JP7516356B2

JP7516356B2 - ロータブレード挟持器具

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Publication number: JP7516356B2
Application number: JP2021514355A
Authority: JP
Inventors: エスケフェンガー、ペル
Original assignee: リフトラアイピーエイピーエス
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2024-07-16
Anticipated expiration: 2039-09-13
Also published as: EP3849929B1; BR112021003895A2; KR20210054525A; US20230366380A1; WO2020053391A1; DK201870586A1; ES2963440T3; MA53598A; US11732695B2; US20210190042A1; EP3849929A1; DK180454B1; CN112638814A; US11994102B2; EP3849929C0; EP4227251A1; CN112638814B; JP2022500332A

Description

本発明は、風力タービンロータブレードを持ち上げるためのロータブレード挟持器具であって、ロータブレードの第１の側に配置されるようになっている第１挟持要素と、ロータブレードの第２の側に配置されるようになっている第２挟持要素と、第１挟持要素と第２挟持要素とを接続して、第１挟持要素と第２挟持要素との間にロータブレードを挿入するように挟持器具を開き、第１挟持要素と第２挟持要素との間にロータブレードを挟持するように挟持器具を閉じるようになっている挟持機構とを含み、第１及び第２挟持要素の少なくとも１つが、第１平衡レバーと第２平衡レバーとを含み、各平衡レバーが、旋回軸線を中心に枢動可能に配置されて、対応する第１ロータブレード接触面と柔軟に接触する第１端部と、対応する第２ロータブレード接触面と柔軟に接触する第２端部とを有する、挟持器具に関する。

特許文献１（Ｌｉｆｔｒａ）には、風力タービンロータブレードを掴持する（ｈａｎｄｌｉｎｇ）ための器具が開示されている。この器具は、器具及び器具によって保持されたロータブレードを巻き上げるためのクレーン又は巻上機に接続されたワイヤに接続するための手段を有する接続構造を備える。器具は、ブレード面の係合のための把持手段を更に備え、把持手段は、アクチュエータによって駆動する、連動する鉤爪形状の把持部（ｇｒｉｐｐｉｎｇｏｒｇａｎｓ）を２セット有し、把持部品の各セットは、係合位置においてブレードの全周囲におけるブレード面を共に取り囲む、第１鉤爪形状部（ｆｉｒｓｔｃｌａｗｓｈａｐｅｄｏｒｇａｎ）と第２鉤爪形状部（ｓｅｃｏｎｄｃｌａｗｓｈａｐｅｄｏｒｇａｎ）とを備える。しかしながら、クレードル支持部が、ロータブレードの構造中核部を越えて、その後縁部付近のより脆弱な領域内へと延在することから、掴持の誤りによるブレードの損傷を招きやすい。

特許文献２（Ｌｉｆｔｒａ）には、ロータブレードの第１の側に配置されるようになっている第１挟持要素と、ロータブレードの第２の側に配置されるようになっている第２挟持要素とを有するロータブレード挟持器具が開示されている。第１及び第２挟持要素のそれぞれは、第１平衡レバーと第２平衡レバーとを含み、各平衡レバーは、旋回軸線を中心に枢動可能に配置され、対応する第１ロータブレード接触面と柔軟に接触する第１端部と、対応する第２ロータブレード接触面と柔軟に接触する第２端部とを有し、第１及び第２ロータブレード接触面は、端から端まで配置されて、長方形状の細長い共通のロータ接触面を形成する。各挟持要素の第１及び第２平衡レバーは、並列配置で隣り合って配置されるが、その長手方向軸線を中心にして互いに僅かに角度が付けられて、第１及び第２平衡レバーそれぞれの長方形状の細長い共通のロータ接触面が、翼弦線に沿った異なる位置において、ロータブレード面の各面と接触し、その特定の位置において表面の角度と一致しうるようになっている。

特許文献３には、風力タービン用のブレードを挟持するためのクランプが開示されている。クランプは、ブレードの裏面の一部と接触するようになっている第１接触面と、ブレードの表面の一部と接触するようになっている第２接触面とを備える。クランプの第１及び第２接触面は、その間にブレードを取り外し可能に受け入れることができるように、互いに対して変位させることができる。第１及び第２接触面は細長い長方形状を有し、くさび状の形状を有する水平化部品上にそれぞれ形成されて、接触面がロータブレードのテーパー形状に一致しうるようになっている。しかしながら、水平化部品のくさび状の形状を、対象のロータブレードの特定の形状と適合させる必要がある点が、欠点となりうる。多くの異なる形状のロータブレードが存在することから、多くの異なる水平化部品を製造しなければならない可能性がある。

特許文献４には、横部材又は懸架要素に配置するためのＣグリッパと、そのようなＣグリッパを少なくとも１つ有する、貨物を運搬するための横部材とが開示されている。Ｃグリッパの高さは調節可能である。

国際公開第２０１２／０９５１１２号国際公開第２０１８／０５４４４０号欧州特許第２３４５８１１号明細書欧州特許第３３７２５４９号明細書

本発明は、多くの異なる形状の重たいロータブレードを掴持するのにより適した、ロータブレード挟持器具を提供することを目的とする。

この目的を踏まえて、第１及び第２挟持要素の少なくとも１つが、主要旋回軸線を中心に枢動可能に配置されて、対応する第１平衡レバーが対応する第１旋回軸線を中心に枢動可能に配置される第１端部と、対応する第２平衡レバーが対応する第２旋回軸線を中心に枢動可能に配置される第２端部とを有する主要平衡レバーを含み、同じ主要平衡レバー上に配置される第１及び第２平衡レバーが、その長手方向に一直線上に配置される。

このように、長さ方向に連続して配置される４つの個別のロータブレード接触面によって、ロータブレードのみをブレードの長さ方向に挟持すること及び、各単一のロータブレード接触面の角度を、それぞれの特定の位置にあるロータブレード面の角度と自動的に一致させることにより、挟持器具は、ロータブレードをけたキャップ／シヤウェブ上で直接的に支えることで、より脆弱な領域がロータブレードの構造中核部から離れてしまうのを回避できる。これによって、異なる形状の極めて重たいロータブレードを、挟持器具によって掴持することができる。

