CN112139801B - 叶片安装工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种叶片安装工装，所述叶片安装工装包括爬升装置和安装在所述爬升装置上的叶片驱动装置，所述叶片驱动装置包括夹持组件，用于将叶片夹持并固定在所述叶片驱动装置上，所述爬升装置能够沿着塔筒的外壁爬升，从而能够携带所述叶片驱动装置沿着塔筒的高度方向升降。根据本发明的叶片安装工装，能够解决叶片吊装以及拼装过程中容易受风速影响的问题。

Description

叶片安装工装

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于风力发电机组的叶片安装工装。

背景技术

目前，风力发电机组的叶片安装工艺主要分为叶轮整体式吊装和单叶片吊装，其中随着叶轮直径增大，传统叶轮整体式吊装受制于风速，拼装面积影响越来越大。单叶片吊装方式的优势越来越明显，现阶段单叶片吊装主要利用叶片专用夹具夹持叶片，通过吊机起吊至轮毂高度进行叶片安装。

利用叶片专用夹具吊装叶片，主要存在以下问题：(1)随着叶片长度越来越大，受风速影响较大(能承受的最大风速为12m/s左右)，不利于叶片的吊装和安装；(2)随着机组容量越来越大，传统电变桨已经逐渐满足不了要求，相应的液压变桨逐渐代替电变桨，但是液压变桨缺点在于变桨范围小，基本在90°范围左右，而叶片专用夹具安装叶片时，夹具夹持叶片角度唯一，对于机组变桨能力要求高，相应的叶片安装难度越来越大。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种叶片安装工装，以够减小对机组变桨能力的要求。

本发明的目的还在于提供一种叶片安装工装，以解决叶片吊装以及拼装过程中容易受风速影响的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种用于风力发电机组的叶片安装工装，所述叶片安装工装包括爬升装置和安装在所述爬升装置上的叶片驱动装置，所述叶片驱动装置包括夹持组件，用于将叶片夹持并固定在所述叶片驱动装置上，所述爬升装置能够沿着塔筒的外壁爬升，从而能够携带所述叶片驱动装置沿着塔筒的高度方向升降。

根据本发明的一方面，所述爬升装置包括主框架、安装在所述主框架上的滚轮组件以及连接在所述主框架和所述滚轮组件之间的伸缩构件，所述滚轮组件能够支撑在塔筒外壁上并带动所述爬升装置沿着塔筒爬升，所述伸缩构件能够沿着塔筒的径向方向伸缩，以在所述爬升装置沿着塔筒升降的过程中，根据塔筒的外径调整所述滚轮组件的径向位置。

根据本发明的一方面，所述主框架包括支撑横梁和连接到所述支撑横梁两端的两个支撑侧梁，所述滚轮单元为多个，安装在所述支撑侧梁的内侧，并围绕塔筒的外周对称布置。

根据本发明的一方面，所述滚轮单元包括滚轮支撑框架、可转动地安装在所述滚轮支撑框架上的滚轮、安装在所述滚轮支撑框架上并且用于驱动所述滚轮转动的滚轮驱动电机，一对弧形夹臂分别相互面对地设置在两个所述支撑侧梁的内侧，所述伸缩结构连接在所述弧形夹臂和所述滚轮支撑框架之间。

根据本发明的一方面，所述爬升装置还包括设置在所述主框架上的抱紧单元，所述抱紧单元与塔筒的外轮廓相应，用于抱紧在所述塔筒的外侧壁上，防止所述爬升装置跌落，所述抱紧单元包括设置在所述弧形夹臂上的电磁抱片，所述电磁抱片得电后能够吸附到塔筒外壁上。

根据本发明的一方面，所述爬升装置上还安装有电控柜，所述滚轮驱动电机包括转速测量传感器，用于检测所述滚轮驱动电机的转速，所述电控柜根据所述转速控制所述电磁抱片，当根据所述转速确定所述滚轮向下旋转或者停止转动时，所述电控柜控制所述电磁抱片得电。

根据本发明的一方面，两个所述支撑侧梁中的至少一个能够相对于所述支撑横梁滑动或枢转，从而调整所述两个支撑侧梁之间的距离。

根据本发明的一方面，所述叶片驱动装置还包括：第一支撑框架；位置调整单元，连接在所述夹持组件和所述第一支撑框架之间，能够使所述夹持组件相对于所述第一支撑框架平移和/或旋转，从而调整固定在所述夹持组件上的所述叶片的空间位置和/或角度。

