CN112096575A - 用于风力发电机的叶片吊装辅助结构、系统及吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于风力发电机的叶片吊装辅助结构、系统及吊装方法，叶片吊装辅助结构包括第一梁和第二梁，第一梁的第一端能够可拆卸地连接于轮毂的连接法兰；第二梁固定于第一梁的与第一端相对的第二端，第一梁与第二梁之间具有第一夹角，第一夹角可以大于或等于90°，且小于180°，该叶片吊装辅助结构在连接法兰处于非水平位置，也可以水平吊装并可以匹配于相应的连接法兰上，提高了叶片的安装效率，降低了劳动力。

Description

用于风力发电机的叶片吊装辅助结构、系统及吊装方法

技术领域

本发明属于风力发电设备技术领域，尤其涉及一种用于风力发电机的叶片吊装辅助结构、叶片吊装辅助系统及叶片吊装方法。

背景技术

风力发电机组(简称风机)是将风能转化为电能的设备，利用风力带动叶片转动，再带动发电机旋转发电。随着风机功率的不断增大，风机叶片的体积也随之越来越大，越来越长，整个叶轮部分的自重及转动惯量也都将增加，因而超长超大叶片的安装难度越来越大、成本也越来越高。

目前，在风机叶片安装和拆卸过程中，或者是发电机卡死的情况下，通常需要对发电机进行盘车。盘车是通过主动的方法将叶轮旋转；所谓盘车，是指在启动发电机前，用人力将发电机转动几圈。

对于双馈风力发电机组(简称双馈机组)，可以通过手动旋转联轴器刹车盘来使叶轮旋转到特定位置，以使待安装叶片的法兰盘处于水平位置，再水平起吊叶片并固定于该水平位置处的法兰盘上。利用该方法可以使叶片水平插入轮毂。但风机叶片的大型化使得手动旋转联轴器刹车盘以带动叶轮旋转，也变得越发困难，甚至变为不可能。

对于直驱风力发电机组(简称直驱机组)，其并没有齿轮箱，更没有联轴器，因此通过旋转叶轮的方法使某个法兰盘处于水平位置的手段基本不可能实现。目前对于直驱机组安装叶片的通常做法为：单叶片倾斜30°夹角或者竖直向上插入轮毂内或从轮毂内拆除，这无疑在增加吊装难度的基础上同时增加了现场施工安全风险。

因此，本领域亟需提供一种外部辅助工具，以协助风机叶片的安装和拆卸。

发明内容

本发明的发明目的之一在于提供一种叶片吊装辅助结构，以降低叶片的安装难度。

本发明的另一个发明目的在于提供一种叶片吊装方法，以更加简单方便地吊装叶片。

本发明的另一个发明目的是提供一种风机叶片吊装辅助系统，以降低叶片的安装难度。

根据本发明的一具体实施方式，提供一种叶片吊装辅助结构，所述叶片吊装辅助结构包括第一梁和第二梁，所述第一梁的第一端能够可拆卸地连接于轮毂的连接法兰；所述第二梁固定于所述第一梁的与所述第一端相对的第二端，其中，所述第一梁与所述第二梁之间具有第一夹角，所述第一夹角大于或者等于90°，且小于180°。

具体地，所述第一夹角为90°-120°。

根据本发明的另一示例性实施例，所述叶片吊装辅助结构设置有用于容纳配重的容纳部。

具体地，所述容纳部为凹槽，所述凹槽由所述叶片吊装辅助结构的上表面向内凹陷形成。

根据本发明的另一实施方式，所述叶片吊装辅助结构为空心梁体结构，所述叶片吊装辅助结构的配重可以设置于第二梁的空心腔体内。

优选地，风力发电机包括三个叶片，当两个所述叶片和所述叶片吊装辅助结构均固定于所述轮毂的相应的连接法兰，且所述第二梁平行于水平面时，靠近所述第二梁的所述叶片的力矩与所述叶片吊装辅助结构的力矩之和大于远离所述第二梁的所述叶片的力矩。

优选地，所述第一梁与所述第二梁一体成型，或者所述第一梁与所述第二梁分别独立形成后组装为一体结构。

根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机的叶片吊装方法，所述叶片吊装方法使用根据本发明提供的叶片吊装辅助结构，所述风力发电机包括第一叶片、第二叶片和第三叶片，所述叶片吊装方法包括以下步骤：

