CN107792780A - 风力发电机组的叶轮吊具及叶轮吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风力发电机组的叶轮吊具及叶轮吊装方法。所述叶轮吊具包括：第一夹具组块，包括第一夹具壳体和第一气垫，第一气垫设置于第一夹具壳体的内侧表面上；第二夹具组块，包括第二夹具壳体和第二气垫，第二气垫设置于第二夹具壳体的内侧表面上；气垫控制器，设置在第一夹具壳体和/或第二夹具壳体上，以控制第一气垫和第二气垫充气或排气；至少一个吊耳，安装在第一夹具壳体或第二夹具壳体的外侧表面上，其中，第一夹具壳体与第二夹具壳体可拆卸地结合，且在第一夹具壳体与第二夹具壳体结合的状态，第一气垫和第二气垫相面对。根据本发明的叶轮吊具安装和拆卸方便，并且可提高叶轮支撑和叶轮吊装的安全稳定性和可靠性。

Description

风力发电机组的叶轮吊具及叶轮吊装方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种风力发电机组的叶轮吊具及叶轮吊装方法。

背景技术

在地面组装将三只叶片200安装在轮毂100上以成为一个整体的叶轮10完成风力发电机组的叶轮组对之后，叶轮10呈水平状态地放置。将这样放置的叶轮10安装到机舱30需依次经历三个步骤才能完成：叶轮翻身、起吊就位(吊至机舱高度)和安装(法兰连接)。叶轮翻身就是通常所说的叶轮翻转：将处于水平状态的叶轮10翻转一定角度a，使得叶轮10处于其第一叶片和第二叶片向上且第三叶片向下的状态(即，吊装状态)。由于叶轮10的结构特性和重心位置决定了叶轮翻转必须由两台吊车完成，以防止向下的叶片200与地面接触(即，触地)受损，这两台吊车分别称为主吊车和辅助吊车，那么对应的吊具分别是主吊具和辅助吊具。顾名思义，辅助吊具是辅助主吊具完成叶轮翻转的，翻转完成后辅助吊具的作用随即结束，应立刻拆除，进入下一步的叶轮吊装阶段。叶轮吊装时，叶片200的后缘201(薄的一侧)处于向上的状态称为叶轮负90度(相对叶片位置而言)吊装，如图2所示；反之，叶轮吊装时，叶片200的后缘201处于向下的状态称为叶轮正90度吊装。

由于受到现有叶轮辅吊方法以及辅助吊具的限制，大多数的风力发电机厂家采用负90度吊装方法：先在叶片200吊装位置处的后缘201上放一块类似毛毡400的柔软物，然后将专用V字形护具300卡在毛毡400和叶片200上，最后安装辅助吊带500。为了便于拆卸辅助吊带500和护具300，辅助吊带500采用结套吊的方式(0.8倍吊装系数)，如图3所示，并在环套上系一根绳子600，这样当叶轮翻转完成后地面人员拉绳子600，将吊带结套扣501拉松或拉开，使辅助吊带500、护具300和毛毡400都能从叶片200上拆除。上述叶轮辅吊方法的主要存在以下问题/缺点：

⑴辅助吊带500拆卸困难及带来的后果

目前风力发电机组不断朝着大型机组方向研发和制造，随着风力发电机组的叶轮10的重量不断增加、外形增大，在叶轮翻转过程中辅助吊带500受到的拉力也增大，所以辅助吊带500的宽度也增加，这就使辅助吊带500的吊带结套扣501拉的更紧，辅助吊带500越宽、拉力越大，那么吊带结套扣501就更难拆松，有时几个人同时用力拉绳子600都很难将吊带结套扣501拉松，这在叶轮吊装中耗费时间且浪费人力。叶轮吊装是在小风天气进行的，如果在叶轮吊装过程中某个环节发生问题而浪费时间，那么在后续的安装阶段中很有可能遇到大风天气，这就会严重影响叶轮吊装；而且吊车的费用是按照台班时间收取的，辅助吊带拆卸如此耗费时间，就相当于增加了吊装费用。

⑵吊点处叶片200的后缘201受力大

叶片200吊点处的后缘201比较薄，所以必须使用诸如V字形的护具300进行防护。护具300会随着使用次数的增多及使用不当而逐渐变形，例如，开口角度增大，因而改变了护具300与叶片200接触的原设计面，然而，叶片200的后缘201几乎是曲面，V字形护具300是平面，二者不能较吻合地接触而导致使受力面减小或者发生改变，那么后缘201受力将增大(特别是在叶片200的后缘201向下的吊装方法中，护具300对叶片200的后缘201的力非常大)，所以现有的护具300不能较好的保护叶片200，很有可能损坏叶片200的后缘201。

