实现框架与转子叶片之间的任意直接接触尽可能柔和。

优选地，框架或保护板可以包括用于确定和／或测量接触负载的装置。因此，可以进行测量以避免转子叶片被挤压或楔入框架中的情况。

优选地，保护板可以具有筒或辊的形状。

优选地，升降装置可以进一步包括用于相对于风力涡轮机塔支撑升降装置的装置，其中所述用于相对于风力涡轮机塔支撑升降装置的装置被构造成：例如当将升降装置被输送到风力涡轮机的转子叶片或从风力涡轮机的转子叶片移除升降装置时使升降装置相对于所述风力涡轮机塔移位。

因此，升降装置沿着塔的升高和降低变得方便，并且此外，当升降装置被输送到转子叶片或再次返回到塔时所执行的操作变得方便。

优选地，所述用于相对于风力涡轮机塔支撑升降装置的装置可以被构造成调节位置，例如升降装置相对于风力涡轮机塔的角度。

因此，能够以相对简单的方式实现当例如已经达到期望接触转子叶片的高度时可以高精度地控制升降装置。当在有风条件下操作时这可能尤其重要。

有利地，所述用于相对于风力涡轮机塔支撑升降装置的装置可以包括用于测量例如塔支撑臂中的每一个的支撑负载的装置，例如用于确定两个或更多个塔支撑臂等之间的负载分布。

因此，可以确定例如两个塔支撑臂是否承载基本上相同的负载或出于例如风压、吊起装置的影响等的某种原因，负载是不均匀的(不期望地)，藉此可以进行校正控制步骤。

仍然进一步地，升降装置可以包括适于运载一个或更多个人和／或工具、机器人、设备等用于连接两个转子叶片段的工作平台。

根据又一个实施例，所述用于相对于转子叶片升高和／或降低升降装置的装置可以包括吊起装置，所述吊起装置具有诸如电机的动力装置、电动、电子、液压和／或气动装置，并且所述吊起装置可以适于沿着电缆上下攀爬，或所述吊起装置可以适于堆积电缆，例如鼓吊起装置。

因此，升降装置将能够在没有例如来自位于风力涡轮机塔、车辆或船舶处的吊起机的动力辅助的情况下自己升高和／或降低。因此，平台组件能够独立操作，例如不关注来自其它装置的动力辅助。因为防止了由地面车辆或船舶处的动力失效引起的事故，因此这进一步增强了安全操作。尤其地，当涉及海上操作时，例如，在海上风力涡轮机时，这种独立配置是优选的，这是因为支撑船舶可能是不稳定的，例如，受到海波、气流、风等影响。因此，在船舶通过例如位于船舶上的吊起机(一个或多个)提供升高的海上的布置易发生事故和故障，因此包括如上所述的动力装置的装置不仅通常是有利的，而在海上尤其有利。

进一步地，注意到即使当这种升降装置的动力供给经受故障，例如，当电力被切断时，根据本发明的装置将能够手动操作以例如被吊起到地面并且通常使得对于所有涉及到的尤其使用装置的人提供安全的工作工具。

在又一个实施例中，升降装置还可以包括用于控制升高和／或降低装置的控制装置。

例如当进行自动操作时，这种控制装置可以从如上所述的平台或例如从地平面上被控制。

根据一个实施例，所述用于相对于转子叶片升高和／或降低升降装置的装置可以包括多个吊起装置，其中所述多个吊起装置中的一个是主吊起装置，而所述多个吊起装置中的其它依赖于主吊起装置被控制。

因此，实现了所述升降装置可以被升高和降低，使得升降装置保持在期望状态下(例如，水平或期望的角度)，同时上下移动和／或此外由各个吊起装置所承载的负载在预定限制内。

然而要理解的是吊起装置还可以相对于彼此同步。

根据进一步的实施例，升降装置可以包括诸如称重传感器、应变仪等用于测量吊起装置或多个吊起装置中的每一个的负载的测量装置。

甚至进一步地，升降装置可以包括诸如编码器、激光测量装置等的用于测量或估计例如升降装置的位置、多个吊起装置中的每一个的升高和降低距离和／或速度的测量装置。

因此，将理解吊起装置可以适于测量或计算丝、线或电缆的长度以确定装置的实际高度。当升降装置被放置在例如地平面上时，可以进行这些装置的校准。

用于支撑和引导的装置可以为多个(钢)丝、线、电缆等的形式，它们可以连接到风力涡轮机的上部或连接在所述上部处(例如，在舱处或中)、在转子处(例如，在毂处、在转子的鼻端处等)、在塔处等。