旋转安装于所述风力发电机上的轮毂，使所述轮毂的第一连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第一叶片安装在所述第一连接法兰上；

对所述轮毂解锁，所述轮毂在所述第一叶片的力矩的作用下旋转，直至第二连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第二叶片安装在所述第二连接法兰上；

将所述叶片吊装辅助结构的所述第一梁的第一端安装在第三连接法兰上；

对所述轮毂解锁，所述轮毂在力矩的作用下旋转，直至所述第三连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并拆除所述叶片吊装辅助结构；

将第三叶片安装在所述第三连接法兰上。

更加具体地，在所述将所述叶片吊装辅助结构的所述第一梁的第一端安装在第三连接法兰上的步骤中，所述叶片吊装辅助结构的第二梁水平起吊，所述第一梁的第一端能够匹配于所述第三连接法兰。

根据本发明的另一方面，还提供一种风力发电机的叶片吊装方法，所述叶片吊装方法使用本发明提供的叶片吊装辅助结构，所述风力发电机包括四个叶片，所述叶片吊装方法包括以下步骤：

旋转安装在所述风力发电机上的轮毂，使所述轮毂的一对连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将一对所述叶片分别安装在所述一对连接法兰上；

将所述叶片吊装辅助结构的所述第一梁的第一端安装在另外一对连接法兰的其中一个上；

对所述轮毂解锁，所述轮毂在力矩作用下旋转，直至所述另外一对连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并拆除所述叶片吊装辅助结构；

将另外一对所述叶片分别安装在所述另外一对连接法兰上。

根据本发明的另一方面，还提供一种风力发电机的叶片吊装方法，所述叶片吊装方法使用根据本发明提供的叶片吊装辅助结构，所述风力发电机包括第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片以及第五叶片共五个叶片，所述叶片吊装方法包括以下步骤：

安装第一叶片：旋转安装在风力发电机上的轮毂，使所述轮毂的第一连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第一叶片安装于该第一连接法兰上；

安装第二叶片：对所述轮毂解锁，所述轮毂在所述第一叶片的力矩的作用下旋转，直至第二连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第二叶片安装在所述第二连接法兰上；

安装第三叶片：将所述叶片吊装辅助结构的所述第一梁的第一端安装在第三连接法兰上，对所述轮毂解锁，所述轮毂在力矩的作用下旋转，直至所述第三连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并拆除所述叶片吊装辅助结构，将第三叶片安装在所述第三连接法兰上；

重复所述安装第三叶片的步骤，将第四叶片和第五叶片分别安装在第四连接法兰和第五连接法兰上。

根据本发明的另一方面，还提供一种用于风力发电机的叶片吊装辅助系统，所述叶片吊装辅助系统包括提升装置、提吊装置以及根据本发明提供的叶片吊装辅助结构，其中，所述提升装置用于吊装所述风力发电机的叶片和所述叶片吊装辅助结构，所述提吊装置用于使所述轮毂按照预定速度旋转。

本发明提供的叶片吊装方法、风机叶片吊装辅助系统及其辅助结构至少具有如下有益效果：在连接法兰处于非水平位置，叶片吊装辅助结构的第二梁可以水平起吊，且第一梁可以匹配于相应的连接法兰上，无需提供额外的人力来旋转轮毂，从而提高了叶片的安装效率，降低了劳动力。更进一步地，本发明解决了风力发电机组单叶片吊装困难的问题，提供了叶片吊装方法，从根本上解决了单叶片吊装困难的问题，同时可以实现每只叶片均水平插入轮毂内部。更进一步地，该叶片吊装辅助结构可以实现风力发电机组外部盘车，降低了单只叶片吊装的难度。

附图说明

图1是根据本发明一具体实施方式提供的叶片吊装辅助结构的结构图。

图2是本发明提供的一种叶片吊装辅助结构的主视图。

图3是实施例一中使用图1中的叶片吊装辅助结构的一种叶片吊装方法的流程图。

图4是实施例二中使用图1中的叶片吊装辅助结构的一种叶片吊装方法的流程图。

图5是实施例三中使用图1中的叶片吊装辅助结构的一种叶片吊装方法的流程图。

图6是实施例四中使用图1中的叶片吊装辅助结构的一种叶片吊装方法的流程图。

图7是实施例五中使用图1中的叶片吊装辅助结构的另一种叶片吊装方法的流程图。

附图标记说明：

100、轮毂； 200、叶片；

300、叶片吊装辅助结构； 301、第一梁；

302、第二梁； 303、配重。

具体实施方式

为了解决现有技术问题中存在的上述问题中的至少一个，本发明的实施例提供一种叶片吊装辅助结构、叶片吊装辅助系统及叶片吊装方法。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