⑶叶片200支撑困难

在叶轮组对过程中或者组对完成后都需要对叶片200支撑，以防叶轮10倾倒损坏叶片200，现场通常诸如采软质物体的支撑物700来支撑叶片200，但是曾发生过多起支撑物700被叶片200压裂造成叶轮10倾倒、叶片200摔裂的现象，如图5和图6所示。叶片支撑点通常在叶片前部(靠近叶尖部分)，叶片支撑点处的前、后缘202和201都比较薄。如果叶轮组对完成后叶片200的后缘201向下放置，由于后缘201比较薄，后缘201受到重力的压强非常大，会造成后缘201损坏，如图7和图8所示。此外，叶片200越大，叶轮10越重、离地距离越高，尤其是在大风天气时，在地面放置的叶轮10的安全性无法得到保障。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机组的叶轮吊具及叶轮吊装方法，所述叶轮吊具安装和拆卸方便，并且有效地保护叶片不受损伤，不仅可提高工作效率，同时也可提高叶轮支撑和叶轮吊装的安全稳定性和可靠性。

根据本发明的一方面，提供一种风力发电机组的叶轮吊具，所述叶轮吊具包括：第一夹具组块，所述第一夹具组块包括第一夹具壳体和第一气垫，所述第一气垫设置于所述第一夹具壳体的内侧表面上；第二夹具组块，所述第二夹具组块包括第二夹具壳体和第二气垫，所述第二气垫设置于所述第二夹具壳体的内侧表面上；气垫控制器，所述气垫控制器设置在所述第一夹具壳体和/或所述第二夹具壳体上，以控制所述第一气垫和所述第二气垫充气或排气；至少一个吊耳，安装在所述第一夹具壳体或所述第二夹具壳体的外侧表面上，其中，所述第一夹具壳体与所述第二夹具壳体可拆卸地结合，且在所述第一夹具壳体与所述第二夹具壳体结合的状态，所述第一气垫和所述第二气垫相面对。

根据本发明的示例性实施例，所述气垫控制器可设置有气嘴，并且所述气垫控制器可分别通过与所述气嘴连通的第一管路和第二管路连接到所述第一气垫和所述第二气垫。

根据本发明的示例性实施例，所述第一管路和所述第二管路中的至少一个可包括连接至所述气垫控制器的控制器管接头、连接至所述第一气垫或所述第二气垫的气垫管接头以及连接在控制器管接头和气垫管接头之间的通气软管。

根据本发明的示例性实施例，所述气垫控制器可包括设置在所述气垫控制器内的控制单元和电磁排气阀。

根据本发明的示例性实施例，所述气垫控制器还可包括手动排气阀，所述手动排气阀的操作旋钮设置于所述气垫控制器的外表面上。

根据本发明的示例性实施例，所述叶轮吊具还可包括设置于所述气垫控制器内的压力检测传感器。

根据本发明的示例性实施例，所述第一夹具壳体与所述第二夹具壳体通过多个连接套件可拆卸地结合，所述连接套件可包括：钩柱，所述钩柱设置在所述第一夹具壳体和所述第二夹具壳体中的一个夹具壳体的与叶片的长度方向垂直的外侧表面上；拉钩，所述拉钩通过销轴可旋转地设置在所述第一夹具壳体和所述第二夹具壳体中的另一个夹具壳体的与叶片的长度方向垂直的外侧表面上，其中，所述拉钩的一端钩挂在所述钩柱上时所述第一夹具组块与所述第二夹具组块体结合，所述拉钩的一端脱离所述钩柱时所述第一夹具组块与所述第二夹具组块分开。

根据本发明的示例性实施例，所述连接套件还可包括弹簧，所述弹簧的一端固定到所述另一个夹具壳体的与叶片的长度方向垂直的外侧表面上，所述弹簧的另一端连接至所述拉钩的另一端。

根据本发明的示例性实施例，所述叶轮吊具还可包括至少一个定位构件，所述定位构件可包括：插孔，所述插孔在所述第一夹具壳体和所述第二夹具壳体中的一个夹具壳体的端部从内侧表面朝向外侧表面凹入；插销，所述插销在所述第一夹具壳体和所述第二夹具壳体中的另一个夹具壳体的端部从内侧表面向远离外侧表面的方向凸出，其中，在所述第一夹具壳体与所述第二夹具壳体结合的状态，所述插销容纳于对应的所述插孔中。