根据本发明的一方面，所述位置调整单元包括：第一位置调整单元，设置在所述第一支撑框架上，能够调整所述夹持组件相对于所述第一支撑框架在第一水平方向上的位置；第二位置调整单元，设置在所述第一位置调整单元上，能够调整所述夹持组件相对于所述第一支撑框架在第二水平方向上的位置；第三位置调整单元，设置在所述第二位置调整单元上，所述夹持组件设置在所述第三位置调整单元上，所述第三位置调整单元能够调整所述夹持组件的高度和/或倾斜角度，其中，所述第一水平方向和所述第二水平方向相互垂直。

根据本发明的一方面，所述叶片安装工装还包括：第二支撑框架，设置在所述第一位置调整单元和所述第二位置调整单元之间，用于将所述第二位置调整单元支撑在所述第一位置调整单元上；第三支撑框架，设置在所述第二位置调整单元和所述第三位置调整单元之间，用于将所述第三位置调整单元支撑在所述第二位置调整单元上。

根据本发明的一方面，所述第一位置调整单元包括一对第一丝杆驱动单元或齿轮驱动单元，分别设置在第一支撑框架的长度方向上的两端，并位于所述第一支撑框架和所述第二支撑框架之间，以驱动所述第二支撑框架相对于所述第一支撑框架沿着第一水平方向移动，所述第一水平方向对应于所述第一支撑框架的宽度方向，所述宽度方向对应于叶片的弦向方向。

根据本发明的一方面，第一丝杆驱动单元包括第一丝杆、第一螺纹部和第一驱动电机，所述第一螺纹部设置在第二支撑框架的下表面上，所述第一丝杆可转动地设置在第一支撑框架的上表面上，沿着第一支撑框架的宽度方向延伸，并与第一螺纹部结合，第一驱动电机固定在第一支撑框架的上表面上并驱动第一丝杆转动。

根据本发明的一方面，所述第二位置调整单元包括一对第二丝杆驱动单元或齿轮驱动单元，分别设置在第二支撑框架的宽度方向上的两端，并位于所述第二支撑框架和所述第三支撑框架之间，以驱动所述第三支撑框架相对于所述第二支撑框架沿着第二水平方向移动，所述第二水平方向对应于所述第一支撑框架的长度方向，所述长度方向对应于叶片的轴向方向。

根据本发明的一方面，第二丝杆驱动单元包括第二丝杆、第二螺纹部和第二驱动电机，第二螺纹部设置在第三支撑框架的下表面上，第二丝杆可转动地设置在第二支撑框架的上表面上，沿着第二支撑框架的长度方向延伸，并与第二螺纹部结合，第二驱动电机固定在第二支撑框架的上表面上并驱动第二丝杆转动。

根据本发明的一方面，所述第三位置调整单元包括多个支撑杆，多个所述支撑杆的长度可以伸缩调整，所述支撑杆的上端连接到所述夹持组件的下表面，所述支撑杆的下端连接到所述第三支撑框架的上表面上。

根据本发明的一方面，所述夹持组件包括上支撑框架和设置在所述上支撑框架的上表面上的至少两个叶片夹持单元，所述叶片夹持单元包括上夹板和下夹板，所述上夹板和下夹板之间形成有用于夹持叶片的夹持槽，所述下夹板固定在所述上支撑框架上，所述上夹板的一端铰接到所述下夹板的一端，并能够相对于所述下夹板枢转，从而打开所述上夹板和下夹板之间的夹持槽，或者关闭所述夹持槽，以将叶片固定在所述夹持槽。

根据本发明的一方面，所述支撑杆为多个，所述支撑杆包括第一液压缸；所述夹持组件还包括夹板开合驱动单元，用于驱动所述上夹板打开或闭合，其中，所述夹板开合驱动单元为安装在所述上夹板的铰接端的第二液压缸，所述第二液压缸的一端固定在所述上支撑框架上，所述第二液压缸的另一端固定连接到所述上夹板上。

根据本发明的叶片安装工装：(1)减小了对机组变桨能力要求，本发明能够直接驱动叶片转动，主动对接变桨轴承，可以不驱动变桨轴承转动来对接叶片，极大方便安装；(2)增加了叶片安装风速能力，本发明能提高叶片安装风速。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的叶片安装工装的结构立体图；

