CN112010165B - 叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供一种叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统，该叶片夹持控制方法包括：基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转，其中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制夹口调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。采用本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统，能够夹持叶片调整多种角度姿态进行叶片安装，有效降低机组吊装成本，提高机组的安装效率。

Description

叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统。

背景技术

伴随着风力发电技术的迅速发展和日趋成熟，不同型号的大功率(如8兆瓦、10兆瓦)新机型在不断推出，风力发电机组的吊装工艺在不断完善，因此对风电机组安装过程中所需的吊装设备以及吊装时间的要求也越来越高。目前大功率机型的单只叶片吊装的方式往往都是水平安装，需要配合风电机组的叶轮旋转。然而，直驱永磁风电机组的叶轮旋转复杂、耗费时间多，导致风电机组吊装成本大。特别是对于海上风电机组的吊装，提高海上风电机组的安装效率，节约船只的使用时间，能显著的降低海上风电的投资成本。

目前现有技术多为叶片水平吊装，只能通过旋转叶轮或者偏航来安装叶片，无法夹持叶片进行大角度360度旋转。以图1所示为例，目前的水平单叶片夹具只能实现30度的叶片水平安装，因此如果需要安装第二只叶片、第三只叶片，则需要吊机带着单叶片夹具盘车。然而，这种安装方式存在极大的安全隐患，例如，吊机带着单叶片夹具盘车过程中，吊钩在下放过程中加速度的影响，可能导致吊钩磕碰叶片，或者由于吊机误操作产生额外的拉力，使夹具对叶片产生额外的拉力，导致叶片从夹持口滑出来，同时由于目前30度旋转水平单叶片夹具要么通过偏航完成第二只叶片安装，要么需要更改夹持口的叶根和叶尖夹持块互换位置(大小夹持口互换位置)，从而导致安装过程极不方便，通用性较差。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统，以克服上述至少一种缺陷。

在一个总体方面，提供一种叶片吊具的叶片夹持控制方法，所述叶片吊具包括主梁、连接于主梁的俯仰旋转机构、设置在主梁两端的用于夹持叶片的叶片夹持机构、设置在叶片夹持机构上的角度调节机构，其中，所述叶片夹持控制方法包括：基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动所述主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转，其中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制角度调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

可选地，所述俯仰旋转机构包括支撑框架、可转动地设置于所述支撑框架上的旋转轴、曲柄、第一液压缸，其中，所述旋转轴的第一端连接于主梁上，所述曲柄的第一端固定连接于所述旋转轴的第二端上，第一液压缸的缸体安装到所述支撑框架上，第一液压缸的活塞杆的自由端连接到所述曲柄的第二端，其中，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作的步骤可包括：基于所产生的俯仰旋转指令控制第一液压缸的电磁阀动作，来驱动第一液压缸的活塞杆移动，以带动所述主梁绕所述旋转轴转动。

可选地，所述叶片吊具还包括设置在叶片夹持机构上的压力传感器，用于检测叶片夹持机构作用在叶片上的压力值，其中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，可基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

可选地，基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作的步骤可包括：实时确定被夹持的叶片的姿态；基于实时确定的叶片的姿态，确定被夹持的叶片在当前姿态下的摩擦阻力值；基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与所确定的摩擦阻力值的比较结果，控制角度调节机构动作。

可选地，被夹持的叶片的姿态基于安装在被夹持的叶片的叶根处的用于监测叶片的姿态的倾角传感器来确定，和/或，所述摩擦阻力值可指为克服由于叶片自重作用导致叶片夹持移位所需的摩擦力，其中，所述摩擦阻力值基于叶片的自重以及叶片的姿态来确定。

可选地，基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与所确定的摩擦阻力值的比较结果，控制角度调节机构动作的步骤可包括：将在当前姿态下实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与对应的摩擦阻力值进行比较；如果检测的压力值不大于对应的摩擦阻力值，则通过控制角度调节机构动作来控制叶片夹持机构的夹持口的开口程度变小。

可选地，所述叶片夹持控制方法可还包括：在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，将实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与叶片极限载荷值进行比较；如果实时检测到的压力值不大于叶片极限载荷值，则继续驱动所述主梁转动，如果实时检测到的压力值大于叶片极限载荷值，则停止驱动所述主梁转动。

可选地，所述叶片夹持机构包括分别设置在主梁两端的第一叶片夹持单元和第二叶片夹持单元，第一叶片夹持单元和第二叶片夹持单元中的一个用于夹持叶片的叶尖部分，第一叶片夹持单元和第二叶片夹持单元中的另一个用于夹持叶片的叶根部分，其中，第一叶片夹持单元包括第一上夹持组件和第一下夹持组件，第二叶片夹持单元包括第二上夹持组件和第二下夹持组件，角度调节机构包括设置在第一上夹持组件上的第一角度调节单元以及设置在第二上夹持组件上的第二角度调节单元，其中，基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作的步骤可包括：基于实时检测的压力值，控制第一角度调节单元动作，驱动第一上夹持组件运动，以调节第一上夹持组件与第一下夹持组件形成的夹持口的大小，和/或，基于实时检测的压力值，控制第二角度调节单元动作，驱动第二上夹持组件运动，以调节第二上夹持组件与第二下夹持组件形成的夹持口的大小。

可选地，第一上夹持组件可包括第一压紧臂和从第一压紧臂的一端向下延伸的第一上立臂，第一下夹持组件可包括第一承托臂以及从第一承托臂的一端向上延伸的第一下立臂，第一下立臂与第一上立臂连接，第二上夹持组件可包括第二压紧臂和从第二压紧臂的一端向下延伸的第二上立臂，第二下夹持组件可包括第二承托臂以及从第二承托臂的一端向上延伸的第二下立臂，第二下立臂与第二上立臂连接，第一角度调节单元连接在第一上立臂和第一压紧臂之间，第二角度调节单元连接在第二上立臂和第二压紧臂之间，其中，控制第一角度调节单元动作，驱动第一压紧臂相对于第一上立臂旋转，来调节第一压紧臂与第一承托臂形成的夹持口的大小，和/或，控制第二角度调节单元动作，驱动第二压紧臂相对于第二上立臂旋转，来调节第二压紧臂与第二承托臂形成的夹持口的大小。