根据本发明的示例性实施例，所述第一气垫和所述第二气垫的表面可设有防滑结构。

根据本发明的示例性实施例，所述第一夹具壳体和所述第二夹具壳体的外侧表面上设有螺纹孔。

根据本发明的另一方面，提供一种叶轮吊装方法，所述叶轮吊装方法包括如下步骤：第一吊车使用两根主吊带分别系在装配好的叶轮的第一叶片和第二叶片的根部，利用如上所述的叶轮吊具夹紧所述叶轮的第三叶片的叶尖部分，第二吊车使用辅助吊带系在所述叶轮吊具的所述吊耳上；所述第一吊车和所述第二吊车同时进行提升操作，以将水平放置在地面或甲板上的所述叶轮水平地提升起来；在提升一段高度后，将所述叶轮进行翻转以将所述叶轮从水平状态翻转到竖直状态，并使叶轮吊具和第三叶片脱开，然后继续提升所述叶轮；在将所述叶轮提升到适合与机舱安装的高度和位置后，将所述叶轮安装在风力发电机组的所述机舱上。

根据本发明的示例性实施例，所述将所述叶轮进行翻转以将所述叶轮从水平状态翻转到竖直状态的步骤包括：所述第二吊车缓慢将吊钩向下降落，同时，所述第一吊车则继续提升；在所述第一吊车提升的高度超过叶片长度时，通过所述气垫控制器控制所述叶轮吊具的所述第一气垫和所述第二气垫排气，以使所述第一夹具组块和所述第二夹具组块分开，从而所述叶轮吊具和所述第三叶片脱离开，所述叶轮实现90度翻转。

根据本发明的叶轮吊具安装和拆卸方便，并且有利于叶片受力、有效地保护叶片不受损伤。而且在叶轮翻身完成后可以实现自动打开第一夹具组块和第二夹具组块，具有一定的自动化程度，提高了操作性。所述叶轮吊具适用于现有叶片的叶轮正90度和负90度吊装，具有使用范围广、通用性强的特点。所述叶轮吊具安装至叶片后能够方便叶轮支撑，降低对支撑物的要求，而且所述叶轮吊具可以与支撑物连接固定，提高叶轮支撑的稳定性和可靠性，有效地避免叶轮支撑不稳定发生叶轮倾倒而造成叶片摔裂的事故。因此，根据本发明的叶轮吊具不仅可提高工作效率，同时也可提高叶轮支撑和叶轮吊装的安全稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的以上和其它特点及优点将变得更加清楚，附图中：

图1是示出水平状态放置的叶轮的示意图；

图2是示出叶轮负90度吊装的示意图；

图3是示出采用现有的护具进行叶轮负90度吊装的示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是现有的叶轮的叶片的后缘向上放置方式的示意图；

图6是图5的D-D剖视图；

图7是现有的叶轮的叶片的后缘向下放置方式的示意图；

图8是图7的E-E剖视图；

图9是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的左视图；

图10是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的主视图；

图11是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的右视图；

图12是图11中所示的I部放大图；

图13是图11中所示的II部放大图；

图14是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的分解透视图；

图15是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的气垫控制器及通气软管等的分解示图；

图16是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的遥控器的示图；

图17是示出使用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具夹持叶轮的叶片的示图；

图18是图17中的III部放大图；

图19是辅助吊带系在根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具上的示图；

图20是利用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具在叶片的后缘向下的状态下支撑叶轮的示图；

图21是图20的C-C剖视放大图；

图22是利用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具在叶片的后缘向上的状态下支撑叶轮的示图；

图23是图22的B-B剖视放大图；

图24是示出拆卸根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的示图；

图25和图26分别是示出正90度吊装和负90度吊装中拆卸根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的局部示图。

具体实施方式

现在将参照附图更全面的描述本发明的实施例，在附图中示出了本发明的示例性实施例。

下面将结合图9至图16描述根据本发明的示例性实施例的叶轮吊具20。图9是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的左视图；图10是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的主视图；图11是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的右视图；图12是图11中所示的I部放大图；图13是图11中所示的II部放大图；图14是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的分解透视图；图15是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的气垫控制器及通气软管等的示图；图16是根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具的遥控器的示图。

参照图9至图14，根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20包括第一夹具组块1、第二夹具组块2、气垫控制器3和至少一个吊耳4。

其中，第一夹具组块1包括第一夹具壳体11和第一气垫12，第一气垫12设置于第一夹具壳体11的内侧表面上，第二夹具组块2包括第二夹具壳体21和第二气垫22，第二气垫22设置于第二夹具壳体21的内侧表面上。在一个示例中，第一气垫12和第二气垫22可嵌设于第一夹具壳体11和第二夹具壳体21中，例如，第一夹具壳体11和第二夹具壳体21的内侧表面上可形成有插孔或卡扣，第一气垫12和第二气垫22可利用粘性胶粘接于所述插孔或卡扣内。第一夹具壳体11与第二夹具壳体21可拆卸地结合，且在第一夹具壳体11与所述第二夹具壳体21结合的状态，第一气垫12和第二气垫22相面对。

