CN112638814A - 转子叶片夹持工具 - Google Patents

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Abstract

夹持工具包括通过夹持机构(7)连接的第一和第二夹持元件(3，4)，每个夹持元件包括第一和第二平衡杆，该第一和第二平衡杆绕枢转轴(10、11)可枢转地设置，并具有与相应的第一转子叶片接触面(14)柔性地相连接的第一端(12)，还具有与相应的第二转子叶片接触面(15)柔性地相连接的第二端(13)。至少一个夹持元件包括主平衡杆(16、17)，该主平衡杆(16、17)绕着主枢转轴(18、19)可枢转地布置，在所述主平衡杆的第一端(20)上可枢转地布置有对应的第一平衡杆(8)，在所述主平衡杆的第二端(21)上可枢转地布置有对应的第二平衡杆(9)。布置在同一主平衡杆上的第一和第二平衡杆在其纵向上对齐。

Description

转子叶片夹持工具
技术领域
本发明涉及用于提升风力涡轮机转子叶片的转子叶片夹持工具，该夹持工具包括适于布置在转子叶片的第一侧的第一夹持元件，适于布置在转子叶片的第二侧的第二夹持元件，以及连接第一夹持元件和第二夹持元件的夹持机构，所述夹持机构适于打开所述夹持工具以在所述第一和第二夹持元件之间插入所述转子叶片并适于关闭所述夹持工具以在所述第一和第二夹持元件之间夹持所述转子叶片，所述第一和第二夹持元件中的至少一个包括第一平衡杆和第二平衡杆，每个平衡杆绕着枢转轴可枢转地布置，且具有与相应的第一转子叶片接触面柔性地相连接的第一端和与相应的第二转子叶片接触面柔性地相连接的第二端。
背景技术
WO 2012/095112 A1(Liftra)公开了一种用于处理风力涡轮机转子叶片的工具。该工具包括连接装置，该连接装置具有用于与连接至起重机或升降机的线缆相连接的装置，以用于提升该工具以及由该工具握住的转子叶片。该工具还包括用于接合该叶片表面的夹紧装置，其中该夹紧装置具有由致动器驱动的两组协作的爪形夹紧机构，其中每组夹紧机构包括第一爪形机构和第二爪形机构，其在接合位置一起绕着叶片的整个周边围住叶片表面。然而，由于支架延伸超出了转子叶片的结构核心，进入了其后缘附近更脆弱的区域，因此，任何不当处理都可能导致叶片损坏。
WO 2018/054440 A1(Liftra)公开了一种转子叶片夹持工具，该转子叶片夹持工具具有适于布置在转子叶片的第一侧的第一夹持元件和适于布置在转子叶片的第二侧的第二夹持元件。第一夹持元件和第二夹持元件中的每一个都包括第一平衡杆和第二平衡杆，每个平衡杆绕着枢转轴可枢转地布置，且具有与相应的第一转子叶片接触面柔性地相连接的第一端和与相应的第二转子叶片接触面柔性地相连接的第二端，其中，第一和第二转子叶片接触面首尾相连地布置并形成共同细长矩形转子接触面。每个夹持元件的第一和第二平衡杆以平行结构并排地布置，但是围绕它们的纵向轴相互稍微成角度，从而使得第一和第二平衡杆各自的共同细长矩形转子接触面可以在沿翼弦线的不同位置处接触转子叶片表面的相应侧，并与该表面在该特定位置处的角度相符合。
EP 2345811A1公开了一种用于夹持风力涡轮机的叶片的夹具。夹具包括适于接触叶片的后表面的一部分的第一接触面和适于接触叶片的前表面的一部分的第二接触面。夹具的第一接触面和第二接触面可以相对于彼此移位，以允许在其间可移除地接收叶片。第一和第二接触面具有细长的矩形形状，并且分别形成在具有楔形形状的校平件上，使得接触表面可以符合转子叶片的锥形形状。然而，可能的缺点是，校平件的楔形形状必须适应于所讨论的转子叶片的特定形状。由于存在许多不同形状的转子叶片，因此可能必须制造许多不同的校平件。
EP 3372549A1A公开了一种用于布置在横梁或悬挂元件处的C型夹爪，以及具有至少一个这样的C型夹爪以用于运输负载的横梁。该C型夹爪的高度是可调的。
发明内容
本发明的目的是提供一种转子叶片夹持工具，其更适合于操纵许多不同形状的重型转子叶片。
鉴于此目的，所述第一和第二夹持元件中的至少一个包括主平衡杆，所述主平衡杆绕着主枢转轴可枢转地布置，在所述主平衡杆的第一端上绕着相应的第一枢转轴可枢转地布置有对应的第一平衡杆，在所述主平衡杆的第二端上绕着相应的第二枢转轴可枢转地布置有对应的第二平衡杆，且布置在同一主平衡杆上的第一和第二平衡杆在其纵向上对齐。
以这种方式，通过沿长度方向依次相继布置的四个分开的转子叶片接触面，将转子叶片仅沿叶片的长度方向夹持，并通过自动地调节每个单个的转子叶片接触面的角度以适应处于相应的特定位置处的转子叶片表面的角度，所述夹持工具可以直接在翼梁帽/剪切腹板处承载转子叶片，从而避开了远离转子叶片的结构核心的更脆弱的区域。由此，可以通过夹持工具来操纵不同形状的非常重的转子叶片。
在一种实施方式中，所述第一和第二夹持元件中的至少一个夹持元件的四个分开的转子叶片接触面适于沿所述转子叶片的长度方向依次相继地布置。