为了更加清楚地解释本发明，使用的顺序词“第一”“第二”等只是为了区分不同部件，并不代表有先后主次之分。

参照图1和图2，根据本发明的一个方面，提供一种叶片吊装辅助结构300，具体地，叶片吊装辅助结构300可以包括呈角度设置的第一梁301和第二梁302，第一梁301的第一端能够可拆卸地连接于轮毂100的连接法兰。第二梁302可以固定于第一梁301的与第一端相对的第二端，并且第一梁301的延伸方向可以与第二梁302的延伸方向之间具有第一夹角α，以使得待与叶片吊装辅助结构300连接的连接法兰位于非水平位置状态，第二梁302可以水平起吊，且第一梁301可以适配于连接法兰且固定于连接法兰上，无需额外提供人工来调整该叶片吊装辅助结构300的角度，也就简化了安装工序，解决了轮毂100旋转不便以及直驱机组盘车困难的问题。可以理解的是，在轮毂100的连接法兰均不处于水平位置的状态下，叶片吊装辅助结构300的第二梁302也可以水平吊装，且第一梁301也可以固定于连接法兰上，因此降低了风机叶片的吊装难度。

可以理解的是，为了提高叶片吊装辅助结构300的通用性，在第一梁301的第一端可以设有位于不同圆周上的法兰孔，以能够匹配于不同尺寸的连接法兰，都在本发明的保护范围内。

根据本发明的一具体实施方式，其中第一梁301和第二梁302之间的第一夹角α可以大于或者等于90°，且小于180°，都在本发明的保护范围内。更加具体地，该第一夹角α可以为90°-120°，但不以此为限，可以根据实际需要选择第一夹角α的大小。

根据本发明的一具体实施方式，其中，第一梁301和第二梁302可以一体成型，也可以是第一梁301和第二梁302分别独立形成后组装为一体。可以理解的是，第一梁301和第二梁302分别独立形成后组装为一体的情况下，第一梁301和第二梁302之间可以为可拆卸的连接，例如可以通过紧固件连接，也可以形成为非可拆卸的连接，例如可以通过焊接连接在一起，都在本发明的保护范围内。

下文将以具有3-5个叶片的风力发电机为例进行说明。

具有3个叶片的风力发电机的叶片吊装方法描述如下：

更加具体地，在两个叶片固定于轮毂100上，并且叶片吊装辅助结构也固定于轮毂100上的情况下，当第二梁302的延伸方向平行于水平面时，靠近第二梁302的叶片200的力矩与叶片吊装辅助结构300的力矩之和可以大于远离第二梁302的叶片200的力矩。可以理解的是，在第二梁302处于水平位置状态，且另外两个连接法兰上也分别安装有叶片200的情况下，此状态下受到的顺时针方向的力矩和逆时针方向的力矩不相等，于是轮毂100不能保持平衡，而会绕轮毂100自身的轴线转动，在该过程中可以适当提供阻力，以防止轮毂100旋转过猛而对叶片或者轮毂造成损坏。本实施例中可以使用提吊装置对轮毂100的旋转进行限速，防止轮毂100旋转速度过大，而存在安全隐患。本发明中提供的提吊装置可以为起重机或者吊车等起吊装置。

更进一步地，第二梁302的延伸方向平行于水平面时，靠近第二梁302的叶片200的力矩与叶片吊装辅助结构300的力矩之和可以大于远离第二梁302的叶片200的力矩，如此叶片吊装辅助结构300将向下运动，且安装有叶片吊装辅助结构300的连接法兰将首先来到水平位置，然后可以停止轮毂100的转动，安装有叶片吊装辅助结构300的连接法兰可以保持在水平位置，此位置可以拆除该叶片吊装辅助结构300再水平安装叶片200。因此上述轮毂100可以无需外界人工施力便可实现旋转，该叶片吊装辅助结构300可以降低旋转轮毂100的难度。

根据本发明的另一具体实施方式，叶片吊装辅助结构300上可以设置有用于容纳配重303的容纳部，更加具体地，该容纳部可以为凹槽，该凹槽可以由叶片吊装辅助结构300的上表面向内凹陷形成，但不以此为限，凹槽也可以由叶片吊装辅助结构300其他表面向内凹陷形成。根据需要容纳部也可以为非凹槽结构，都在本发明的保护范围内。