一実施例では、第１及び第２挟持要素の４つの個別のロータブレード接触面の少なくとも１つが、ロータブレードの長さ方向に連続して配置されるようになっている。

一実施例では、挟持器具には、巻き上げの際に、第１挟持要素が概してロータブレードの上方側に配置されるように、且つ第２挟持要素が概してロータブレードの下方側に配置されるように配置される、巻上取付具が設けられ、第２挟持要素の主要平衡レバーの第１旋回軸線と第２旋回軸線との間の距離が、第１挟持要素の主要平衡レバーの第１旋回軸線と第２旋回軸線との間の距離よりも、好ましくは少なくとも１．５倍、より好ましくは少なくとも２倍、最も好ましくは約２．５倍だけ長い。これによって、ロータブレードの下側における支持を、ロータブレードのより長い部分にわたって分散させることができるため、ロータブレードをより安定して支持することができる。

一実施例では、第１挟持要素は、主要旋回軸線を中心に枢動可能に配置される主要平衡レバーを含み、第２挟持要素は、挟持機構上に配置されて、対応する第１平衡レバーが対応する第１旋回軸線を中心に枢動可能に配置される第１端部及び、対応する第２平衡レバーが対応する第２旋回軸線を中心に枢動可能に配置される第２端部を有する、クロスバーと、クロスバー上に、その長手方向に一直線上に配置される、第１及び第２平衡レバーとを含み、クロスバーは、第１挟持要素の主要旋回軸線に対して少なくとも略平行に延在する任意の軸線を中心とした、挟持機構に対する回転に対して固定される。クロスバーが、第１挟持要素の主要旋回軸線に対して凡そ平行な任意の軸線を中心とした、挟持機構に対する回転に対して固定されることから、風力タービンブレードを、ロータブレード挟持器具に対して固定された配向に保持できる。これによって、挟持器具による風力タービンブレードの掴持を容易にできる。

一実施例では、挟持器具には、巻き上げの際に、第１挟持要素が概してロータブレードの上方側に配置されるように、且つ第２挟持要素が概してロータブレードの下方側に配置されるように配置される、巻上取付具が設けられる。

一実施例では、各平衡レバーの第１ロータブレード接触面及び第２ロータブレード接触面は、それぞれ、相互動作を許容するのに十分な隙間を含んだ状態で、その長手方向に一直線上に少なくとも略端から端まで配置される、長手方向接触要素の形態をもち、これによって、平衡レバーそれぞれの全ロータブレード接触面が形成される。

一実施例では、第１挟持要素において、第１平衡レバーの全ロータブレード接触面及び第２平衡レバーの全ロータブレード接触面は、相互動作を許容するのに十分な隙間を含んだ状態で、少なくとも略端から端まで配置され、第２挟持要素において、第１平衡レバーの全ロータブレード接触面と、第２平衡レバーの全ロータブレード接触面とは、第１挟持要素の第１又は第２平衡レバーの全ロータブレード接触面の長さよりも大きく、且つ、第１挟持要素における第１平衡レバーの全ロータブレード接触面と第２平衡レバーの全ロータブレード接触面との合計の長さの好ましくは６５パーセントよりも大きく、より好ましくは７０パーセントよりも大きく、最も好ましくは７５パーセントよりも大きな距離だけ離間する。これによって、ロータブレードの下側における支持を、ロータブレードのより長い部分にわたって分散させることができるため、ロータブレードをより安定して支持することができる。

構造上特に有利な実施例では、第１挟持要素の主要平衡レバーは、離間して並列配置で配置されて上板及び底板によって互いに固定されている、第１及び第２レバー壁部を含み、対応する第１及び第２平衡レバーは、第１レバー壁部と第２レバー壁部との間に少なくとも部分的に延在する。

他の実施例では、第１及び第２挟持要素の各主要平衡レバーは、離間して並列配置で配置されて上板及び底板によって互いに固定されている、第１及び第２レバー壁部を含み、対応する第１及び第２平衡レバーは、第１レバー壁部と第２レバー壁部との間に少なくとも部分的に延在する。

一実施例では、第１挟持要素と第２挟持要素とを接続する挟持機構は、第１レッグと第２レッグとを有する硬質Ｃ字型ブラケットを含み、第１挟持要素の主要平衡レバー用の主要軸受ブラケットが、Ｃ字型ブラケットの第１レッグに蝶着されて、挟持アクチュエータによって、第１レッグに対して枢動可能であり、第２挟持要素の主要平衡レバー用の主要軸受が、Ｃ字型ブラケットの第２レッグ上に直接配置される。これによって、第１挟持要素と第２挟持要素との間の挟持力を、ロータブレードに基づいて決まる最大負荷を支えられるように設計できる単一の硬質Ｃ字型ブラケットによって、支持することができる。このように、ロータブレードの掴持手法によって変動しうる最大負荷に対してそれぞれ設計する必要があるために、比較的高く設置する必要がありうる異なるブラケットにわたって、負荷が分散することを回避できる。

一実施例では、第１挟持要素と第２挟持要素とを接続する挟持機構は、第１レッグと第２レッグとを有する硬質Ｃ字型ブラケットを含み、第１挟持要素の主要平衡レバー用の主要軸受ブラケットが、Ｃ字型ブラケットの第１レッグに蝶着されて、挟持アクチュエータによって、第１レッグに対して枢動可能であり、第２挟持要素のクロスバーが、クロスバーにボルト留めされる交換可能アダプタ部品によって、Ｃ字型ブラケットの第２レッグ上に配置され、クロスバーの長手方向と、硬質Ｃ字型ブラケットの第１レッグと第２レッグとを接続する硬質Ｃ字型ブラケットの中間部との間の、所定の角度を維持するように配置される。これによって、上述した実施例のように、第１挟持要素と第２挟持要素との間の挟持力を、ロータブレードに基づいて決まる最大負荷を支えられるように設計できる単一の硬質Ｃ字型ブラケットによって、支持することができる。このように、ロータブレードの掴持手法によって変動しうる最大負荷に対してそれぞれ設計する必要があるために、比較的高く設置する必要がありうる異なるブラケットにわたって、負荷が分散することを回避できる。また、クロスバーにボルト留めされる交換可能アダプタ部品によって、クロスバーの長手方向と、硬質Ｃ字型ブラケットの中間部との間に、掴持される特定の風力タービンブレードに適した角度を得ることができる。これによって、硬質Ｃ字型ブラケットを、例えば、少なくとも略鉛直方向に延在するその中間部で掴持することができる。これによって、風力タービンブレードの掴持を容易にできる。