在一种实施方式中，所述转子叶片夹持工具设置有提升附件，所述提升附件布置成使得，在提升期间，所述第一夹持元件适于布置在转子叶片的大致向上的侧面处，且所述第二夹持元件适于布置在转子叶片的大致向下的侧面处；且所述第二夹持元件的主平衡杆的第一和第二枢转轴之间的距离比所述第一夹持元件的主平衡杆的第一和第二枢转轴之间的距离长，优选地前者是后者的至少1.5倍，更优选地前者是后者的至少2倍，且最优选地前者是后者的大约2.5倍。由此，在转子叶片的下侧上的支撑可以分布在转子叶片的较长部分上，从而可以以更加稳定的方式支撑所述转子叶片。
在一种实施方式中，所述第一夹持元件包括所述主平衡杆，所述主平衡杆绕着所述主枢转轴可枢转地布置，所述第二夹持元件包括横杆，所述横杆布置在夹持机构上，相应的第一平衡杆绕着相应的第一枢转轴可枢转地布置在所述横杆的第一端上，相应的第二平衡杆绕着相应的第二枢转轴可枢转地布置在所述横杆的第二端上，布置在所述横杆上的所述第一和第二平衡杆在其纵向方向上对齐；且所述横杆被固定以防止其相对于所述夹持机构绕着至少基本上平行于所述第一夹持元件的主枢转轴而延伸的任何轴线旋转。因为所述横杆被固定以防止其相对于所述夹持机构绕着或多或少平行于所述第一夹持元件的主枢转轴的任何轴线旋转，所以风力涡轮机叶片可以相对于转子叶片夹持工具而被保持在固定的取向。因此，可以促进借助于夹持工具而对风力涡轮机叶片的操纵。
在一种实施方式中，所述夹持工具设置有提升附件，所述提升附件布置成使得，在提升期间，所述第一夹持元件适于布置在转子叶片的大致向上的侧面处，且所述第二夹持元件适于布置在转子叶片的大致向下的侧面处。
在一种实施方式中，每个平衡杆的所述第一转子叶片接触面和所述第二转子叶片接触面具有各自的纵向接触元件的形式，所述纵向接触元件在其纵向方向上对齐并且至少基本上首尾相连地布置，但具有足够的间隙以允许相互运动，从而形成各个平衡杆的整个转子叶片接触面。
在一种实施方式中，在所述第一夹持元件上，第一平衡杆的整个转子叶片接触面和第二平衡杆的整个转子叶片接触面至少基本上首尾相连地布置，但具有足够的间隙以允许相互运动；且在所述第二夹持元件上的第一平衡杆的整个转子叶片接触面和第二平衡杆的整个转子叶片接触面间隔开大于所述第一夹持元件的第一或第二平衡杆的整个转子叶片接触面的长度的距离，优选地所述距离大于在第一夹持元件上的第一平衡杆的整个转子叶片接触面和第二平衡杆的整个转子叶片接触面的合计总长度的65％，更优选地大于所述合计总长度的70％，且最优选地大于所述合计总长度的75％。由此，在转子叶片的下侧上的支撑可以分布在转子叶片的较长部分上，从而可以以更加稳定的方式支撑所述转子叶片。
在一种结构特别有利的实施方式中，所述第一夹持元件的主平衡杆包括第一和第二杆壁，所述第一和第二杆壁以相互间隔且平行的结构布置并且通过顶板和底板彼此固定，且相应的第一和第二平衡杆至少部分地在所述第一和第二杆壁之间延伸。
在另一种实施方式中，所述第一和第二夹持元件中的每个夹持元件的主平衡杆包括第一和第二杆壁，所述第一和第二杆壁以相互间隔且平行的结构布置并且通过顶板和底板彼此固定，且相应的第一和第二平衡杆至少部分地在所述第一和第二杆壁之间延伸。
在一种实施方式中，连接所述第一夹持元件和所述第二夹持元件的所述夹持机构包括具有第一支腿和第二支腿的刚性C型支架，其中用于所述第一夹持元件的主平衡杆的主承载支架铰接在C型支架的第一支腿上并且通过夹持致动器而相对于所述第一支腿可枢转，且其中用于所述第二夹持元件的主平衡杆的主承载支架直接布置在C型支架的第二支腿上。由此，第一夹持元件和第二夹持元件之间的夹持力可以通过单个刚性C型支架来支撑，所述单个刚性C型支架可以设计成能够承载基于要承载的转子叶片所确定的最大负载。以这种方式，可以避免以下情况，即，负载分散在不同的支架上，其中每个支架都必须被设计为能够承载最大负载，由各个支架承载的负载可能根据转子叶片所能被操纵的方式而变化，因此所述最大负载可能必须设置得相对较高。
在一种实施方式中，连接所述第一夹持元件和所述第二夹持元件的所述夹持机构包括具有第一支腿和第二支腿的刚性C型支架，用于所述第一夹持元件的主平衡杆的主承载支架铰接在C型支架的第一支腿上并且通过夹持致动器而相对于第一支腿可枢转，且所述第二夹持元件的横杆通过螺栓连接于所述横杆的可更换适配件而布置在C型支架的第二支腿上，并布置成在所述横杆的纵向方向和连接所述刚性C型支架的第一和第二支腿的所述刚性C型支架的中间部分的延伸方向之间保持一定角度。由此，第一夹持元件和第二夹持元件之间的夹持力可以通过单个刚性C型支架来支撑，所述单个刚性C型支架可以设计成能够承载基于要承载的转子叶片所确定的最大负载。以这种方式，可以避免以下情况，即，负载分散在不同的支架上，其中每个支架都必须被设计为能够承载最大负载，由各个支架承载的负载可能根据转子叶片所能被操纵的方式而变化，因此所述最大负载可能必须设置得相对较高。此外，通过螺栓连接在横杆上的可更换适配件，可以在横杆的纵向方向与刚性C型支架的中间部分的延伸方向之间获得适合于待操纵的特定风力涡轮机叶片的角度。从而刚性C型支架可以例如以其中间部分在至少基本竖直的方向上延伸的状态来操纵。从而可以促进对风力涡轮机叶片的操纵。
