CN217894863U - 叶片吊具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叶片吊具，包括：主梁，其沿第一方向延伸并且被配置为承载吊梁；以及至少两个吊梁，其布置在第一方向上彼此间隔开地布置在主梁上，其中所述吊梁在横向于第一方向的第二方向上延伸，并且其中所述吊梁中的每个都具有吊带，其中所述吊带被配置为能够共同吊装叶片。

Description

叶片吊具

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种叶片吊具。

背景技术

近年来，随着各国对环境的重视度提高，清洁能源领域呈现出快速发展的趋势。清洁能源作为一种新型能源，与传统化石燃料相比具有分布广泛、可再生、环境污染小等优点。作为清洁能源的代表，风力发电机的应用日益增长。另外，诸如风力发电机之类无需人员操作亦可长期运行的发电装置的优势愈发凸显。

风机叶片是风力发电机组的关键核心部件之一，叶片的制造过程、安装过程及运行状态将直接影响到整机的性能和发电效率，对风电场运营成本影响重大。从零部件价值量的角度来看，叶片安装的重要性极大，其成本约占风机安装总成本的20％以上。随着风电机组尺寸的增大及海上风电的发展，叶片将越来越长、质量越来越大，未来风电机组叶片安装的可靠性和安全性将成为重要研发方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种叶片吊具，以解决风机叶片因越来越大而难以保证安装的可靠性和安全性的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种叶片吊具，包括：

主梁，其沿第一方向延伸并且被配置为承载吊梁；以及

至少两个吊梁，其布置在第一方向上彼此间隔开地布置在主梁上，其中所述吊梁在横向于第一方向的第二方向上延伸，并且其中所述吊梁中的每个都具有吊带，其中所述吊带被配置为能够共同吊装叶片。

主梁，被配置为沿其所吊装的叶片的长度方向延伸；以及

吊梁，被配置为与主梁的端部连接，其能够连接兜住叶片的吊带。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述主梁具有第一吊点，所述第一吊点能够被施加与重力方向相反的拉伸力。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述主梁包括：

多个横梁，被配置为沿所吊装的叶片的长度方向延伸；以及

多个加强筋，被配置为连接多个横梁，其为电控系统、液压系统和发电机提供支撑力。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述吊梁沿叶片宽度方向延伸，其具有第二吊点，所述第二吊点通过向吊带施加拉伸力以使吊带在接触处向叶片施加支撑力。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述吊梁包括：

叶根内侧吊梁，被配置为连接在叶根内侧处提供支撑力的吊带；

叶根外侧吊梁，被配置为连接在叶根外侧处提供支撑力的吊带；

叶尖内侧吊梁，被配置为连接在叶尖内侧处提供支撑力的吊带；以及

叶尖外侧吊梁，被配置为连接在叶尖外侧处提供支撑力的吊带。

可选的，在所述的叶片吊具中，叶根内侧吊梁的长度大于叶根外侧吊梁的长度；叶尖内侧吊梁的长度大于叶尖外侧吊梁的长度；叶根内侧吊梁的长度不小于叶尖内侧吊梁的长度；以及叶根外侧吊梁的长度不小于叶尖外侧吊梁的长度。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述吊梁和所述主梁的连接处为可旋转连接，所述吊梁和所述主梁的连接处在吊装时旋转为两者垂直关系；所述吊梁和所述主梁的连接处在运输时旋转为两者平行关系。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述吊梁包括：

限位装置，被配置为对吊带环眼进行长度方向的限位，以及对电动推杆进行其他方向的限位；以及

电动推杆，被配置为由电信号控制运动以在限位装置中伸入或移出，以对吊带环眼进行其他方向的限位，以及自动脱钩。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述限位装置包括两个板状结构，其布置在吊梁的下方，两个板状结构之间形成夹层，吊带环眼布置在夹层中，每个板状结构上具有多个孔，电动推杆在孔中伸入或移出，并能够穿过夹层中的吊带环眼。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述孔沿叶片宽度方向一字排开，以配合不同宽度的叶片的吊装。