一実施例では、交換可能アダプタ部品は、第２挟持要素が、第１挟持要素と第２挟持要素との間にロータブレードを挿入するための挿入位置と、第１挟持要素と第２挟持要素との間にロータブレードを挟持するのに適した挟持位置との間で揺動可能となるように、クロスバーの長手方向に延在するヒンジ軸線を有する、ヒンジによって、Ｃ字型ブラケットの第２レッグに接続される。これによって、第１挟持要素と第２挟持要素との間へのロータブレードの挿入を容易にできる。

一実施例では、第２挟持要素は、油圧アクチュエータによって、挿入位置と挟持位置との間で揺動可能である。これによって、ロータブレード挟持器具の操作を容易にできる。

一実施例では、交換可能アダプタ部品は、交換可能アダプタ部品をＣ字型ブラケットの第２レッグに接続するロック構造によって、挟持位置内にロックされるようになっている。これによって、第２挟持要素を挿入位置と挟持位置との間で揺動させる油圧アクチュエータを省略してもよいし、又は、そのような油圧アクチュエータを、ロータブレード挟持器具の挟持力を支えるような寸法とする必要をなくすことができる。

一実施例では、硬質Ｃ字型ブラケットの中間部には、ロータブレード挟持器具によって保持される風力タービンブレードの前縁部又は後縁部を支持するようになっている支持部品がそれぞれ設けられている対向する端部を有するトラバースバーが設けられる。これによって、挟持器具によってロータブレードを安定した位置に保持することをより確実なものにできる。

一実施例では、挟持器具には、旋回要素によって挟持機構に接続されている第１端部と、巻上クレーン等のケーブルに接続するようになっている第２端部とを有する、巻上アームの形態の巻上取付具が設けられ、旋回要素によって、互いに対して直角な２本の異なる軸線を中心とした、挟持器具に対する巻上アームの旋回動作が可能であり、巻上アームは、第１及び第２巻上機アクチュエータのそれぞれによって、上記軸線を中心に旋回可能である。これによって、挟持器具の角度、延いては、器具によって支えられるロータブレードの角度を、ロータブレードを掴持している際に変動させることができるため、例えば、ブレードを装着する際に、ブレードを風力タービンハブに対して正しく位置付けることができるようになっている。

構造上特に有利な実施例では、Ｃ字型ブラケットの第１レッグは、第１挟持要素がＣ字型ブラケットの第１レッグに蝶着されるヒンジ軸線をその間で支える、第１レッグと第２レッグとを有する、フォーク要素を形成し、巻上アームの第１端部は、旋回要素によって、フォーク要素の第１レッグに接続され、第１巻上機アクチュエータは、フォーク要素の第２レッグと巻上アームとの間に配置され、第２巻上機アクチュエータは、Ｃ字型ブラケットの第１レッグ又はフォーク要素の中央部と巻上アームとの間に配置される。

本発明は、極めて概略的な図面を参照し、実施例の例を用いて、以下により詳細に説明されよう。

図１は、本発明に係るロータブレード挟持器具の斜視図である。図２は、異なる角度から見た、図１のロータブレード挟持器具の斜視図である。図３は、器具のＣ字型ブラケットの両方のレッグを通って延在する平面に沿った、図１のロータブレード挟持器具の断面である。図４は、第１及び第２挟持要素両方の主要平衡レバーを通って延在する平面に沿った、図１のロータブレード挟持器具の断面である。図５は、図１のロータブレード挟持器具の第１挟持要素の側面図である。図６は、図５の第１挟持要素を通る長手方向断面である。図７は、斜めから見た、図５の第１挟持要素の一部を通る長手方向断面である。図８は、図５の第１挟持要素のロータブレード接触要素の上面図である。図９は、図８のロータブレード接触要素の斜視断面図である。図１０は、図８のロータブレード接触要素を通る断面図である。図１１は、ロータブレードを支える、図１のロータブレード挟持器具の斜視図である。図１２は、ロータブレードを支える、本発明に係るロータブレード挟持器具の他の実施例の斜視図である。図１３は、第２挟持要素が挟持位置にある、本発明に係るロータブレード挟持器具の更に他の実施例の斜視図である。図１４は、第２挟持要素が挟持位置にある、図１３のロータブレード挟持器具の側面図である。図１５は、第２挟持要素が挿入位置にある、図１３のロータブレード挟持器具の斜視図である。図１６は、第２挟持要素が挿入位置にある、図１３のロータブレード挟持器具の側面図である。図１７は、第２挟持要素が挟持位置にある、図１３のロータブレード挟持器具の端面図である。図１８は、第２挟持要素が挿入位置にある、図１３のロータブレード挟持器具の端面図である。図１９は、第２挟持要素が挟持位置にある、図１４の線ＸＩＸ‐ＸＩＸに沿ったロータブレード挟持器具の断面図である。図２０は、第２挟持要素が挿入位置にある、図１６の線ＸＸ‐ＸＸに沿ったロータブレード挟持器具の断面図である。図２１は、交換可能アダプタ部品の斜視図である。図２２は、図２１の交換可能アダプタ部品の端面図である。図２３は、図２１の交換可能アダプタ部品の側面図である。

図１及び図２は、風力タービンロータブレード２を持ち上げるための、本発明に係るロータブレード挟持器具１の一実施例を示す。図１３～図２０は、本発明に係るロータブレード挟持器具１の他の実施例を示す。挟持器具は、図１１に示すように、ロータブレード２の第１の側５に配置されるようになっている第１挟持要素３と、ロータブレードの第２の側６に配置されるようになっている第２挟持要素４とを含む。挟持機構７が、第１挟持要素３と第２挟持要素４とを接続して、第１挟持要素３と第２挟持要素４との間にロータブレード２を挿入するように挟持器具１を開き、第１挟持要素３と第２挟持要素４との間にロータブレード２を挟持するように挟持器具１を閉じるようになっている。