在一种实施方式中，可更换适配件借助于铰链连接到C型支架的所述第二支腿上，所述铰链具有在所述横杆的纵向方向上延伸的铰链轴，从而使得所述第二夹持元件在插入位置和夹持位置之间可摆动，所述插入位置用于将所述转子叶片插入至所述第一和第二夹持元件之间，所述夹持位置适用于将所述转子叶片夹持在所述第一和第二夹持元件之间。从而可以促进转子叶片在第一和第二夹持元件之间的插入。
在一种实施方式中，所述第二夹持元件通过液压致动器而在所述插入位置和所述夹持位置之间可摆动。从而可以促进转子叶片夹持工具的操作。
在一种实施方式中，所述可更换适配件适于通过锁定装置而被锁定在所述夹持位置，所述锁定装置将所述可更换适配件连接到C型支架的第二支腿上。从而可以省去用于使第二夹持元件在插入位置和夹持位置之间摆动的液压致动器，或者可以不必确定这种用于承载转子叶片夹持工具的夹持力的液压致动器的尺寸。
在一种实施方式中，所述刚性C型支架的中间部分设置有横向杆，所述横向杆的每个相对的端部均设有适于对由所述转子叶片夹持工具保持的风力涡轮机叶片的前缘或尾缘进行支撑的支撑件。从而可以进一步确保转子叶片通过夹持工具而被保持在稳定位置。
在一种实施方式中，所述夹持工具设置有呈提升臂形式的提升附件，所述提升臂具有通过枢转件而连接至所述夹持机构上的第一端，还具有适于连接至升降起重机等的缆索上的第二端；所述枢转件允许所述提升臂相对于所述夹持工具绕着两个彼此成直角的不同轴线枢转的运动，且所述提升臂借助于相应的第一和第二提升致动器而绕着上述轴线可枢转。从而，在操纵转子叶片期间，夹持工具的角度以及由工具承载的转子叶片的角度是可调节变化的，以便例如当叶片将要被安装在风力涡轮机的轮毂上时，叶片可以相对于风力涡轮机的轮毂正确地定位。
在一种结构有利的实施方式中，C型支架的第一支腿形成叉形元件，所述叉形元件具有第一腿和第二腿，在所述第一腿和所述第二腿之间承载有铰链轴，所述第一夹持元件在所述铰链轴上铰接到C型支架的第一支腿上，提升臂的第一端通过枢转件而连接到所述叉形元件的第一腿上，第一提升致动器布置在所述叉形元件的第二腿与所述提升臂之间，且第二提升致动器布置在C型支架的第一支腿或所述叉形元件的中央部分与所述提升臂之间。
附图说明
现在将参考示意性的附图通过具体实施方式的举例来更详细地解释本发明，其中，
图1是根据本发明的转子叶片夹持工具的透视图；
图2是从不同角度观察的图1的转子叶片夹持工具的透视图；
图3是图1的转子叶片夹持工具的沿穿过该工具的C型支架的两条支腿延伸的平面的剖视图；
图4是图1的转子叶片夹持工具的沿穿过第一和第二夹持元件的主平衡杆延伸的平面的剖视图；
图5是图1的转子叶片夹持工具的第一夹持元件的侧视图；
图6是通过图5的第一夹持元件的纵向剖视图；
图7是以透视图示出的穿过图5的第一夹持元件的一部分的纵向剖视图；
图8是图5的第一夹持元件的转子叶片接触元件的俯视图；
图9是图8的转子叶片接触元件的透视剖视图；
图10是穿过图8的转子叶片接触元件的剖视图；
图11是图1的转子叶片夹持工具运送转子叶片时的透视图；
图12是根据本发明的转子叶片夹持工具运送转子叶片时的另一实施方式的透视图；
图13是根据本发明的转子叶片夹持工具的又一实施方式的透视图，其中第二夹持元件处于夹持位置；
图14是图13的转子叶片夹持工具的侧视图，其中第二夹持元件处于夹持位置；
图15是图13的转子叶片夹持工具的透视图，其中第二夹持元件处于插入位置；
图16是图13的转子叶片夹持工具的侧视图，其中第二夹持元件处于插入位置；
图17是图13的转子叶片夹持工具的端视图，其中第二夹持元件处于夹持位置；
图18是图13的转子叶片夹持工具的端视图，其中第二夹持元件处于插入位置；
图19是沿着图14的线XIX-XIX的转子叶片夹持工具的剖视图，其中第二夹持元件处于夹持位置；
图20是沿着图16的线XX-XX的转子叶片夹持工具的剖视图，其中第二夹持元件处于插入位置；
图21是可更换适配件的透视图；
图22是图21的可更换适配件的端视图，和
图23是图21的可更换适配件的侧视图。
具体实施方式
图1和图2示出了根据本发明的用于提升风力涡轮机转子叶片2的转子叶片夹持工具1的实施方式。图13-20示出了根据本发明的转子叶片夹持工具1的另一实施方式。如图11所示，该夹持工具包括适于布置在转子叶片2的第一侧5的第一夹持元件3和适于布置在转子叶片2的第二侧6的第二夹持元件4。夹持机构7连接第一夹持元件3和第二夹持元件4，并且适于打开夹持工具1以将转子叶片2插入第一夹持元件3和第二夹持元件4之间，并且适于闭合夹持工具1以在第一夹持元件3和第二夹持元件4之间夹持转子叶片2。