图2和图3是示出根据本发明实施例的叶片驱动装置的不同角度的立体图；

图4是示出根据本发明实施例的爬升装置的立体图；

图5是示出根据本发明实施例的爬升装置中的滚轮组件的立体图；

图6和图7示出了叶片夹持在根据本发明实施例的叶片安装工装上的示例。

具体实施方式

现在，将参照附图详细地描述根据本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的组件。

图1示出了根据本发明实施例的叶片安装工装。如图1所示，该叶片安装工装包括叶片驱动装置1000和爬升装置2000。叶片驱动装置1000用于夹持和承载叶片，并且能够在叶片预安装高度调整叶片的空间位置，使得叶片与轮毂上的变桨轴承对准。叶片驱动装置1000安装在爬升装置2000上，爬升装置2000能够抱紧塔筒并沿着塔筒的高度方向爬升或下降，用于在叶片夹持在叶片驱动装置1000上的情况下，携带着叶片驱动装置1000沿着塔筒爬升，从而将叶片运送到塔筒顶部的轮毂附近的预安装位置。

在叶片到达与变桨轴承对应的达预安装位置后，可以通过叶片驱动装置1000中调整叶片的空间位置，使得叶片的安装面与轮毂上的变桨轴承的安装面对准，从而将叶片安装到变桨轴承上。

根据本发明实施例的叶片驱动装置1000能够夹持叶片并且能够在一定范围内使叶片平移或旋转，例如，使叶片沿着水平方向平移或沿着高度方向平移，或者使叶片旋转预定角度，从而调整叶片的空间位置。更具体地，叶片驱动装置1000可以调整叶片的第一水平方向的位置(例如，叶片长度方向或叶片轴向方向)、第二水平方向(例如，叶片宽度方向或弦向方向)的位置、竖直方向的位置(例如，高度方向)、叶片的倾斜角度中的至少一种，从而将叶片调整到合适的安装位置，以在该位置将叶片安装到变桨轴承上。

下面，将参照附图详细描述根据本发明实施例的叶片驱动装置。

如图2和图3所示，叶片驱动装置1000包括第一支撑框架100和夹持组件500以及设置在第一支撑框架100和夹持组件500之间的位置调整单元900。夹持组件500用于夹持并支撑叶片。夹持组件500通过位置调整单元900支撑在第一支撑框架100上，并且能够通过位置调整单元调整夹持组件500相对于第一支撑框架100的水平位置、高度和倾斜角度，从而调整叶片的位置或姿态。

为了稳定地支撑叶片，叶片驱动装置1000整体上呈长方形，在叶片放置在叶片驱动装置1000上时，叶片驱动装置1000的宽度方向对应于叶片的弦向方向，叶片驱动装置1000的长度方向对应于叶片的轴向方向，下面将与叶片的弦向对应的水平方向称为宽度方向，或者称为第一水平方向，将与叶片的轴向方向对应的水平方向称为长度方向，或者称为第二水平方向，将竖直方向称为高度方向或第三方向。

夹持组件500可包括上支撑框架510和设置在上支撑框架510上的叶片夹持单元520，用于夹持并固定住叶片。叶片夹持单元520可包括能够开合的一对夹板，在该一对夹板之间设置有叶片夹持槽，用于容置叶片。具体地，夹板可以包括下夹板521和上夹板522，下夹板521固定在上支撑框架510上，上夹板522的一端可枢转地铰接在下夹板521的一端，以通过相对于下夹板521枢转，从而将夹持槽闭合或打开。叶片夹持单元520可设置为至少两个，沿着叶片的长度方向设置。在如图所示的示例中，设置了两个叶片夹持单元520，分别位于上支撑框架510的长度方向上的两端。

此外，为了便于操作上夹板522，夹持组件500还可以包括夹板开合驱动单元530，用于驱动上夹板522。具体地，夹板开合驱动单元530可以为至少一个液压缸，液压缸位于上夹板522和下夹板521相互连接的一端。液压缸的缸体可以固定在上支撑框架510上，液压缸的活塞杆的自由端可以固定连接到上夹板522的一端。当液压缸工作时，能够带动上夹板522相对于下夹板521枢转。

位置调整单元900可包括设置在第一支撑框架100上的第二支撑框架600以及设置在第一支撑框架100和第二支撑框架600之间的第一位置调整单元200。第一位置调整单元200能够沿着第一水平方向调整第二支撑框架600相对于第一支撑框架100的位置。