可选地，第一角度调节单元可包括第二液压缸，第二液压缸的缸体安装到第一上立臂上，第二液压缸的活塞杆的自由端连接到第一压紧臂，其中，基于实时检测的压力值，控制第二液压缸的电磁阀动作，来驱动第二液压缸的活塞杆移动，以带动第一压紧臂相对于第一上立臂旋转，和/或，第二角度调节单元包括第三液压缸，第三液压缸的缸体安装到第二上立臂上，第三液压缸的活塞杆的自由端连接到第二压紧臂，其中，基于实时检测的压力值，控制第三液压缸的电磁阀动作，来驱动第三液压缸的活塞杆移动，以带动第二压紧臂相对于第二上立臂旋转。

可选地，所述叶片吊具可还包括夹口调节机构，夹口调节机构可包括连接在第一上夹持组件和第一下夹持组件之间的第一夹口调节单元以及连接在第二上夹持组件和第二下夹持组件之间的第二夹口调节单元，其中，所述叶片夹持控制方法可还包括：基于压力传感器实时检测的压力值，控制第一夹口调节单元动作，驱动第一上夹持组件和第一下夹持组件相对运动，以调节第一上夹持组件和第一下夹持组件之间的距离，和/或，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第二夹口调节单元动作，驱动第二上夹持组件和第二下夹持组件相对运动，以调节第二上夹持组件和第二下夹持组件之间的距离，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小。

可选地，第一上夹持组件可包括第一压紧臂和从第一压紧臂的一端向下延伸的第一上立臂，第一下夹持组件可包括第一承托臂以及从第一承托臂的一端向上延伸的第一下立臂，第一下立臂与第一上立臂连接，第一夹口调节单元包括第四液压缸，第四液压缸的缸体安装到第一上立臂和第一下立臂中的一个，第四液压缸的活塞杆的自由端连接到第一上立臂和第一下立臂中的另一个，其中，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第四液压缸的电磁阀动作，驱动第四液压缸的活塞杆移动，来带动第一上立臂和第一下立臂相对运动，以调节第一压紧臂与第一承托臂之间的距离，和/或，第二上夹持组件包括第二压紧臂和从第二压紧臂的一端向下延伸的第二上立臂，第二下夹持组件包括第二承托臂以及从第二承托臂的一端向上延伸的第二下立臂，第二下立臂与第二上立臂连接，第二夹口调节单元包括第五液压缸，第五液压缸的缸体安装到第二上立臂和第二下立臂中的一个，第五液压缸的活塞杆的自由端连接到第二上立臂和第二下立臂中的另一个，其中，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第五液压缸的电磁阀动作，驱动第五液压缸的活塞杆移动，来带动第二上立臂和第二下立臂相对运动，以调节第二压紧臂与第二承托臂之间的距离。

可选地，第一压紧臂、第二压紧臂、第一承托臂、第二承托臂均包括随形压紧件和连接于随形压紧件的压紧件驱动单元，其中，所述叶片夹持控制方法可还包括：控制压紧件驱动单元动作，来推动随形压紧件沿压紧臂或者承托臂的延伸方向移动。

可选地，所述叶片吊具可还包括牵引绳以及用于检测牵引绳拉力值的牵引绳拉力传感器，牵引绳的一端连接到用于夹持叶片的叶根部分的叶片夹持单元的上夹持组件，牵引绳的另一端连接到用于夹持叶片的叶根部分的叶片夹持单元的下夹持组件，以承托住叶片的叶根，其中，所述叶片夹持控制方法可还包括：在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，基于牵引绳拉力传感器实时确定牵引绳的牵引绳拉力值，如果实时检测到的牵引绳拉力值不大于设定拉力值，则继续驱动所述主梁转动，如果实时检测到的牵引绳拉力值大于设定拉力值，则停止驱动所述主梁转动。

在另一总体方面，提供一种叶片吊具的叶片夹持控制系统，所述叶片吊具包括主梁、连接于主梁的俯仰旋转机构、设置在主梁两端的用于夹持叶片的叶片夹持机构、设置在叶片夹持机构上的角度调节机构，其中，所述叶片夹持控制系统包括：控制器，被配置为：基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动所述主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制角度调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

采用本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统，能够夹持叶片调整多种角度姿态进行叶片安装，有效降低机组吊装成本，提高机组的安装效率。

附图说明

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的详细描述，本发明示例性实施例的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚。

图1示出现有的30度单叶片夹具角度旋转安装示意图；

图2示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的示意图；

图3示出根据本发明示例性实施例的图2中的俯仰旋转机构的分解图；

图4和图5示出根据本发明示例性实施例的叶片夹持单元的分解图；

图6示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制方法的流程图；

图7示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的传感器布置示意图；

图8示出根据本发明示例性实施例的通过控制角度调节机构动作调节叶片夹持机构的夹持口的大小的步骤的流程图；

图9A至图9D示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具角度旋转安装示意图；

图10示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制系统的框图；

图11示出根据本发明示例性实施例的控制器的框图。

具体实施方式

现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，一些示例性实施例在附图中示出。

本发明示例性实施例提出的是一种针对叶片吊具的叶片夹持控制方法，该叶片吊具可在风电机组组装过程中，夹持单只叶片并带动被夹持的叶片在至少一个方向上进行旋转，以方便叶片的安装。

下面参照图2至图5来介绍叶片吊具的结构示意图，应理解，图2至图5所示的叶片吊具的具体结构仅为一示例，本发明不限于此，叶片吊具还可以是其他结构形式，只要能够带动叶片进行旋转即可。

图2示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的示意图。

如图2所示，根据本发明示例性实施例的叶片吊具包括叶片夹具100和吊架200，叶片夹具100包括主梁120、设置在主梁120两端的用于夹持叶片的叶片夹持机构、设置在叶片夹持机构上的角度调节机构。该叶片吊具还包括连接于主梁的俯仰旋转机构400。

俯仰旋转机构400连接在吊架200的下端，主梁120连接到俯仰旋转机构400上，主梁120以及叶片夹持机构能够在俯仰旋转机构400的驱动下实现大角度(如360度)旋转，能够满足叶片安装时的角度需求，基于上述叶片吊具在叶片安装过程中无需旋转轮毂或者执行偏航动作，简化了叶片安装过程。

图3示出根据本发明示例性实施例的图2中的俯仰旋转机构的分解图。

如图3所示，俯仰旋转机构400可包括支撑框架410、旋转轴420、曲柄430以及驱动单元，旋转轴420可转动地设置于支撑框架410上，且旋转轴420的第一端用于连接于主梁120上，以带动主梁120以及叶片夹持机构随旋转轴420旋转。曲柄430的第一端固定连接于旋转轴420的第二端上。驱动单元与曲柄430的第二端连接，以驱动曲柄430围绕并带动旋转轴420旋转。