在该实施方式中，第一夹持元件3和第二夹持元件4中的每一个包括主平衡杆(16,17)，所述主平衡杆(16,17)绕着主枢转轴(18,19)可枢转地布置，并且，在所述主平衡杆的第一端20上绕着相应的第一枢转轴10可枢转地布置有对应的第一平衡杆8，在所述主平衡杆的第二端21上绕着相应的第二枢转轴11可枢转地布置有对应的第二平衡杆9。每个平衡杆(8,9)具有与相应的第一转子叶片接触面14柔性地相连接的第一端12，还具有与相应的第二转子叶片接触面15柔性地相连接的第二端13。如图所示，布置在同一主平衡杆(16,17)上的那些第一和第二平衡杆(8,9)在其纵向上对齐。
如图7、9和10所示，平衡杆(8,9)的每个端部(12,13)与相应的转子叶片接触面(14,15)之间的柔性连接具有受限运动的球形接头51的形式。所述球形接头51由连接元件52形成，该连接元件52具有布置在具有锥形底部55的圆柱形孔54中的部分球形头部53。连接元件52的轴部56布置在形成于相应的平衡杆(8,9)的相应的端部(12,13)上的圆柱形孔57中，且其中设置有所述连接元件52的部分球形头部53的圆柱形孔54在相应的第一或第二纵向接触元件(22,23)上形成，所述第一或第二纵向接触元件(22,23)形成相应的转子叶片接触面(14,15)。连接元件52的轴部56通过未示出的螺钉在相应的平衡杆(8,9)的圆柱形孔57的纵向上是可调节的，所述螺钉插入至连接元件52的轴部56的端部的螺纹孔58。此外，通过键59防止了圆柱形孔57中连接元件52的轴部56的旋转，该键59与形成于圆柱形孔57以及连接元件52的轴部56上的相应的键槽相配合。部分球形头部53通过布置在头部53上的橡胶垫圈60而被柔性地保持在圆柱形孔54中抵靠锥形底部55。球形接头51的运动通过插入至延伸穿过其部分球形头部53的相应孔的销64来限制。销64的端部布置在相对的凹槽65中，该凹槽65在形成于相应的第一或第二纵向接触元件(22，23)上的圆柱形孔54的壁中纵向地形成，以使销64大致在相应的纵向接触元件(22，23)的纵向方向上延伸。这样，球形接头51的旋转被限制在绕着轴部56的纵向轴线的一定旋转角度范围内、以及绕着相对于轴部56的纵向轴线成直角延伸并与相应的纵向接触元件(22，23)的纵向方向成直角延伸的轴线的一定旋转角度范围内。
如图1-4、图11和图13-20所示，所述夹持工具1设置有提升附件36，该提升附件36布置成使得，在提升期间，第一夹持元件3布置在转子叶片2的大致向上的侧面5处，而第二夹持元件4布置在转子叶片2的大致向下的侧面6处。通常，根据本发明，第一和第二夹持元件(3,4)的四个分开的转子叶片接触面(14,15)适于沿转子叶片的长度方向依次相继布置。如在图1-4和图11中所看到的，第二夹持元件4的主平衡杆17的第一和第二枢转轴(10,11)之间的距离比第一夹持元件3的主平衡杆16的第一和第二枢转轴(10,11)之间的距离长。优选地，第二夹持元件4的主平衡杆17的第一和第二枢转轴(10,11)之间的距离是第一夹持元件3的主平衡杆16的第一和第二枢转轴(10,11)之间的距离的至少1.5倍，更优选地前者是后者的至少2倍，且最优选地前者是后者的大约2.5倍。
如图5-8所示，每个平衡杆(8,9)的第一转子叶片接触面14和第二转子叶片接触面15具有各自的纵向接触元件(22,23)的形式，所述纵向接触元件在其纵向方向上对齐并且基本上首尾相连地布置，但具有足够的间隙以允许相互运动，从而形成各个平衡杆(8,9)的整个转子叶片接触面(24,25)。每个纵向接触元件(22,23)均设有由合适材料形成的接触表面，例如橡胶等，以在纵向接触元件(22,23)与转子叶片的表面之间实现适当的高摩擦。可选地，该接触表面实际上可以由一片柔性材料形成，该柔性材料在属于各个主平衡杆(16,17)的整个接触元件(22,23)上延伸。所述接触表面可以在其中适当地形成有肋和/或凹槽等以获得更好的抓握。
如图13-16所示的实施方式中，第一夹持元件3包括主平衡杆16，该主平衡杆16绕着主枢转轴18可枢转地布置，正如图1-4所示的实施方式中一样。然而，在图13-16所示的实施方式中，第二夹持元件4包括横杆66，该横杆66布置在夹持机构7上，并且，相应的第一平衡杆8绕着相应的第一枢转轴10可枢转地布置在所述横杆66的第一端67上，相应的第二平衡杆9绕着相应的第二枢转轴11可枢转地布置在所述横杆66的第二端68上。布置在横杆66上的第一和第二平衡杆(8,9)在其纵向方向上对齐。此外，横杆66被固定以防止其相对于夹持机构7绕着至少基本上平行于第一夹持元件3的主枢转轴18而延伸的任何轴线的旋转。由于横杆66被固定以防止其相对于夹持机构7绕着或多或少平行于第一夹持元件3的主枢转轴18而延伸的任何轴线的旋转，风力涡轮机叶片可以相对于转子叶片夹持工具1而被保持在固定的取向。因此，可以促进借助于夹持工具1而对风力涡轮机叶片的操纵。
