[发明专利]从六点钟位置降下和升起单个风力涡轮机转子叶片

说明书

技术领域

本发明大体涉及风力涡轮机，且更具体地讲，涉及用于从六点钟位置降下和升起风力涡轮机转子叶片的设备和方法。

背景技术

转子叶片在转子轮毂法兰处附连到风力涡轮机的转子轮毂上。可在风力涡轮机的初始安装中将转子叶片安装到转子轮毂法兰上。在风力涡轮机的使用寿命中可能需要移除和更换转子叶片。由于诸如雷击、锈蚀和冰雹的环境原因或者叶片内的物理应力或缺陷造成的损害，可能需要更换转子叶片。

由于对干净的、不产生二氧化碳的能源的环境需求，风能在国内和国际上正成为越来越大的电功率源。正在生产具有较大且较重的转子叶片的较高的风塔，以更有效地捕获风以及其发电能力。风力涡轮机塔架可为100米高，而单独的风力涡轮机转子叶片可延伸50米。因此要在很高的高度处进行转子叶片移除和更换操作。

通常可用大型起重机来完成转子叶片的更换。这种大型起重机必须具有对整个叶片的负载能力，并且能够将整个叶片提升到转子轮毂的高度。转子叶片可定位成相对于地面竖直悬挂，或者水平地朝向风力涡轮机的一侧。在租借、获取、操作和移动大型起重机时会引起大量费用。另外，当在水平位置上移除/更换叶片时，剩余的2个叶片在11点钟和7点钟位置上，从而在轮毂上产生大的力矩。这个本质上不稳定的位置依赖于制动器的完整性来确保不会发生与不慎旋转相关联的意外事件。可通过将有待对其进行叶片移除或更换的转子轮毂定位在六点钟位置上来避免与风力涡轮机转子叶片的水平提升相关联的不稳定性问题。

因此，合乎需要的是提供一种用于在不需要在现有技术中使用以提升转子叶片的大型起重机的情况下安装风力涡轮机的单个转子叶片的简单、安全和成本有效的方式。

发明内容

本发明涉及用于在不需要足够大的起重机的情况下从六点钟位置提升和降下单个转子叶片且具有足够的负载能力来将转子叶片升起到转子轮毂安装位置的高度的提升布置和方法。

简要地，根据本发明的一个方面，提供了一种用于从安装在风力涡轮机塔架顶部上的风力涡轮机的转子上移除转子叶片的方法。该方法包括将第一滑轮附连到被移除的转子叶片的第一相邻转子叶片处的第一附连点上，以及将第二滑轮附连到被移除的转子叶片的第二相邻转子叶片处的第二附连点上。该方法进一步包括将被移除的转子叶片定位在六点钟位置上。叶片吊带附连在被移除的叶片的很大一段长度上。来自第一地面绞盘、越过第一滑轮的第一提升绳索附连到叶片吊带的第一侧上。来自第二地面绞盘的第二提升绳索越过第二滑轮而附连在叶片吊带的第二侧上。该方法进一步包括通过协同的绞盘操作降下被移除的叶片。尾端支承绳索进一步附连在叶片吊带和尾吊式起重机(tail pick crane)之间。被移除的转子叶片通过协同的绞盘操作和尾吊式起重机操作而被旋转到水平静止位置。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于将转子叶片安装到安装在风力涡轮机塔架顶部上的风力涡轮机的转子上的方法。该方法包括将用于被安装的转子叶片的轮毂的安装法兰定位在六点钟位置上，且将被安装的转子叶片设置在转子的轮毂下面。该方法进一步包括将叶片吊带附连在被安装的转子叶片的很大一段长度上。来自第一地面绞盘、越过在轮毂处的第一滑轮的提升绳索附连到叶片吊带的第一侧上，而来自第二地面绞盘、越过轮毂处的第二滑轮的提升绳索附连到叶片吊带的第二侧上。该方法还包括将尾端支承绳索附连在叶片吊带和尾吊式起重机之间，以及通过协同的绞盘操作和尾吊式起重机操作使被安装的转子叶片从水平位置旋转到竖直位置。当在竖直位置上时，转子叶片通过协同的地面绞盘操作被升起。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在风力涡轮机塔架上从六点钟位置提升和移除单个风力涡轮机叶片的布置。该提升布置包括转子轮毂，其中用于转子叶片的安装件置于六点钟位置处。第一滑轮和第二滑轮关于用于转子叶片的安装件对称地安装在转子轮毂上。叶片吊带设置在转子叶片的很大一段长度上。第一地面绞盘和第二地面绞盘设置在风力涡轮机塔架的底座周围。提供了附连到叶片吊带的第一侧上的、来自第一地面绞盘而越过轮毂上的第一滑轮的提升绳索，以及附连到叶片吊带的第二侧上的、来自第二地面绞盘而越过轮毂上的第二滑轮的提升绳索。提供了尾吊式起重机，以支承叶片吊带和该尾吊式起重机之间的尾端支承绳索。

附图说明

当参看附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将得到更好的理解，在附图中，相同符号在所有附图中表示相同的部件，其中：

图1示出了六点钟位置上的用于转子叶片的提升布置的简明表示；

图2示出了关于移除了的叶片的转子轮毂的转子叶片轴承法兰的透视图；