其中，第一夹具壳体11与所述第二夹具壳体21通过多个连接套件5可拆卸地结合。第一夹具壳体11与所述第二夹具壳体21结合以形成叶轮吊具20的支架，并且所述支架具有一定的强度以能够承受拉力和压力，并且所述支架的表面平整，从而方便支撑。

根据示例性实施例，参照图9至图14，连接套件5可包括钩柱51和与钩柱51相配合以实现连接作用的拉钩52。优选地，钩柱51设置在第一夹具壳体11和第二夹具壳体21中的一个夹具壳体的与叶片200的长度方向垂直的外侧表面上，拉钩52通过销轴可旋转地设置在第一夹具壳体11和第二夹具壳体21中的另一个夹具壳体的与叶片的长度方向垂直的外侧表面上，其中，拉钩52的一端钩挂在钩柱51上时第一夹具组块1与第二夹具组块2结合，拉钩52的所述一端脱离钩柱51时第一夹具组块1与第二夹具组块2分开。

根据一个示例，四个钩柱51分别设置在第一夹具壳体11的端部且位于其与叶片200的长度方向垂直的外侧表面上，与四个钩柱51相对应的四个拉钩52分别设置在第二夹具壳体21的端部且位于其与叶片200的长度方向垂直的外侧表面上，然而，钩柱51和拉钩52的设置位置和数量不限于此，只要其可实现可拆卸地结合第一夹具壳体11和第二夹具壳体21即可。

根据本发明的示例性实施例，连接套件5还可包括弹簧53，弹簧53的一端固定到所述另一个夹具壳体的与叶片200的长度方向垂直的外侧表面上，弹簧53的另一端连接至拉钩52的另一端。优选地，可与拉钩52对应地设置四个弹簧53。在拉钩52钩挂在钩柱51上时，对第一气垫12和第二气垫22充气之后，拉钩52将第一夹具组块1和第二夹具组块2在横向上牢牢固定；在第一气垫12和第二气垫22泄压排气后，拉钩52在弹簧53的拉力的作用下可自动脱开钩柱51，实现第一夹具组块1和第二夹具组块2的分开。

至少一个吊耳4安装在第一夹具壳体11或所述第二夹具壳体21的环绕叶轮10的叶片200的外侧表面上。参照图9至图11，可在第一夹具壳体11和第二夹具壳体21上分别设置一个吊耳4。然而，本发明不限于此，也可仅在第一夹具壳体11或所述第二夹具壳体21上设置一个吊耳4，或者也可在第一夹具壳体11和所述第二夹具壳体21的相对应的位置处设置更多个吊耳4，并且吊耳4可设置在第一夹具壳体11和所述第二夹具壳体21的环绕叶轮的叶片的侧表面上的任何位置，只要吊耳的数量和位置能够实现叶片的水平平衡吊装即可。优选地，参照图12，吊耳4可设置为旋转吊耳，使得在叶轮翻转过程中吊带可以绕旋转吊耳的轴线旋转，从而利于叶轮吊具20及相关部件(例如吊带)受力。

叶轮吊具20还包括至少一个定位构件7，定位构件7可包括插孔71和插销72，插孔71在第一夹具壳体11和第二夹具壳体21中的一个夹具壳体的端部从内侧表面朝向外侧表面凹入，插销72在第一夹具壳体11和第二夹具壳体21中的另一个夹具壳体的端部从内侧表面向远离外侧表面的方向凸出。其中，在第一夹具壳体11与第二夹具壳体21结合的状态，插销72容纳于对应的插孔71中。插孔71和插销72二者的配合间隙和公差很小，为第一夹具组块1和第二夹具组块2连接起到定位和纵向固定的作用。

作为示例，在第二夹具壳体21的两个端部分别形成三个插孔71，在第一夹具壳体11的两个端部分别形成与三个插孔71相对应的三个插销72，然而，本发明的插孔71和插销72的形成位置和数量不限于此，而是可根据实际需要而改变，只要其为第一夹具组块1和第二夹具组块2二者的连接起到定位和纵向固定的作用即可。