图13-16中所示的夹持工具1设置有提升附件36，该提升附件36布置成，在提升期间，使得第一夹持元件3适于布置在转子叶片2的大致向上的侧面5处，并且第二夹持元件4适于布置在转子叶片2的大致向下的侧面6处。
此外，参照图1、2、4和图13-16，在第一夹持元件3上，第一平衡杆8的整个转子叶片接触面24和第二平衡杆9的整个转子叶片接触面25基本上首尾相连的布置，但具有足够的间隙以允许相互运动，而在第二夹持元件4上，第一平衡杆8的整个转子叶片接触面24和第二平衡杆9的整个转子叶片接触面25间隔开在图4中示出的距离D。如进一步指出地，第一夹持元件3的第一或第二平衡杆(8,9)的整个转子叶片接触面(24,25)具有长度L。在图示的实施方式中，D约为5/3×L。此外，在第一夹持元件3上，第一平衡杆8的整个转子叶片接触面24和第二平衡杆9的整个转子叶片接触面25的合计总长度略大于2L。根据本发明，优选地，D大于所述合计总长度2L的65％，更优选地大于所述合计总长度2L的70％，且最优选地大于所述合计总长度2L的75％。
如图5-7所示，第一夹持元件3的主平衡杆16包括第一和第二杆壁(26,27)，它们以相互间隔且平行的结构布置并且通过顶板28和底板29彼此固定，且相应的第一和第二平衡杆(8,9)至少部分地在第一和第二杆壁(26,27)之间延伸。
如图1-4所示，连接第一夹持元件3和第二夹持元件4的夹持机构7包括具有第一支腿31和第二支腿32的刚性C型支架30。用于第一夹持元件3的主平衡杆16的主承载支架33铰接在C型支架30的第一支腿31上，并且通过夹持致动器35相对于第一支腿31可枢转。用于第二夹持元件4的主平衡杆17的主承载支架34直接布置在C型支架30的第二支腿32上。
在图13-16所示的实施方式中，连接第一夹持元件3和第二夹持元件4的夹持机构7包括具有第一支腿31和第二支腿32的刚性C型支架30。用于第一夹持元件3的主平衡杆16的主承载支架33铰接在C型支架30的第一支腿31上，并且通过夹持致动器35相对于第一支腿31可枢转。第二夹持元件4的横杆66通过螺栓连接于横杆66的可更换的适配件69而布置在C型支架30的第二支腿32上，并布置成在横杆66的纵向方向和连接刚性C型支架30的第一和第二支腿(31,32)的刚性C型支架30的中间部分70的延伸方向之间保持一定角度。可更换适配件69由螺栓连接于横杆66上，具体地，可更换的适配件69在对应于横杆66的螺栓孔83的可更换适配器件69的法兰84上设有若干螺栓孔82。凸缘84还设有与横杆66的未示出的对应凹槽相匹配的突起85。
可更换适配件69借助于铰链71连接到C型支架30的第二支腿32上，铰链71具有在横杆66的纵向方向上延伸的铰链轴，使得第二夹持元件4在插入位置和夹持位置之间可摆动，如图15、16、18和20所示所述插入位置用于将所述转子叶片2插入第一和第二夹持元件(3,4)之间，如图13、14、17和19所示所述夹持位置用于将所述转子叶片2夹持在第一和第二夹持元件(3,4)之间。铰链71是通过将铰链销79分别插入C型支架30的第二支腿32的铰链孔80和可更换适配件69的铰链孔80中而形成的。
图21-23中示出了可更换的适配件69进一步细节。
在未示出的实施方式中，第二夹持元件4通过液压致动器在插入位置和夹持位置之间可摆动。
在图13-20所示的实施方式中，可更换适配件69适于通过锁定装置72而被锁定在夹持位置，该锁定装置为可插入可更换适配件的锁定孔78中以及C型支架30的第二支腿32的相应锁定孔81中的锁定销77的形式，从而将可更换的适配件69连接到C型支架30的第二支腿32上。
在图13-20所示的实施方式中，刚性C型支架30的中间部分70设置有横向杆74，该横向杆74的每个相对的端部75均设有适于对由转子叶片夹持工具1保持的风力涡轮机叶片的前缘或尾缘进行支撑的支撑件76。
通过螺栓连接于横杆66上的可更换的适配件69，可以在横杆66的纵向方向和刚性C型支架30的中间部分70的延伸方向之间获得适合于待操纵的特定风力涡轮机叶片的角度。因此，如图14和图16最佳示出的，刚性C型支架30可以例如以其中间部分70在至少基本上竖直的方向上延伸的状态来操纵，从而可以促进对风力涡轮机叶片的操纵。
在图1-11和图13-16所示的实施方式中，夹持工具1设置有呈提升臂37形式的提升附件36，该提升臂37具有通过枢转件40而连接至夹持机构7上的第一端38，还具有适于借助于有眼螺栓50而连接至升降起重机等的缆索上的第二端39。枢转件40允许提升臂37相对于夹持工具1绕着两个彼此成直角的不同轴线(41,42)枢转的运动，并且提升臂37借助于相应的第一和第二提升致动器(43,44)而绕着上述轴线可枢转。由此，在操纵转子叶片期间，夹持工具1的角度以及由工具1运送的转子叶片2的角度是可调节变化的，以便例如当叶片2将要被安装在风力涡轮机的轮毂上时，叶片可以相对于风力涡轮机的轮毂正确地定位。
