CN108163714A - 吊装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吊装装置，所述吊装装置包括：主梁；至少两个连接部，连接到所述主梁；至少两个夹具，分别连接到所述至少两个连接部中对应的连接部的下部，其中，每个夹具相对于所述主梁的位置可调。通过使用本发明构思提供的吊装装置，能够解决折断叶片更换困难的难题，减少了叶片更换的时间，增加了更换效率，并减少了更换的成本。

Description

吊装装置

技术领域

本发明涉及一种用于风力发电机组的吊装装置。

背景技术

风力发电机组叶片逐步趋向于大型化。叶片的加长可以提高风力发电机组的发电量，但随之而来的是，更换叶片变得尤为困难。

目前，对于风力发电机组的整体叶片的更换已经有一些成熟的经验，然而，在叶片折断(例如，叶片遭受雷劈、叶片某处截面出现疲劳等)形成两节挂在空中的情况下，对折断的叶片进行更换是困难的，因此维护人员需要花费很长时间寻找解决方案以更换折断的叶片。

图1示意性地示出了风力发电机组的叶片被折断的情况的视图。对于现有技术中拆卸图1中的风力发电机组100的折断的叶片1(包括叶片部分1-1 和叶片部分1-2)的方法包括以下步骤：首先，维护人员高空确定叶片的折断位置，从而确定折断的叶片部分1-1和折断的叶片部分1-2的重心；然后，维护人员到高空分别对折断的叶片部分1-1和1-2进行钻孔作为吊耳，同时对折断的叶片部分1和2进行切割；切割完成后，分别将折断的叶片部分1-1和折断的叶片部分1-2吊到船舶甲板上，从而完成折断的叶片的拆卸。整个拆卸过程费时费力，且对于现场的维护人员的风险性较大。

因此，急需开发一种更换折断叶片的工装以满足风电市场的需要。

发明内容

本发明构思提供了一种用于夹持风力发电机组的叶片的吊装装置。

根据本发明构思的示例性实施例，所述吊装装置包括：主梁；至少两个连接部，连接到所述主梁；至少两个夹具，分别连接到所述至少两个连接部中对应的连接部的下部，其中，每个夹具相对于所述主梁的位置可调。

根据本发明构思的示例性实施例，所述主梁上可以设置有轨道，所述轨道可以按照直线形、弯曲形的和/或弯折形的形状形成，所述至少两个连接部中的至少一个连接部能够沿着所述轨道运动，从而调节所述至少两个连接部彼此之间的距离。优选地，所述轨道可以按照S形的形状形成。

根据本发明构思的示例性实施例，所述至少两个连接部可以都能够沿着所述轨道运动，从而调节所述至少两个连接部彼此之间的距离。

根据本发明构思的示例性实施例，所述至少两个连接部中的每个连接部可以包括：升降单元，用于调节对应的夹具相对于所述主梁的距离。所述升降单元可以包括：电机，提供驱动力；滚杆，在所述电机提供的所述驱动力的作用下旋转；绳，连接在所述滚杆与相应的夹具之间，其中，所述滚杆的旋转使所述绳在竖直方向上的长度发生变化，从而使连接到所述绳的夹具与所述主梁之间的距离发生改变。

根据本发明构思的示例性实施例，所述至少两个连接部中的每个连接部可以包括移动小车，所述移动小车能够沿着所述轨道运动。

根据本发明构思的示例性实施例，每个夹具可以包括：夹持部连接件；至少两个夹持部，所述至少两个夹持部通过夹持部连接件彼此连接，且所述至少两个夹持部能够相对于彼此接近或者远离。