参照图15，气垫控制器3可设置有气嘴34，并且气垫控制器3分别通过与气嘴34连通的第一管路和第二管路连接到第一气垫12和第二气垫22。第一管路和第二管路中的至少一个可包括连接至气垫控制器3的控制器管接头35、连接至第一气垫12或第二气垫22的气垫管接头15以及连接在控制器管接头35和气垫管接头15之间的通气软管36。参照图14，气垫控制器3可设置于第一夹具壳体11的下部，气垫控制器3通过内置管路(即，第一管路)与第一气垫12连通，并且通气软管36连接气垫控制器3的控制器管接头35和第一气垫12的气垫管接头15，以使气垫控制器3与第二气垫22连通。通气软管36具有较好的柔软性、抗拉性，可以直接插拔。

如上所述，图14示出了在第一夹具壳体11上设置一个气垫控制器3的示例，然而，本发明不限于此，气垫控制器3也可设置在第二夹具壳体21上。根据本发明的其他示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20可设置有两个气垫控制器3。其中，两个气垫控制器3分别设置在第一夹具壳体11和第二夹具壳体21上，并通过内置管路分别与第一气垫12和第二气垫22连通，以彼此独立地控制第一气垫12和第二气垫22的充气或排气。第一气垫12和第二气垫22可在各自的气垫控制器3的控制下进行充气且在充气后根据接触的曲面(例如，叶片200的表面)发生变形，使得第一气垫12和第二气垫22与叶片200的表面能完全接触。

气垫控制器3还可包括设置在气垫控制器3的内部的控制单元和电磁排气阀。气垫控制器3还包括手动排气阀33，手动排气阀33的操作旋钮设置于气垫控制器3的外表面上。控制单元主要负责信号处理、发送和接收；手动排气阀33的作用是在地面或没有电的情况下拧转开关为气垫放气；电磁排气阀的作用是在叶轮翻转完成后需要拆卸叶轮吊具20时在地面手持遥控器6操控电磁排气阀动作，从而为第一气垫12和第二气垫22排气泄压。

此外，气垫控制器3上也可设置有显示屏和按键，以显示第一气垫12和第二气垫22的压力信号及气垫控制器3的剩余电量信号等检测信号，并且可设定第一气垫12和第二气垫22的报警压力(最低压力和最高压力)。

叶轮吊具20还可包括设置于气垫控制器3内的压力检测传感器。例如，可设置一个压力检测传感器，来检测第一气垫12和第二气垫22的气压。当然，本发明不限于此，两个压力检测传感器也可分别设置在第一管路和第二管路上，以分别检测第一气垫12和第二气垫22的气压。

气垫控制器3将第一气垫12和第二气垫22并联，以通过气嘴34对第一气垫12和第二气垫22同时充气或同时放气。第一气垫12和第二气垫22的主要作用是其内部充气达到一定压力后，在叶片200与第一夹具组块1、第二夹具组块2之间产生膨胀力，第一气垫12和第二气垫22对叶片200和第一夹具组块1、第二夹具组块2都有“向外推”的压力，还相应增大拉钩52的拉力，使第一夹具组块1、第二夹具组块2紧紧夹持住叶片200。两个气垫12和22同时充气、同时挤压叶片200，这样才能保证气垫12、22和叶片200的表面完全接触，以使叶片200尽可能的被夹持在叶轮吊具20的第一夹具组块1及第二夹具组块2的中间部位，使得叶片200的表面受力均匀，避免了现有方法中护具300对叶片200的后缘201局部应力过大而带来不可预测的损伤；如果气垫12、22分开单独地充气，那么会出现先充气的气垫膨胀量大、后充气的气垫膨胀量小的情况，叶片200有可能不在第一夹具组块1及第二夹具组块2的中间位置，并且先充气的气垫可能与叶片200不能完全接触。

叶轮吊具20还可设置有与气垫控制器3无线连接的遥控器6，并且遥控器6接收来自气垫控制器3的检测信号并发送控制信号来控制气垫控制器3的操作。遥控器6的外形不大，可随身携带(例如，装在衣兜里)，遥控器6内置充电电池，气垫控制器3的电源为充电电池(例如，锂电池)，遥控器6可以接收控制单元发送过来的指示第一气垫12和第二气垫22的压力的压力信号及气垫控制器3的剩余电量信号等检测信号，并且可基于检测信号向控制单元发送电磁阀动作信号。遥控器6可包括设置于遥控器6的一个表面中的显示屏、按键及嗡鸣器，以实时显示第一气垫12和第二气垫22的当前压力，同时还可设定第一气垫12和第二气垫22的报警压力(最低压力和最高压力)，根据控制单元发送过来的压力信号判断是否报警，如果不在压力允许范围内，则遥控器6通过嗡鸣器声光、振动报警，以提示安装人员必须采取相应措施，避免叶片受损。嗡鸣器的这种报警特点说明了遥控器6即使在嘈杂、光线比较暗的环境中也可以使用。