C型支架30的第一支腿31形成叉形元件45，叉形元件45具有第一腿46和第二腿47，在第二腿47和第二腿47之间承载有铰链轴48，第一夹持元件3在所述铰链轴48上铰接到C型支架30的第一支腿31上。提升臂37的第一端38通过枢转件40连接到叉形元件45的第一腿46上，第一提升致动器43布置在叉形元件45的第二腿47与提升臂37之间，且第二提升致动器44布置在叉形元件30的中央部分49与提升臂37之间。
在图1-11和图13-16所示的夹持工具1的可替代的实施方式中，夹持工具1可以适于在未示出的转子叶片提升系统中使用，以在风力涡轮机的轮毂上安装和/或拆卸转子叶片，其中，所述转子叶片提升系统包括适于安装在所述风力涡轮机的顶端的上部缆索支撑系统和适于布置在所述风力涡轮机的下端且与所述风力涡轮机相距一定距离的下部缆索支撑系统，还包括适于相互间隔开地在所述上部缆索支撑系统和所述下部缆索支撑系统之间延伸的至少左侧缆索和右侧缆索。在根据本发明的夹持工具1的该可选的实施方式中，该夹持工具1可适于将C型支架30的中心部分布置在转子叶片2上方，将C形支架的第一支腿31于左方布置在转子叶片的第一压力侧或吸力侧，将C形支架的第二支腿32于右方布置在转子叶片的第二压力侧或吸力侧。因此，提升附件36可以由左侧爬升系统和右侧爬升系统来替代，所述左侧爬升系统布置在C型支架的第一支腿31上并适于在左侧缆索上爬升，所述右侧爬升系统布置在C型支架的第二支腿32上并适于在右侧缆索上爬升。左侧和右侧爬升系统中的每一个都至少包括第一和第二辊，所述第一和第二辊适于在相应的缆索上滚动，并且当将夹持系统夹持到转子叶片上时，所述第一辊和所述第二辊适于在所述转子叶片的纵向方向上间隔开，使得所述第一辊比所述第二辊更靠近所述转子叶片的根端，并且其中，左侧和右侧爬升系统中的每一个的第一辊和第二辊中的至少一个是马达驱动辊。在夹持工具1的该可选实施方式中，可能优选的是，第一平衡杆8的整个转子叶片接触面24和第二平衡杆9的整个转子叶片接触面25在第一和第二夹持元件(3,4)上都是以图4所示的距离D相互间隔开。
图12示出了根据本发明的转子叶片夹持工具1的可选的实施方式，其运送有转子叶片2。根据该实施方式，夹持工具1通过以V型支架61为形式的不同的提升附件36来承载，所述V型支架61具有适于连接至升降起重机等的缆索上的上端、以及借助于倾斜致动器62而相对于布置在C型支架30上的致动器盒63绕着基本平行于转子叶片2的纵向的轴线而可倾斜的下端。致动器盒63通过未示出的致动器而绕着基本上与转子叶片2的纵向方向成直角且在图中基本水平的轴线可旋转地布置在C型支架30上。
附图标记
D 第二夹持元件的第一和第二平衡杆的整个转子叶片接触面之间的距离
L 第一夹持元件的第一或第二平衡杆的整个转子叶片接触面的长度
1 转子叶片夹持工具
2 风力涡轮机转子叶片
3 第一夹持元件
4 第二夹持元件
5 转子叶片的第一侧
6 转子叶片的第二侧
7 夹持机构
8 第一平衡杆
9 第二平衡杆
10 第一枢转轴
11 第二枢转轴
12 平衡杆第一端
13 平衡杆第二端
14 第一转子叶片接触面
15 第二转子叶片接触面
16 第一主平衡杆
17 第二主平衡杆
18 第一主枢转轴
19 第二主枢转轴
20 主平衡杆第一端
21 主平衡杆第二端
22 第一纵向接触元件
23 第二纵向接触元件
24 第一整个转子叶片接触面
25 第二整个转子叶片接触面
26 第一主平衡杆的第一杆壁
27 第一主平衡杆的第二杆壁
28 第一主平衡杆的顶板
29 第一主平衡杆的底板
30 C型支架
31 C型支架的第一支腿
32 C型支架的第二支腿
33 用于第一主平衡杆的主承载支架
34 用于第二主平衡杆的主承载支架
35 夹持致动器
36 提升附件
37 提升臂
38 提升臂的第一端
39 提升臂的第二端
40 枢转件
41 枢转件的第一轴线
42 枢转件的第二轴线
43 第一提升致动器
44 第二提升致动器
45 叉形元件
46 叉形元件的第一腿
47 叉形元件的第二腿
48 叉形元件的铰链轴
49 叉形元件的中央部分
50 有眼螺栓
51 球形接头
52 连接元件
53 部分球形头部
54 纵向接触元件上的圆柱形孔
55 锥形底部
56 连接元件的轴部
57 平衡杆的圆柱形孔
58 连接元件的螺纹孔
59 键
60 橡胶垫圈
61 V型支架
62 倾斜致动器
63 致动器盒
64 销
65 圆柱形孔的壁上的凹槽
66 横杆
67 横杆的第一端
68 横杆的第二端
69 可更换适配件
70 刚性C型支架的中间部分
71 铰链
72 锁定装置
73 风力涡轮机叶片的横截面轮廓
74 横向杆
75 横向杆的端部