根据本发明的一具体实施方式，其中，配重303可以位于第二梁302上，更进一步地，配重303可以位于第二梁302的自由端。第二梁302的远离第一梁301的一端可以为自由端，第二梁302与第一梁301连接的一端可以为第二梁302的连接端。根据需要，配重303可以设置于叶片吊装辅助结构300的任意位置，优选地，配重303可以设置于第二梁302上，以通过较小的重量获得较大的力矩，更加优选地，配重303所在位置到该连接端的距离与第二梁302的长度的比值可以为0.25-1。具体地，叶片吊装辅助结构300可以为梁体结构，更优选地，叶片吊装辅助结构300可以为空心梁体结构，叶片吊装辅助结构300的配重303可以设置于第二梁302的空心腔体内，以增加叶片吊装辅助结构300的重力，调整叶片吊装辅助结构300的力矩。

可以理解的是，该叶片吊装辅助结构300可以为金属结构，例如但不限于可以由灰铸铁制成，或者也可以由非金属材料制成，可以根据实际需要选择。可以理解的是，第一梁301和第二梁302可以一体成型，也可以分别独立形成后，组装为一体，都在本发明的保护范围内。

当然，第一梁301和第二梁302可以分别为空心结构，且两者可以相互连通。更进一步地，凹槽可以设置于第二梁302的自由端，配重303可以设置于该凹槽中，但不以此为限。配重303可以与叶片吊装辅助结构300选用相同的材料或者不同的材料，都在本发明的保护范围内。当然，配重303可以选择焊接等固定方式连接，也可以选择紧固件连接等可拆卸的方式进行固定，都在本发明的保护范围内。

根据本发明的一实施方式，沿第二梁302的延伸方向，叶片吊装辅助结构300的长度尺寸可以为5-50m，优选地，可以为40m左右，并且该叶片吊装辅助结构300的重量可以为5t-100t。更加具体地，该叶片吊装辅助结构300的重量可以为20t或者40t或者50t，可以根据实际需要具体选择其结构尺寸和重量。本发明提供的叶片吊装辅助结构300，可以适用于轮毂100的转轴为水平设置的风力发电机组。

根据本发明的另一方面，提供一种叶片吊装方法，叶片吊装方法包括以下步骤：可以旋转安装于风力发电机上的轮毂100，使轮毂100的第一连接法兰位于水平位置，此时可以对轮毂100锁定，此状态下可以将第一叶片安装在第一连接法兰上；然后，可以对轮毂100解锁，轮毂100在第一叶片的力矩的作用下旋转，直至第二连接法兰位于水平位置，此时可以对轮毂100再次锁定，可以将第二叶片安装在第二连接法兰上；在轮毂100处于锁定状态下，可以将叶片吊装辅助结构300的第一梁301的第一端安装在第三连接法兰上；然后，可以对轮毂100解锁，轮毂100在力矩的作用下旋转，直至第三连接法兰位于水平位置，此时可以对轮毂100再次锁定，可以拆除叶片吊装辅助结构300；然后，可以将第三叶片安装在第三连接法兰上。

可以理解的是，对于发电机设置于机舱外部的风力发电机组，轮毂100可以设置于发电机的转轴上，对于发电机设置于机舱内部的风力发电机组，轮毂100可以设置于齿轮箱的转轴上，对于轮毂100的设置位置，可以根据实际需要进行选择，在此不再赘述。

具体地，参照图3，图3中轮毂上的实线是指已经安装好的叶片，轮毂上的虚线是指叶片尚未安装，也就是说，表示的是待安装叶片的位置。本发明中其他流程图中的实线和虚线代表的含义与图3相同。叶片吊装方法可以使用本发明提供的叶片吊装辅助结构300，叶片吊装方法可以包括以下步骤：

首先，可以先用提升装置将轮毂100提升至机舱处并将轮毂100安装于机舱或者发电机上，此过程中用到的提升装置可以为起重机或者浮吊，可以根据实际需要选择。本发明描述的提升装置可以为起重机或者吊车，以用于对叶片吊装辅助结构300或者叶片或者轮毂100进行起吊，方便安装。

然后，由于轮毂100尚未安装叶片200，此时的轮毂100较轻便，容易旋转，可以旋转轮毂100，以使得一个连接法兰位于水平位置，此时可以对轮毂100锁定，从而可以使该连接法兰保持在水平位置。

