[发明专利]借助涡轮机轮毂的无起重机方式的风力涡轮机叶片操纵方法

说明书

技术领域

本发明涉及以无起重机的方式从轮毂拆卸风力涡轮机叶片和将风力涡轮机叶片安装到轮毂的方法，所述轮毂是这样的结构：所述结构布置用于将多个叶片附接到轮毂上并且将能量从叶片的旋转传递到布置在塔架式结构的顶部上的机舱，用于将从风收获的能量借助发电机转变成例如电能。本发明还涉及具有根据所述方法安装或拆卸的至少一个涡轮机叶片的风力涡轮机。

背景技术

当风力涡轮机被安装时，使用大型移动式起重机是正常且可行的，尽管这种使用是昂贵的并且可能在使起重机到达安装现场的过程中伴随问题。安装现场常常是偏远的并且难以接近，但是因为塔架以及机舱、轮毂和叶片等必须都被举起以用于安装，因此具有提升轭的移动式起重机对于容易且快速的安装来说通常是优选的。如果许多涡轮机要被安装以用于风电场，那么该益处甚至更大。

在单个涡轮机叶片或有限数量的叶片必须拆卸和整修的情况下，例如在用于修理或更换的少有情况下，派驻移动式起重机的成本相对非常高，这是因为无论一个叶片必须被装上或取下还是整个涡轮机被安装，成本都是相似级别的。因此，优选地是在没有起重机的情况下执行这样的有限操作，尤其是对于具有延伸超过100米的塔架高的现代风力涡轮机来说，这种现代风力涡轮机需要非常大的起重机。

对于以无起重机的方式拆卸和安装叶片已经提出了很多解决方案。美国专利申请2010/0139062中示出了一个建议，其中在风力涡轮机的轮毂外部安装有两个滑轮。利用从地面向上延伸经由滑轮并向下延伸到轭具以提升叶片的线缆，叶片在轭具中被提升。这样的解决方案要求人员必须离开机舱或轮毂以便将滑轮紧固到轮毂并且将从地面延伸的线缆布置在滑轮上方。

在EP2159419中，建议使用基于地面的绞盘并且使提升线缆从绞盘延伸到机舱并且经由主轴上方的多个滑轮延伸到轮毂外侧或内侧的位置中。在两个实施方式中，使用提升夹具，该提升夹具经由所谓的T形螺母连接至叶片，这些T形螺母是放置在叶片壁的贯穿孔中并且布置成用于接收用于将叶片附接至风力涡轮机轮毂的螺栓的金属嵌件。在拆卸叶片时需要人员离开轮毂以接合用于外部安装的提升夹具。用于内部安装的所示的实施方式需要用于将叶片金属嵌件接合在贯穿孔中的三眼板。这需要相当大尺寸的三脚架框架结构，在没有首先移除叶片的情况下该三脚架框架结构可能难以进入轮毂中。而且，具有供附接提升夹具的金属嵌件的所需的贯穿孔可能严重地影响叶片的强度，这是因为在叶片根部存在沿翼弦和拍打两者（即来自风压和重力）的最大挠矩。

因为涡轮机叶片通常优选地是利用具有提升轭的起重机来安装，因此，叶片将在大多数情况不具有任何适于接收起重机吊钩或其他类似索缆设备的专用结构。这首先是因为叶片必须被拆卸的情况并不是所期望的，并且因为这样的结构对于叶片来说将是昂贵的且使叶片增重。

存在其中叶片装配有孔的许多示例，如EP2159419中，这些孔用于提升或操纵叶片。然而，除非孔如EP2159419填充有嵌件，否则其他装置必须用来封闭所述孔以防止水渗透或负面地影响叶片的空气动力学。

本发明的一个目的在于使得能够从附接至放置在塔架上的机舱的轮毂拆卸和安装一个或多个叶片，并且在不使用单独的起重机（例如移动式起重机）的情况下执行该操作。

本发明的另一个目的在于避免人员必须离开轮毂或机舱以附接或分开例如提升带。

本发明的又一个目的在于避免必须将诸如滑轮之类的各种装置放置在轮毂的外侧上。

又另一目的在于避免必须使叶片装配有用于绕该叶片卷绕的诸如带之类的提升装置，或者避免必须使叶片装配有例如用于将提升装置接合到该叶片的孔，或者避免必须向叶片提供内部接合结构，该提升装置可以接合到该内部接合结构。

当结合附图理解时，从下列详细描述将更清楚本发明的其它方面、目的和优点。

发明内容

上述目的由根据本发明的一个方面的方法来满足，所述方法包括从安装到放置在塔架上的机舱上的风力涡轮机发电机轮毂拆卸风力涡轮机叶片，所述轮毂布置用于附接多个叶片，其中待被拆卸的所述叶片包括从所述叶片或叶片轴承延伸到所述轮毂中的多个紧固螺栓，所述紧固螺栓布置成将所述叶片接合和紧固到所述轮毂，所述方法包括：

——将待被拆卸的所述叶片放置在大致竖直位置使得该叶片的尖端面向下，

——移除多个紧固螺栓，

——将多个螺栓状延伸部安装到其中所述紧固螺栓已被移除所在的位置，所述延伸部长于所述紧固螺栓，

——释放所述叶片，

——利用所述螺栓状延伸部将所述叶片移到中间叶片位置，