在如图2和3所示的示例中，第一位置调整单元200包括一对第一丝杆驱动单元，分别设置在叶片驱动装置1000的长度方向上的两端。第一丝杆驱动单元包括第一丝杆210、与第一丝杆210配合的第一螺纹部220以及驱动第一丝杆210旋转的第一驱动电机230。第一丝杆210可设置在第一支撑框架100上，第一螺纹部220可设置在第二支撑框架600上。第一驱动电机230可设置在第一支撑框架100上，并且能够驱动第一丝杆210旋转。

在图中所示的示例中，两根第一丝杆210分别设置在第一支撑框架100长度方向上的两端，并沿着第一支撑框架100的宽度方向延伸。可在第一支撑框架100的上表面上设置有多个(例如，四个)耳板，用于支撑第一丝杆210和第一驱动电机230。第一驱动电机230固定安装在耳板上，其输出轴与第一丝杆210同轴连接，以驱动第一丝杆210转动。第一螺纹部220设置在第二支撑框架600的下表面上。具体地，可在第二支撑框架600的下表面上设置多个(例如，四个)耳板，在耳板中设置有螺纹孔，第一丝杆210穿过该螺纹孔，与该螺纹孔螺纹配合。在第一驱动电机230的驱动下，第一丝杆210旋转，通过第一螺纹部220带动第二支撑框架600在宽度方向上移动，从而调整夹持组件500的水平位置。

位置调整单元900还可包括设置在第二支撑框架600上的第三支撑框架700以及设置在第二支撑框架600和第三支撑框架700之间的第二位置调整单元300。第二位置调整单元300能够沿着第二水平方向调整第三支撑框架700相对于第二支撑框架600的水平位置，从而调整夹持组件500的水平位置。

在如图所示的示例中，第二位置调整单元300包括一对第二丝杆驱动单元，分别设置在叶片驱动装置1000的宽度方向上的两端。第二丝杆驱动单元包括第二丝杆310、与第二丝杆310配合的第二螺纹部320以及驱动第二丝杆310旋转的第二驱动电机330。第二丝杆310可设置在第二支撑框架600上，第二螺纹部320可设置在第三支撑框架700上。第二驱动电机330可设置在第二支撑框架600上，并且能够驱动第二丝杆310旋转。

在图中所示的示例中，两根第二丝杆310分别设置在第二支撑框架600的宽度方向上的两端，沿着第二支撑框架600的长度方向延伸。在第二支撑框架600的上表面上设置有多个(例如，四个)耳板，用于支撑第二丝杆310和第二驱动电机330，第二驱动电机330固定安装在耳板上，输出轴与第二丝杆310同轴连接，以驱动第二丝杆310转动。多个(例如，四个)第二螺纹部320设置在第三支撑框架700的下表面上。具体地，在第三支撑框架700的下表面上设置有多个(例如，四个)耳板，在耳板中设置有螺纹孔，第二丝杆310穿过该螺纹孔，与该螺纹孔螺纹配合。在第二驱动电机330的驱动下，第二丝杆310旋转，通过第二螺纹部320带动第三支撑框架700在长度方向上移动，从而调整上支撑框架510相对于第一支撑框架100的水平位置。

第一位置调整单元200不限于调整宽度方向上位置，也可以设置为调整长度方向上的位置，相应地，第二位置调整单元300可以设置为调整宽度方向上的位置。丝杆驱动单元也可以采用齿轮驱动结构代替，只要能够相应的驱动功能即可。

位置调整单元900还可包括第三位置调整单元400，用于调整夹持组件500的高度和/或倾斜度。第三位置调整单元400设置在第三支撑框架700和上支撑框架510之间，可包括多个支撑杆410，支撑杆410的上端连接到上支撑框架510的下表面上，支撑杆410的下端连接到第三支撑框架700上。多个支撑杆410能够伸缩，从而调整支撑杆410的长度，由此调整上支撑框架10的高度和/或倾斜角度。支撑杆410可以包括液压缸，从而实现支撑杆410的伸缩。具体地，液压缸的缸体可以连接到第三支撑框架700上，液压缸的活塞杆的伸出端连接到上支撑框架510上。支撑杆410可以设置为四个，分别位于上支撑框架510四个角部。当四个支撑杆410伸缩相同的长度时，可以调整上支撑框架510的高度，当四个支撑杆410的伸缩长度不同时，可以调整上支撑框架510的倾斜度。因此，通过控制多个支撑杆410的伸缩，可以调整叶片的高度和/或倾斜角度。