根据进一步的实施例，用于支撑和引导的装置可以是能够连接到靠近风力涡轮机放置的吊车等的多个电缆、线等的形式。

吊起装置可以被放置在例如框架上或与与框架连接的最适当的位置处、在风力涡轮机上或在所述风力涡轮机处、在地面上或可以使用吊车。

根据仍然进一步的实施例，升降装置可以进一步包括用于自动调节所述吊起装置的装置，例如自动调平装置，以提供诸如框架结构的水平位置的期望位置。

有利地，升降装置可以适于在执行两个或更多个转子叶片段的连接时协助个人和／或促进诸如机器人的自动设备的使用。

优选地，所述升降装置可以包括用于基于来自例如陀螺传感器(一个或多个)、压力传感器(一个或多个)、诸如激光传感器(一个或多个)的光学传感器(一个或多个)、应变仪传感器(一个或多个)、接触传感器(一个或多个)、和／或其它传感器、检测器和／或测量工具的控制输入，自动控制升降装置的吊起装置、致动器等的控制系统。

根据一个实施例，控制系统可以被构造成：当升降装置在距离地面或另一基准面的预定距离内或距离例如舱的预定距离内时限制平台组件被降低和／或升高的速度。

根据一个实施例，所述适于相对于风力涡轮机的转子叶片支撑升降装置的装置可以例如在升降装置的横向方向和／或纵向方向上移位。

因此，升降装置可以容易地沿着转子叶片的长度行进，而支撑装置自动适应转子叶片的实际尺寸和／或形状。此外，依此方式使得升降装置从塔到叶片的输送便利。

优选地，所述前导向装置和支撑布置可以在升降装置的纵向方向上移动。

因此，接触装置的位置相对于转子叶片的宽度和／或位置的控制变得便利。

根据本发明的另外方面，所述用于相对于邻近结构支撑升降装置的装置可以被构造成至少在垂直方向上的两个点处支撑抵靠所述邻近结构，并且其中可相对于邻近结构(例如，风力涡轮机塔的表面)调节用于在至少这些点中的一个处支撑升降装置的装置。

因此，实现了即使当表面包括障碍物等(例如，为法兰等形式或为诸如例如位于塔处的天线的各种设备的形式)时，也能够沿着塔的表面输送升降装置。

便利地，所述用于相对于转子叶片升高和／或降低升降装置的装置可以连接到多个线、电缆、丝等。

这种丝或线等可以连接到风力涡轮机上的任意适当位置，例如，舱、毂、塔等，并且它们可以被永久固定。此外，注意到根据本发明，可以使用三种这样的线、电缆或丝操作升降装置，两个连接在升降装置的后部处或附近，而一个连接到沿着框架结构的长度的点，优选地连接在框架的背离塔的端部处，藉此实现了三角形悬挂。如这里所述的，可以例如基于测量的参数和／或陀螺仪输入，例如通过调节这些连接点中的一个或两个的位置来平衡平台组件。进一步地，注意到，通过这种布置，实现了在升降装置的操作期间，线或丝不会与转子叶片接触。

