风轮机叶片的运输和堆叠的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运输风轮机叶片的方法及套件以及一种使叶片堆叠的方法。
【背景技术】
[0002]如今，风轮机叶片由配有先进而昂贵的专用设备的卡车进行运输。这是由于叶片的重量和大小所致，其大小继续增加并逼近接近100米的长度。此前，当叶片更短时，可以使用普通的平板拖车。
[0003]如今已知的运输叶片的方式示出在丹麦专利176923B1中，其中大型框架被连接到叶片根部。位于卡车上的液压顶升设备被连接到框架，以便提升、保持并牵拉叶片根部进行运输。另外，非驱动推车用作叶片梢部的翼展方向支撑。因为液压顶升设备位于并支撑在卡车上，叶片重量在卡车上的负荷变得很高。这对于由卡车施加在路面上的车轴压力(受到法规限制)是关键的。另外，因为负荷较高并且卡车在这样的构造下不得不远离叶片根部，顶升设备有必要将较大的力和扭矩施加在叶片根部上并由此施加在叶片上。
[0004]因此，一种运输的简化方法将是有利的，其降低了作用在车辆上的车轴压力并且在叶片上施加更少的力和扭矩，并且一种用于堆叠叶片供海上运输使用的简化方法也是有利的。
[0005]另外，因为离岸风电市场在不断扩大，需要改进叶片的堆叠供海上运输使用。在美国专利8，602，700中描述了一种已知的方法，其示出了一种具有双框架的系统，其中内框架单独供陆上运输使用，而附加的外框架连同内框架一起必须被设置用于堆叠叶片供海上运输使用。
[0006]本发明的另一目的是提供现有技术的替代形式。
【发明内容】
[0007]本发明的一个方面涉及一种运输用于风轮发电机的叶片的方法，所述方法包括:
[0008]将叶片根部支撑框架附接至所述叶片的根部凸缘，其中:所述根部支撑框架包括由至少两个腿支撑的主要支撑部分，并且包括适于附接至所述叶片的所述根部凸缘的附接部分，并且联接部分布置成连接到运输单元；
[0009]将叶片翼展方向支撑框架附接至所述叶片的翼展部，其中:所述翼展方向支撑框架包括摇篮状支撑部分，所述摇篮状支撑部分适于接合并支撑所述叶片的翼展表面部分；并且其中所述翼展方向支撑框架被布置成接收具有至少两个车轴和四个车轮的第一车轮基部；
[0010]将所述第一车轮基部连接到所述翼展方向支撑框架；以及
[0011]将运输单元连接到所述根部支撑框架，其中所述运输单元包括承载结构并包括具有至少一个车轴和两个车轮的至少一个第二车轮基部，并且
[0012]其中，所述运输单元在连接到所述根部支撑框架之前移入部分地位于所述叶片根部下方的位置;并且其中所述第二车轮基部位于所述叶片下方，并且所述承载结构位于所述根部支撑框架下方。
[0013]所述叶片的一端(即根端)可使用所述运输单元提高到运输位置。当标准的卡车或拖车连接到所述运输单元时，通常用于提高标准拖车的标准的气动或液压提升装置可用于提高所述运输单元的一端并由此提高所述根部支撑框架，因此提高所述叶片的所述根端。当所述运输单元移入位于所述叶片下方的位置，使得所述第二车轮基部位于所述叶片下方且所述承载结构位于所述根部支撑框架下方时，所述叶片的所述根端的负荷分布在所述卡车或拖车和所述第二车轮基部之间，降低了所述卡车或拖车的车轴压力。此外，当所述承载结构位于所述根部支撑框架下方时，仅可从所述运输单元施加竖直负荷，使得施加在所述叶片上的力和扭矩与现有技术比较大大降低。为了将所述第一车轮基部连接到所述翼展方向支撑框架，叉车或起重机可用于将所述叶片抬起到合适的位置。所描述的方法特别适用于将叶片从制造现场运至海边存储和出货区，这样所述运输单元和所述第一车轮基部可反复使用。这与具有大量运输单元和车轮基部的情况(将跟随每个叶片并与每个叶片留在一起)比较是有经济效益的。另外，所述叉车或所述起重机然后可留在现场并且也反复使用。
[0014]所述摇篮状支撑部分可由至少两个腿支撑，所述至少两个腿能至少在支撑位置和运输位置之间移动，并能至少在运输位置和支撑位置之间移动，并且其中手动执行或使用动力源执行所述腿的移动。这样的腿可用于保持叶片的翼展部离开地面。这使得更易于将所述叶片与叉车或起重机接合。另外，当保持所述叶片远离地面时，可避免由于霉菌导致的变色和曳力增加。