因此，根据本发明实施例的叶片驱动装置1000能够夹持住叶片，并且能够在多个方向上调整叶片的姿态，包括调整水平方向上的位置、高度方向上的位置以及倾斜角度，使得叶片能够调整到合适的安装角度，以与变桨轴承精确对准并对接。

下面参照附图1、图4和图5描述本发明实施例的爬升装置2000。

爬升装置2000可包括主框架800、安装主框架800上的抱紧单元、安装在所述主框架800上的滚轮单元880以及连接在所述滚轮单元880和所述主框架800之间的伸缩构件884。

主框架800包括支撑横梁810和从支撑横梁810的两端垂直于支撑横梁810并横向延伸的一对支撑侧梁820。抱紧单元设置在一对支撑侧梁820上，用于在爬升过程中抱住塔筒，防止爬升装置2000跌落。具体地，在一对支撑侧梁820的端部内侧的一对相互面对的弧形夹臂830，抱紧单元形成为抱箍，包括设置在每个弧形夹臂830两端上的电磁抱片840。弧形夹臂830沿水平方向延伸，与塔筒的外壁轮廓相应，一对电磁抱片840分别设置在弧形夹臂830的两端，电磁抱片840也形成为弧形，从而将弧形夹臂830的弧向延长。两侧的弧形夹臂830和电磁抱片840围合成圆环的一部，从而能够围绕在塔筒的外侧壁上。电磁抱片840得电后，能够吸附在塔筒表面上，避免抱紧爬升装置2000掉落。为了使电磁抱片840能够在一定角度范围内旋转，电磁抱片840的一端通过销轴841可枢转地连接到弧形夹臂830上，从而在失电后与塔筒分开，在得电后吸附到塔筒上。根据本发明实施例的风力发电机组的塔筒可以是钢塔或钢混塔，从而在电磁抱片840得电后能够吸附到塔筒上。

滚轮单元880安装在主框架800上，具体地，滚轮单元880设置在弧形夹臂830的径向内侧，用于驱动爬升装置2000沿着塔筒的外壁滚动上升或下降。如图5所示，滚轮单元880包括滚轮支撑框架881、滚轮882和滚轮驱动电机883。滚轮882设置在滚轮支撑框架881上，并能够相对于滚轮支撑框架881滚动。滚轮882的旋转轴水平设置并由滚轮支撑框架881，从而能够在上下方向上滚动。滚轮驱动电机883设置在滚轮支撑框架881上，输出轴连接到滚轮882，以驱动滚轮882旋转。滚轮驱动电机883可以设置为两个，分别位于滚轮882的轴向两端。

伸缩构件884连接在滚轮单元880和主框架800之间。具体地，伸缩构件884设置在弧形夹臂830的内侧，将滚轮支撑框架881连接到弧形夹臂830。伸缩构件884能够沿着弧形夹臂830的径向方向伸缩，从而能够调整滚轮单元880的径向位置。伸缩构件884可以由液压缸来实现，液压缸的缸体固定在弧形夹臂830上，液压缸的活塞杆的自由端连接到滚轮支撑框架881上，以通过活塞杆的伸缩来调整滚轮882的径向水平位置，从而在爬升装置2000沿着塔筒爬升过程中，随着塔筒的外轮廓尺寸的变化来实时调整滚轮882的径向位置，以保证滚轮882支撑在塔筒外壁上。

根据本发明的实施例，滚轮单元880可以设置至少两个，分别位于塔筒的两侧。显然，滚轮单元880也可以设置为多于两个，例如，设置为四个或六个，沿着塔筒的圆周对称布置。通过调整伸缩构件884能够调整滚轮882对塔筒施加的径向挤压力，通过在塔筒外周进行多个不同位置的径向挤压，能够提供更稳定的夹持力和抗弯矩能力，防止叶片安装工装倾覆，使得叶片安装工装更稳定地支撑在塔筒上。

主框架800的一对支撑侧梁820中的至少一个可以沿着支撑横梁810的长度方向滑动，或相对于支撑横梁810枢转，从而调整一对支撑侧梁820之间的距离。当需要抱紧到塔筒外壁上时，支撑侧梁820向外滑动或转动，将抱紧装置的抱箍打开，在将塔筒置于一对支撑侧梁820之间后，支撑侧梁820向内滑动或枢转，使得两侧的滚轮882贴合在塔筒外壁上，然后将支撑侧梁820相对于支撑横梁810固定。进一步，通过调整伸缩构件884，将爬升装置2000固定到塔筒外壁上。