根据进一步的实施例，升降装置可以进一步包括用于改变电缆、线或丝中的一个或多个的方向的装置，通过其所述装置可以被吊起、升高和／或降低，从而改变升降装置的平衡。

因此，如上所述的升降装置的平衡变得方便。

根据本发明的仍然进一步的方面，升降装置可以进一步包括用于执行平台组件相对于所述结构(例如风力涡轮机转子叶片或塔)的抑制动作的抑制装置。

因为可以在相当大的高度处使用和操作升降装置，因此明自所述结构本身(例如，风力涡轮机)和升降装置(例如，框架结构、工作平台等)将受到环境影响，例如，受到风、湍流等影响。为了抵消这种影响，根据这里所述的实施例中的任一个的装置可以配备有用于实现对不希望影响的抑制的装置。这种抑制装置可以是被动式的，但是优选地或除了被动式的抑制装置之外，可以使用主动式的抑制装置。这种主动式的抑制装置可以由控制装置控制，所述控制装置例如与用于升降装置的中央控制装置成一体，并且可以基于来自例如传感器装置的输入信号进行对主动式抑制装置的控制，通过传感器装置可以测量例如风速、湍流、振动等。因此实现了包括工作平台、人员、工具等的升降装置的质量可以用于抑制结构本身的移动。

有利地，升降装置可以包括用于基于来自例如陀螺传感器(一个或多个)、压力传感器(一个或多个)、光学传感器(一个或多个)、应变仪传感器(一个或多个)和／或其它传感器的控制输入自动控制所述装置的致动器、吊起装置等的控制系统。

因此，实现了升降装置的高度自动操作，并且此外，实现了增强的用户友好性和增强的效率，这是因为例如用户不需要关注各种补偿控制操作，用于抵消在装置上下移动时变化的风力、变化的平衡等，而是可以集中在必须执行的工作上。

根据进一步的实施例，所述升降装置可以适于永久地固定在所述结构处，例如固定在所述风力涡轮机的舱处，并适于通过将所述装置降低并输送到转子叶片段而进行操作。

根据第二方面，本发明提供了一种用于连接两个或更多个转子叶片段的升降组件，所述升降组件包括：根据本发明的第一方面的升降装置；和固定部，所述固定部具有用于固定转子叶片段的装置，固定部进一步包括用于将固定部连接到用于升高和／或降低放置在升降装置上的转子叶片段的装置的装置。

根据第二方面，本发明提供一种用于连接两个或更多个转子叶片段的升降组件，所述升降组件包括：根据本发明的第一方面的升降装置；和固定部，所述固定部具有用于固定转子叶片段的装置，其中固定部可拆卸地附连到用于升高和／或降低放置在升降装置上的转子叶片段的装置，并可相对于框架结构移动并由所述框架结构承载。

应该注意技术人员将容易认识到相对于本发明的第一方面所述的特征也可以与本发明的第二方面组合，反之亦然。

固定部到转子叶片段的固定依赖于转子叶片的类型，并且将是技术人员所进行的选择，例如，通过真空、挤压垫、橡胶垫、纵向梁上的注意把手、不同类型的配件等所进行的固定。

根据第二方面，本发明提供一种升降组件，其中固定部包括用于引导第一转子叶片段和第二转子叶片段的联接的联接导向装置的第二部分。在优选的实施例中，联接导向装置是自调节的联接导向装置。

一种用于引导风力涡轮机的两个转子叶片段的连接的方法，其中升降装置包括框架结构、用于相对于所述转子叶片支撑和引导升降装置的装置、用于相对于转子叶片降低和／或升高升降装置的装置和用于升高和／或降低转子叶片段的装置，所述用于升高和／或降低转子叶片段的装置靠近实质上在地面或海平面处的所述风力涡轮机放置，

