[发明专利]自动标记线控制系统和使用该自动标记线控制系统处理风力涡轮机部件的方法

说明书

一种用于在使用抬升设备对风力涡轮机进行操作期间处理风力涡轮机部件的标记线控制系统。所述标记线控制系统包括标记线控制模块(74，164)，所述标记线控制模块具有：外壳(80)；至少两个绞车(126，128)，其设置在所述外壳内，每个绞车具有标记线线缆(130，132)；控制器(146)，其设置在外壳内并操作性联接到所述至少两个绞车；以及电源(148)，其设置在外壳(80)内并操作性联接到所述至少两个绞车。一种在使用抬升设备对风力涡轮机进行操作期间处理风力涡轮机部件的方法包括以下步骤：将标记线控制模块联接到抬升设备和风力涡轮机部件；并且操作标记线控制系统以实现风力涡轮机部件的位置。

技术领域

本发明总体上涉及风力涡轮机，并且更具体地，涉及用于在例如风力涡轮机组装期间处理风力涡轮机部件的自动标记线控制系统以及在风力涡轮机组装期间使用自动标记线控制系统处理风力涡轮机部件的方法。

背景技术

风力涡轮机用于使用可再生资源而不用燃烧化石燃料来产生电能。通常，风力涡轮机将来自风的动能转换成电能。水平轴风力涡轮机包括：塔架；机舱，其位于塔架的顶点处；以及转子，其具有中心毂和多个叶片，叶片联接到毂并且从毂向外延伸。转子被支撑在从机舱延伸的轴上，该轴要么直接要么间接地与被容纳在机舱内的发电机操作性联接。因此，当风迫使叶片旋转时，发电机产生电能。

近年来，风力发电已成为一种更具吸引力的替代能源，并且风力涡轮机、风力发电场等的数量在陆地和海上都有显著增加。另外，风力涡轮机的尺寸也显著增加，现代风力涡轮机叶片的长度扩展到50米至80米之间并且风力涡轮机塔架的高度超过200米。预计风力涡轮机部件和风力涡轮机高度的尺寸未来将持续增加。然而，风力涡轮机部件尺寸的增大，在风力涡轮机的组装、拆卸或维护期间提出了挑战。在组装、拆卸或维护期间，大型起重机通常被带到风力涡轮机现场，以有助于处理风力涡轮机部件。在这方面，起重机被配置为将各种风力涡轮机部件(包括例如机舱、毂和叶片)高高地抬升在空中。与使用大型起重机相关的成本高昂得令人难以承受，制造商不断努力在这些操作中有效地利用起重机。

在传统方法中，在大型起重机进行抬升期间对风力涡轮机部件的控制是使用从抬升部件延伸到地面的一条或更多条标记线来实现的。在地面上，服务人员手动抓住标记线，并以协调的方式移动标记线，以控制被抬升的风力涡轮机部件，并将部件定位在期望位置。由于现代风力涡轮机部件尺寸庞大、将风力涡轮机部件升高在空中的极高高度以及在升高高度处存在显著的风速，因此常常需要一大群服务人员以协调方式工作，从而对风力涡轮机部件进行控制和定向。另外，由于大量的服务人员会难以以协调方式移动并且在现代风力涡轮机所需高度处的风是不可预测的，导致对风力涡轮机部件进行控制和定向的手动过程是耗时的。因此，在起重机的成本和与人工劳力相关的成本之间，风力涡轮机的组装、拆卸或维护会是高的。

此外，与用大型起重机抬升风力涡轮机部件关联的索具往往是正被抬升的特定部件特定的。举例来说，将机舱抬升到塔架顶部所需的索具(包括标记线装置)通常不同于将转子毂或风力涡轮机叶片抬升到塔架顶部所需的索具。为了抬升各种风力发电机组部件而更换索具和标记线是耗时的，因此延长了大型起重机的使用。这进而进一步增加了与风力涡轮机操作关联的成本。

近年来，已有一些使对正被起重机抬升的部件进行控制和定向所需的人工劳动量最小化的尝试。这种方法通常包括安装到起重机吊架的滑轮装置、绞车，绞车被安装到起重机底座并具有沿着起重机吊架、围绕滑轮并延伸到部件或安装到部件的轭架的控制线缆。诸如，可由起重机的操作者将绞车的各种控制件定位在起重机的底座处。然而，这样的系统也有其缺点。在这方面，大型起重机必须被改造，以针对这种系统进行特定调整，并常常包括起重机的吊架或其他部分上的复杂的托架和滑轮装置。此外，控制系统的部件不是独立的，而是分散在起重机上，包括在起重机吊架、起重机底座上的各种元件(例如，绞车)和起重机驾驶室中的各种元件，以有助于对绞车和控制线缆进行控制。另外，将各种控制线缆装配到部件的索具可以是正被起重机抬升的特定风力涡轮机部件特定的。