俯仰旋转机构400通过旋转轴420带动主梁120以及叶片夹持机构旋转，从而可以实现被夹持的叶片的大角度旋转，以调整被夹持的叶片的俯仰角度。在叶片安装过程中，无需旋转轮毂，仅通过该俯仰旋转机构400带动被夹持的叶片旋转至所需角度，便可以与轮毂相应位置上的变桨轴承连接，从而简化了叶片的安装过程。

俯仰旋转机构400的支撑框架410可以与吊架200固定连接。例如，吊架200可以包括吊杆210、吊点连接横梁220(导轨)以及设置于吊杆210上的吊耳230。支撑框架410可以连接到吊点连接横梁220上，吊杆210的下端结合到吊点连接横梁220上。叶片吊具可还包括伸缩构件300，该伸缩构件300能够驱动吊杆210沿着吊点连接横梁220在水平方向上移动，从而调节连接点位置。根据本发明示例性实施例的叶片吊具可以通过吊耳230而钩挂于外部大型起吊工具上并可随该外部大型起吊工具一同移动。

参照图3，旋转轴420可转动地设置于支撑框架410上，该旋转轴420的左端可以连接于主梁120，该旋转轴420的右端可以固定连接于曲柄430的第一端上，旋转轴420的左端可以为其第一端，旋转轴420的右端可以为其第二端。曲柄430可以驱动旋转轴420旋转，进而带动主梁120以及叶片夹持机构绕该旋转轴420旋转。

驱动单元可包括至少两个伸缩驱动机构440，以带动曲柄430围绕旋转轴420旋转。为了使曲柄430与伸缩驱动机构连接，曲柄430的第二端可固定设置有连接轴450，连接轴450与旋转轴420平行设置，伸缩驱动机构连接在连接轴450上，并且伸缩驱动机构的伸缩方向垂直于连接轴450。

也就是说，曲柄430的第一端与旋转轴420连接，曲柄430的第二端固定设置有连接轴450，该连接轴450可以与旋转轴420平行设置，并且朝向远离旋转轴420的方向延伸。

至少两个伸缩驱动机构440围绕连接轴450间隔布置，并且相邻的伸缩驱动机构440之间的夹角大于0度并小于180度，至少两个伸缩驱动机构440按照上述夹角布置后，可以为旋转轴420提供稳定的动力输出，在一个伸缩驱动机构440运行到达死点的情况下，另一个伸缩驱动机构440可继续提供动力，从而绕开前述的死点位置，多个伸缩驱动机构440为冗余设计，从而提高俯仰旋转机构运行的安全可靠性。

这里，每个伸缩驱动机构440的伸缩杆均具有死点位置。当伸缩杆对从动件的作用力或者力矩为零(即，从动件上的传动角等于零)时，伸缩杆不能驱动从动件工作，这个位置称为伸缩驱动机构的死点位置。死点位置对于传动机构的运动是有害的，在本发明示例性实施例中，通过围绕连接轴450间隔布置至少两个伸缩驱动机构440来使伸缩驱动机构能顺利地通过死点而连续运转。

在一示例中，伸缩驱动机构440的数量可以为2个，优选地，伸缩驱动机构440的数量可以为4个，例如，4个伸缩驱动机构440连接在连接轴450上，沿该连接轴450的周向依次布置开，相邻的两个伸缩驱动机构440之间的夹角可以为大于0度并小于180度之间的任意角。4个伸缩驱动机构440沿连接轴450的长度方向依次连接到连接轴450上，且伸缩驱动机构440的伸缩方向可以垂直于连接轴450。

在一可选示例中，伸缩驱动机构440可包括第一液压缸，第一液压缸的缸体安装到支撑框架410上，第一液压缸的活塞杆的自由端连接到曲柄430的第二端，例如，活塞杆的自由端连接到连接轴450上。随着伸缩驱动机构440的伸缩，活塞杆的自由端可绕曲柄430的第一端转动，由于该活塞杆的自由端绕曲柄430的第一端转动，因此整个伸缩驱动机构440将在其所在位置处的垂直于连接轴450的平面内做摆动，从而通过曲柄430带动旋转轴420旋转。应理解，上述所列举的伸缩驱动机构440为液压缸仅为示例，本发明不限于此，伸缩驱动机构440还可以为气缸。

图4和图5示出根据本发明示例性实施例的叶片夹持单元的分解图。

参照上述图2所示，叶片夹持机构可包括分别设置在主梁两端的第一叶片夹持单元110和第二叶片夹持单元130，第一叶片夹持单元110和第二叶片夹持单元130中的一个用于夹持叶片的叶尖部分，第一叶片夹持单元110和第二叶片夹持单元130中的另一个用于夹持叶片的叶根部分。

在一示例中，第一叶片夹持单元110可包括第一上夹持组件和第一下夹持组件，第二叶片夹持单元130可包括第二上夹持组件和第二下夹持组件，角度调节机构可包括设置在第一上夹持组件上的第一角度调节单元以及设置在第二上夹持组件上的第二角度调节单元。这里，第一叶片夹持单元110和第二叶片夹持单元130的结构大致相同，因此，在下面的描述中，将仅针对第一叶片夹持单元110的结构以及设置在第一上夹持组件上的第一角度调节单元进行描述。

如图4所示，第一叶片夹持单元110可包括第一上夹持组件140和第一下夹持组件150，通过第一上夹持组件140与第一下夹持组件150形成用于夹持叶片的空间(即，夹持口)，第一角度调节单元117设置在第一上夹持组件140上。

在本示例中，第一上夹持组件140可包括第一压紧臂111和从第一压紧臂111的一端向下延伸的第一上立臂112，第一压紧臂111能够相对于第一上立臂112枢转。第一下夹持组件150可包括第一承托臂113以及从第一承托臂113的一端向上延伸的第一下立臂114，第一下立臂114与第一上立臂112连接。

第一角度调节单元117连接在第一上立臂112和第一压紧臂111之间，可以通过第一角度调节单元117来驱动第一压紧臂111相对于第一上立臂112旋转，以调节第一压紧臂111相对于第一上立臂112的倾斜角度，从而调节第一叶片夹持单元110的夹持口的开合状态。

例如，当需要装载叶片时，通过控制第一角度调节单元117来驱动第一压紧臂111的自由端上抬，在叶片装载到位后，通过控制第一角度调节单元117来驱动第一压紧臂111的自由端再向下旋转，将叶片夹紧。

