[发明专利]重物提升设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将重负载提升到高结构并且特别地,但并非排他性地在地面高度与风力涡轮塔架的顶部之间提升风力涡轮发电机单元、转子和/或叶片的领域。

背景技术

风力涡轮塔架的高度持续不断地增加，并且待安装于这种塔架顶部上的发电机单元的大小和重量也相应地增加，考虑150m或200m的塔架高度，其中发电机单元的重量可能为500或600公吨或更大，并且预期未来的风力涡轮将需要更高的塔架和/或更重的发电机单元。这种重量和高度不能使用常规起重机进行处理，因此需要新的方式来提升在这样的塔架顶部上的重负载。

国际专利申请WO97/21621(Tymon Corporation)提出了一种可枢转的起重机设备，这种可枢转的起重机设备可以吊到塔架顶部，其中，其可以用于提升发电机单元。这种现有技术起重机被构造为两个跨所述塔架的臂架（jib-frame），臂架通过在塔架基底处的绞盘而上升就位、并且在离顶部某些距离附连到塔架的枢转轴线上安装。同样可以利用在塔架基底处的绞盘来实现发电机单元的提升。为了改进发电机提升装备的机械优点，提议使用滑车组（block-and-tackle），而不是所描述的简单的滑轮布置。再次利用缆绳和地面上的绞盘通过使起重臂构件枢转来实现发电机单元在塔架上的定位。

这种现有技术重物提升布置相对复杂，并且需要坚实的地基来用于牢固固定绞盘，特别地用于拽引绞盘，绞盘用来提升发电机。这种布置也可能导致在塔架结构中较大的暂时载荷，而这种较大的暂时载荷可能对塔架强加关键的结构设计要求。现有技术方法还需要在地面和塔架上的人员团队和/或用于在塔架与地面之间通信的可靠的遥控系统。现有技术系统也在可提升的负载重量方面受到显著限制。可以结合相对柔性的绳索仅使用滑轮或滑车组布置，相对柔性绳索能够在处于张力下时围绕滑轮弯曲，而不损失强度，且这种局限性继而限制现有技术提升系统的承载能力。这种局限性不仅适用于待提升的主要负载的重量，而且也适用于起重机本身的重量，起重机本身也使用绳索和滑轮通过绞盘吊到塔架上。

发明内容

为了克服现有重物提升设备和方法的上述和其它缺点，本发明设想到一种用于从塔架的基底区域向塔架的升高区域提升负载的起重机设备，该起重机设备包括：

起重机提升装置，其使用支承于塔架的升高区域处的一个或多个起重机提升缆绳来用于将起重机设备提升到塔架上的起重机安装位置，

两个吊杆臂，其适于从塔架的升高区域向外移位，每个吊杆臂的远端区域具备用于支承一个或多个负载提升缆绳的缆绳支承装置，

吊杆支承框架，其用于支承吊杆臂使得吊杆臂可以在起重机设备的所述提升到起重机安装位置期间布置于塔架的任一侧上，和/或使得吊杆臂可以在提升所述负载期间布置于负载的任一侧上，

负载提升装置，其支承于一个或两个吊杆臂的远端区域处，负载提升装置使用一个或多个负载提升缆绳用于提升所负载到升高区域。

将起重机提升装置合并到起重机设备本身内允许起重机将其本身顺着塔架向上提升到其安装点，而不需要例如从地面高度操作的长缆绳和绞盘。通过在起重机设备的吊杆臂上设置负载提升装置，可以类似地执行主要负载提升操作，而不需要从地面高度操作的长缆绳和绞盘。因此起重机可以在塔架基底处组装并且将其本身自主地提升到顶部，其可以安装和部署于顶部，而不需要来自地面高度的显著干预，并且在顶部，其可以执行负载提升操作而不需要来自地面高度的显著干预。因此，本发明的起重机设备可以更独立于地面高度人员和装备而操作，这意味着其部署可以基本上独立于塔架高度进行。

根据本发明的起重机设备的一变型，负载提升装置可包括一个或多个第一拉索千斤顶，一个或多个第一拉索千斤顶被布置成用于在负载提升缆绳上施加牵拉作用，和/或负载提升装置可包括一个或多个第二拉索千斤顶，一个或多个第二拉索千斤顶被布置成在起重机提升缆绳上施加牵拉作用。拉索千斤顶相对于它们自身的大小和重量具有很高的负载提升能力，并且因此它们的使用能允许起重机设备的总重量保持最小，或者使起重机设备的总提升能力最大。

根据本发明的起重机设备的另一变型，吊杆支承框架包括吊杆移位装置，其用于使吊杆臂相对于所述吊杆支承框架在收回状态与部署/展开（deployed）状态之间移位。以此方式，相对较长的吊杆臂可能在提升期间保持安全地存放/仓储，以便减小起重机设备的尺寸。