进一步地，再用提升装置水平提升单个叶片200并将其固定于位于水平位置的连接法兰上，叶片200可以水平起吊，省时省力，并且方便与连接法兰对接。

更进一步地，处于水平位置的连接法兰安装好叶片200后，可以对轮毂100解锁，在已装的叶片200的力矩作用下，轮毂100可以进行旋转，直至另外一个连接法兰位于水平位置，此时可以对轮毂100锁定，以使该连接法兰保持在水平位置，在已装有叶片200的力矩作用下，轮毂100可以实现自动旋转，从而可以实现无需提供额外的主动力便可实现外部盘车，简化了盘车难度。

再次，可以使用提升装置水平提升第二个叶片200并将其固定于位于水平位置的连接法兰上；在该位置状态，可以使用提升装置提升叶片吊装辅助结构300，由于第一梁301与第二梁302之间具有第一夹角α，第一梁301的第一端可以匹配于空置的连接法兰上，此时可以将第一梁301的第一端固定于该连接法兰上。

在该状态下，靠近第二梁302的叶片200的力矩与叶片吊装辅助结构300的力矩之和可以大于远离第二梁302的叶片200的力矩。对轮毂100解锁后，轮毂100将自动旋转，此时可以提供阻力以防止轮毂100旋转过猛。轮毂100旋转至设置有叶片吊装辅助结构300的连接法兰位于水平位置，此时可以对轮毂100再次锁定，以拆除叶片吊装辅助结构300。轮毂100旋转过程中，提吊装置可以连接在某个或者某些叶片上，通过控制提吊装置的提吊速度可以控制轮毂100的转动速度，从而将轮毂100的转动速度控制在预定范围内，提高了施工现场的安全性。

由于安装有叶片吊装辅助结构300的轮毂100在某些位置状态力矩不平衡，从而可以使轮毂100发生自动旋转，可以利用该不平衡造成的旋转，使某个连接法兰旋转至所需位置，例如但不限于，水平位置，从而可以方便叶片200的水平安装。本发明提供的叶片吊装方法，利用了叶片吊装辅助结构300对轮毂100造成的力矩不平衡而能够绕自身轴线进行旋转，解决了大叶轮直驱机组盘车困难的问题，从而可以满足各个叶片200可以水平安装，简化了安装工序。

再其次，可以再次使用提升装置水平提升第三个叶片200并将该第三个叶片200固定于位于水平位置的连接法兰上，此时便完成了风机叶片的组装，可以对轮毂100解锁。

更加具体地，在将叶片吊装辅助结构300的第一梁301的第一端安装在第三连接法兰上的步骤前，可以先对轮毂100解锁，并旋转轮毂100以使空置的连接法兰位于第一位置，该第一位置与轮毂100的中心相对于水平面可以具有第二夹角β，第一夹角与第二夹角β可以互补，此时可以再次对轮毂100锁定，以便后续安装第三个叶片200。

更进一步地，在将叶片吊装辅助结构300的第一梁301的第一端安装在第三连接法兰上的步骤中，叶片吊装辅助结构300的第二梁302可以水平起吊，第一梁301的第一端能够匹配于第三连接法兰上。

实施例一

如图3所示，可以先将轮毂100起吊至机舱位置并安装，此时轮毂100的一个连接法兰可以位于竖直位置。然后，可以旋转该轮毂100，例如但不限于，可以使该轮毂100顺时针旋转30°后锁定，该旋转过程可以采用内部或者外部盘车的方式进行。再后，可以水平起吊叶片200并将该叶片200水平插入到位于水平位置的连接法兰上。然后，对轮毂100解锁，此时由于已安装叶片200的重力作用，轮毂100将按照顺时针方向旋转，直至另外一个连接法兰处于水平位置，例如但不限于，该过程中轮毂100可以顺时针方向旋转60°，此时可以再次对轮毂100进行锁定，并水平起吊第二个叶片200，以将该叶片200水平插入到位于水平位置的该连接法兰上。另外，在轮毂100处于锁定状态，水平起吊叶片吊装辅助结构300，此时第一梁301可以对位于空置的连接法兰上，进而将其固定于该连接法兰上。叶片吊装辅助结构300的第一梁301和第二梁302之间的第一夹角α可以为120°，第二梁302处于水平位置状态，第一梁301的第一端可以匹配于轮毂100上的连接法兰。其次，可以对轮毂100解锁，此状态下由于轮毂100力矩不平衡，该轮毂100将发生转动，例如但不限于，此时轮毂100将沿顺时针方向旋转，直至第一梁301处于水平位置，此时可以停止轮毂100的旋转，在该旋转过程中，轮毂100顺时针旋转60°。可以理解的是，此状态下，连接有第一梁301的连接法兰处于水平位置，此时可以将该叶片吊装辅助结构300拆除，并且可以水平起吊第三个叶片200以将该第三个叶片200水平装入到连接法兰上，从而可以完成风机叶片的组装，此时可以对轮毂100再次解锁。

