用于运输和存储至少两个风力涡轮机叶片的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种运输或存储风力涡轮机叶片的方法、以及一种用于运输包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的至少两个风力涡轮机叶片的运输和存储系统。
【背景技术】
[0002]用于由风产生电力的水平轴风力涡轮机的风力涡轮机叶片可为相当大的，并且现今可以长度超过70米且宽度超过4米。叶片典型地由纤维增强聚合物材料制成，并包括迎风壳体部分和背风壳体部分。由于这些大型转子叶片的尺寸和脆性，因而在运输过程中以及在装载和卸载过程中，这些叶片可损坏。这些损坏可使叶片的性能严重地劣化。因此，需要仔细地封装叶片，以确保不损坏叶片。
[0003]然而，由于现代风力涡轮机叶片的长度增加，因而运输叶片逐渐变得愈加复杂和昂贵。运输成本达到用于制造、运输和安装风力涡轮机叶片于风力涡轮机叶片的转子上的总成本的20%并非是罕见的。并且，一些叶片通过诸如卡车、火车和轮船等不同运输方式运输到装配现场。这些运输方式中的一些可对大型载荷、最大高度、最大宽度、运输框架或支撑装置之间的最大间距一一例如地方性法规所规定的那些一一有限制。因此，存在提供适于多种类型的运输装置的运输解决方案的逻辑问题。
[0004]总之，需要使运输解决方案更简单、更安全和更廉价。现有技术示出利用单一容器或其它封装系统来运输多于一个转子叶片的多种解决方案，这是降低运输成本的显见方法。然而，前述限制和限定可增加利用同一封装系统运输多个叶片的困难。
[0005]EP1387802揭示一种用于运输两个直式风力涡轮机叶片的方法和系统，其中第一叶片的根部端部设置在第一封装框架内，第二相邻叶片的尖部端部设置在紧邻设置并连接到第一封装框架的第二封装框架内，其效果是这些叶片以“尖部对根部(tip-to-root)”的配置彼此并排且紧凑地存储。然而，在这种运输系统中，尖部端部框架在叶片的恰好尖部处支撑叶片，而叶片在该处在机械性能方面最为脆弱。进一步地，封装框架设置在根部端面和叶片尖部处。因此，封装框架之间的间距大约等于叶片长度。对于45米或更长的很长叶片而言，由于运输方面的地方性法规和限制，这可能是不可行的。
[0006]US2011/0142660揭示一种风力涡轮机叶片，其设置有穿过叶片的横梁盖的一体化附接孔。附接孔在结构方面构造为用于接收在运输过程中支撑叶片的操纵机构。两个叶片可以尖部对根部的配置来设置，其中一个叶片的尖部端部几乎紧邻第二叶片的根部端部设置。
[0007]W02011/098086揭示一种用于借助于第一有轨车和第二有轨车来运输风力涡轮机部件的系统。一个实施方式示出呈尖部对根部的配置的两个叶片的运输，其中第一框架安装在以滑动和转动方式连接到第一有轨车的第一支撑构件上，且第二框架安装在以转动方式连接到第二有轨车的第二支撑构件上。一个叶片的尖部端部几乎紧邻第二叶片的根部端部设置。
[0008]因此，本发明的目的是获得一种用于存储和运输多个风力涡轮机叶片的新方法和系统，其克服或缓解现有技术的缺点中的至少一个，或者提供一种有用的选择。
【发明内容】
[0009]根据第一方面，这借助于一种用于运输或存储至少两个风力涡轮机叶片并且包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的方法来实现，所述风力涡轮机叶片各自具有根部端部和尖部端部，其中所述方法包括下列步骤:a)将呈第一根部端部托架形式的第一根部端部框架附接到所述第一风力涡轮机叶片的根部端面，b)将所述第一风力涡轮机的尖部端部设置在第一尖部端部框架内，c)将呈第二根部端部托架形式的第二根部端部框架附接到所述第二风力涡轮机叶片的根部端面，d)将所述第二风力涡轮机的尖部端部设置在第二尖部端部框架内，e)放置所述第一风力涡轮机叶片使得所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向，f)将所述第二风力涡轮机叶片放置在相邻并紧邻所述第一风力涡轮机叶片之处使得所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，所述第二方向与所述第一方向大体相反，以及如果尚未连接，则g)将所述第二尖部端部框架连接到所述第一根部端部框架，并将所述第一尖部端部框架连接到所述第二根部端部框架使得所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出所述第一风力涡轮机叶片的根部端部。第一风力涡轮机叶片的尖部端部也可延伸超出第二风力涡轮机叶片的根部端部。如果第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片具有相同长度，则这将必然是这样情况。因此也清楚的是，第一风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第二根部框架，且第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第一根部框架。