根据本发明构思的示例性实施例，所述夹持部连接件可以包括齿轮齿条结构、液压缸结构或丝杠结构。

上面的发明内容仅是对本发明构思的部分描述，本发明构思至少可以实现但不限于以下的技术效果：

1、解决折断叶片更换困难的难题，减少叶片更换的时间，增加了更换效率；

2、降低了更换过程中人员的操作风险；

3、减少了更换的成本；

4、使用该工装可一次性进行拆除叶片，不需要对叶片进行切割。

附图说明

图1是示意性地示出风力发电机组的叶片被折断的情况的视图；

图2示出了根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置；

图3是放大地示出图2中的夹具的主视图；

图4是放大地示出图2中的夹具的后视图；

图5是放大地示出图2中的夹具的立体视图；

图6是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置夹持发电机组的叶片的状态的示意图。

具体实施方式

提供以下具体实施方式，以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/ 或系统的全面理解。然而，在理解了本申请的公开内容后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作顺序仅仅是示例，且不限于在此所阐述的示例，而是除了必须按照特定顺序发生的操作外，可在理解了本申请的公开内容后做出将是显而易见的改变。此外，为了增加清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

在整个说明书中，当元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其它元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其它元件。

为了方便描述，在此可使用诸如“在……之上”以及“在……之下”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”的元件随后将相对于另一元件位于“之下。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。装置还可以以其它的方式被定位(例如，旋转90度或处于其它方位)，并将对在此使用的空间相对术语做出相应的解释。

以下，将参照附图来详细地描述根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置。在下面的详细描述中作为示例具体地示出了应用于风力发电机组的叶片的吊装装置，然而本发明构思不限于对风力发电机组的叶片的应用，本领域技术人员根据本发明构思可以将其应用于其它需要夹持目的，例如建筑施工等。

图2示出了根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置。以下，将结合图2来描述根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置。

根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置200包括主梁201、至少两个夹具202以及用于连接主梁201和夹具202的连接部。

主梁201用于在对风力发电机组100的叶片1(如图1所示)进行拆装过程中为起重机(未示出)提供起吊点，因此，主梁201可以由具有一定的刚度和硬度的材料制成，例如，可以由钢制成。此外，主梁201可以包括至少一个吊耳201-1(例如，图2中示出的4个吊耳)，吊耳201-1可以均布在主梁201上，使得在吊耳201-1通过吊带S(如图6所示)与吊机主钩(未示出)相连时，根据本发明构思的吊装装置200能够平稳地处于空中(如图6 中所示)。

此外，主梁201通过连接部承载夹具202及夹具202的夹取物。连接部 (例如，移动小车203、升降单元204)用于将主梁201与夹具202连接。连接部可以包括刚性连接体(未示出)和/或柔性连接体(例如，绳204-3)。也就是说，根据本发明构思的示例性实施例的与主梁201连接的夹具202的数目为至少两个(也可以为三个或更多个)，因此，每个夹具202与主梁201之间的连接体的类型可以相同也可以不同，即，可以均使用刚性或柔性连接体将主梁201与夹具202连接，或者也可以使用刚性连接体连接夹具202之中的一些，并使用柔性连接体连接夹具202的另一些。刚性连接体的具体示例可以包括具有预定长度或具有可变长度(例如，伸缩、折叠等)的条状件、柱状件、管状件等。柔性连接体的示例可以包括绳状件(例如，钢丝绳)等。

连接部中的至少一个相对于框架201是可移动的。具体地，根据本发明构思的示例性实施例可以包括至少两个连接部，其中至少一个连接部可以被设置为通过在框架201的长度方向和/或宽度方向移动来改变其空间位置，从而使得至少一个连接部在主梁201的长度方向和/或宽度方向上位置可调。

例如，根据本发明构思的示例性实施例，如图2中所示，可以通过诸如移动小车203(图2中示出为两个移动小车203)作为可以移动的连接部的一部分将相应的夹具202与主梁201连接，从而使得可移动的连接部能够在主梁201的长度方向和/或宽度方向上位置可调。