在主框架800上还可设置有电控柜850，以根据滚轮驱动电机883的转速控制电磁抱片840。具体地，滚轮驱动电机883内部可安装有转速传感器，当转速传感器检测到滚轮882在上升过程中发生反向(向下)转动或停止转动时，反馈信号传至电控柜850，电控柜850发出信号，使电磁抱片840得电，电磁抱片840吸附在塔筒表面上，防止整个工装掉落。

在使用根据本发明实施例的叶片安装工装来安装叶片时，先将爬升装置2000抱紧塔筒外壁，固定住整个叶片安装工装。可以通过控制夹板开合驱动单元530使上夹板522打开，具体地，可以使液压缸的活塞杆收缩，来使上夹板522相对于下夹板521向上枢转，从而打开夹持槽。将叶片放置在夹板单元中后，驱动液压缸伸出，将叶片夹紧。显然，也可以在装载叶片之后，再控制爬升装置2000抱紧塔筒。

然后驱动滚轮驱动电机883，使滚轮882向上滚动，带动叶片安装工装沿着塔筒向上爬升，在到达轮毂上的变桨轴承附近的预安装高度时，使滚轮882停止转动，通过调整伸缩构件884使得不同位置的滚轮882均夹紧塔筒，将叶片安装工装固定在该预安装位置。此外，还可以使电磁抱片840得电，使电磁抱片840抱紧塔筒，进一步防止叶片安装工装掉落。

图6和图7示出了叶片60固定在根据本发明的叶片安装工装的示意图。在叶片安固定在该叶片安装工装上情况下，该叶片安装工装能够在滚轮组件的带动下，沿着塔筒向上爬升，将叶片向上运送到轮毂处。当整个工装带着叶片达到预安装高度时，可以通过如下操作来调整叶片与变桨轴承的相对位置，具体操作如下：

a)通过第一位置调整单元200，调整叶片在第一方向上的水平位置。例如，可以通过驱动第一驱动电机230运转，带动第一丝杆210转动，驱动第一支撑框架100上方的整个结构沿着第一丝杆210的长度方向移动。

b)通过第二位置调整单元300，调整叶片在第二方向上的水平位置。例如，驱动第二驱动电机330，带动第二丝杆310转动，驱动第二支撑框架600上方的整个结构沿着第二丝杆310的长度方向移动。

c)通过第三位置调整单元400，调整叶片所处的高度或调整叶片的倾斜角度。例如，驱动4个支撑杆410伸缩，使上支撑框架510能够按照水平轴(叶片中心)转动。如图7所示，后面的2组液压缸伸出，前面的2个液压缸收缩，使叶片60沿着轴线逆时针转动。或者，通过驱动四个液压缸伸缩，调整叶片的俯仰角度。

通过上述三个位置调整单元，能够将叶片调整至合适的位置，使叶片的安装面与变桨轴承的安装面对准，并能够通过第二位置调整单元将叶片推送至变桨轴承，然后通过紧固将将叶片紧固。

在根据本发明实施例的叶片安装工装中，液压柜860可以安装在主框架800上，第一支撑框架100、第二支撑框架600、第三支撑框架700以及上支撑框架510可以形成为框体，也可以形成为板状平台，只要能够起到稳定支撑作用即可。

根据本发明的叶片安装工装，能够实现自爬升功能，从而可以不使用吊机，就能够将叶片运送轮毂处的预安装位置。通过叶片驱动装置1000，能够调整叶片的高度和/或角度使得叶片与变桨轴承的安装面对准，还能够在叶片与变桨轴承的安装面对准的情况下将叶片推送至叶片变桨轴承的安装面上，可以不使用专用的叶片夹具。因此，根据本发明的叶片安装工装，能够减小对机组变桨能力的要求，还能够大大减少安装费用。此外，根据本发明的叶片安装工装，由于在吊装和安装过程中，支撑在塔筒上，提高了抵抗风速影响的能力，能够将叶片安装风速提高(例如，可提高至16m/s)，从而能大幅度利用天气窗口。

虽然上面已经详细描述了本发明的实施例，但本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明的实施例做出各种修改和变形。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变形仍将落入权利要求所限定的本发明的实施例的精神和范围内。

Claims (17)