实施例二

参照图4，本实施例中与实施例一的区别之处在于，将第二个叶片200固定于轮毂100上后，可以先对轮毂100解锁，在已有两个叶片200的力矩作用下，轮毂100将做逆时针旋转，例如但不限于，将轮毂100逆时针旋转30°，处于空置状态的连接法兰将位于竖直位置，此时可以对轮毂100锁定，以备后续安装叶片吊装辅助结构300。然后，可以水平起吊叶片吊装辅助结构300，该叶片吊装辅助结构300的第一梁301与水平段302之间的第一夹角可以为90°，叶片吊装辅助结构300移动到合适的位置直至第一梁301的第一端与处于空置状态的连接法兰对接，此状态下可以将叶片吊装辅助结构300固定于轮毂100上。再其次，可以先对轮毂100解锁，轮毂100将再次发生旋转，例如顺时针旋转90°，直至第一梁301处于水平位置，停止轮毂100的转动，对轮毂100进行锁定，此时可以拆除叶片吊装辅助结构300并将第三个叶片200固定于连接法兰上。

可以理解的是，叶片吊装辅助结构300安装完成后，第二梁302位于轮毂100的右侧，则轮毂100将会做顺时针旋转，相反地，第二梁302位于轮毂100的左侧，则轮毂100将会做逆时针旋转，都在本发明的保护范围内。

实施例三

参照图5，本实施例中与实施例一的区别之处在于，将第二个叶片200固定于轮毂100上后，可以先对轮毂100解锁，在已有两个叶片200的力矩作用下，轮毂100将做逆时针旋转，例如但不限于，将轮毂100逆时针旋转15°，处于空置状态的连接法兰将位于第一位置，此时第二夹角β可为75°，此时对轮毂100锁定。然后，可以水平起吊叶片吊装辅助结构300，该叶片吊装辅助结构300的第一梁301与水平段302之间的第一夹角α可为105°，叶片吊装辅助结构300移动到合适的位置直至第一梁301的第一端与处于空置状态的连接法兰对接，此状态下可以将叶片吊装辅助结构300固定于轮毂100上。再其次，可以先对轮毂100解锁，轮毂100将再次发生旋转，例如轮毂100可以顺时针旋转75°，直至第一梁301处于水平位置，停止轮毂100的转动，此时可以对轮毂100锁定，此时可以拆除叶片吊装辅助结构300并将第三个叶片200固定于连接法兰上。

具有4个叶片的风力发电机的叶片吊装方法如下：

根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机的叶片吊装方法，叶片吊装方法包括以下步骤：

旋转安装在风力发电机的机舱或者发电机上的轮毂100，使轮毂100的一对连接法兰位于水平位置，此时对轮毂100锁定，将一对叶片200分别安装在一对连接法兰上；

本实施例中，叶片吊装辅助结构300的第一梁301与第二梁302之间的第一夹角α可以为90°，将叶片吊装辅助结构300的第一梁301的第一端安装在另外一对连接法兰的其中一个上；

对轮毂100解锁，轮毂100在力矩作用下旋转，顺时针或者逆时针旋转90°，直至另外一对连接法兰位于水平位置，此时对轮毂100锁定，拆除叶片吊装辅助结构300；

将另外一对叶片200分别安装在另外一对连接法兰上。

实施例四

参照图6，可以先将轮毂100起吊至机舱位置并安装，旋转轮毂100，以使一对连接法兰位于水平位置，并将轮毂100锁定；此状态下可以将一对叶片200分别安装于位于水平位置的连接法兰上；并且可以水平起吊叶片吊装辅助结构300的第二梁302，以将第一梁301的第一端固定于连接法兰上，此时对轮毂100解锁，轮毂100将发生旋转直至另外一对连接法兰位于水平位置，此时再对轮毂100锁定，安装另外一对叶片200。