根据本发明的示例性实施例，第一夹具壳体11和第二夹具壳体21的表面上可设有螺纹孔8，如图10所示。螺纹孔8可与支撑物700采用螺栓62连接(参见图23)，或者可在螺纹孔8中安装吊耳或吊环螺钉61等与支撑物700利用绳索60捆绑连接(参见图21)，对叶轮10进行固定，以防叶轮倾倒事故发生。

优选地，第一气垫12和第二气垫22可由橡胶制成，因而不会损伤叶片200的表面，并且第一气垫12和第二气垫22可根据接触的曲面(例如，叶片200的表面)发生变形，使得第一气垫12和第二气垫22与叶片200的表面能完全接触。并且，第一气垫12和第二气垫22的抗拉强度高，可以承受较高的压力。此外，第一气垫12和第二气垫22的表面还可设有防滑结构(例如，花纹)，以增大与叶片200之间的摩擦力。

根据本发明的示例性实施例，叶轮吊具20在第一夹具组块1和第二夹具组块2结合之后整体呈方形，其上下、左右表面为平面。因此，叶轮10在地面或甲板上放置时，利用叶轮吊具20可非常方便的对叶片200进行支撑，而且叶轮吊具20与支撑物700可以采用螺栓连接或绳索捆绑固定，这样便可更加稳定、可靠地支撑叶轮10，甚至在大风天气也不会发生倾倒事故，并且利用叶轮吊具20支撑叶轮10，对支撑物700的要求不高。因此，根据本发明的示例性实施例的叶轮吊具20适用于现有大型机组的叶轮吊装与叶轮支撑，使用范围广、通用性强，并且还自动拆卸而达到半自动化程度。

下面将参照图17至图25来描述本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20的使用方法。图17是示出使用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20夹持叶轮10的叶片200的示图；图18是图17中的III部放大图；图19是辅助吊带500系在根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20上的示图；图20是利用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20在叶片200的后缘201向下的状态下支撑叶轮10的示图；图21是图20的C-C剖视放大图；图22是利用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20在叶片200的后缘201向上的状态下支撑叶轮10的示图；图23是图22的B-B剖视放大图；图24是示出拆卸根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20的示图；图25和图26分别是示出正90度吊装和负90度吊装中拆卸根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的叶轮吊具20的局部示图。

根据叶片200的放置状态，将叶轮吊具20的第一夹具组块1和第二夹具组块2置于在叶片200的吊点位置(例如，叶尖部分)处，插销72对准插孔71后插入插孔71内，如图17所示，再扳转拉钩52将其一端钩挂在钩柱51上，然后将通气软管36插在气垫控制器3的控制器管接头35上，打开气垫控制器3的电源开关；最后使用诸如小气泵或者打气筒的充气装置通过气嘴34给第一气垫12和第二气垫22充气，通过遥控器6或气垫控制器3的上的显示屏查看第一气垫12和第二气垫22内的压力是否达到设计值，如果达到额定压力，则停止充气；反之，继续给第一气垫12和第二气垫22充气。用卸扣将辅助吊带500连接在旋转吊耳上，并在两个卸扣上各绑一根绳子600，用于帮助叶轮吊具20拆分，至此叶轮吊具20安装完毕。在叶轮翻转的过程中，辅助吊车的辅助吊带500绕旋转吊耳的轴线旋转，这样利于吊耳4和辅助吊带500受力。

叶轮吊具20作为支撑使用时，可在叶轮吊具20下方放置支撑物700，为了更加稳定地支撑叶轮10，利用第一夹具壳体11和第二夹具壳体21的表面上的螺纹孔8安装吊耳或者吊环螺钉61，再用绳索60将叶轮吊具20与支撑物700捆绑，如图20和21所示，或者采用螺栓62将叶轮吊具20与支撑物700固定连接，如图22和23所示，这样叶轮10被支撑后将会更加稳定、可靠，而且叶片呈正、负90°两种状态都能实现稳定、可靠地支撑(参见图20和图22)。叶轮吊具20安装完成后，通过遥控器6监视第一气垫12和第二气垫22内的压力，如果压力过低或者过高，遥控器6发出报警信号提示安装人员采取应急措施，防止危险事件发生。