1.一种用于风力发电机组的叶片安装工装，其特征在于，所述叶片安装工装包括爬升装置(2000)和安装在所述爬升装置(2000)上的叶片驱动装置(1000)，

所述叶片驱动装置(1000)包括第一支撑框架(100)、夹持组件(500)和位置调整单元(900)，所述第一支撑框架(100)沿着水平方向延伸，所述夹持组件(500)设置在所述第一支撑框架(100)的上表面，用于将沿着水平方向设置的叶片夹持并固定在所述第一支撑框架(100)上，所述位置调整单元(900)连接在所述夹持组件(500)和所述第一支撑框架(100)之间，能够使所述夹持组件(500)相对于所述第一支撑框架(100)平移和/或旋转，从而调整所述叶片的空间位置和/或角度，

所述爬升装置(2000)连接在所述第一支撑框架(100)的一端，能够沿着塔筒的外壁爬升，从而能够携带所述叶片驱动装置(1000)沿着所述塔筒的高度方向升降，所述爬升装置(2000)包括主框架(800)，所述主框架(800)包括支撑横梁(810)和连接到所述支撑横梁(810)两端的两个支撑侧梁(820)，两个所述支撑侧梁(820)中的至少一个能够相对于所述支撑横梁(810)滑动或枢转，从而调整两个所述支撑侧梁(820)之间的距离。

2.如权利要求1所述的叶片安装工装，其特征在于，所述爬升装置(2000)还包括安装在所述主框架(800)上的滚轮单元(880)以及连接在所述主框架(800)和所述滚轮单元(880)之间的伸缩构件(884)，所述滚轮单元(880)能够支撑在所述塔筒外壁上并带动所述爬升装置(2000)沿着所述塔筒爬升，所述伸缩构件(884)能够沿着所述塔筒的径向方向伸缩，以在所述爬升装置(2000)沿着所述塔筒升降的过程中，根据所述塔筒的外径调整所述滚轮单元(880)的径向位置。

3.如权利要求2所述的叶片安装工装，其特征在于，所述滚轮单元(880)为多个，安装在所述支撑侧梁(820)的内侧，并围绕所述塔筒的外周对称布置。

4.如权利要求3所述的叶片安装工装，其特征在于，所述滚轮单元(880)包括滚轮支撑框架(881)、可转动地安装在所述滚轮支撑框架(881)上的滚轮(882)、安装在所述滚轮支撑框架（881）上并且用于驱动所述滚轮(882) 转动的滚轮驱动电机(883)，一对弧形夹臂(830)分别相互面对地设置在两个所述支撑侧梁(820)的内侧，所述伸缩构件(884)连接在所述弧形夹臂(830)和所述滚轮支撑框架(881)之间。

5.如权利要求4所述的叶片安装工装，其特征在于，所述爬升装置(2000)还包括设置在所述主框架(800)上的抱紧单元，所述抱紧单元与所述塔筒的外轮廓相适应，用于抱紧在所述塔筒的外侧壁上，防止所述爬升装置(2000)跌落，所述抱紧单元包括设置在所述弧形夹臂(830)上的电磁抱片(840)，所述电磁抱片(840)得电后能够吸附到所述塔筒外壁上。

6.如权利要求5所述的叶片安装工装，其特征在于，所述爬升装置(2000)上还安装有电控柜(850)，所述滚轮驱动电机(883)包括转速测量传感器，用于检测所述滚轮驱动电机(883)的转速，所述电控柜(850)根据所述转速控制所述电磁抱片(840)，当根据所述转速确定所述滚轮(882)向下旋转或者停止转动时，所述电控柜(850)控制所述电磁抱片(840)得电。

7.如权利要求5所述的叶片安装工装，其特征在于，一对所述电磁抱片(840)分别枢转连接到所述弧形夹臂(830)的两端，所述电磁抱片(840)也形成为弧形，从而将所述弧形夹臂(830)的弧向长度延长。

8.如权利要求1-7中任一项所述的叶片安装工装，其特征在于，所述位置调整单元(900)调整所述叶片在所述第一支撑框架(100)上的水平方向的位置、竖直方向的位置和/或叶片的倾斜角度。

9.如权利要求8所述的叶片安装工装，其特征在于，所述位置调整单元(900)包括：

第一位置调整单元(200)，设置在所述第一支撑框架(100)上，能够调整所述夹持组件(500)相对于所述第一支撑框架(100)在第一水平方向上的位置；

第二位置调整单元(300)，设置在所述第一位置调整单元(200)上，能够调整所述夹持组件(500)相对于所述第一支撑框架(100)在第二水平方向上的位置；

第三位置调整单元(400)，设置在所述第二位置调整单元(300)上，所述夹持组件(500)设置在所述第三位置调整单元(400)上，所述第三位置调整单元(400)能够调整所述夹持组件(500)的高度和/或倾斜角度，