この実施例では、第１及び第２挟持要素３，４のそれぞれが、主要旋回軸線１８，１９を中心に枢動可能に配置されて、対応する第１平衡レバー８が対応する第１旋回軸線１０を中心に枢動可能に配置される第１端部２０と、対応する第２平衡レバー９が対応する第２旋回軸線１１を中心に枢動可能に配置される第２端部２１とを有する、主要平衡レバー１６，１７を含む。各平衡レバー８，９は、対応する第１ロータブレード接触面１４と柔軟に接続する第１端部１２と、対応する第２ロータブレード接触面１５と柔軟に接続する第２端部１３とを有する。図示のように、同じ主要平衡レバー１６，１７上に配置されるこれらの第１及び第２平衡レバー８，９は、その長手方向に一直線上に配置される。

図７、図９及び図１０に示すように、平衡レバー８，９の各端部１２，１３と、対応するロータブレード接触面１４，１５との柔軟な接続が、動作が限定されたボールジョイント５１の形態をもつ。ボールジョイント５１は、円錐状底部５５を有する円筒状孔部５４内に配置される部分的に球状のヘッド５３を有する接続要素５２によって形成される。接続要素５２のシャフト５６が、対応する平衡レバー８，９の対応する端部１２，１３内に形成される円筒状孔部５７内に配置され、接続要素５２の部分的に球状のヘッド５３が配置される円筒状孔部５４は、対応するロータブレード接触面１４，１５を形成する対応する第１又は第２長手方向接触要素２２，２３上に形成される。接続要素５２のシャフト５６は、接続要素５２のシャフト５６の端部におけるねじ孔５８内へと挿入される不図示のねじによって、対応する平衡レバー８，９の円筒状孔部５７の長手方向に調節可能である。また、円筒状孔部５７内での接続要素５２のシャフト５６の回転が、接続要素５２のシャフト５６及び円筒状孔部５７の対応するキー溝に嵌合するキー５９によって防止される。部分的に球状のヘッド５３は、円筒状孔部５４内で、ヘッド５３の上に配置されるゴムリング６０によって、円錐状底部５５に対して柔軟に維持される。また、ボールジョイント５１の動作は、部分的に球状のヘッド５３を通って延在する対応する孔を通して挿入されるピン６４によって限定される。ピン６４の端部は、対応する第１又は第２長手方向接触要素２２，２３内に形成される円筒状孔部５４の壁部に長手方向に形成される、対応する対向する溝６５内に配置されて、ピン６４が、概して、対応する長手方向接触要素２２，２３の長手方向に延在するようになっている。このように、ボールジョイント５１の回転は、シャフト５６の長手方向軸線を中心とし、且つシャフト５６の長手方向軸線に対して直角に延在して、対応する長手方向接触要素２２，２３の長手方向に対して直角に延在する軸線を中心とした、所定の角度の回転に限定される。

図１～図４、図１１及び図１３～図２０から分かるように、挟持器具１には、巻き上げの際に、第１挟持要素３が概してロータブレード２の上方側５に配置されるように、且つ第２挟持要素４が概してロータブレード２の下方側６に配置されるように配置される、巻上取付具３６が設けられる。概して、本発明によれば、第１及び第２挟持要素３，４の４つの個別のロータブレード接触面１４，１５が、ロータブレードの長さ方向に連続して配置されるようになっている。図１～図４及び図１１に示す実施例から分かるように、第２挟持要素４の主要平衡レバー１７の第１旋回軸線１０と第２旋回軸線１１との間の距離が、第１挟持要素３の主要平衡レバー１６の第１旋回軸線１０と第２旋回軸線１１との間の距離よりも長い。好ましくは、第２挟持要素４の主要平衡レバー１７の第１旋回軸線１０と第２旋回軸線１１との間の距離は、第１挟持要素３の主要平衡レバー１６の第１旋回軸線１０と第２旋回軸線１１との間の距離よりも、少なくとも１．５倍、より好ましくは少なくとも２倍、最も好ましくは約２．５倍だけ長い。

図５～図８から分かるように、各平衡レバー８，９の第１ロータブレード接触面１４及び第２ロータブレード接触面１５は、それぞれ、相互動作を許容するのに十分な隙間を含んだ状態で、その長手方向に一直線上に略端から端まで配置される、長手方向接触要素２２，２３の形態をもち、これによって、平衡レバー８，９それぞれの全ロータブレード接触面２４，２５が形成される。各長手方向接触要素２２，２３には、長手方向接触要素２２，２３とロータブレードの表面との間に適切な高い摩擦を実現するために、ゴム等といった適切な材料によって形成された接触面が設けられる。或いは、接触面は、実際には、主要平衡レバー１６，１７それぞれに属する接触要素２２，２３の全体にわたって延在する一体の柔軟な材料によって形成されてもよい。上記接触面は、より握りやすくなるように、リブ及び／又は溝等を含んで適切に形成されてもよい。

図１３～図１６に示す実施例では、第１挟持要素３は、図１～図４に示す実施例と同様に、主要旋回軸線１８を中心に枢動可能に配置される主要平衡レバー１６を含む。しかしながら、図１３～図１６に示す実施例では、第２挟持要素４は、挟持機構７上に配置されて、対応する第１平衡レバー８が対応する第１旋回軸線１０を中心に枢動可能に配置される第１端部６７と、対応する第２平衡レバー９が対応する第２旋回軸線１１を中心に枢動可能に配置される第２端部６８とを有する、クロスバー６６を含む。クロスバー６６上に配置される第１及び第２平衡レバー８，９は、その長手方向に一直線上に配置される。また、クロスバー６６は、第１挟持要素３の主要旋回軸線１８に対して少なくとも略平行に延在する任意の軸線を中心とした、挟持機構７に対する回転に対して固定される。クロスバー６６が、第１挟持要素３の主要旋回軸線１８に対して凡そ平行な任意の軸線を中心とした、挟持機構７に対する回転に対して固定されることから、風力タービンブレードを、ロータブレード挟持器具１に対して固定された配向に保持できる。これによって、挟持器具１による風力タービンブレードの掴持を容易にできる。

