[实用新型]风力发电机组的叶片更换辅助系统

说明书

技术领域

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种风力发电机组的叶片更换辅助系统。

背景技术

风能作为一种可利用的绿色能源，已成为缓解人类目前所面临的能源危机以及环境污染问题的重要手段。风力发电就是利用风能的主要方式之一，其工作原理为：首先将风能转化为机械能，再将机械能转换为电能。目前，主要由风力发电机来实现这种能量转换。

通常，风力发电机组由机舱、发电机和叶轮组成并安装在野外或海上。目前常见的叶轮一般包括三个叶片和一个轮毂，陆地风力发电机组的叶轮的直径一般都在70米以上，海上风力发电机组的叶轮的直径通常更大，有时甚至会达到100米以上。对于如此巨大的叶片，在加工过程中难免会出现各叶片重量不一致等质量问题，这种情况下，为了确保风力发电机组稳定运行，就需要将三个叶片中存在质量问题(即，其重量明显不同于另外两个叶片的重量)的叶片更换掉。另外，风力发电机组一般置于高空中，当其叶片受雷击而损坏时也需要进行更换。

目前，更换叶片常采用这样的方法：即，对于陆地上的风力发电机组，首先采用大型起重机直接将整个叶轮从高空塔架上拆下，然后放到地面进行叶片的更换，而后将整个叶轮再安装到高空塔架上；对于安装在海上的风力发电机组，通常采用其上固定有大型起重机的大型工程船舶或者甲板面积较大且其上固定有履带吊的船只，首先借助于大型起重机或者履带吊将完整叶轮或整个机组从高空塔架上拆下，然后在甲板上进行叶片的更换，而后将完整叶轮或整个机组再安装到高空塔架上。

由上可知，尽管采用上述叶片更换方法可以实现叶片的更换，然而在实际应用中其不可避免地存在下述问题：其一，由于上述叶片更换方法是将整个叶轮或者机组拆卸下来，因而需要采用起吊能力大且价格高的大型起重机，这将增大叶片更换的成本；其二，由于上述叶片更换方法是将整个叶轮或者机组拆卸下来并在地面或者船只甲板上完成叶片的更换，而后再将叶片更换完成后的完整叶轮整体吊起并安装到高空中的塔架上，因而，不仅会在地面上或船只甲板上占用较大的作业空间，而且还使得更换叶片所花费的时间较长，从而导致更换效率低。

由此可见，如何提供一种成本低且能够不受作业地点限制的叶片更换方案就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风力发电机组的叶片更换辅助系统，采用该系统可以在空中完成叶片的更换而无需将整个叶轮拆下，从而减小了更换叶片所需的作业空间，节省了更换叶片所需的费用和时间。

为此，本实用新型还提供一种风力发电机组的叶片更换辅助系统，其包括叶片吊梁和卷扬机，在从置于塔架上的叶轮上取下待更换叶片时，所述叶片吊梁安装在所述待更换叶片的叶根处，所述卷扬机的吊绳连接所述叶片吊梁，所述卷扬机逐渐释放其吊绳以将待更换叶片放置到作业平台；在将新叶片安装到置于塔架上的叶轮上时，所述叶片吊梁安装在所述新叶片的叶根处，所述卷扬机的吊绳连接所述叶片吊梁，所述卷扬机逐渐回收其吊绳而将所述新叶片自所述作业平台提升至所述叶轮轮毂上的叶片安装孔处并安装于此。

其中，所述卷扬机安装在所述风力发电机组的机舱内。或者所述卷扬机安装在作业平台上，并且所述叶片更换辅助系统还包括安装在机舱上的卷扬机用定滑轮，所述卷扬机的吊绳穿过所述定滑轮而连接至所述叶片吊梁。

其中，风力发电机组的叶片更换辅助系统还包括起重机，在旋转所述风力发电机组的叶轮以使所述待更换叶片处于竖直朝下的位置时，在发电机的吊耳上固定旋转用钢丝绳，所述起重机通过拉动所述旋转用钢丝绳而带动所述待更换叶片转动至竖直朝下的位置；在将新叶片安装到置于塔架上的叶轮上时，所述起重机的起吊绳缆连接在所述新叶片上靠近叶尖的位置处并处于张紧的状态，以辅助控制所述新叶片的方向而避免所述新叶片与塔筒产生碰撞。

其中，风力发电机组的叶片更换辅助系统还包括安装在所述塔筒下部位置处的起重机用定滑轮，在旋转所述风力发电机组的叶轮以使所述待更换叶片处于竖直朝下的位置时，所述旋转用钢丝绳穿过所述起重机用定滑轮并连接至所述起重机，所述起重机向上提升所述旋转用钢丝绳而带动所述待更换叶片转动至竖直朝下的位置。

由于本实用新型提供的风力发电机组的叶片更换辅助系统包括用于向下放置待更换叶片以及向上提升新叶片的卷扬机和叶片吊梁，并且在从置于塔架上的叶轮上取下待更换叶片时，可通过卷扬机逐渐释放其吊绳而将待更换叶片逐渐放置到作业平台；在将新叶片安装到置于塔架上的叶轮上时，通过卷扬机逐渐回收其吊绳而将新叶片自作业平台逐渐提升至叶轮轮毂上的叶片安装孔处并安装于此，因此其相对于现有技术具有下述有益效果：