[0010]因此，清楚的是两个风力涡轮机叶片设置成彼此大体平行并沿相反方向定向。由于叶片的厚度典型地从根部端部向尖部端部减小，因此叶片可借助于新的“尖部对根部”的布局并借由具有相对小的组合横截面的框架设置在彼此的顶部上。进一步地，与用于支撑第一风力涡轮机叶片的根部和第二叶片的尖部部分的共用框架组件情况相比，新的设置确保了第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分可在更远离尖部端部之处受到支撑。因此，可在叶片的比恰在尖部端部处而言机械性能更强的位置，尖部端部部分受到支撑。第一根部端部托架和第二根部端部托架提供特别简单的解决方案，其中框架或托架可附接到例如叶片的根部端板，而不必支撑叶片外部。因此，可更容易地避免对叶片外表面的外部损坏。尖部端部框架(例如具有容座)可附接到托架，使得当叶片插入尖部端部框架(以及容座)内时，尖部端部延伸超出托架。
[0011]另外，新的运输布局确保了框架组件可设置成在纵向上彼此更接近，由此能够遵守可对用于运输的支撑框架之间的最大距离加以限制的地方性法规。
[0012]根据一有利实施方式，在步骤e)和步骤f)中第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片堆叠到彼此的顶部上，即，使得第二风力涡轮机叶片设置在第一风力涡轮机叶片的上方。有利地，第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片设置成使得它们相应的尖部端部的弦平面大体水平设置。通过“大体水平”意味着弦平面可在相对于水平线而言直到+/-25度内变化，特别是由于弦平面可沿着风力涡轮机叶片的跨距而扭曲。
[0013]在一优选实施方式中，叶片设置成使得叶片的迎风面(或压力面)大体面向下方。
[0014]根据一替代实施方式，在步骤e)和步骤f)中第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片并排堆叠。在这种实施方式中，第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片可有利地设置成使得它们相应的尖部端部的弦平面大体竖向地设置。因此，叶片可例如设置成使得它们借助于面向上的容座在它们的前缘处(其与后缘处相比机械性能更强)受到支撑。
[0015]在用于存储多于两个叶片的堆叠系统中，也可以水平地并且竖向地堆叠叶片，即，呈堆叠阵列形式。
[0016]该方法有利地涉及运输和存储具有至少40米、或至少45米、或甚至至少50米的叶片长度的叶片。叶片可预弯曲，使得当以非加载状态安装到迎风构造的水平风力涡轮机上时，它们将向前弯曲到转子平面外，使得尖部至塔架的容隙增加。
[0017]第一和第二风力涡轮机叶片可被预弯曲。这种预弯曲叶片可设置在尖部端部框架和根部端部框架中，使得在运输中它们可略微或完全变直，例如本申请人的W005005286中所示出的。然而，叶片不需要被强制性地变直。由于叶片在端部附近受到支撑且叶片设置有面向下的迎风面，因此由于作用于叶片中间部位的重力，叶片的自身重量可使叶片变直。
[0018]尖部端部框架优选地包括用于支撑尖部端部部分的容座。因此，第一尖部端部框架包括第一尖部端部容座，且第二尖部端部框架包括第二尖部端部容座。根据特定的解决方案，容座可例如支撑叶片的压力面，或者替代地支撑叶片的前缘。然而，原理上，容座也可支撑叶片的吸入面或甚至叶片的后缘。框架本身可用作提升工具，使得两个或更多叶片可被一次性提升而不会对叶片施加压力。
[0019]在一特别有利实施方式中，第二尖部端部框架以可拆卸方式连接至第一根部端部框架，且第一尖部端部框架以可拆卸方式连接至第二根部端部框架。因此，清楚的是，这些框架可构造为包括根部端部框架和尖部端部框架(或容座)二者的一体解决方案，或者构造为用于根部和尖部的分体的框架。后一解决方案具有如下优点，即仅通过从根部端部框架拆卸下尖部端部框架，第二叶片就可更容易地与第一叶片脱离。
[0020]在另一实施方式中，将叶片连接到或固定