図１３～図１６に示す挟持器具１には、巻き上げの際に、第１挟持要素３が概してロータブレード２の上方側５に配置されるように、且つ第２挟持要素４が概してロータブレード２の下方側６に配置されるように配置される、巻上取付具３６が設けられる。

また、図１、図２、図４及び図１３～図１６から分かるように、第１挟持要素３において、第１平衡レバー８の全ロータブレード接触面２４及び第２平衡９レバーの全ロータブレード接触面２５は、相互動作を許容するのに十分な隙間を含んだ状態で、略端から端まで配置されるが、一方で、第２挟持要素４において、第１平衡レバー８の全ロータブレード接触面２４と、第２平衡レバー９の全ロータブレード接触面２５とは、図４に示す距離Ｄだけ離間する。具体的には、第１挟持要素３の第１又は第２平衡レバー８，９の全ロータブレード接触面２４，２５は、長さＬを有する。図示の実施例では、Ｄは、約５／３×Ｌである。また、図示のように、第１挟持要素３における第１平衡レバー８の全ロータブレード接触面２４と第２平衡レバー９の全ロータブレード接触面２５との合計の長さが、２Ｌよりも僅かに大きい。本発明によれば、好ましくは、Ｄは、上記の合計の長さ２Ｌの６５パーセントよりも大きく、より好ましくは７０パーセントよりも大きく、最も好ましくは７５パーセントよりも大きい。

図５～図７から分かるように、第１挟持要素３の主要平衡レバー１６は、離間して並列配置で配置されて上板２８及び底板２９によって互いに固定されている、第１及び第２レバー壁部２６，２７を含み、対応する第１及び第２平衡レバー８，９は、第１レバー壁部２６と第２レバー壁部２７との間に少なくとも部分的に延在する。

図１～図４から分かるように、第１挟持要素３と第２挟持要素４とを接続する挟持機構７は、第１レッグ３１と第２レッグ３２とを有する硬質Ｃ字型ブラケット３０を含む。第１挟持要素３の主要平衡レバー１６用の主要軸受ブラケット３３が、Ｃ字型ブラケット３０の第１レッグ３１に蝶着されて、挟持アクチュエータ３５によって、第１レッグ３１に対して枢動可能である。第２挟持要素４の主要平衡レバー１７用の主要軸受３４が、Ｃ字型ブラケット３０の第２レッグ３２上に直接配置される。

図１３～図１６に示す実施例では、第１挟持要素３と第２挟持要素４とを接続する挟持機構７は、第１レッグ３１と第２レッグ３２とを有する硬質Ｃ字型ブラケット３０を含む。第１挟持要素３の主要平衡レバー１６用の主要軸受ブラケット３３は、Ｃ字型ブラケット３０の第１レッグ３１に蝶着されて、挟持アクチュエータ３５によって、第１レッグ３１に対して枢動可能である。第２挟持要素４のクロスバー６６は、クロスバー６６にボルト留めされる交換可能アダプタ部品６９によって、Ｃ字型ブラケット３０の第２レッグ３２上に配置され、クロスバー６６の長手方向と、硬質Ｃ字型ブラケット３０の第１レッグ３１と第２レッグ３２とを接続する硬質Ｃ字型ブラケット３０の中間部７０との間の、所定の角度を維持するように配置される。交換可能アダプタ部品６９には、クロスバー６６のボルト孔８３に対応する交換可能アダプタ部品６９のフランジ８４において、多数のボルト孔８２が設けられて、交換可能アダプタ部品６９がクロスバー６６にボルト留めされる。フランジ８４には、クロスバー６６における対応する不図示の凹部と合致する、凸部８５が更に設けられる。

交換可能アダプタ部品６９は、第２挟持要素４が、図１５、図１６、図１８及び図２０に示すような、第１挟持要素３と第２挟持要素４との間にロータブレード２を挿入するための挿入位置と、図１３、図１４、図１７及び図１９に示すような、第１挟持要素３と第２挟持要素４との間にロータブレード２を挟持するのに適した挟持位置との間で揺動可能となるように、クロスバー６６の長手方向に延在するヒンジ軸線を有する、ヒンジ７１によって、Ｃ字型ブラケット３０の第２レッグ３２に接続される。ヒンジ７１は、Ｃ字型ブラケット３０の第２レッグ３２及び交換可能アダプタ部品６９それぞれのヒンジ孔８０に、ヒンジピン７９を挿入することで形成される。

図２１～図２３に、交換可能アダプタ部品６９をより詳細に示す。

不図示の実施例では、第２挟持要素４は、油圧アクチュエータによって、挿入位置と挟持位置との間で揺動可能である。

図１３～図２０に示す実施例では、交換可能アダプタ部品６９は、交換可能アダプタ部品のロック孔７８及びＣ字型ブラケット３０の第２レッグ３２の対応するロック孔８１内へと挿入可能なロックピン７７の形態をもつことで、交換可能アダプタ部品６９をＣ字型ブラケット３０の第２レッグ３２に接続する、ロック構造７２によって、挟持位置にロックされるようになっている。

図１３～図２０に示す実施例では、硬質Ｃ字型ブラケット３０の中間部７０には、ロータブレード挟持器具１によって保持される風力タービンブレードの前縁部又は後縁部を支持するようになっている支持部品７６がそれぞれに設けられている対向する端部７５を有するトラバースバー７４が設けられる。

クロスバー６６にボルト留めされる交換可能アダプタ部品６９によって、掴持される特定の風力タービンブレードに適した角度を、クロスバー６６の長手方向と、硬質Ｃ字型ブラケット３０の中間部７０との間に得ることができる。これによって、硬質Ｃ字型ブラケット３０を、例えば、図１４及び図１６に最もよく示される、少なくとも略鉛直方向に延在するその中間部７０によって、掴持することができる。これによって、風力タービンブレードの掴持を容易にできる。