可选的，在所述的叶片吊具中，主梁两端各有一套夹钳机构，夹钳机构包括油缸和夹钳，能够在叶片厚度方向进行伸出、回退、位置锁止、推力保持，以对下方的叶片施加压力。

可选的，在所述的叶片吊具中，所述液压系统对油缸进行压力控制，所述液压系统包括有比例换向阀及平衡阀。

本实用新型的发明人通过研究发现，目前单叶片吊装相关吊具上的压板夹持机构由液压系统驱动夹持结构，夹持机构上与叶片接触的压板为橡胶板；夹持叶片时，容易因为夹持机构随型性差，叶片受力不均，造成叶片的损伤；其次液压系统有漏液风险，易造成叶片污染；另外液压系统及保养成本高。

例如带有夹钳的液压摆臂式单叶片吊具或水平式单叶片吊具可实现水平吊装，具备一个变桨自由度，可用于海上单叶片吊具的吊装，但以上两种吊具均存在随型性差、叶片兼容能力弱的问题。

再例如全旋转式海上单叶片吊具具有360°全角度旋转能力，以及直驱式机型的单叶片吊具具有绕叶片长度方向为轴线的转动自由度。但以上两种吊具的成本造价很高，不适用于风机大规模安装的场合。

基于以上洞察，本实用新型提供了一种叶片吊具，通过设置一个沿所吊装的叶片的长度方向延伸的主梁，以及与主梁的端部连接的吊梁连接兜住叶片的吊带，可以避免现有方案的复杂的夹钳结构和摆臂式单叶片吊具，由于吊带可适应性的配合叶片尺寸和形状，因此随型性好、叶片兼容能力强；也避免了全旋转式单叶片吊具，重量小，成本低。

本实用新型开发了一种液压式风载自适应水平式单叶片吊具，用于不同机型的叶片吊装，通过载荷自适应进行水平式的单叶片吊装，可适用于陆上各种机型的单叶片吊装。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的叶片吊具总体结构及吊装示意图；

图2是本实用新型一实施例的叶片吊具具体部件结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的叶片吊具夹钳机构结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的叶片吊具自动脱钩结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的叶片吊具吊梁旋转结构示意图；

图中所示：1-主梁；2-吊梁；3-叶片；4-吊带；5-第一吊点；6-第二吊点；7-横梁；8-加强筋；9-电控系统；10-液压系统；11-发电机；12-叶根内侧吊梁；13-叶根外侧吊梁；14-叶尖内侧吊梁；15-叶尖外侧吊梁；16-吊带环眼；17-电动推杆；18-板状结构；19-孔；20-夹钳；21-油缸；22-吊带； 23-指示灯。

具体实施方式

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本实用新型的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

术语“横向于”是指不平行于，例如垂直于。

另外，本实用新型的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的叶片吊具作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的目的在于提供一种叶片吊具，以解决风机叶片因越来越大而难以保证安装可靠性和安全性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种叶片吊具，包括：主梁，被配置为沿其所吊装的叶片的长度方向延伸；以及吊梁，被配置为与主梁的端部连接，其能够连接兜住叶片的吊带。

图1～5提供了本实用新型的第一个实施例，其中图1示出了叶片吊具总体结构及吊装示意图。如图1所示，叶片吊具包括：主梁1，被配置为沿其所吊装的叶片3的长度方向延伸；以及吊梁2，被配置为与主梁1的端部连接，其能够连接兜住叶片3的吊带4。通过设置一个沿所吊装的叶片的长度方向延伸的主梁1，以及与主梁的端部连接的吊梁2连接兜住叶片的吊带4，可以避免现有方案的复杂的夹钳结构和摆臂式单叶片吊具，由于吊带可适应性的配合叶片尺寸和形状，因此随型性好、叶片兼容能力强；也避免了全旋转式单叶片吊具，重量小，成本低。本实用新型的叶片吊具自重5874kg，结构简单，成本低。由于其自重较小，因此吊装能力强，可吊装45吨叶片。

具体的，如图1、2所示，所述主梁具有第一吊点5，所述第一吊点5 能够被施加与重力方向相反的拉伸力。所述主梁包括：多个横梁7，被配置为沿所吊装的叶片的长度方向延伸；以及多个加强筋8，被配置为连接多个横梁，其为电控系统9、液压系统10和发电机11提供支撑力。所述吊梁沿叶片宽度方向延伸，其具有第二吊点6，所述第二吊点通过向吊带施加拉伸力以使吊带在接触处向叶片施加支撑力。由此可见，主梁和吊梁配合实现水平吊装，吊装工艺简单，以运输姿态吊装，减少运输后翻身工艺步骤，迎风面积小。