本实施方式中，第一梁301和第二梁302之间的第一夹角α可以为90°。

在具有4个叶片的风机的吊装过程中，叶片吊装辅助结构300的第二梁302安装完成后，轮毂100受到的力矩将不再平衡，对叶片吊装辅助结构300解锁后，轮毂100将绕自身轴线发生转动，如此无需额外施加驱动力便可以实现轮毂100的转动，降低了叶片吊装的难度。

具有5个叶片的风力发电机的叶片吊装方法如下：

根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机的叶片吊装方法，风力发电机包括第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片以及第五叶片共五个叶片，叶片吊装方法包括以下步骤：

安装第一叶片：旋转安装在风力发电机的机舱上的轮毂100，使轮毂100的第一连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第一叶片安装在该第一连接法兰上；

安装第二叶片：对所述轮毂解锁，轮毂100在第一叶片的力矩的作用下旋转，直至第二连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第二叶片安装在第二连接法兰上；

安装第三叶片：将叶片吊装辅助结构300的第一梁301的第一端安装在第三连接法兰上，对所述轮毂解锁，轮毂100在力矩的作用下旋转，直至第三连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并拆除叶片吊装辅助结构300，将第三叶片安装在第三连接法兰上；

重复安装第三叶片的步骤，将第四叶片和第五叶片分别安装在第四连接法兰和第五连接法兰上。

实施例五

参照图7，在未安装叶片200的情况下，轮毂100重量较小，相对较轻便，便于旋转，此时可以旋转轮毂100以使一个连接法兰位于水平位置，此状态下，对轮毂100锁定，将一个叶片200水平安装在该连接法兰上。

轮毂100将在已装叶片200的力矩作用下旋转，如图7中轮毂100可以顺时针旋转72°，从而可以使与上述连接法兰相邻的另外一个连接法兰位于水平位置，将第二个叶片200水平安装在该连接法兰上。

此时对轮毂100解锁，可以将叶片吊装辅助结构300安装在临近第二个叶片200的连接法兰上，轮毂100将在力矩作用下顺时针旋转，直至安装有叶片吊装辅助结构300的连接法兰位于水平位置，也就是说，轮毂100旋转72°后停止，此状态下可以对轮毂100锁定，此时可以将第三个叶片200安装在连接法兰上，重复该步骤，可以依次将第四个叶片200和第五个叶片200分别安装在轮毂100上。

在该实施例中，叶片吊装辅助结构300的第一梁301与第二梁302之间的第一夹角α可以为108°。可以理解的是，在该吊装过程中，轮毂100可以按照同一个方向旋转，例如但不限于，轮毂100可以顺时针旋转。

根据本发明的另一方面，提供一种用于风力发电机的叶片吊装辅助系统，叶片吊装辅助系统包括提升装置、提吊装置以及根据本发明提供的叶片吊装辅助结构300，其中，提升装置用于吊装风力发电机的叶片和叶片吊装辅助结构300，提吊装置可以用于使轮毂按照预定速度旋转。可以理解的是，提吊装置可以用于辅助叶片200旋转，防止叶片200旋转过猛而对自身造成损坏。叶片200可以做变速旋转，也可以做匀速旋转，都在本发明的保护范围内。

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 (12)

1.一种用于风力发电机的叶片吊装辅助结构，其特征在于，所述叶片吊装辅助结构(300)包括：

第一梁(301)，所述第一梁(301)的第一端能够可拆卸地连接于轮毂的连接法兰；及

第二梁(302)，所述第二梁(302)固定于所述第一梁(301)的与所述第一端相对的第二端，

其中，所述第一梁(301)与所述第二梁(302)之间具有第一夹角，所述第一夹角大于或者等于90°，且小于180°。

2.如权利要求1所述的用于风力发电机的叶片吊装辅助结构，其特征在于，所述第一夹角为90°-120°。

3.如权利要求1所述的用于风力发电机的叶片吊装辅助结构，其特征在于，所述叶片吊装辅助结构(300)设置有用于容纳配重(303)的容纳部。

4.如权利要求3所述的用于风力发电机的叶片吊装辅助结构，其特征在于，所述容纳部为凹槽，所述凹槽由所述叶片吊装辅助结构(300)的上表面向内凹陷形成。

5.如权利要求3所述的用于风力发电机的叶片吊装辅助结构，其特征在于，所述叶片吊装辅助结构(300)为空心梁体结构，所述叶片吊装辅助结构(300)的配重(303)可以设置于第二梁(302)的空心腔体内。

