[发明专利]风力涡轮机提升装置

说明书

所提出的发明描述了一种被实现成有助于负载（L）与风力涡轮机组件（5）对准的提升装置（1），该提升装置（1）包括：用于将负载（L）吊装到风力涡轮机组件（5）的起重机装置（10）；用于在提升操纵期间稳定负载的拉线装置（12、13、17）；被实现成在提升操纵期间检测风力涡轮机组件（5）相对于负载（L）的运动的传感器装置（21、22、23）；用于调节负载（L）相对于风力涡轮机组件（5）的位置的致动器装置（12W、13W、18W）；以及用于控制致动器装置（12W、13W、18W）的致动器以减少所检测的相对运动的控制装置（4）。所提出的发明进一步描述了一种使负载（L）与风力涡轮机组件（5）对准的方法。所提出的发明还描述了可装载到提升装置（1）的控制单元（4）的存储器中的计算机程序产品。

技术领域

本发明描述了一种有助于负载与风力涡轮机组件对准的提升装置以及将负载与风力涡轮机组件对准的方法。

背景技术

在风力涡轮机安装期间，风力涡轮机的不同部件（塔架区段、机舱、毂、叶片、发电机单元等等）可以被起重机提升到部分安装的风力涡轮机。一些类型的负载（例如转子叶片）需要与目标精确对准以便被连接到部分安装的风力涡轮机。“目标”可以被理解为风力涡轮机组件上的特定接合部，例如偏航环是机舱的目标；桨距环是转子叶片的目标等等。然而，将负载与其目标对准会是困难的。已知类型的提升装置的问题是负载和风力涡轮机组件之间的相对运动，这使得负载与目标的对准过程冗长且乏味，并且这将风力涡轮机安装过程限制于有利的天气条件。

负载提升操纵在离岸风力涡轮机的情况下特别有挑战性。被安装在大约30 m的水深中的离岸风力涡轮机与地面风力涡轮机相比通常尺寸更大，并且可以具有在60-80 m的范围内或甚至更大的塔架高度。当离岸风力涡轮机被单桩支撑时，波浪作用和水流导致显著的塔架摇摆。这样的离岸风力涡轮机在正常条件下可以以大约200 mm的幅度摇摆，并且在极端条件下幅度可以超过1米。

风力涡轮机塔架也会由于风而摇摆。另外，悬吊的负载也受到风的影响并且会不规律地移动。特别有挑战性的是将需要精确位置匹配的部件与其在风力涡轮机组件上的目标对准——例如悬吊的转子叶片的根端与毂盖（spinner）或毂上的桨距环对准。由于这些原因，负载与风力涡轮机组件上的目标的对准和附接是冗长且耗时的过程。该过程还会在不利条件下对工人造成风险。因此，每当塔架摇摆得太厉害以致不允许负载对准时，安装过程被中断，从而导致停机时间和附加的成本。

已知使用拉线来稳定悬吊负载并且减少负载的自由摆动，甚至在不利风力条件下也是如此。然而，在风力涡轮机安装中，主要问题是风力涡轮机塔架会显著地摇摆，从而使得难以将负载与其目标对准。减小风力涡轮机组件的摇摆的一种方式可以是在塔架的上部区域中布置水填充的箱来作为液体阻尼器。然而，这种方法是昂贵的且不能完全消除风力涡轮机塔架的摇摆，使得负载和目标的对准仍是个问题。预期的是，随着风力涡轮机高度的增加以及离岸风力涡轮机定位在更深水域，这一问题将在未来几年变得更加严重。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种将负载吊装到风力涡轮机组件的改进方式。

该目的通过权利要求1的提升装置；通过权利要求11的将负载与风力涡轮机组件对准的方法；以及通过权利要求15的计算机程序产品来实现。

根据本发明，提升装置被实现成有助于负载与风力涡轮机组件的对准，并且包括：用于将负载吊装到风力涡轮机组件的起重机装置；用于在提升操纵期间稳定负载的拉线装置；被实现成在提升操纵期间检测风力涡轮机组件相对于负载的运动的传感器装置；用于调节负载相对于风力涡轮机组件的位置的致动器装置；以及用于控制致动器装置的致动器以减少所检测的相对运动的控制装置。