具体地，第一上立臂112的上部设置有枢转轴，第一压紧臂111通过枢转轴连接到第一上立臂112上。作为示例，第一角度调节单元117可包括伸缩油缸，该伸缩油缸可以命名为夹口伸缩油缸，在一示例中，该伸缩油缸可以为自动控制的第二液压缸，第二液压缸的缸体安装到第一上立臂112上，第二液压缸的活塞杆的自由端连接到第一压紧臂111，从而通过第一角度调节单元117驱动第一压紧臂111围绕枢转轴相对于第一上立臂112枢转，调节第一压紧臂111相对于第一上立臂112的倾斜角度，以调整夹持叶片的夹紧力的大小。

这里，上述所列举的第一角度调节单元117为液压缸仅为示例，第一角度调节单元117还可以为能够驱动第一压紧臂111围绕枢转轴相对于第一上立臂112旋转的其它驱动元件，例如，也可以是气缸、电动丝杠或者螺栓带螺母等。

在本发明示例性实施例中，为了进一步调节叶片夹持机构夹持叶片的松紧度，叶片吊具可还包括夹口调节机构，夹口调节机构可包括连接在第一上夹持组件140和第一下夹持组件150之间的第一夹口调节单元115以及连接在第二上夹持组件和第二下夹持组件之间的第二夹口调节单元。

如图5所示，第一夹口调节单元115能够调节第一上夹持组件140和第一下夹持组件150形成的夹持口的大小，从而适用于夹持不同尺寸的叶片。第一叶片夹持单元110还可以包括夹口锁定组件，用于在第一夹口调节单元115将夹持口的大小调节到合适尺寸后，将第一夹口调节单元115锁定，从而防止第一上夹持组件140和第一下夹持组件150相互移动，保持夹口大小固定。

在本示例中，第一夹口调节单元115连接在第一上立臂112与第一下立臂114之间，用于驱动第一上夹持组件140相对于第一下夹持组件150移动，以调节第一压紧臂111和第一承托臂113之间的距离，从而调节夹持口大小。第一夹口锁定组件用于将第一上立臂112相对于第一下立臂114锁定。

根据本发明示例性实施例的叶片夹具100，通过第一上夹持组件140和第一下夹持组件150形成具有“C”形状或“匚”形状的夹持空间(即，夹持口)，第一压紧臂111和第一承托臂113形成用于夹持叶片的相对表面的两个钳脚，第一上立臂112和第一下立臂114组成可伸缩的立臂，连接在第一压紧臂111与第一承托臂113之间。并且，通过第一夹口调节单元115带动第一上立臂112和第一下立臂114相对运动，从而较大范围地调节叶片的夹持范围。

在一实施例中，第一上立臂112和第一下立臂114可以是一柱状的中空结构，即，空心筒形，并且形成为彼此嵌套的结构，如图所示，可以形成为矩形的中空结构。例如，第一上立臂112的下部可嵌套在第一下立臂114的上部内部，并能够在第一夹口调节单元115的推动下沿着高度方向相对滑动，从而调节第一上立臂112和第一下立臂114所组成的伸缩立臂的高度/长度。

例如，当通过控制第一夹口调节单元115驱动第一上立臂112和第一下立臂114彼此嵌套的部分增多时，即，伸缩立臂的高度/长度变小，第一压紧臂111和第一承托臂113之间的距离变小，从而夹持口的开口程度变小。相反地，当通过控制第一夹口调节单元115驱动第一上立臂112和第一下立臂114彼此嵌套的部分减少时，伸缩立臂的整体高度/长度变大，第一压紧臂111和第一承托臂113之间的距离变大，从而夹持口的开口程度变大。

可选地，第一上立臂112和第一下立臂114可由不锈钢板形成，以提高强度和防止腐蚀，但本发明不限于此。本申请并不限定第一上立臂112和第一下立臂114的连接方式和具体形状，只要第一上立臂112和第一下立臂114能够沿着竖直方向上下移动，以调节第一压紧臂111和第一承托臂113之间的距离即可。

第一夹口调节单元115可以包括设置在第一上立臂112和第一下立臂114内部的间距伸缩驱动机构。间距伸缩驱动机构可以采用大推力大行程的驱动机构，以较大范围地调节叶片的夹持范围，即，调节夹持口的大小。间距伸缩驱动机构可以为伸缩油缸，例如，自动控制的液压油缸。

以第一夹口调节单元115为第四液压缸为例，第四液压缸的缸体可安装到第一上立臂112和第一下立臂114中的一个，第四液压缸的活塞杆的自由端连接到第一上立臂112和第一下立臂114中的另一个。

伸缩油缸的伸缩行程可相对大，例如，通过伸缩油缸的线性伸缩运动，带动第一上立臂112相对于第一下立臂114移动，从而调整第一压紧臂111与第一承托臂113之间的距离，但本发明不限于此，第一夹口调节单元115还可以为能够驱动第一上立臂112和第一下立臂114相对移动，从而调节第一压紧臂111和第一承托臂113之间的距离的其他实现线性伸缩驱动的驱动元件，例如，也可以是气缸、电动丝杠或者螺栓带螺母等。

第一通过夹口调节单元115配合第一上立臂112相对于第一下立臂114的升降，可以调节夹持口的开合程度。在夹持口的开合程度调整合适之后，为了保持调节的夹持口，以更稳固地夹持叶片，在升降功能基础上还可以设置有备份的夹口锁定组件。

如图4和图5所示，第一压紧臂111、第二压紧臂、第一承托臂113、第二承托臂可均包括随形压紧件119和连接于随形压紧件的压紧件驱动单元1131。压紧件驱动单元1131用于推动该随形压紧件119沿第一压紧臂111或者第一承托臂113的延伸方向移动，该压紧件驱动单元1131可以包括缸体和活塞杆。

具体地，活塞杆的自由端可以铰接在随形压紧件119上，缸体可以安装在第一压紧臂111或者第一承托臂113上，以通过活塞杆相对缸体的伸缩驱动随形压紧件119移动，使得随形压紧件119位于与叶片紧密贴合的位置。

也就是说，通过调整叶片与随形压紧件119之间的贴合度，使叶片夹持更加稳固，从而提高了叶片安装过程中的安全性。压紧件驱动单元1131的伸缩方向与第一压紧臂111或者第一承托臂113的延伸方向平行。进一步地，压紧件驱动单元1131可以套设于第一压紧臂111或者第一承托臂113的内腔中，以使第一叶片夹持单元整体结构更为美观。