-升降装置通过连接到所述风力涡轮机或连接到吊车或类似于吊车的结构的至少一根线、丝或类似结构相对于所述风力涡轮机被升高；

-当升降装置已经达到适当水平时，转子叶片在转子叶片的边缘处或其附近由所述支撑装置接触，所述支撑装置能够相对于所述升降装置移动；

-升降装置在由所述支撑装置支撑并引导的同时相对于转子叶片被升高和／或降低；

-升降装置被向下降低到第一转子叶片段的端部；

-用于升高和降低第二叶片段的装置固定到固定部，所述固定部具有用于固定第二转子叶片段的装置；

-具有第二转子叶片段的固定部被向上升高到第一转子叶片段的端部；

-放置在升降装置上的联接导向装置的第一部分联接至放置在固定部上的联接导向装置的第二部分；

-固定部的进一步升高确保联接导向装置的第一部分和第二部分的自调节，藉此第二转子叶片段相对于第一叶片段以正确角度定位。

附图说明

以下参照附图详细地描述本发明，其中：

图1显示风力涡轮机和用于连接两个转子叶片段的升降装置；

图2-4显示当风力涡轮机的两个转子叶片段正在被连接时图1的部分A；以及

图5-21显示根据本发明的实施例使用的各种接触装置和相关的装置。

具体实施方式

将参照图1-4从总体上说明用于连接两个转子叶片段的升降装置和方法。

图1-4以示意性方式显示升降装置。

图1公开了舱2安装在其上的风力涡轮机塔1。包括转子叶片(4)安装在其上的毂3的不可见的主轴从舱2延伸。

在所示的情形中，仅公开了一个转子叶片4。风力涡轮机停止，并且所示的转子叶片4处于基本上竖直的位置并使转子叶片的后缘靠近塔1。

图2-4显示了在两个转子叶片段4A和4B正在被连接的情况下图1的部分A。所述图呈现显示了用于连接转子叶片段4A、4B的方法的顺序。升降装置5被降低到第一转子叶片段4A的端部。图2-4公开了框架结构6，但是在这些图中没有公开相对于转子叶片4降低和／或升高框架结构的装置。固定部9固定到第二转子叶片段4B。固定部9可拆卸地连接到用于升高和／或降低放置在升降装置5上的转子叶片段的装置7。固定部和转子叶片段4B被向上升高。放置在固定部9上的联接导向装置10自动联接到放置在升降装置5上的相应联接导向装置8。当固定部9和第二转子叶片段4B被进一步向上升高时，自调节联接导向装置8和10使两个转子叶片段4A和4B相对于彼此以正确角度自动连接。当转子叶片段4A和4B相互连接并固定时，可以从转子叶片段4B拆卸固定部9并向下降低所述固定部。如果转子叶片具有多于两个的转子叶片段4A和4B，则可以通过将升降装置降低到第二转子叶片段4B的端部来继续该过程并重复以上过程。

虽然已经提到后接触装置可以优选地包括刷装置(例如，工业刷)，包括带、鼓、辊等，但是已经在本发明的发明内容中以总体的方式描述了用于相对于转子叶片支撑并引导框架结构的不同类型的装置。接触装置适于以不会损坏转子叶片这样的方式将负载传递给转子叶片。接触装置还适于沿着表面在仅小的摩擦的情况下移动，并且优选地不仅线性移动，即以全方向的方式移动。

在下文中，将参照图5-21描述接触装置。

图5显示了刷接触装置101的侧视图。如图所示，刷接触装置101包括承载多个刷毛103的基部102，所述刷毛如所述地例如为用于例如运送目的的工业刷毛。刷接触装置101具有以下优点：刷毛适于转子叶片的表面，刷毛在大量位置处接触转子叶片，摩擦力相对较低，刷毛没有被定向并且可以在任意方向上(即，全方向地)移动，以及通常刷毛对于表面是柔和的，藉此可以避免负载损坏、刮擦和磨损。可以基于必须传递的负载来设计基部102的尺寸和／或刷毛103的数量。

图6示出了多个这种刷接触装置101可以被组合以形成一体式接触装置105。单独的刷接触装置101可以以刚性方式相互连接，但是优选地所述刷接触装置至少以弹性和柔性方式相互连接。

图7示出了如何通过使多个承载装置107和108相互枢转连接并连接到刷接触装置101而组合多个刷接触装置101，以形成适于所述表面的接触装置106。

图8以侧视图示出了另一个接触装置110。该接触装置110包括基部1l1，该基部具有用于例如压缩的空气的入口113并具有空气室112，所述空气室112具有面向下的出口(未示出)(例如，多个孔、狭缝等)或为任意适当形式的以用于建立朝向转子叶片的表面的空气垫的空气出口，藉此可以实现全方向的移动。