76 支撑件
77 锁定销
78 可更换适配件的锁定孔
79 铰链销
80 铰链孔
81 第二支腿的锁定孔
82 可更换适配件的螺栓孔
83 横杆的螺栓孔
84 可更换适配件的法兰
85 可更换适配件的相匹配的突起

Claims (16)

1.用于提升风力涡轮机转子叶片(2)的转子叶片夹持工具(1)，所述夹持工具包括，
第一夹持元件(3)，适于布置在转子叶片(2)的第一侧(5)；
第二夹持元件(4)，适于布置在转子叶片的第二侧(6)；
以及夹持机构(7)，连接第一夹持元件(3)和第二夹持元件(4)，所述夹持机构适于打开所述夹持工具(1)以在所述第一和第二夹持元件(3，4)之间插入所述转子叶片(2)并适于闭合所述夹持工具(1)以在所述第一和第二夹持元件(3，4)之间夹持所述转子叶片(2)；
所述第一和第二夹持元件(3，4)中的至少一个包括第一平衡杆(8)和第二平衡杆(9)，每个平衡杆绕着枢转轴(10，11)可枢转地布置且具有与相应的第一转子叶片接触面(14)柔性地相连接的第一端(12)和与相应的第二转子叶片接触面(15)柔性地相连接的第二端(13)；
其特征在于，
所述第一和第二夹持元件(3，4)中的至少一个包括主平衡杆(16，17)，所述主平衡杆(16，17)绕着主枢转轴(18，19)可枢转地布置，在所述主平衡杆的第一端(20)上绕着相应的第一枢转轴(10)可枢转地布置有对应的第一平衡杆(8)，在所述主平衡杆的第二端(21)上绕着相应的第二枢转轴(11)可枢转地布置有对应的第二平衡杆(9)；布置在同一主平衡杆(16，17)上的第一和第二平衡杆(8，9)在其纵向上对齐。
2.根据权利要求1所述的转子叶片夹持工具，其中，所述第一和第二夹持元件(3，4)中的至少一个夹持元件的四个分开的转子叶片接触面(14，15)适于沿所述转子叶片的长度方向依次相继地布置。
3.根据权利要求1或2所述的转子叶片夹持工具，其中，所述转子叶片夹持工具(1)设置有提升附件(36)，
所述提升附件(36)布置成使得，在提升期间，所述第一夹持元件(3)适于布置在转子叶片(2)的大致向上的侧面(5)处，且所述第二夹持元件(4)适于布置在转子叶片(2)的大致向下的侧面(6)处；
且其中，所述第二夹持元件(4)的主平衡杆(17)的第一和第二枢转轴(10，11)之间的距离比所述第一夹持元件(3)的主平衡杆(16)的第一和第二枢转轴(10，11)之间的距离长，优选地前者是后者的至少1.5倍，更优选地前者是后者的至少2倍，且最优选地前者是后者的大约2.5倍。
4.根据权利要求1或2所述的转子叶片夹持工具，其中，所述第一夹持元件(3)包括所述主平衡杆(16)，所述主平衡杆(16)绕着所述主枢转轴(18)可枢转地布置；其中，所述第二夹持元件(4)包括横杆(66)，所述横杆(66)布置在夹持机构(7)上，相应的第一平衡杆(8)绕着相应的第一枢转轴(10)可枢转地布置在所述横杆(66)的第一端(67)上，相应的第二平衡杆(9)绕着相应的第二枢转轴(11)可枢转地布置在所述横杆(66)的第二端(68)上；其中，布置在所述横杆(66)上的所述第一和第二平衡杆(8，9)在其纵向方向上对齐；且其中，所述横杆(66)被固定以防止其相对于所述夹持机构(7)绕着至少基本上平行于所述第一夹持元件(3)的主枢转轴(18)而延伸的任何轴线旋转。
5.根据权利要求1、2或4所述的转子叶片夹持工具，其中，所述转子叶片夹持工具(1)设置有提升附件(36)，所述提升附件(36)布置成使得，在提升期间，所述第一夹持元件(3)适于布置在转子叶片(2)的大致向上的侧面(5)处，且所述第二夹持元件(4)适于布置在转子叶片(2)的大致向下的侧面(6)处。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片夹持工具，其中，每个平衡杆(8，9)的所述第一转子叶片接触面(14)和所述第二转子叶片接触面(15)具有各自的纵向接触元件(22，23)的形式，所述纵向接触元件在其纵向方向上对齐并且至少基本上首尾相连地布置，但具有足够的间隙以允许相互运动，从而形成各个平衡杆(8，9)的整个转子叶片接触面(24，25)。