6.如权利要求1所述的用于风力发电机的叶片吊装辅助结构，风力发电机包括三个叶片(200)，其特征在于，当两个所述叶片(200)和所述叶片吊装辅助结构(300)均固定于所述轮毂的相应的连接法兰，且所述第二梁(302)平行于水平面时，靠近所述第二梁(302)的所述叶片(200)的力矩与所述叶片吊装辅助结构(300)的力矩之和大于远离所述第二梁(302)的所述叶片(200)的力矩。

7.如权利要求1至6中任一项所述的用于风力发电机的叶片吊装辅助结构，其特征在于，所述第一梁(301)与所述第二梁(302)一体成型，或者所述第一梁(301)与所述第二梁(302)分别独立形成后组装为一体结构。

8.一种风力发电机的叶片吊装方法，其特征在于，所述叶片吊装方法使用根据权利要求6所述的叶片吊装辅助结构(300)，所述风力发电机包括第一叶片、第二叶片和第三叶片，所述叶片吊装方法包括以下步骤：

旋转安装于所述风力发电机上的轮毂，使所述轮毂的第一连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第一叶片安装在所述第一连接法兰上；

对所述轮毂解锁，所述轮毂在所述第一叶片的力矩的作用下旋转，直至第二连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第二叶片安装在所述第二连接法兰上；

将所述叶片吊装辅助结构(300)的所述第一梁(301)的第一端安装在第三连接法兰上；

对所述轮毂解锁，所述轮毂在力矩的作用下旋转，直至所述第三连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并拆除所述叶片吊装辅助结构(300)；

将第三叶片安装在所述第三连接法兰上。

9.根据权利要求8所述的风力发电机的叶片吊装方法，其特征在于，在所述将所述叶片吊装辅助结构(300)的所述第一梁(301)的第一端安装在第三连接法兰上的步骤中，所述叶片吊装辅助结构(300)的第二梁(302)水平起吊，所述第一梁(301)的第一端能够匹配于所述第三连接法兰上。

10.一种风力发电机的叶片吊装方法，其特征在于，所述叶片吊装方法使用根据权利要求1至5中任一项所述的叶片吊装辅助结构(300)，所述风力发电机包括四个叶片，所述叶片吊装方法包括以下步骤：

旋转安装在所述风力发电机上的轮毂，使所述轮毂的一对连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将一对所述叶片分别安装在所述一对连接法兰上；

将所述叶片吊装辅助结构(300)的所述第一梁(301)的第一端安装在另外一对连接法兰的其中一个上；

对所述轮毂解锁，所述轮毂在力矩作用下旋转，直至所述另外一对连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并拆除所述叶片吊装辅助结构(300)；

将另外一对所述叶片分别安装在所述另外一对连接法兰上。

11.一种风力发电机的叶片吊装方法，其特征在于，所述叶片吊装方法使用根据权利要求1至5中任一项所述的叶片吊装辅助结构(300)，所述风力发电机包括第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片以及第五叶片共五个叶片，所述叶片吊装方法包括以下步骤：

安装第一叶片：旋转安装在风力发电机上的轮毂，使所述轮毂的第一连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第一叶片安装在该第一连接法兰上；

安装第二叶片：对所述轮毂解锁，所述轮毂在所述第一叶片的力矩的作用下旋转，直至第二连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并将第二叶片安装在所述第二连接法兰上；

安装第三叶片：将所述叶片吊装辅助结构(300)的所述第一梁(301)的第一端安装在第三连接法兰上，对所述轮毂解锁，所述轮毂在力矩的作用下旋转，直至所述第三连接法兰位于水平位置，对所述轮毂锁定，并拆除所述叶片吊装辅助结构(300)，将第三叶片安装在所述第三连接法兰上；

重复所述安装第三叶片的步骤，将第四叶片和第五叶片分别安装在第四连接法兰和第五连接法兰上。

12.一种用于风力发电机的叶片吊装辅助系统，其特征在于，所述叶片吊装辅助系统包括提升装置、提吊装置以及根据权利要求1至7中任一项所述的叶片吊装辅助结构(300)，其中，所述提升装置用于吊装所述风力发电机的叶片和所述叶片吊装辅助结构(300)，所述提吊装置用于使所述轮毂按照预定速度旋转。

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