上述叶片吊具的箱体500中可设置有控制器和液压站，液压站包括油箱、连接到油箱的液压泵、用于驱动液压泵动作的油泵电机，针对上述叶片吊具的叶片夹持控制方法整体可为：控制器(如，可编程控制器PLC)控制液压站的油泵电机动作来驱动液压泵，以通过液压泵的抽吸将油箱提供的液压油输送到各液压缸，例如，可控制第一液压缸动作，驱动曲柄430进行旋转运动，以带动主梁120和叶片夹持机构进行俯仰方向上的0度～360度旋转。

下面参照图6来介绍叶片吊具的叶片夹持控制方法的具体流程。本发明针对的是适应多种叶片叶型的通用叶片夹持吊具的叶片夹持控制方法，这里，图6所示的叶片夹持控制方法可在上述的控制器中执行。

基于本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制方法，在控制叶片吊具在0度～360度旋转时，能够避免被夹持的叶片出现相对位移、甚至滑落，并保护被夹持的叶片不受极限载荷的硬软件控制要求，实现了斜插叶片吊具根据叶片旋转角度(即，姿态)自动调整夹持要求。

图6示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制方法的流程图。

参照图6，在步骤S10中，基于被夹持的叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令。

在一示例中，被夹持叶片的初始位置为水平位置，但本发明不限于此，被夹持叶片的初始位置可以为任意角度，在此情况下，该初始位置可利用安装在被夹持的叶片的叶根处的用于监测叶片的姿态的倾角传感器来确定。

这里，该俯仰旋转指令指示了被夹持的叶片需在俯仰方向上旋转的角度值。

在步骤S20中，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构400动作，来驱动主梁120转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转。

以图3所示的俯仰旋转机构400为例，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构400动作的步骤可包括：基于所产生的俯仰旋转指令控制第一液压缸的电磁阀动作，来驱动第一液压缸的活塞杆移动，以带动主梁120绕旋转轴420转动。

在步骤S30中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制角度调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

在一示例中，叶片吊具可还包括设置在叶片夹持机构上的压力传感器，用于检测叶片夹持机构作用在叶片上的压力值。

图7示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的传感器布置示意图。

在本示例中，可在第一压紧臂、第一承托臂、第二压紧臂、第二承托臂上(与叶片的表面贴合的位置处)分别设置压力传感器，如图7所示可以分别设置四个压力传感器P1、P2、P3、P4，以检测叶根上夹持压力值3、叶根下夹持压力值4、叶尖上夹持压力值1、叶尖下夹持压力值2。

在一示例中，叶片吊具可还包括安装在被夹持的叶片的叶根处的倾角传感器7，用于监测叶片的姿态，监测范围为0度～360度。

在一可选示例中，叶片吊具可还包括牵引绳6和用于检测牵引绳拉力值的牵引绳拉力传感器5，该牵引绳6为叶片斜插安装保护用绳，牵引绳6的一端连接到用于夹持叶片的叶根部分的叶片夹持单元的上夹持组件，牵引绳6的另一端连接到用于夹持叶片的叶根部分的叶片夹持单元的下夹持组件，以承托住叶片的叶根确保叶片安装的绝对安全。牵引绳拉力传感器5实时监测被夹持的叶片在0度～360度旋转状态下的牵引绳拉力值。

在此情况下，根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制方法可还包括：在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，基于牵引绳拉力传感器5实时确定牵引绳的牵引绳拉力值，如果实时检测到的牵引绳拉力值不大于设定拉力值，则继续驱动主梁120转动，如果实时检测到的牵引绳拉力值大于设定拉力值，则停止驱动主梁120转动。这里，该设定拉力值可指确保牵引绳处于安全拉伸范围的最大拉力限值。

这里，根据斜插叶片吊具夹持的实际控制效果，在夹持力满足叶片极限载荷设计要求时，也可以考虑省去牵引绳以及牵引绳拉力传感器，以降低吊具设计成本。

在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

在一优选示例中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，可将实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与叶片极限载荷值进行比较，这里，该叶片极限载荷值可指叶片所能够承受的最大载荷值，针对上述设置四个压力传感器的情况，可将每个压力传感器检测的压力值分别与叶片极限载荷值进行比较。

如果实时检测到的压力值(每个压力传感器检测的压力值)不大于(小于或者等于)叶片极限载荷值，则继续驱动主梁120转动，如果实时检测到的压力值(任一压力传感器检测的压力值)大于叶片极限载荷值，则停止驱动主梁120转动。

图8示出根据本发明示例性实施例的通过控制角度调节机构动作调节叶片夹持机构的夹持口的大小的步骤的流程图。

如图8所示，在步骤S301中，实时确定被夹持的叶片的姿态。

例如，被夹持的叶片的姿态可基于安装在被夹持的叶片的叶根处的用于监测叶片的姿态的倾角传感器7来确定。

在步骤S302中，基于实时确定的叶片的姿态，确定被夹持的叶片在当前姿态下的摩擦阻力值。

作为示例，摩擦阻力值可指为克服由于叶片自重作用导致叶片夹持移位所需的摩擦力，在一示例中，摩擦阻力值可基于叶片的自重以及叶片的姿态来确定。

例如，可利用如下公式来计算摩擦阻力值：

f＝G×cos(S_X)                       (1)

公式(1)中，f表示摩擦阻力值，G表示叶片的自重，S_X表示被夹持的叶片的水平倾角。

在步骤S303中，基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与所确定的摩擦阻力值的比较结果，控制角度调节机构动作。

例如，可将在当前姿态下实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与对应的摩擦阻力值进行比较，针对上述设置四个压力传感器的情况，可将所有压力传感器检测的压力值之和与摩擦阻力值进行比较。

如果检测的压力值不大于对应的摩擦阻力值，则通过控制角度调节机构动作来控制叶片夹持机构的夹持口的开口程度变小。除此之外，还可以通过控制夹口调节机构和/或压紧件驱动单元来改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

如果检测的压力值大于对应的摩擦阻力值(例如，检测的压力值与对应的摩擦阻力值的差值大于设定值，即，保证检测的压力值远大于对应的摩擦阻力值)，则保持叶片夹持机构的夹持口的开口程度不变。

一种情况，通过控制角度调节机构动作来控制叶片夹持机构的夹持口的开口程度变小。

例如，可基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制第一角度调节单元，即：基于实时检测的压力值，控制第一角度调节单元动作，驱动第一上夹持组件运动，以调节第一上夹持组件与第一下夹持组件形成的夹持口的大小。

具体地，可控制第一角度调节单元动作，驱动第一压紧臂相对于第一上立臂旋转，来调节第一压紧臂与第一承托臂形成的夹持口的大小。在一示例中，以第一角度调节单元为第二液压缸为例，第二液压缸的缸体安装到第一上立臂上，第二液压缸的活塞杆的自由端连接到第一压紧臂，可基于实时检测的压力值，控制第二液压缸的电磁阀动作，来驱动第二液压缸的活塞杆移动，以带动第一压紧臂相对于第一上立臂旋转。