7.根据权利要求6所述的转子叶片夹持工具，其中，在所述第一夹持元件(3)上，第一平衡杆(8)的整个转子叶片接触面(24)和第二平衡杆(9)的整个转子叶片接触面(25)至少基本上首尾相连地布置，但具有足够的间隙以允许相互运动；且在所述第二夹持元件(4)上的第一平衡杆(8)的整个转子叶片接触面(24)和第二平衡杆(9)的整个转子叶片接触面(25)间隔开距离(D)，所述距离(D)大于所述第一夹持元件(3)的第一或第二平衡杆(8，9)的整个转子叶片接触面(24，25)的长度(L)，优选地所述距离(D)大于在第一夹持元件(3)上的第一平衡杆(8)的整个转子叶片接触面(24)和第二平衡杆(9)的整个转子叶片接触面(25)的合计总长度的65％，更优选地大于所述合计总长度的70％，且最优选地大于所述合计总长度的75％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片夹持工具，其中，所述第一夹持元件(3)的主平衡杆(16)包括第一和第二杆壁(26，27)，所述第一和第二杆壁(26，27)以相互间隔且平行的结构布置并且通过顶板(28)和底板(29)彼此固定，且相应的第一和第二平衡杆(8，9)至少部分地在所述第一和第二杆壁(26，27)之间延伸。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的转子叶片夹持工具，其中，连接所述第一夹持元件(3)和所述第二夹持元件(4)的所述夹持机构(7)包括具有第一支腿(31)和第二支腿(32)的刚性C型支架(30)，其中用于所述第一夹持元件(3)的主平衡杆(16)的主承载支架(33)铰接在C型支架(30)的第一支腿(31)上并且通过夹持致动器(35)而相对于所述第一支腿(31)可枢转，且其中用于所述第二夹持元件(4)的主平衡杆(17)的主承载支架(34)直接布置在C型支架(30)的第二支腿(32)上。
10.根据权利要求1、2或4所述的转子叶片夹持工具，其中，连接所述第一夹持元件(3)和所述第二夹持元件(4)的所述夹持机构(7)包括具有第一支腿(31)和第二支腿(32)的刚性C型支架(30)，其中用于所述第一夹持元件(3)的主平衡杆(16)的主承载支架(33)铰接在C型支架(30)的第一支腿(31)上并且通过夹持致动器(35)而相对于第一支腿(31)可枢转，且其中所述第二夹持元件(4)的横杆(66)通过螺栓连接于所述横杆(66)的可更换适配件(69)而布置在C型支架(30)的第二支腿(32)上，并布置成在所述横杆(66)的纵向方向和连接所述刚性C型支架(30)的第一和第二支腿(31,32)的所述刚性C型支架(30)的中间部分(70)的延伸方向之间保持一定角度。
11.根据权利要求10所述的转子叶片夹持工具，其中，可更换适配件(69)借助于铰链(71)连接到C型支架(30)的所述第二支腿(32)上，铰链(71)具有在所述横杆(66)的纵向方向上延伸的铰链轴，从而使得所述第二夹持元件(4)在插入位置和夹持位置之间可摆动，所述插入位置用于将所述转子叶片(2)插入至所述第一和第二夹持元件(3，4)之间，所述夹持位置适用于将所述转子叶片(2)夹持在所述第一和第二夹持元件(3，4)之间。
12.根据权利要求11所述的转子叶片夹持工具，其中，所述第二夹持元件(4)通过液压致动器而在所述插入位置和所述夹持位置之间可摆动。
13.根据权利要求11或12所述的转子叶片夹持工具，其中，所述可更换适配件(69)适于通过锁定装置(72)而被锁定在所述夹持位置，所述锁定装置将所述可更换适配件(69)连接到C型支架(30)的第二支腿(32)上。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的转子叶片夹持工具，其中，所述刚性C型支架(30)的中间部分(70)设置有横向杆(74)，所述横向杆(74)的每个相对的端部(75)均设有适于对由所述转子叶片夹持工具(1)保持的风力涡轮机叶片的前缘或尾缘进行支撑的支撑件(76)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片夹持工具，其中，夹持工具(1)设置有呈提升臂(37)形式的提升附件(36)，所述提升臂(37)具有通过枢转件(40)而连接至所述夹持机构(7)上的第一端(38)，还具有适于连接至升降起重机等的缆索上的第二端(39)；其中所述枢转件(40)允许所述提升臂(37)相对于所述夹持工具(1)绕着两个彼此成直角的不同轴线(41，42)枢转的运动，且其中所述提升臂(37)借助于相应的第一和第二提升致动器(43，44)而绕着上述轴线可枢转。
16.根据权利要求9-13中任一项所述的转子叶片夹持工具，其中，C型支架(30)的第一支腿(31)形成叉形元件(45)，所述叉形元件(45)具有第一腿(46)和第二腿(47)，在所述第一腿(46)和所述第二腿(47)之间承载有铰链轴(48)，所述第一夹持元件(3)在所述铰链轴(48)上铰接到C型支架(30)的第一支腿(31)上，其中提升臂(37)的第一端(38)通过枢转件(40)而连接到所述叉形元件(45)的第一腿(46)上，其中第一提升致动器(43)布置在所述叉形元件(45)的第二腿(47)与所述提升臂(37)之间，且其中第二提升致动器(44)布置在C型支架(30)的第一支腿(31)或所述叉形元件(30)的中央部分(49)与所述提升臂(37)之间。
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