下面简要描述根据本发明的示例性实施例的叶轮吊装方法，所述叶轮吊装方法包括如下步骤：第一吊车(即，主吊车)使用两根主吊带900分别系在装配好的叶轮10的第一叶片和第二叶片的根部，利用如上所述的叶轮吊具20夹紧叶轮10的第三叶片的叶尖部分，第二吊车(即，辅助吊车)使用辅助吊带500系在所述叶轮吊具20的所述吊耳4上；第一吊车和第二吊车同时进行提升操作，以将水平放置在地面或甲板上的叶轮10水平地提升起来；在提升一段高度后，将叶轮10进行翻转以将叶轮10从水平状态翻转到竖直状态，并使叶轮吊具20和第三叶片脱开，然后继续提升叶轮10；在将叶轮10提升到适合与机舱30安装的高度和位置后，将叶轮10安装在风力发电机组的机舱30上。

将叶轮10进行翻转以将叶轮10从水平状态翻转到竖直状态的步骤包括：第二吊车缓慢将吊钩800向下降落，同时，第一吊车则继续提升；在第一吊车提升的高度超过叶片长度时，通过气垫控制器3控制叶轮吊具20的第一气垫12和第二气垫22排气，以使第一夹具组块1和第二夹具组块2分开，从而叶轮吊具20和第三叶片脱离开，叶轮10实现90度翻转。

叶轮翻转结束后，地面人员通过遥控器6控制电磁排气阀，使第一气垫12和第二气垫22向外排气，直到内部压力为零，在排气的过程中第一夹具壳体11和第二夹具壳体21受到第一气垫12和第二气垫22的膨胀力逐渐减小，第一夹具壳体11和第二夹具壳体21连接松弛后拉钩52会自动从钩柱51上脱开，此时地面人员分别向两个方向D1和D2拉旋转吊耳上的绳子600，这样插销72从插孔71中抽出，并且通气软管36也从气垫控制器3上拔掉，如图24所示，在绳子的拉力下第一夹具组块1和第二夹具组块2就完全分开了，辅助吊车进行相应操作，这就完成了叶轮吊具20与叶片200的拆除。叶轮10无论是正90吊装还是负90吊装(如图25和26所示)，叶轮吊具20拆卸都很方便。

根据本发明的叶轮吊具安装和拆卸方便，并且有利于叶片受力、有效地保护叶片不受损伤。而且在叶轮翻身完成后可以实现自动打开第一夹具组块和第二夹具组块，具有一定的自动化程度，提高了操作性。

所述叶轮吊具适用于现有叶片的叶轮正90度和负90度吊装，具有使用范围广、通用性强的特点。

所述叶轮吊具安装至叶片后能够方便叶轮支撑，降低对支撑物的要求，而且所述叶轮吊具可以与支撑物连接固定，提高叶轮支撑的稳定性和可靠性，有效地避免叶轮支撑不稳定发生叶轮倾倒而造成叶片摔裂的事故。

第一气垫和第二气垫的远程遥控和报警功能使得所述叶轮吊具智能化。

因此，所述叶轮吊具不仅可提高工作效率，同时也可提高叶轮支撑和叶轮吊装的安全稳定性和可靠性。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (13)

1.一种风力发电机组的叶轮吊具，其特征在于，所述叶轮吊具(20)包括：

第一夹具组块(1)，所述第一夹具组块(1)包括第一夹具壳体(11)和第一气垫(12)，所述第一气垫(12)设置于所述第一夹具壳体(11)的内侧表面上；

第二夹具组块(2)，所述第二夹具组块(2)包括第二夹具壳体(21)和第二气垫(22)，所述第二气垫(22)设置于所述第二夹具壳体(21)的内侧表面上；

气垫控制器(3)，所述气垫控制器(3)设置在所述第一夹具壳体(11)和/或所述第二夹具壳体(21)上，以控制所述第一气垫(12)和所述第二气垫(22)充气或排气；

至少一个吊耳(4)，安装在所述第一夹具壳体(11)或所述第二夹具壳体(21)的外侧表面上，

其中，所述第一夹具壳体(11)与所述第二夹具壳体(21)可拆卸地结合，且在所述第一夹具壳体(11)与所述第二夹具壳体(21)结合的状态，所述第一气垫(12)和所述第二气垫(22)相面对。

2.如权利要求1所述的叶轮吊具，其特征在于，所述气垫控制器(3)设置有气嘴(34)，并且所述气垫控制器(3)分别通过与所述气嘴(34)连通的第一管路和第二管路连接到所述第一气垫(12)和所述第二气垫(22)。

3.如权利要求2所述的叶轮吊具，其特征在于，所述第一管路和所述第二管路中的至少一个包括连接至所述气垫控制器(3)的控制器管接头(35)、连接至所述第一气垫(12)或所述第二气垫(22)的气垫管接头(15)以及连接在控制器管接头(35)和气垫管接头(15)之间的通气软管(36)。