例如，可基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制第二角度调节单元，即：基于实时检测的压力值，控制第二角度调节单元动作，驱动第二上夹持组件运动，以调节第二上夹持组件与第二下夹持组件形成的夹持口的大小。

具体地，可控制第二角度调节单元动作，驱动第二压紧臂相对于第二上立臂旋转，来调节第二压紧臂与第二承托臂形成的夹持口的大小。在一示例中，以第二角度调节单元为第三液压缸为例，第三液压缸的缸体安装到第二上立臂上，第三液压缸的活塞杆的自由端连接到第二压紧臂，可基于实时检测的压力值，控制第三液压缸的电磁阀动作，来驱动第三液压缸的活塞杆移动，以带动第二压紧臂相对于第二上立臂旋转。

另一种情况，通过控制夹口调节机构动作来控制叶片夹持机构的夹持口的开口程度变小。

例如，针对第一夹口调节单元的控制方式，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第一夹口调节单元动作，驱动第一上夹持组件和第一下夹持组件相对运动，以调节第一上夹持组件和第一下夹持组件之间的距离。

以第一夹口调节单元为第四液压缸为例，第四液压缸的缸体安装到第一上立臂和第一下立臂中的一个，第四液压缸的活塞杆的自由端连接到第一上立臂和第一下立臂中的另一个。

在此情况下，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第四液压缸的电磁阀动作，驱动第四液压缸的活塞杆移动，来带动第一上立臂和第一下立臂相对运动，以调节第一压紧臂与第一承托臂之间的距离。

针对第二夹口调节单元的控制方式，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第二夹口调节单元动作，驱动第二上夹持组件和第二下夹持组件相对运动，以调节第二上夹持组件和第二下夹持组件之间的距离，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小。

以第二夹口调节单元为第五液压缸为例，第五液压缸的缸体安装到第二上立臂和第二下立臂中的一个，第五液压缸的活塞杆的自由端连接到第二上立臂和第二下立臂中的另一个。

在此情况下，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第五液压缸的电磁阀动作，驱动第五液压缸的活塞杆移动，来带动第二上立臂和第二下立臂相对运动，以调节第二压紧臂与第二承托臂之间的距离。

另一种情况，通过控制压紧件驱动单元动作来改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

针对随形压紧件的控制方式，可控制压紧件驱动单元动作，来推动随形压紧件沿压紧臂或者承托臂的延伸方向移动。

图9A至图9D示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具角度旋转安装示意图。

在本示例中，假设叶片的自重为G，μ为叶片和夹具之间的摩擦系数，F为牵引绳拉力值，倾角传感器在叶片水平姿态时，X轴方向为0度，Y轴方向为0度，在叶片吊具旋转过程中，倾角分别为Sx和Sy，可由倾角传感器获得。

以图9A所示为例，水平向右的方向为X轴正方向，Sx表示被夹持的叶片在俯仰方向上的旋转角度，Y轴方向为叶片的变桨方向，Sy表示被夹持的叶片在变桨方向上的旋转角度。在本发明中，叶片吊具旋转工况主要具有以下3种工况：

第一种情况，第一只叶片0～+30度旋转工况，参见图9A。

压力传感器P1、P2、P3、P4所检测的压力值之和，需远大于叶片自重所克服的摩擦阻力f，例如，可通过PLC控制各液压缸进行加压控制，来调节在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中叶片夹持机构的夹持口的大小。

叶根下压力P2和叶尖下压力P4分别大于叶根上压力P1和叶尖上压力P3，但在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中必须确保叶根下压力P2和叶尖下压力P4低于叶片极限载荷要求，例如，可预先设置叶片极限载荷值，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，将各压力传感器检测的压力值分别与所设置的叶片极限载荷值进行比较。这里，针对不同叶片所设置的叶片极限载荷值可不同。

在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，牵引绳拉力值F必须低于预先设置的设定拉力值(考虑叶片旋转过程中，可能存在的下滑位移影响，引起叶片重心偏移，可按照叶片重量的百分比来对设定拉力值进行校对)。

第二种情况，第二只叶片0～-210度旋转工况，可参照图9B的①②③④步骤所示，通过俯仰旋转机构将第二只叶片从水平位置开始在俯仰方向上进行旋转，以旋转至图9C所示的角度来安装第二只叶片。

在上述旋转过程中，压力传感器P1、P2、P3、P4所检测的压力值之和，需远大于叶片自重所克服的摩擦阻力f，例如，可通过PLC控制各液压缸加压控制，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小。

在被夹持的叶片倾角Sx在+30～-90度工况下，叶根下压力P2和叶尖下压力P4分别大于叶根上压力P1和叶尖上压力P3，此时需确保叶根下压力P2和叶尖下压力P4低于叶片极限载荷要求。

在被夹持的叶片倾角Sx在-90～-210度工况下，叶根上压力P1和叶尖上压力P3分别大于叶根下压力P2和叶尖下压力P4，此时需确保叶根上压力P1和叶尖上压力P3低于叶片极限载荷要求。

在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，牵引绳拉力值F需低于PLC设定拉力值。其中，在叶片垂直工况条件下，P1、P2、P3、P4所检测的压力值之和，也需远大于叶片自重所克服的摩擦阻力f。

第三种情况，第三只叶片在0～-90度旋转工况，参见图9D。

压力传感器P1、P2、P3、P4所检测的压力值之和，需远大于叶片自重所克服的摩擦阻力f，例如，可通过PLC控制各液压缸加压控制，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小。

叶根下压力P2和叶尖下压力P4分别大于叶根上压力P1和叶尖上压力P3，此时需确保叶根下压力P2和叶尖下压力P4低于叶片极限载荷要求。

在叶片垂直工况条件下，P1、P2、P3、P4所检测的压力值之和，也需远大于叶片自重所克服的摩擦阻力f，牵引绳拉力值F需低于设定拉力值。

叶片旋转至不同的角度，按照叶片吊具对叶片的受力大小的判断，通过液压缸来控制并调整叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小，即随时测量P1、P2、P3、P4与摩擦阻力值的比较结果，通过控制各液压缸的动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