[0015]所述叶片的一部分以及所述翼展方向支撑框架可在所述第一车轮基部被连接之前向上提升并远离地面，其中通过将所述至少两个腿延伸到叶片提升位置来执行提升，所述叶片提升位置高于支撑位置。使用所述腿来提升所述翼展方向支撑框架以及所述叶片的一部分能够在不使用诸如叉车或起重机的附加装置的情况下连接以及断开所述第一车轮基部。提升操作可使用液压动力源来完成。必要的实际提升可介于从0.05米至0.15米的范围内。这样的构造适用于与公路运输向结合的储存，其中受益于免除了叉车或起重机(将需要两个)。一个位于所述叶片的制造现场附近的储存设施处，一个位于所述叶片将运输到达的现场。这样的两个起重机或叉车将具有相当低的利用程度。
[0016]所述根部支撑框架和所述翼展方向支撑框架可在运输所述叶片使其远离制造现场之前附接至所述叶片。这意味着，当第一车轮基部、卡车或拖车以及可选的运输单元可使用时，起重机可能不需要进一步运输所述叶片。一个例外可能是关于海上运输，在海上承载器并非滚上滚下类型的情况下，货物不得不提升到船上。在这样的情况下，提升吊索可在所述支撑框架的位置处围绕所述叶片卷绕，然后可确保吊索在提升期间不会滑动或改变位置。另外，当所述支撑框架不用作提升锚时，它们不需要进行测试和批准用于这样的用途。
[0017]所述根部支撑框架的所述附接部分优选地被连接到所述叶片根部凸缘的最下面部分。易于将所述叶片与所述根部支撑框架连接以及断开，这是因为避免了使用梯子到达较高的附接件并且可从地面实现。
[0018]所述根部支撑框架和所述翼展方向支撑框架可保持附接至所述叶片，进行公路运输和/或海上运输和/或铁路运输以及任何过渡性临时储存，直到所述叶片将要装设在风轮机上，此时叶片被附接至起重机，并且所述根部支撑框架和所述翼展方向支撑框架被移除。这意味着，所述叶片可一直安全可靠地抵靠所述支撑框架，直到装设。所述支撑框架可通过使用第一车轮基部、卡车或拖车和运输单元来公路运输所述叶片。所述支撑框架还可使用铁路运输，这是因为所述支撑框架可与铁路运输系统上的固定装置接合。另外，所述支撑框架可用于将所述叶片附接于海上承载器的堆叠系统中。此外，所述支撑框架可用于在储存期间支撑所述叶片。因此，所述支撑框架是非常灵活的，因为它们在所有这些情况下都是有用的。尤其是与每当所述叶片不得不从一个地方移动到另一个地方时不得不使所述叶片与不同装置夹持或接合相比。
[0019]在本发明的另一个方面中，所述根部支撑框架和所述翼展方向支撑框架可具有既向下延伸的腿又具有向上延伸的腿，用以为另一根部支撑框架和翼展方向支撑框架提供支撑，其中向上延伸的所述腿为所述另一根部支撑框架和翼展方向支撑框架的向下延伸的腿提供支撑，并且其中所述根部支撑框架和翼展方向支撑框架的所述腿以及所述另一根部支撑框架和翼展方向支撑框架的所述腿的长度适于便于下叶片和上叶片彼此上下堆叠，并且每个叶片分别由所述根部支撑框架和翼展方向支撑框架以及所述另一根部支撑框架和翼展方向支撑框架支撑。这允许叶片的堆叠(特别是针对海上运输)，而无需船舶或驳船上的预装设的支撑装置，或者无需用于固定所述叶片的附加其它架构。
[0020]所述方法可涉及:任何数目的根部支撑框架和翼展方向支撑框架以及另一支撑框架设置有向上延伸的腿，用以为附加根部支撑框架和翼展方向支撑框架提供支撑，以便于将预定数目的叶片上下堆叠。这允许堆叠任何数目的叶片。
[0021]所述方法可进一步涉及:任何数目的根部支撑框架和翼展方向支撑框架以及另一支撑框架设置有向上延伸的腿，用以为附加根部支撑框架和翼展方向支撑框架提供支撑，以便于将预定数目的叶片与多个堆叠起来的叶片相邻地上下堆叠。这便于叶片不只是堆叠在一个堆叠中，而是可以堆叠在两个或更多个相邻的堆叠中。
[0022]所述方法还可涉及:所述根部支撑框架和翼展方向支撑框架分别被连接到由所述根部支撑框架和翼展方向支撑框架支撑的任何根部支撑框架和翼展方向支撑框架。这固定了所述叶片的堆叠，在波涛汹涌的海上这可能是必要的。
[0023]还可连接相邻根部支撑框架，这更进一步固定了堆叠起来的叶片。
[0024]所述根部支撑框架可包括铰链，从而允许所述叶片在所述叶片根部处围绕水平轴线枢转。通过允许所述叶片枢转，与保持所述叶片水平的情况比较，便于更多数目的叶片被堆叠在更低的堆叠中。当下叶片向下枢转时，所述叶片的所述梢端将降低。这意味着，相反指向的下一个上叶片可放置成其根端随所述下叶片的梢端降低而降低，等等。
[0025]其它或替代方面可涉及到，所述叶片被预弯曲