根据本发明构思的示例性实施例，移动小车203相对于主梁201可以是可移动的，在这种情况下，主梁201可以为移动小车203提供可移动的空间。例如，根据本发明构思的示例性实施例，主梁201可以包括轨道T，轨道T 可以设置在主梁201中或主梁201上。例如，如图2中所示，主梁201可以被设置为具有框架及设置在框架内的轨道T。例如，主梁也可以被设置为靠近夹具的一侧具有面的形状，轨道可以设置(例如，焊接)在面上。然而，本发明构思不限于此。

当主梁201被设置为具有轨道T时，轨道T可以以任一形状进行设置，例如，以直线形(l形)、曲线形(S形)或者折线形(“Z”形、“L”形等) 设置等。这里，为了使移动小车203能够定位在主梁201的较多位置处以为移动小车203提供长度方向和宽度方向上的移动和停留位置并保证主梁201 的刚度，轨道T可以被设置为具有任何的复杂形状。

此外，为了使移动小车203在轨道T内行进时能够稳定地停留在轨道T 的某一位置处，在轨道T上或者在移动小车203上可以设置有锁定装置(未示出)，使得当启动锁定装置时，移动小车203能够被固定在轨道T的固定位置(预定位置)处而不会在轨道T上继续移动，从而能够实现吊装装置200 的稳定的夹取、释放操作。

另外，为了使移动小车203能够在轨道T上容易地移动，如图2中所示，根据本发明的示例性实施例的移动小车203可以包括滚轮203-1。滚轮203-1 可以被设置为容置在轨道T中，移动小车203可以通过滚轮203-1而沿着轨道T容易地移动。此外，为了操作的简便性，可以与滚轮203-1对应地设置电机203-2，电机203-2可以驱动滚轮203-1以使移动小车203沿着轨道T移动。这里，对于滚轮203-1和电机203-2的数目不做具体限制，也就是说，本领域技术人员可以根据本发明构思的教导而分别设置具有相同数目和/或不同数目的滚轮203-1和电机203-2，并且可以使得一个电机203-2可以至少对应一个滚轮203-1(例如，图2中示出了每个移动小车203包括两个滚轮203-1 以及与滚轮203-1一一对应的两个电机203-2的情况)。此外，电机203-2可以被有线地、无线地操控，以容易地控制移动小车203沿着轨道T移动并位于希望的位置。此外，当移动小车203不包括电机203-2时，移动小车203 的位置可以被例如手动地改变，然而，本发明构思不限于此。

另外，根据本发明构思的示例性实施例的连接部可以包括升降单元204，所述升降单元204用于调节与其连接的夹具202相对于主梁201的距离(即，夹具202在高度方向上的空间位置)。换言之，夹具202由于与其相连的升降单元204而相对于主梁201具有高度方向上的位置(与主梁201之间的距离) 的可调性。

此外，根据本发明构思的示例性实施例，至少一个升降单元204可以与移动小车203结合为一体，从而可以形成可移动的升降单元204。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此，也就是说，本发明构思的示例性实施例的升降单元204中可以单独地作为连接部连接到主梁201，在这种情况下，升降单元204中的一个或更多个可以被固定到主梁201上以相对于主梁201 的长度方向和宽度方向位置不可调，升降单元204中的另一些(一个或更多个)可以通过定点移动的方式与主梁201连接。

根据本发明构思的示例性实施例，当连接部包括刚性连接体时，升降单元204可以通过改变刚性连接体的状态(例如，伸缩、折叠)来调节夹具203 与主梁201之间的距离。当连接部包括柔性连接体时，升降单元204可以通过改变柔性连接体的例如卷绕状态来调节夹具203与主梁201之间的距离。