进一步，与转子叶片的表面的液体接触还可以用于建立全方向可移动的接触装置。

如图9所示，多个这种空气垫接触装置可以以对应于上述关于图6和7所述的方式组合以形成一体式接触装置115。

图10和图11分别显示了当从侧部和端部看时接触装置120的又一个实施例，其中多个模块化接触装置110以柔性方式被组合。这里，多个承载装置121、122和123相互枢转连接并连接到刷接触装置110，例如以这样的方式，使得相对于包括相互垂直的轴线的多个轴线实现枢转移动。因此，接触装置可以适应表面在两个方向上的弯曲。

图12显示了转子叶片54的示意性剖视图，并且还示意性地显示了两个前接触装置130。这些中的每一个都包括两个鼓或类似装置132，被放置成它们的轴线基本上平行于转子叶片或仅有小的角度差。带式元件131放置在这些鼓或类似装置132上，所述带式元件131可以绕鼓或类似装置132移动，从而例如实现在转子叶片54的横向方向上的移动。这种布置还以示意性方式在图13中示出，在透视图中示出转子叶片的一部分和前接触装置130。如这里所示，带式元件131可以包括元件135，所述元件135可以导致在转子叶片的纵向方向上的移动并且将在以下进行描述。

图16示出了这种带式元件131，其中例如链条等的一对柔性元件137承载多个辊元件136，且每一个都包括如还在图17和19中所示的多个辊138。图18显示包括由支承装置139承载的外部辊的这样的辊138。

在图15中显示了这种带式元件131的可选实施例，其中示出了带式元件131可以包括绕鼓或类似装置132延伸的诸如线、链条等的多个柔性元件141，且每一个都承载如还在图14中显示的多个辊142，其中柔性元件141的一小部分被示出具有两个辊142。因此，将理解这种布置将由于辊142而用于处理在转子叶片的纵向方向上的移动，并且将还用于处理在转子叶片的横向方向上的移动，这是因为由鼓或类似装置132承载的柔性元件141可以在该方向上移动。

在图20中，以示意性方式在剖视图中显示了转子叶片54和两个接触装置130。在该视图中，每一个前接触装置130都包括被放置成它们的轴线基本上正切于转子叶片的五个鼓、辊或类似装置。鼓、辊或类似装置将与转子叶片接触并用于处理在转子叶片的纵向方向上的移动。图21示出了作为盒的图20的前接触装置130。承载鼓、辊或类似装置的盒可以任意枢转并因此用于处理在转子叶片的横向方向上的移动。即使盒被显示为具有五个鼓、辊或类似装置，鼓、辊或类似装置的数量可以或多或少。还可以将鼓、辊或类似装置的长度和鼓之间的距离选择成不同。

将被理解的是，在设计这种接触装置时其它实施例、改变等是可能的，所述接触装置的组合也是可能的。

Claims (19)

1.一种用于连接风力涡轮机的两个转子叶片段(4A，4B)的升降装置(5)，所述升降装置(5)适于在转子叶片的纵向方向上移动，所述升降装置包括：

框架结构(6)；

用于相对于转子叶片支撑和引导框架结构的装置；

用于相对于转子叶片降低和／或升高框架结构的装置；

用于升高和／或降低转子叶片段(4B)的装置(7)。

2.根据权利要求1所述的升降装置(5)，其中框架结构(6)包括用于引导第一转子叶片段(4A)和第二转子叶片段(4B)的联接的联接导向装置(8)的第一部分。

3.根据权利要求2所述的升降装置(5)，其中框架结构(6)包括用于引导第一转子叶片段(4A)和第二转子叶片段(4B)的联接的联接导向装置(8)的多个第一部分。

4.根据权利要求2或3所述的升降装置(5)，其中联接导向装置(8)是自调节联接导向装置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的升降装置，其中所述用于相对于转子叶片支撑和引导框架结构的装置被构造成用于在转子叶片的前缘处或其附近的区域处和／或在转子叶片的后缘处或其附近的区域处接触转子叶片。

6.根据前述权利要求中任一项所述的升降装置，其中框架结构包括适于承载用于执行两个转子叶片段的连接的一个或更多的人和／或工具、机器人、设备等的工作平台。

7.根据前述权利要求中任一项所述的升降装置，其中所述用于相对于转子叶片支撑和引导框架结构的装置被构造成用于在升降装置的移动期间被调节到转子叶片上以保持在所述区域处的可控制接触。