図１～図１１及び図１３～図１６に示す実施例では、挟持器具１には、旋回要素４０によって挟持機構７に接続されている第１端部３８と、アイボルト５０によって巻上クレーン等のケーブルに接続するようになっている第２端部３９とを有する巻上アーム３７の形態の巻上取付具３６が設けられる。旋回要素４０によって、互いに対して直角な２本の異なる軸線４１，４２を中心とした、挟持器具１に対する巻上アーム３７の旋回動作が可能であり、巻上アーム３７は、第１及び第２巻上機アクチュエータ４３，４４のそれぞれによって、上記軸線を中心に旋回可能である。これによって、挟持器具１の角度、延いては、器具１によって支えられるロータブレード２の角度を、ロータブレードを掴持している際に変動させることができるため、例えば、ブレード２を装着する際に、ブレードを風力タービンハブに対して正しく位置付けることができるようになっている。

Ｃ字型ブラケット３０の第１レッグ３１は、第１挟持要素３がＣ字型ブラケット３０の第１レッグ３１に蝶着されるヒンジ軸線４８をその間にもつ第１レッグ４６と第２レッグ４７とを有する、フォーク要素４５を形成する。巻上アーム３７の第１端部３８は、旋回要素４０によって、フォーク要素４５の第１レッグ４６に接続され、第１巻上機アクチュエータ４３は、フォーク要素４５の第２レッグ４７と巻上アーム３７との間に配置され、第２巻上機アクチュエータ４４は、フォーク要素３０の中央部４９と巻上アーム３７との間に配置される。

図１～図１１及び図１３～図１６に示す挟持器具１の代替実施例では、挟持器具１は、風力タービンのハブに対するロータブレードの設置及び／又は取り外しのための、不図示のロータブレード巻上システムにおいて使用されるようになっていてもよく、ロータブレード巻上システムは、風力タービンの上端部上に装着されるようになっている上方ケーブル支持システムと、風力タービンから距離を置いて、風力タービンの下方端部に配置されるようになっている下方ケーブル支持システムと、いずれも、上方ケーブル支持システムと下方ケーブル支持システムとの間に離間した関係をもって延在するようになっている、少なくとも左右のケーブルとを含む。この、本発明に係る挟持器具１の代替実施例では、挟持器具１は、Ｃ字型ブラケット３０の中央部を、ロータブレード２の上に、Ｃ字型ブラケットの第１レッグ３１を、ロータブレードの第１正圧又は負圧側である左に、そしてＣ字型ブラケットの第２レッグ３２を、ロータブレードの第２正圧又は負圧側である右にして、配置されるようになっていてもよい。従って、巻上取付具３６は、Ｃ字型ブラケットの第１レッグ３１上に配置されて、左ケーブルを昇るようになっている左上昇システム及び、Ｃ字型ブラケットの第２レッグ３２上に配置されて、右ケーブルを昇るようになっている右上昇システムによって、置き替えられてもよく、左右の上昇システムのそれぞれは、少なくとも第１及び第２ローラを含み、第１及び第２ローラは、それぞれのケーブル上を転がるようになっており、挟持システムがロータブレードを挟持した際に、第１ローラが第２ローラよりもロータブレードの基端部に近く設置されるように、ロータブレードの長手方向に離間するようになっており、左右の上昇システムそれぞれの第１及び第２ローラの少なくとも１つは、モータ駆動ローラである。この、挟持器具１の代替実施例では、第１及び第２挟持要素３，４の両方において、第１平衡レバー８の全ロータブレード接触面２４と第２平衡レバー９の全ロータブレード接触面２５とは、図４に示す距離Ｄだけ離間することが好ましいだろう。

ロータブレード２を支える、本発明に係るロータブレード挟持器具１の代替実施例を図１２に示す。この実施例によれば、挟持器具１は、巻上クレーン等のケーブルに接続するようになっている上方端部を有し、傾斜アクチュエータ６２によってロータブレード２の長手方向に対して略平行な軸線を中心としてＣ字型ブラケット３０上に配置されるアクチュエータボックス６３に対して傾斜可能となっている、下方端部を有する、Ｖ字型ブラケット６１の形態の異なる巻上取付具３６によって、支えられる。アクチュエータボックス６３は、Ｃ字型ブラケット３０上の不図示のアクチュエータによって、ロータブレード２の長手方向に対して略直角であり且つ図示において略水平である軸線を中心として、回転可能に配置される。

Ｄ第２挟持要素の第１及び第２平衡レバーの全ロータブレード接触面間の距離
Ｌ第１挟持要素の第１又は第２平衡レバーの全ロータブレード接触面の長さ
１ロータブレード挟持器具
２風力タービンロータブレード
３第１挟持要素
４第２挟持要素
５ロータブレードの第１の側
６ロータブレードの第２の側
７挟持機構
８第１平衡レバー
９第２平衡レバー
１０第１旋回軸線
１１第２旋回軸線
１２平衡レバーの第１端部
１３平衡レバーの第２端部
１４第１ロータブレード接触面
１５第２ロータブレード接触面
１６第１主要平衡レバー
１７第２主要平衡レバー
１８第１主要旋回軸線
１９第２主要旋回軸線
２０主要平衡レバーの第１端部
２１主要平衡レバーの第２端部
２２第１長手方向接触要素
２３第２長手方向接触要素
２４第１全ロータブレード接触面
２５第２全ロータブレード接触面
２６第１主要平衡レバーの第１レバー壁部
２７第１主要平衡レバーの第２レバー壁部
２８第１主要平衡レバーの上板
２９第１主要平衡レバーの底板
３０Ｃ字型ブラケット
３１Ｃ字型ブラケットの第１レッグ
３２Ｃ字型ブラケットの第２レッグ
３３第１主要平衡レバー用の主要軸受ブラケット
３４第２主要平衡レバー用の主要軸受
３５挟持アクチュエータ
３６巻上取付具
３７巻上アーム
３８巻上アームの第１端部
３９巻上アームの第２端部
４０旋回要素
４１旋回要素の第１軸線
４２旋回要素の第２軸線
４３第１巻上機アクチュエータ
４４第２巻上機アクチュエータ
４５フォーク要素
４６フォーク要素の第１レッグ
４７フォーク要素の第２レッグ
４８フォーク要素のヒンジ軸線
４９フォーク要素の中央部
５０アイボルト
５１ボールジョイント
５２接続要素
５３部分的に球状のヘッド
５４長手方向接触要素における円筒状孔部
５５円錐状底部
５６接続要素のシャフト
５７平衡レバーにおける円筒状孔部
５８接続要素におけるねじ孔
５９キー
６０ゴムリング
６１Ｖ字型ブラケット
６２傾斜アクチュエータ
６３アクチュエータボックス
６４ピン
６５円筒状孔部の壁部における溝
６６クロスバー
６７クロスバーの第１端部
６８クロスバーの第２端部
６９交換可能アダプタ部品
７０硬質Ｃ字型ブラケットの中間部
７１ヒンジ
７２ロック構造
７３風力タービンブレードの断面外形
７４トラバースバー
７５トラバースバーの端部
７６支持部品
７７ロックピン
７８交換可能アダプタ部品のロック孔
７９ヒンジピン
８０ヒンジ孔
８１第２レッグのロック孔
８２交換可能アダプタ部品のボルト孔
８３クロスバーのボルト孔
８４交換可能アダプタ部品のフランジ
８５交換可能アダプタ部品の合致凸部