根据本发明构思的示例性实施例，图2中示出了连接部包括柔性连接体 (例如，绳204-3)的示例。在图2的具体示例中，升降单元204可以包括：电机204-1，为升降单元204的动作提供驱动力；滚杆204-2，接收电机204-1 提供的驱动力，并在驱动力的作用下旋转；绳204-3，连接在滚杆204-2与相应的夹具202之间，并且可以具有一定抗拉强度(例如，可以为钢丝绳)。滚杆204-2可以在电机204-1的驱动下进行旋转，从而可以使绳204-3在竖直方向上的长度发生变化(例如，通过滚杆204-2释放或卷绕绳204-3使绳204-3 在高度方向上延长或收缩)，从而可以使连接到绳204-3的夹具202与所述主梁201之间的距离发生改变。因此，升降单元204可以调节夹具202与主梁 201之间的距离，以实现夹具202对夹持物的抬升或下落。然而，本发明构思不限于图2中示出的电机204-1、滚杆204-2和绳204-3一起构成升降单元 204的示例，本领域技术人员可以设置其它类型的升降单元，例如，本领域技术人员可以采用诸如电动葫芦的传动机构来替代图2中示出的升降单元 204。

由于升降单元204能够改变夹具202与主梁201之间的距离，因此，有必要对升降单元204设置自锁装置。所述自锁装置可以用于防止夹具202在空载(夹具202未夹持待夹持物)的情况下由于其自身的重力作用而改变连接部的靠近夹具202的端部的高度，或者用于防止在夹具202夹持待夹持物的情况下由于待夹持物的重量的影响而改变连接部的靠近夹具202的端部的高度。这里，对于自锁装置的种类及详细构造不做过多介绍，本领域技术人员可以基于其功能的限定而采用各种类型的自锁装置，只要能够防止连接部和夹具的不期望的移动即可。

主梁201通过连接部与夹具202进行连接，从而实现对诸如风力发电机组的叶片(诸如图1和图6中示出的叶片部分1和叶片部分2)的夹持和传送。这里，夹具202可以为本领域技术人员所已知的能够牢固地夹持待夹物 (例如，本发明提及的风力发电机组的叶片)的任何类型的夹具。以下，将参照图3至图5来详细描述根据本发明构思的一个示例性实施例的夹具202。

图3是放大地示出图2的夹具的主视图；图4是放大地示出图2的夹具的后视图；图5是放大地示出图2的夹具的立体图。在图3至图5中，同样的附图标记指示同样的元件。

根据本发明的示例性实施例的夹具202可以包括：夹持部连接件202-2；至少两个夹持部202-3，至少两个夹持部202-3通过夹持部连接件202-2彼此连接，且至少两个夹持部202-3能够相对于彼此接近或者远离。

根据本发明构思的示例性实施例，夹持部连接件202-2用于控制夹持部202-3之间的相对运动，例如，控制夹持部202-3的夹持操作或释放操作。根据本发明构思的示例性实施例，如图2至图5中所示，夹持部连接件202-2 可以包括：电机202-2a，提供驱动力；传动机构202-2b，与电机202-2a连接，传动机构202-2b在电机202-2a的驱动下控制夹持部202-3的相对运动，从而可以实现夹持部202-3的夹取和释放操作。另外，根据本发明构思的示例性实施例，夹具202还可以包括框架202-1，框架可以提供容纳夹持连接件202-2 的空间，并且可以提供与连接部的连接，因此，框架202-1可以由具有较高刚性的材料形成，例如，钢。

此外，虽然图2至图5中示出了夹持部连接件202-2包括电机202-2a以及由齿轮和齿条构成的传动机构202-2b的情况，然而，本发明构思不限于上述具体示例，本领域技术人员可以根据本发明构思而采用诸如但不限于液压缸或或丝杠等作为传动机构来代替图2至图5中示出的传动机构202-2b，只要在其的作用下实现使夹持部202-3之间能够相对于彼此接近或者远离即可。