8.根据前述权利要求中任一项所述的升降装置，其中所述用于相对于转子叶片支撑和引导框架结构的装置包括多个接触装置。

9.根据权利要求8所述的升降装置，其中所述多个接触装置中的至少一个适于在多个点和／或邻接点处接触转子叶片。

10.根据权利要求8或9所述的升降装置，其中所述用于接触转子叶片的接触装置包括刷支撑装置或带支撑装置。

11.根据权利要求8或9所述的升降装置，其中所述接触装置包括多个滚珠、辊或类似装置。

12.根据前述权利要求中任一项所述的升降装置，其中所述用于相对于转子叶片支撑和引导框架结构的装置包括诸如为应变仪、称重传感器等的用于确定在转子叶片的所述区域处的接触负载的装置，藉此有助于诸如风压的不均衡和变化、例如宽度、尺寸与形状等的转子叶片尺寸的改变的检测和／或测量。

13.根据前述权利要求中任一项所述的升降装置，其中所述框架结构具有开口配置或适于例如通过具有枢转的可释放框架部和／或一个或更多个框架部而被打开。

14.根据前述权利要求中任一项所述的升降装置，其中所述框架结构还包括用于相对于风力涡轮机塔支撑升降装置的装置，所述用于相对于风力涡轮机塔支撑升降装置的装置被构造成例如当升降装置被输送到风力涡轮机的转子叶片或从风力涡轮机的转子叶片移除升降装置时相对于所述风力涡轮机塔将升降装置移位。

15.一种用于连接两个或更多个转子叶片段的升降组件，所述升降组件包括：

根据前述权利要求中任一项所述的升降装置(5)；和

固定部(9)，所述固定部具有用于固定转子叶片段(4B)的装置，固定部还包括用于将固定部连接到用于升高和降低被连同升降装置(5)放置的转子叶片段的装置(7)的装置。

16.一种用于连接两个或更多个转子叶片段的升降组件，所述升降组件包括：

根据前述权利要求中任一项所述的升降装置(5)；和

固定部(9)，所述固定部具有用于固定转子叶片段(4B)的装置，

其中固定部可拆卸地附连到用于升高和降低放置在升降装置上的转子叶片段的装置(7)，并且能够相对于框架结构(6)移动，并由所述框架结构(6)承载。

17.根据权利要求15或16所述的升降组件，其中固定部包括用于引导第一转子叶片段(4A)和第二转子叶片段(4B)的联接的联接导向装置(10)的第二部分。

18.根据权利要求17所述的升降组件，其中联接导向装置是自调节联接导向装置。

19.一种用于引导风力涡轮机的两个转子叶片段的连接的方法，其中升降装置包括框架结构、用于相对于所述转子叶片支撑和引导升降装置的装置、用于相对于转子叶片降低和／或升高升降装置的装置和用于升高和／或降低转子叶片段的装置，所述用于升高和／或降低的转子叶片段的装置被放置成靠近基本上在地面或海平面处的所述风力涡轮机，

-升降装置通过连接到所述风力涡轮机或连接到吊车等的至少一根线、丝等相对于所述风力涡轮机被升高；

-当升降装置已经达到适当水平时，转子叶片在转子叶片的边缘处或其附近通过支撑装置接触，所述支撑装置能够相对于所述升降装置移动；

-升降装置相对于转子叶片被升高和／或降低，同时在由所述支撑装置支撑并引导；

-升降装置被向下降低至第一转子叶片段的端部；

-用于升高和降低第二叶片段的装置固定到固定部，所述固定部具有用于固定第二转子叶片段的装置；

-具有第二转子叶片段的固定部被向上升高到第一转子叶片段的端部；

-放置在升降装置上的联接导向装置的第一部分联接至放置在固定部上的联接导向装置的第二部分；

-固定部的进一步升高确保联接导向装置的第一部分和第二部分的自调节，藉此第二转子叶片段相对于第一叶片段以正确角度定位。

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