图10示出根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制系统的框图。

在本发明示例性实施例中叶片吊具包括主梁、连接于主梁的俯仰旋转机构、设置在主梁两端的用于夹持叶片的叶片夹持机构、设置在叶片夹持机构上的角度调节机构。

由于已经在图2至图5中对叶片吊具的机构进行了详细说明，本发明对此部分内容不再赘述。

如图10所示，根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制系统600包括：控制器601。

具体说来，控制器601基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令。这里，该俯仰旋转指令指示了被夹持的叶片需在俯仰方向上旋转的角度值。

控制器601基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转。

例如，控制器601可基于所产生的俯仰旋转指令控制第一液压缸的电磁阀动作，来驱动第一液压缸的活塞杆移动，以带动主梁绕旋转轴转动。

此外，根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制系统600可还包括：用于检测牵引绳拉力值的牵引绳拉力传感器602，控制器601可在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，基于牵引绳拉力传感器602实时确定牵引绳的牵引绳拉力值，如果实时检测到的牵引绳拉力值不大于设定拉力值，则继续驱动主梁转动，如果实时检测到的牵引绳拉力值大于设定拉力值，则停止驱动主梁转动。这里，该设定拉力值可指确保牵引绳处于安全拉伸范围的最大拉力限值。

在一示例中，根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制系统600可还包括：设置在叶片夹持机构上的压力传感器603，用于检测叶片夹持机构作用在叶片上的压力值。

在此情况下，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，控制器601可将实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与叶片极限载荷值进行比较，这里，该叶片极限载荷值可指叶片所能够承受的最大载荷值。

如果实时检测到的压力值不大于叶片极限载荷值，则控制器601继续驱动主梁转动，如果实时检测到的压力值大于叶片极限载荷值，则停止驱动主梁转动。

控制器601在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制角度调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

例如，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，控制器601可基于压力传感器603实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

在一优选示例中，根据本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制系统600可还包括：安装在被夹持的叶片的叶根处的用于监测叶片的姿态的倾角传感器604。

此时，控制器601可实时确定被夹持的叶片的姿态，基于实时确定的叶片的姿态，确定被夹持的叶片在当前姿态下的摩擦阻力值，基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与所确定的摩擦阻力值的比较结果，控制角度调节机构动作。

如果检测的压力值不大于对应的摩擦阻力值，则控制器601可通过控制角度调节机构动作来控制叶片夹持机构的夹持口的开口程度变小。如果检测的压力值大于对应的摩擦阻力值，则保持叶片夹持机构的夹持口的开口程度不变。

在本发明示例性实施例中，可以通过控制角度调节机构、夹口调节机构、压紧件驱动单元中的至少一个动作，来改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

图11示出根据本发明示例性实施例的控制器的框图。

如图11所示，根据本发明示例性实施例的控制器700包括：处理器701和存储器702。

具体说来，存储器702用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器701执行时实现上述的叶片吊具的叶片夹持控制方法。

这里，图6所示的叶片吊具的叶片夹持控制方法可在图11所示的处理器701中执行。也就是说，图10所示的控制器中执行的各处理可在图11中所示的处理器701中执行。

根据本发明的示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有当被处理器执行时使得处理器执行上述叶片吊具的叶片夹持控制方法的计算机程序。该计算机可读记录介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。

在本发明示例性实施例中，提供了一种大型风电机组斜插叶片夹持吊具的叶片夹持控制方法，用于满足叶片在安装过程360度旋转时，叶片夹持可靠稳定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

Claims (15)

1.一种叶片吊具的叶片夹持控制方法，其特征在于，所述叶片吊具包括主梁、连接于主梁的俯仰旋转机构、设置在主梁两端的用于夹持叶片的叶片夹持机构、设置在叶片夹持机构上的角度调节机构，其中，所述俯仰旋转机构包括支撑框架、可转动地设置于所述支撑框架上的旋转轴、曲柄以及驱动单元，所述旋转轴的第一端连接于主梁上，所述曲柄的第一端固定连接于所述旋转轴的第二端上，所述驱动单元与曲柄的第二端连接，以驱动所述曲柄围绕并带动所述旋转轴旋转，

其中，所述叶片夹持控制方法包括：

基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令，

基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动所述主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转，

在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制角度调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

2.根据权利要求1所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，所述驱动单元包括至少两个伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构包括第一液压缸，所述第一液压缸的缸体安装到所述支撑框架上，所述第一液压缸的活塞杆的自由端连接到所述曲柄的第二端，

其中，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作的步骤包括：

基于所产生的俯仰旋转指令控制所述第一液压缸的电磁阀动作，来驱动所述第一液压缸的活塞杆移动，以带动所述主梁绕所述旋转轴转动。

3.根据权利要求1所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，所述叶片吊具还包括设置在叶片夹持机构上的压力传感器，用于检测叶片夹持机构作用在叶片上的压力值，

其中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

4.根据权利要求3所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作的步骤包括：

实时确定被夹持的叶片的姿态；

基于实时确定的叶片的姿态，确定被夹持的叶片在当前姿态下的摩擦阻力值；

基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与所确定的摩擦阻力值的比较结果，控制角度调节机构动作。

5.根据权利要求4所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，被夹持的叶片的姿态基于安装在被夹持的叶片的叶根处的用于监测叶片的姿态的倾角传感器来确定，

和/或，所述摩擦阻力值是指为克服由于叶片自重作用导致叶片夹持移位所需的摩擦力，其中，所述摩擦阻力值基于叶片的自重以及叶片的姿态来确定。

6.根据权利要求4所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与所确定的摩擦阻力值的比较结果，控制角度调节机构动作的步骤包括：

将在当前姿态下实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与对应的摩擦阻力值进行比较；

如果检测的压力值不大于对应的摩擦阻力值，则通过控制角度调节机构动作来控制叶片夹持机构的夹持口的开口程度变小。

7.根据权利要求3所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，所述叶片夹持控制方法还包括：

在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，将实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与叶片极限载荷值进行比较；

如果实时检测到的压力值不大于叶片极限载荷值，则继续驱动所述主梁转动，

如果实时检测到的压力值大于叶片极限载荷值，则停止驱动所述主梁转动。

8.根据权利要求3所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，所述叶片夹持机构包括分别设置在主梁两端的第一叶片夹持单元和第二叶片夹持单元，第一叶片夹持单元和第二叶片夹持单元中的一个用于夹持叶片的叶尖部分，第一叶片夹持单元和第二叶片夹持单元中的另一个用于夹持叶片的叶根部分，

其中，第一叶片夹持单元包括第一上夹持组件和第一下夹持组件，第二叶片夹持单元包括第二上夹持组件和第二下夹持组件，角度调节机构包括设置在第一上夹持组件上的第一角度调节单元以及设置在第二上夹持组件上的第二角度调节单元，