如图2所示，为了配合叶片叶根段宽于叶尖段、叶片内侧宽于叶片外侧的形状特点，四个吊梁具有不同的长度，以更好的均衡受力；其中4个吊梁分别是：叶根内侧吊梁12，被配置为连接在叶根内侧处提供支撑力的吊带；叶根外侧吊梁13，被配置为连接在叶根外侧处提供支撑力的吊带；叶尖内侧吊梁14，被配置为连接在叶尖内侧处提供支撑力的吊带；以及叶尖外侧吊梁15，被配置为连接在叶尖外侧处提供支撑力的吊带。其中叶根内侧吊梁的长度大于叶根外侧吊梁的长度；叶尖内侧吊梁的长度大于叶尖外侧吊梁的长度；叶根内侧吊梁的长度不小于叶尖内侧吊梁的长度；以及叶根外侧吊梁的长度不小于叶尖外侧吊梁的长度。

如图1、2所示，吊具主体(主梁)使用4组吊带22与起重机连接，主梁上布置有4组吊点用来与吊带22连接。叶根内侧吊梁12、叶根外侧吊梁13、叶尖内侧吊梁14和叶尖外侧吊梁15安装在主梁四角处。叶根侧吊梁和叶尖侧吊梁各使用一根吊带与叶片连接。

进一步的，如图3所示，主梁两端各有一套夹钳机构，夹钳机构包括油缸21和夹钳20，能够在叶片厚度方向进行伸出、回退、位置锁止、推力保持，以对下方的叶片施加压力。叶片的姿态在吊装过程中的受风载的影响，风载带来重力方向及与重力方向反向的载荷。本实施例中解决的措施是使用油缸21进行力控制。安装有油缸21的夹钳推力过大易压溃叶片，推力过小则造成叶片的摩擦力过小。

如图4所示，在本实施例中，叶根内侧吊梁、叶根外侧吊梁、叶尖内侧吊梁和叶尖外侧吊梁与吊带连接处设计了自动脱钩机构，自动脱钩机构由电动推杆17和限位装置组成。叶片完成安装后，通过遥控器发送脱钩指令可以完成吊带自动脱钩动作，从而实现吊具与叶片的分离。限位装置，被配置为对吊带环眼进行长度方向的限位，以及对电动推杆进行其他方向的限位；以及电动推杆17，被配置为由电信号控制运动以在限位装置中伸入或移出，以对吊带环眼16进行其他方向的限位，以及自动脱钩。

具体的，所述限位装置包括两个板状结构18，其布置在吊梁的下方，两个板状结构之间形成夹层，吊带环眼布置在夹层中，每个板状结构上具有多个孔19，电动推杆在孔中伸入或移出，并能够穿过夹层中的吊带环眼 16。所述孔沿叶片宽度方向一字排开，以配合不同宽度的叶片的吊装。通过以上方案，叶片兼容范围广，使用吊带配合脱销丝杠机构兜住叶片，通用性强；带有风载自适应液压系统及压板机构，稳定可靠，可吊装大MW 机型的叶片；对叶片强度要求低，可降低叶片成本。

如图5所示，本实用新型的叶片吊具带有运输翻转架，由于所述吊梁和所述主梁的连接处为可旋转连接，所述吊梁和所述主梁的连接处在吊装时旋转为两者垂直关系；所述吊梁和所述主梁的连接处在运输时旋转为两者平行关系，因此运输状态宽度在国家道路运输规定的宽度以内，运输成本低。

本实用新型的风载自适应水平式单叶片吊具由主梁、叶根内侧吊梁、叶根外侧吊梁、叶尖内侧吊梁、叶尖外侧吊梁、夹钳机构、自动脱钩架构、发电机、电控系统、液压系统及指示灯23等部分组成。叶根内侧吊梁、叶根外侧吊梁、叶尖内侧吊梁和叶尖外侧吊梁与主梁之间使用销轴连接，吊点可以实现翻转功能，减小运输尺寸。该方案具有以下有益效果：