4.如权利要求1-3中任一项所述的叶轮吊具，其特征在于，所述气垫控制器(3)包括设置在所述气垫控制器(3)内的控制单元和电磁排气阀。

5.如权利要求1-3中任一项所述的叶轮吊具，其特征在于，所述气垫控制器(3)还包括手动排气阀(33)，所述手动排气阀(33)的操作旋钮设置于所述气垫控制器(3)的外表面上。

6.如权利要求1-3中任一项所述的叶轮吊具，其特征在于，所述叶轮吊具(20)还包括设置于所述气垫控制器(3)内的压力检测传感器。

7.如权利要求1-3中任一项所述的叶轮吊具，其特征在于，所述第一夹具壳体(11)与所述第二夹具壳体(21)通过多个连接套件(5)可拆卸地结合，所述连接套件(5)包括：

钩柱(51)，所述钩柱(51)设置在所述第一夹具壳体(11)和所述第二夹具壳体(21)中的一个夹具壳体的与叶片(200)的长度方向垂直的外侧表面上；

拉钩(52)，所述拉钩(52)通过销轴可旋转地设置在所述第一夹具壳体(11)和所述第二夹具壳体(21)中的另一个夹具壳体的与叶片(200)的长度方向垂直的外侧表面上，

其中，所述拉钩(52)的一端钩挂在所述钩柱(51)上时所述第一夹具组块(1)与所述第二夹具组块(2)结合，所述拉钩(52)的所述一端脱离所述钩柱(51)时所述第一夹具组块(1)与所述第二夹具组块(2)分开。

8.如权利要求7所述的叶轮吊具，其特征在于，所述连接套件(5)还包括：

弹簧(53)，所述弹簧(53)的一端固定到所述另一个夹具壳体的与叶片(200)的长度方向垂直的外侧表面上，所述弹簧(53)的另一端连接至所述拉钩(52)的另一端。

9.如权利要求1-3中任一项所述的叶轮吊具，其特征在于，所述叶轮吊具(20)还包括至少一个定位构件(7)，所述定位构件(7)包括：

插孔(71)，所述插孔(71)在所述第一夹具壳体(11)和所述第二夹具壳体(21)中的一个夹具壳体的端部从内侧表面朝向外侧表面凹入；

插销(72)，所述插销(72)在所述第一夹具壳体(11)和所述第二夹具壳体(21)中的另一个夹具壳体的端部从内侧表面向远离外侧表面的方向凸出，

其中，在所述第一夹具壳体(11)与所述第二夹具壳体(21)结合的状态，所述插销(72)容纳于对应的所述插孔(71)中。

10.如权利要求1-3中任一项所述的叶轮吊具，其特征在于，所述第一气垫(12)和所述第二气垫(22)的表面设有防滑结构。

11.如权利要求1-3中任一项所述的叶轮吊具，其特征在于，所述第一夹具壳体(11)和所述第二夹具壳体(21)的外侧表面上设有螺纹孔(8)。

12.一种叶轮吊装方法，其特征在于，所述叶轮吊装方法包括如下步骤：

第一吊车使用两根主吊带(900)分别系在装配好的叶轮(10)的第一叶片和第二叶片的根部，利用如权利要求1至11中的任一项所述的叶轮吊具(20)夹紧所述叶轮(10)的第三叶片的叶尖部分，第二吊车使用辅助吊带(500)系在所述叶轮吊具(20)的所述吊耳(4)上；

所述第一吊车和所述第二吊车同时进行提升操作，以将水平放置在地面或甲板上的所述叶轮(10)水平地提升起来；

在提升一定高度后，将所述叶轮(10)进行翻转以将所述叶轮(10)从水平状态翻转到竖直状态，并使叶轮吊具(20)和第三叶片脱开，然后继续提升所述叶轮(10)；

在将所述叶轮(10)提升到适合与机舱(30)安装的高度和位置后，将所述叶轮(10)安装在风力发电机组的所述机舱(30)上。

13.如权利要求12所述的叶轮吊装方法，其特征在于，所述将所述叶轮(10)进行翻转以将所述叶轮(10)从水平状态翻转到竖直状态的步骤包括：

所述第二吊车缓慢将吊钩(800)向下降落，同时，所述第一吊车则继续提升；

在所述第一吊车提升的高度超过叶片长度时，通过所述气垫控制器(3)控制所述叶轮吊具(20)的所述第一气垫(12)和所述第二气垫(22)排气，以使所述第一夹具组块(1)和所述第二夹具组块(2)分开，从而所述叶轮吊具(20)和所述第三叶片脱离开，所述叶轮(10)实现90度翻转。