其中，基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作的步骤包括：

基于实时检测的压力值，控制第一角度调节单元动作，驱动第一上夹持组件运动，以调节第一上夹持组件与第一下夹持组件形成的夹持口的大小，和/或，基于实时检测的压力值，控制第二角度调节单元动作，驱动第二上夹持组件运动，以调节第二上夹持组件与第二下夹持组件形成的夹持口的大小。

9.根据权利要求8所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，第一上夹持组件包括第一压紧臂和从第一压紧臂的一端向下延伸的第一上立臂，第一下夹持组件包括第一承托臂以及从第一承托臂的一端向上延伸的第一下立臂，第一下立臂与第一上立臂连接，

第二上夹持组件包括第二压紧臂和从第二压紧臂的一端向下延伸的第二上立臂，第二下夹持组件包括第二承托臂以及从第二承托臂的一端向上延伸的第二下立臂，第二下立臂与第二上立臂连接，

第一角度调节单元连接在第一上立臂和第一压紧臂之间，第二角度调节单元连接在第二上立臂和第二压紧臂之间，

其中，控制角度调节机构动作的步骤包括：控制第一角度调节单元动作，驱动第一压紧臂相对于第一上立臂旋转，来调节第一压紧臂与第一承托臂形成的夹持口的大小，

和/或，控制角度调节机构动作的步骤包括：控制第二角度调节单元动作，驱动第二压紧臂相对于第二上立臂旋转，来调节第二压紧臂与第二承托臂形成的夹持口的大小。

10.根据权利要求9所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，第一角度调节单元包括第二液压缸，第二液压缸的缸体安装到第一上立臂上，第二液压缸的活塞杆的自由端连接到第一压紧臂，

其中，控制第一角度调节单元动作的步骤包括：基于实时检测的压力值，控制第二液压缸的电磁阀动作，来驱动第二液压缸的活塞杆移动，以带动第一压紧臂相对于第一上立臂旋转，

和/或，第二角度调节单元包括第三液压缸，第三液压缸的缸体安装到第二上立臂上，第三液压缸的活塞杆的自由端连接到第二压紧臂，

其中，控制第二角度调节单元动作的步骤包括：基于实时检测的压力值，通过控制第三液压缸的电磁阀动作，来驱动第三液压缸的活塞杆移动，以带动第二压紧臂相对于第二上立臂旋转。

11.根据权利要求8所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，所述叶片吊具还包括夹口调节机构，夹口调节机构包括连接在第一上夹持组件和第一下夹持组件之间的第一夹口调节单元以及连接在第二上夹持组件和第二下夹持组件之间的第二夹口调节单元，

其中，所述叶片夹持控制方法还包括：

基于压力传感器实时检测的压力值，控制第一夹口调节单元动作，驱动第一上夹持组件和第一下夹持组件相对运动，以调节第一上夹持组件和第一下夹持组件之间的距离，和/或，基于压力传感器实时检测的压力值，控制第二夹口调节单元动作，驱动第二上夹持组件和第二下夹持组件相对运动，以调节第二上夹持组件和第二下夹持组件之间的距离。

12.根据权利要求11所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，第一上夹持组件包括第一压紧臂和从第一压紧臂的一端向下延伸的第一上立臂，第一下夹持组件包括第一承托臂以及从第一承托臂的一端向上延伸的第一下立臂，第一下立臂与第一上立臂连接，

第一夹口调节单元包括第四液压缸，第四液压缸的缸体安装到第一上立臂和第一下立臂中的一个，第四液压缸的活塞杆的自由端连接到第一上立臂和第一下立臂中的另一个，

其中，控制第一夹口调节单元动作的步骤包括：基于压力传感器实时检测的压力值，控制第四液压缸的电磁阀动作，驱动第四液压缸的活塞杆移动，来带动第一上立臂和第一下立臂相对运动，以调节第一压紧臂与第一承托臂之间的距离，

和/或，第二上夹持组件包括第二压紧臂和从第二压紧臂的一端向下延伸的第二上立臂，第二下夹持组件包括第二承托臂以及从第二承托臂的一端向上延伸的第二下立臂，第二下立臂与第二上立臂连接，

第二夹口调节单元包括第五液压缸，第五液压缸的缸体安装到第二上立臂和第二下立臂中的一个，第五液压缸的活塞杆的自由端连接到第二上立臂和第二下立臂中的另一个，

其中，控制第二夹口调节单元动作的步骤包括：基于压力传感器实时检测的压力值，控制第五液压缸的电磁阀动作，驱动第五液压缸的活塞杆移动，来带动第二上立臂和第二下立臂相对运动，以调节第二压紧臂与第二承托臂之间的距离。

13.根据权利要求9或12所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，第一压紧臂、第二压紧臂、第一承托臂、第二承托臂均包括随形压紧件和连接于随形压紧件的压紧件驱动单元，

其中，所述叶片夹持控制方法还包括：控制压紧件驱动单元动作，来推动随形压紧件沿压紧臂或者承托臂的延伸方向移动。

14.根据权利要求8所述的叶片夹持控制方法，其特征在于，所述叶片吊具还包括牵引绳以及用于检测牵引绳拉力值的牵引绳拉力传感器，牵引绳的一端连接到用于夹持叶片的叶根部分的叶片夹持单元的上夹持组件，牵引绳的另一端连接到用于夹持叶片的叶根部分的叶片夹持单元的下夹持组件，以承托住叶片的叶根，

其中，所述叶片夹持控制方法还包括：

在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，基于牵引绳拉力传感器实时确定牵引绳的牵引绳拉力值，

如果实时检测到的牵引绳拉力值不大于设定拉力值，则继续驱动所述主梁转动，

如果实时检测到的牵引绳拉力值大于设定拉力值，则停止驱动所述主梁转动。

15.一种叶片吊具的叶片夹持控制系统，其特征在于，所述叶片吊具包括主梁、连接于主梁的俯仰旋转机构、设置在主梁两端的用于夹持叶片的叶片夹持机构、设置在叶片夹持机构上的角度调节机构，其中，所述俯仰旋转机构包括支撑框架、可转动地设置于所述支撑框架上的旋转轴、曲柄以及驱动单元，所述旋转轴的第一端连接于主梁上，所述曲柄的第一端固定连接于所述旋转轴的第二端上，所述驱动单元与曲柄的第二端连接，以驱动所述曲柄围绕并带动所述旋转轴旋转，

其中，所述叶片夹持控制系统包括：

控制器，被配置为：基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动所述主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制角度调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

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