Claims

風力タービンロータブレード（２）を持ち上げるためのロータブレード挟持器具（１）であって、
前記ロータブレード（２）の第１の側（５）に配置されるようになっている第１挟持要素（３）と、前記ロータブレードの第２の側（６）に配置されるようになっている第２挟持要素（４）と、前記第１挟持要素（３）と前記第２挟持要素（４）とを接続して、前記第１挟持要素（３）と前記第２挟持要素（４）との間に前記ロータブレード（２）を挿入するように前記挟持器具（１）を開き、前記第１挟持要素（３）と前記第２挟持要素（４）との間に前記ロータブレード（２）を挟持するように前記挟持器具（１）を閉じるようになっている挟持機構（７）とからなり、
前記第１挟持要素（３）と前記第２挟持要素（４）とを接続する前記挟持機構（７）が、第１レッグ（３１）と第２レッグ（３２）とを有する硬質Ｃ字型ブラケット（３０）を含み、前記第１及び第２挟持要素（３，４）の少なくとも１つが、第１平衡レバー（８）と第２平衡レバー（９）とを含み、前記各平衡レバーが、旋回軸線（１０，１１）を中心に枢動可能に配置されて、対応する第１ロータブレード接触面（１４）と柔軟に接続する第１端部（１２）と、対応する第２ロータブレード接触面（１５）と柔軟に接続する第２端部（１３）とを有し、
前記第１及び第２挟持要素（３，４）の少なくとも１つが、主要旋回軸線（１８，１９）を中心に枢動可能に配置されて、対応する前記第１平衡レバー（８）が対応する第１旋回軸線（１０）を中心に枢動可能に配置される第１端部（２０）と、対応する前記第２平衡レバー（９）が対応する第２旋回軸線（１１）を中心に枢動可能に配置される第２端部（２１）とを有する主要平衡レバー（１６，１７）を含み、
同じ前記主要平衡レバー（１６，１７）上に配置される前記第１及び第２平衡レバー（８，９）が、その長手方向に一直線上に配置され、前記第１及び第２挟持要素（３，４）の少なくとも１つの４つの個別の前記ロータブレード接触面（１４，１５）が、前記ロータブレードの長さ方向に連続して配置されるようになっている、ロータブレード挟持器具。
前記挟持器具（１）には、巻き上げの際に、前記第１挟持要素（３）が概して前記ロータブレード（２）の上方側（５）に配置されるように、且つ前記第２挟持要素（４）が概して前記ロータブレード（２）の下方側（６）に配置されるように配置される、巻上取付具（３６）が設けられ、
前記第２挟持要素（４）の前記主要平衡レバー（１７）の前記第１旋回軸線（１０）と前記第２旋回軸線（１１）との間の距離が、前記第１挟持要素（３）の前記主要平衡レバー（１６）の前記第１旋回軸線（１０）と前記第２旋回軸線（１１）との間の距離よりも、好ましくは少なくとも１．５倍、より好ましくは少なくとも２倍、最も好ましくは約２．５倍だけ長い、請求項１に記載のロータブレード挟持器具。
前記第１挟持要素（３）が、前記主要旋回軸線（１８）を中心に枢動可能に配置される前記主要平衡レバー（１６）を含み、
前記第２挟持要素（４）が、前記挟持機構（７）上に配置されて、対応する前記第１平衡レバー（８）が対応する前記第１旋回軸線（１０）を中心に枢動可能に配置される第１端部（６７）と、対応する前記第２平衡レバー（９）が対応する前記第２旋回軸線（１１）を中心に枢動可能に配置される第２端部（６８）とを有する、クロスバー（６６）を含み、
前記クロスバー（６６）上に配置される前記第１及び第２平衡レバー（８，９）が、その長手方向に一直線上に配置され、
前記クロスバー（６６）が、前記第１挟持要素（３）の前記主要旋回軸線（１８）に対して少なくとも略平行に延在する任意の軸線を中心とした、前記挟持機構（７）に対する回転に対して固定される、請求項１に記載のロータブレード挟持器具。
前記挟持器具（１）には、巻き上げの際に、前記第１挟持要素（３）が概して前記ロータブレード（２）の上方側（５）に配置されるように、且つ前記第２挟持要素（４）が概して前記ロータブレード（２）の下方側（６）に配置されるように配置される、巻上取付具（３６）が設けられる、請求項１又は３に記載のロータブレード挟持器具。
各平衡レバー（８，９）の前記第１ロータブレード接触面（１４）及び前記第２ロータブレード接触面（１５）が、それぞれ、相互動作を許容するのに十分な隙間を含んだ状態で、その長手方向に一直線上に少なくとも略端から端まで配置される、長手方向接触要素（２２，２３）の形態をもち、これによって、前記平衡レバー（８，９）それぞれの全ロータブレード接触面（２４，２５）が形成される、請求項１～４のいずれか一項に記載のロータブレード挟持器具。
前記第１挟持要素（３）において、前記第１平衡レバー（８）の前記全ロータブレード接触面（２４）及び前記第２平衡（９）レバーの前記全ロータブレード接触面（２５）が、相互動作を許容するのに十分な隙間を含んだ状態で、少なくとも略端から端まで配置され、
前記第２挟持要素（４）において、前記第１平衡レバー（８）の前記全ロータブレード接触面（２４）と、前記第２平衡レバー（９）の前記全ロータブレード接触面（２５）とが、前記第１挟持要素（３）の前記第１又は第２平衡レバー（８，９）の前記全ロータブレード接触面（２４，２５）の長さ（Ｌ）よりも大きく、且つ、前記第１挟持要素（３）における前記第１平衡レバー（８）の前記全ロータブレード接触面（２４）と前記第２平衡レバー（９）の前記全ロータブレード接触面（２５）との合計の長さの好ましくは６５パーセントよりも大きく、より好ましくは７０パーセントよりも大きく、最も好ましくは７５パーセントよりも大きい距離（Ｄ）だけ離間する、請求項５に記載のロータブレード挟持器具。