(1)自重轻，成本低，结构简单。

(2)带有运输翻转架，运输状态宽度在国家道路运输规定的宽度以内，运输成本低。

(3)使用吊带配合脱销丝杠机构兜住叶片，通用性强。

(4)带有风载自适应液压系统及压板机构，稳定可靠，可吊装大兆瓦机型的叶片。

(5)对叶片强度要求低，可降低叶片成本。

(6)水平吊装，以运输姿态吊装，减少运输后翻身工艺步骤，迎风面积小。

(7)吊装能力强，可吊装重型叶片。

综上，上述实施例对叶片吊具的不同构型进行了详细说明，当然，本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本实用新型所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种叶片吊具，其特征在于，包括：

主梁，其沿第一方向延伸并且被配置为承载吊梁；以及

至少两个吊梁，其布置在第一方向上彼此间隔开地布置在主梁上，其中所述吊梁在横向于第一方向的第二方向上延伸，并且其中所述吊梁中的每个都具有吊带，其中所述吊带被配置为能够共同吊装叶片。

2.如权利要求1所述的叶片吊具，其特征在于，所述主梁具有第一吊点，所述第一吊点能够被施加与重力方向相反的拉伸力。

3.如权利要求1所述的叶片吊具，其特征在于，所述主梁包括：

多个横梁，被配置为沿所吊装的叶片的长度方向延伸；以及

多个加强筋，被配置为连接多个横梁，其为电控系统、液压系统和发电机提供支撑力。

4.如权利要求1所述的叶片吊具，其特征在于，所述吊梁沿叶片宽度方向延伸，其具有第二吊点，所述第二吊点通过向吊带施加拉伸力以使吊带在接触处向叶片施加支撑力。

5.如权利要求4所述的叶片吊具，其特征在于，所述吊梁包括：

叶根内侧吊梁，被配置为连接在叶根内侧处提供支撑力的吊带；

叶根外侧吊梁，被配置为连接在叶根外侧处提供支撑力的吊带；

叶尖内侧吊梁，被配置为连接在叶尖内侧处提供支撑力的吊带；以及

叶尖外侧吊梁，被配置为连接在叶尖外侧处提供支撑力的吊带。

6.如权利要求5所述的叶片吊具，其特征在于，叶根内侧吊梁的长度大于叶根外侧吊梁的长度；叶尖内侧吊梁的长度大于叶尖外侧吊梁的长度；叶根内侧吊梁的长度不小于叶尖内侧吊梁的长度；以及叶根外侧吊梁的长度不小于叶尖外侧吊梁的长度。

7.如权利要求4所述的叶片吊具，其特征在于，所述吊梁和所述主梁的连接处为可旋转连接，所述吊梁和所述主梁的连接处在吊装时旋转为两者垂直关系；所述吊梁和所述主梁的连接处在运输时旋转为两者平行关系。

8.如权利要求4所述的叶片吊具，其特征在于，所述吊梁包括：

限位装置，被配置为对吊带环眼进行长度方向的限位，以及对电动推杆进行除长度以外其他方向的限位；以及

电动推杆，被配置为由电信号控制运动以在限位装置中伸入或移出，以对吊带环眼进行除长度以外其他方向的限位，以及自动脱钩。

9.如权利要求8所述的叶片吊具，其特征在于，所述限位装置包括两个板状结构，其布置在吊梁的下方，两个板状结构之间形成夹层，吊带环眼布置在夹层中，每个板状结构上具有多个孔，电动推杆在孔中伸入或移出，并能够穿过夹层中的吊带环眼。

10.如权利要求9所述的叶片吊具，其特征在于，所述孔沿叶片宽度方向一字排开，以配合不同宽度的叶片的吊装。

11.如权利要求3所述的叶片吊具，其特征在于，主梁两端各有一套夹钳机构，夹钳机构包括油缸和夹钳，能够在叶片厚度方向进行伸出、回退、位置锁止、推力保持，以对下方的叶片施加压力。

12.如权利要求11所述的叶片吊具，其特征在于，所述液压系统对油缸进行压力控制，所述液压系统包括有比例换向阀及平衡阀。

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