其中，所述第一水平方向和所述第二水平方向相互垂直。

10.如权利要求9所述的叶片安装工装，其特征在于，所述叶片驱动装置(1000)还包括：

第二支撑框架(600)，设置在所述第一位置调整单元(200)和所述第二位置调整单元(300)之间，用于将所述第二位置调整单元(300)支撑在所述第一位置调整单元(200)上；

第三支撑框架(700)，设置在所述第二位置调整单元(300)和所述第三位置调整单元(400)之间，用于将所述第三位置调整单元(400)支撑在所述第二位置调整单元(300)上。

11.如权利要求10所述的叶片安装工装，其特征在于，所述第一位置调整单元(200)包括一对第一丝杆驱动单元，分别设置在第一支撑框架(100)的长度方向上的两端，并位于所述第一支撑框架(100)和所述第二支撑框架(600)之间，以驱动所述第二支撑框架(600)相对于所述第一支撑框架(100)沿着第一水平方向移动，所述第一水平方向对应于所述第一支撑框架(100)的宽度方向，所述宽度方向对应于所述叶片的弦向方向。

12.如权利要求11所述的叶片安装工装，其特征在于，所述第一丝杆驱动单元包括第一丝杆(210)、第一螺纹部(220)和第一驱动电机(230)，所述第一螺纹部(220)设置在所述第二支撑框架(600)的下表面上，所述第一丝杆(210)可转动地设置在所述第一支撑框架(100)的上表面上，沿着所述第一支撑框架(100)的宽度方向延伸，并与所述第一螺纹部(220)结合，所述第一驱动电机(230)固定在所述第一支撑框架(100)的上表面上并驱动所述第一丝杆(210)转动。

13.如权利要求10所述的叶片安装工装，其特征在于，所述第二位置调整单元(300)包括一对第二丝杆驱动单元，分别设置在所述第二支撑框架(600)的宽度方向上的两端，并位于所述第二支撑框架(600)和所述第三支撑框架(700)之间，以驱动所述第三支撑框架(700)相对于所述第二支撑框架(600)沿着所述第二水平方向移动，所述第二水平方向对应于所述第一支撑框架(100)的长度方向，所述长度方向对应于所述叶片的轴向方向。

14.如权利要求13所述的叶片安装工装，其特征在于，所述第二丝杆驱动单元包括第二丝杆(310)、第二螺纹部(320)和第二驱动电机(330)，所述第二螺纹部(320)设置在所述第三支撑框架(700)的下表面上，所述第二丝杆(310)可转动地设置在所述第二支撑框架(600)的上表面上，沿着所述第二支撑框架(600)的长度方向延伸，并与所述第二螺纹部(320)结合，所述第二驱动电机(330)固定在所述第二支撑框架(600)的上表面上并驱动所述第二丝杆(310)转动。

15.如权利要求10所述的叶片安装工装，其特征在于，所述第三位置调整单元(400)包括多个支撑杆(410)，多个所述支撑杆(410)的长度可以伸缩调整，所述支撑杆(410)的上端连接到所述夹持组件(500)的下表面，所述支撑杆(410)的下端连接到所述第三支撑框架(700)的上表面上。

16.如权利要求15所述的叶片安装工装，其特征在于，所述夹持组件(500)包括上支撑框架(510)和设置在所述上支撑框架(510)的上表面上的至少两个叶片夹持单元(520)，所述叶片夹持单元(520)包括上夹板(522)和下夹板(521)，所述上夹板(522)和下夹板(521)之间形成有用于夹持所述叶片的夹持槽，所述下夹板(521)固定在所述上支撑框架(510)上，所述上夹板(522)的一端铰接到所述下夹板(521)的一端，并能够相对于所述下夹板(521)枢转，从而打开所述上夹板(522)和下夹板(521)之间的所述夹持槽，或者关闭所述夹持槽，以将叶片固定在所述夹持槽。

17.如权利要求16所述的叶片安装工装，其特征在于，所述支撑杆(410)为多个，所述支撑杆(410)包括第一液压缸；

所述夹持组件(500)还包括夹板开合驱动单元(530)，用于驱动所述上夹板(522)打开或闭合，

其中，所述夹板开合驱动单元(530)为安装在所述上夹板(522)的铰接端的第二液压缸，所述第二液压缸的一端固定在所述上支撑框架(510)上，所述第二液压缸的另一端固定连接到所述上夹板(522)上。

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