根据本发明构思的示例性实施例，夹持部202-3可以包括多个夹持部(例如，彼此相对的两个，但不限于此)来对待夹持物进行夹取或释放，也就是说，可以根据实际情况设置夹持部202-3的数目，只要利于对待夹持物的夹取操作和释放操作即可。此外，为了防止夹持部202-3在对待夹持物进行夹取或释放过程中由于相互的作用力而磨损，夹持部202-3的与待夹持物的待接触的表面上可以设置有能够避免或降低由于夹持操作对设备带来的磨损的材料。

此外，传动单元202-2向夹持部202-3提供传动力和夹持力，当对待夹持物实施夹持时，希望的是在夹持过程中当停止传动单元202的力的供应时，待夹持物能够保持在夹持部202-3之间而不会脱落。因此，传动单元202可以包括自锁装置(未示出)，以防止夹持部202-3沿不期望的方向移动而使待夹持物在夹持和移动过程中脱落。

此外，根据本发明构思，除了上面描述的组件以外，本发明的示例性实施例的吊装装置200还可以包括监控装置、传感器装置以及可延伸至操作台的操作绳索等。例如，可以在适合的位置处设置监控摄像头，从而可以直接观察吊装装置200的各部分的工作状态。例如，可以在吊装装置200上设置接近传感器，以提醒操作人员根据本发明的吊装装置200与待夹持物之间的距离。例如，可以在主梁上设置延伸到操作台的绳索，当将吊装装置200上升到预定高度后，可以使用绳索来控制它在空中的状态，并能够防止自然条件(例如，风)对吊装装置200的状态的影响。应该注意的是，本发明构思不限于上述示例，本领域技术人员可以根据现有技术而在根据本发明构思的吊装装置200上设置任何有利于吊装装置200对待夹持物的夹持、释放操作有利的装置或设备。

结合附图描述了根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置200，其中包括多个示例，因此，本领域技术人员在本发明构思的教导下可以对这些示例进行重组而形成新的未记载在说明书中的示例性实施例，且该示例性实施例并未超出本发明的范围，也就是说，本发明构思的范围由权利要求及其等同物所限定。

在下面，将结合图6来描述根据本发明构思的吊装装置200的操作方法。

图6是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置200夹持发电机组的叶片的状态的示意图。在图6示出了使用图2至图5中示出的吊装装置200对图1中示出的风力发电机组100的折断的叶片部分1-1和1-2 的夹持状态。这里，为了描述的简洁性，省略的重复的描述，并且同样的附图标记指示同样的元件。

根据本发明构思的示例性实施例吊装装置200可用于风力发电机组的叶片的拆卸和安装。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。也就是说，本发明构思的示例性实施例的吊装装置200的应用领域和应用对象不仅限于上述实施例所描述的风力发电机组，本领域技术人员可以根据本发明构思而将其应用于其它领域中的用于夹持待夹持物的途径。此外，本发明构思也不限于对叶片的拆除，也可以使用本发明构思的吊装装置200来安装叶片。

在下文中，将主要描述应用根据本发明构思的示例性实施例的吊装装置 200对图1中示出的折断的叶片(包括叶片部分1-1和叶片部分1-2)进行拆除的步骤。

首先，根据叶片1的折断位置，运维人员判断两个折断的叶片部分1-1 和1-2的重心。这里所述的“判断两个折断的叶片部分1-1和1-2的重心”可以包括通过人工测量并计算而得出折断的叶片部分1-1和1-2的重心的位置，也可以包括使用现有技术中的设备而测量得出的相应部分的重心的位置。然后，可以利用诸如吊机(未示出)的起吊装置(例如，起吊装置的主钩)通过吊带S连接吊装装置200(例如，连接吊装装置200的主梁201上的吊耳201-1)对吊装装置进行起吊，使得吊装装置200的夹具203移至折断的叶片部分1-1和1-2的正上方。

运维人员可以通过控制移动小车203的电机203-2使移动小车203在主梁201的滑轨T上移动，同时使与连接部相连的夹具202也进行相应的移动。由于折断的叶片部分1-1和1-2的位置不同，因此，可以通过前后、左右调节移动小车203的位置，使移动小车203分别停留在两个折断的叶片部分1-1 和1-2的重心的正上方。