前記第１挟持要素（３）の前記主要平衡レバー（１６）が、離間して並列配置で配置されて上板（２８）及び底板（２９）によって互いに固定されている、第１及び第２レバー壁部（２６，２７）を含み、
対応する前記第１及び第２平衡レバー（８，９）が、前記第１レバー壁部（２６）と前記第２レバー壁部（２７）との間に少なくとも部分的に延在する、請求項１～６のいずれか一項に記載のロータブレード挟持器具。
前記第１挟持要素（３）の前記主要平衡レバー（１６）用の主要軸受ブラケット（３３）が、前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第１レッグ（３１）に蝶着されて、挟持アクチュエータ（３５）によって、前記第１レッグ（３１）に対して枢動可能であり、
前記第２挟持要素（４）の前記主要平衡レバー（１７）用の主要軸受（３４）が、前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第２レッグ（３２）上に直接配置される、請求項１又は２に記載のロータブレード挟持器具。
前記第１挟持要素（３）の前記主要平衡レバー（１６）用の主要軸受ブラケット（３３）が、前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第１レッグ（３１）に蝶着されて、挟持アクチュエータ（３５）によって、前記第１レッグ（３１）に対して枢動可能であり、
前記第２挟持要素（４）の前記クロスバー（６６）が、前記クロスバー（６６）の長手方向と、前記硬質Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第１レッグ（３１）と前記第２レッグ（３２）とを接続する前記硬質Ｃ字型ブラケット（３０）の中間部（７０）の長手方向との間の所定の角度を維持するように配置され且つ前記クロスバー（６６）にボルト留めされた交換可能アダプタ部品（６９）によって、前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第２レッグ（３２）上に配置される、請求項３に記載のロータブレード挟持器具。
前記交換可能アダプタ部品（６９）が、前記第２挟持要素（４）が、前記第１挟持要素（３）と前記第２挟持要素（４）との間に前記ロータブレード（２）を挿入するための挿入位置と、前記第１挟持要素（３）と前記第２挟持要素（４）との間に前記ロータブレード（２）を挟持するのに適した挟持位置との間で揺動可能となるように、前記クロスバー（６６）の長手方向に延在するヒンジ軸線を有するヒンジ（７１）によって、前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第２レッグ（３２）に接続される、請求項９に記載のロータブレード挟持器具。
前記第２挟持要素（４）が、油圧アクチュエータによって、前記挿入位置と前記挟持位置との間で揺動可能である、請求項１０に記載のロータブレード挟持器具。
前記交換可能アダプタ部品（６９）が、前記交換可能アダプタ部品（６９）を前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第２レッグ（３２）に接続する、ロック構造（７２）によって、挟持位置にロックされるようになっている、請求項１０又は１１に記載のロータブレード挟持器具。
前記硬質Ｃ字型ブラケット（３０）の前記中間部（７０）には、前記ロータブレード挟持器具（１）によって保持される風力タービンブレードの前縁部又は後縁部を支持するようになっている支持部品（７６）がそれぞれ設けられている対向する端部（７５）を有するトラバースバー（７４）が設けられる、請求項９～１２のいずれか一項に記載のロータブレード挟持器具。
前記挟持器具（１）には、旋回要素（４０）によって前記挟持機構（７）に接続されている第１端部（３８）と、巻上クレーン等のケーブルに接続するようになっている第２端部（３９）とを有する巻上アーム（３７）の形態の巻上取付具（３６）が設けられ、
前記旋回要素（４０）によって、互いに対して直角な２本の異なる軸線（４１，４２）を中心とした、前記挟持器具（１）に対する前記巻上アーム（３７）の旋回動作が可能であり、
前記巻上アーム（３７）が、第１及び第２巻上機アクチュエータ（４３，４４）のそれぞれによって、上記軸線を中心に旋回可能である、請求項１～１３のいずれか一項に記載のロータブレード挟持器具。
前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第１レッグ（３１）が、前記第１挟持要素（３）が前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第１レッグ（３１）に蝶着されるヒンジ軸線（４８）をその間にもつ第１レッグ（４６）と第２レッグ（４７）とを有する、フォーク要素（４５）を形成し、
前記巻上アーム（３７）の前記第１端部（３８）が、前記旋回要素（４０）によって、前記フォーク要素（４５）の前記第１レッグ（４６）に接続され、
前記第１巻上機アクチュエータ（４３）が、前記フォーク要素（４５）の前記第２レッグ（４７）と前記巻上アーム（３７）との間に配置され、
前記第２巻上機アクチュエータ（４４）が、前記Ｃ字型ブラケット（３０）の前記第１レッグ（３１）又は前記フォーク要素（３０）の中央部（４９）と前記巻上アーム（３７）との間に配置される、請求項８～１２のいずれか一項及び請求項１４に記載のロータブレード挟持器具。