当移动小车203带动夹具202到达两个叶片部分1-1和1-2的指定位置(重心的正上方)后，运维人员可以通过控制升降单元204的电机204-1将夹具 202下降至两个叶片部分1-1和1-2附近，并且通过控制夹具203的夹持部连接件202-2来对夹具203进行驱动，使得夹持部202-3可以进行左右移动，从而可以实现对两个叶片部分1-1和1-2的夹持并保证足够的夹持力。

待夹持完成后，运维人员可以协同吊机操作人员起吊主钩承受一定力，同时运维人员拆卸叶根螺栓，从而一次性将折断叶片1进行拆除。最后，运维人员可以将折断的叶片1连同吊装装置200一起吊至其它位置(例如，对于海上风力发电机组，可以将折断的叶片吊至船舶甲板上)，从而实现对于折断的叶片的拆除。

以上，结合附图详细描述了具体示例的其实施方式。然而，上述实施方式可以基于不同的示例而做相应的变化。因此，本发明构思不限于上述实施方式。

虽然本公开包括特定的示例，但在理解了本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及它们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种变化。在此描述的示例将仅被认为描述性含义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其它示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或者电路中的组件和/或用其它组件或者它们的等同物进行替换或者补充描述的系统、架构、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及它们的等同物限定，并且在权利要求及它们的等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (10)

1.一种吊装装置，其特征在于，所述吊装装置包括：

主梁(201)；

至少两个连接部，连接到所述主梁(201)；

至少两个夹具(202)，分别连接到所述至少两个连接部中对应的连接部的下部，其中，每个所述夹具(202)相对于所述主梁(201)的位置可调。

2.如权利要求1所述的吊装装置，其特征在于，所述主梁(201)上设置有轨道(T)，所述至少两个连接部中的至少一个连接部能够沿着所述轨道(T)运动，从而调节所述至少两个连接部彼此之间的距离。

3.如权利要求2所述的吊装装置，其特征在于，所述轨道(T)按照直线形、弯曲形的和/或弯折形的形状形成。

4.如权利要求3所述的吊装装置，其特征在于，所述轨道(T)按照S形的形状形成。

5.如权利要求2所述的吊装装置，其特征在于，所述至少两个连接部都能够沿着所述轨道(T)运动，从而调节所述至少两个连接部彼此之间的距离。

6.如权利要求1所述的吊装装置，其特征在于，所述至少两个连接部中的每个连接部包括：

升降单元(204)，用于调节对应的所述夹具(202)相对于所述主梁(201)的距离。

7.如权利要求1所述的吊装装置，其特征在于，每个所述夹具(202)包括：

夹持部连接件(202-2)；

至少两个夹持部(202-3)，所述至少两个夹持部(202-3)通过夹持部连接件(202-2)彼此连接，且所述至少两个夹持部(202-3)能够相对于彼此接近或者远离。

8.如权利要求7所述的吊装装置，其特征在于，所述夹持部连接件(202-2)包括齿轮齿条结构、液压缸结构或丝杠结构。

9.如权利要求5所述的吊装装置，其特征在于，所述至少两个连接部中的每个连接部包括：

移动小车(203)，所述移动小车(203)能够沿着所述轨道(T)运动。

10.如权利要求6所述的吊装装置，其特征在于，所述升降单元包括：

电机(204-1)，提供驱动力；

滚杆(204-2)，在所述电机(204-1)提供的所述驱动力的作用下旋转；

绳(204-3)，连接在所述滚杆(204-2)与相应的所述夹具(202)之间，

其中，所述滚杆(204-2)的旋转使所述绳(204-3)在竖直方向上的长度发生变化，从而使连接到所述绳(204-3)的夹具(202)与所述主梁(201)之间的距离发生改变。