专利名称：风力发电机组的叶片更换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术，尤其涉及一种风力发电机组的叶片更换装置。
背景技术：
风力发电技术是可再生能源利用技术，随着风电技术和风力发电机组性能的逐步 改进、提高，风力发电机组越来越经济和高效，风力发电机组的单机容量也不断增大，风力 发电技术的发展非常迅速。但是，随着风力发电机组单机容量的不断增大，机组上各部件的 维护难度也不断增加，风力发电机组的维护成本不断提高，因此，如何有效地对风力发电机 组上的部件进行维护变得非常重要。目前，一般是在风力发电机组上配置维修吊车，通过利用风力发电机组自带的维 修吊车，对包括齿轮箱在内的机组的大多数部件进行维护和更换，可极大地降低机组的维 护成本。但是，相对于机组的其它部件，机组上叶片的更换难度更大，这是因为(1)叶片 的外型尺寸较大，其受环境影响尤其是风况的影响比较大；(2)叶片没有明确地吊点，虽然 可以利用叶片的叶根螺栓作为吊点，但将叶根螺栓作为吊点不利于叶片的拆卸和安装；(3) 叶片的安装位置不利于维修吊车对其直接进行操作；(4)由于主轴是倾角，叶片是锥角，使 得叶片安装时连接的法兰为倾斜状态，法兰的对接会非常困难。以上可以看出，当风力发电 机组的叶片因损坏需要更换时，仅依靠现有的维修吊车进行更换将无法完成，或者非常困 难。此外，现有陆上风力发电机组在更换叶片时，也可将整个叶轮拆下，并在地上完成 叶片更换后，再将叶轮安装到风力发电机组上，但是这种维修需要大型的吊装设备、宽阔的 场地，并且需要拉风绳，其更换过程难度也较大，且维修成本非常高。同时，对于离岸型风力 发电机组，如海上风力发电机组的维修，由于没有专用的海上风力发电机组的吊装设备，以 及场地因素的制约，该种维修方法显然无法使用。综上可以看出，现有风力发电机组在对叶片进行更换时，若利用维修吊车则无法 完成叶片的更换，或者叶片更换难度非常大；若利用将整个叶轮拆下进行更换，不但更换难 度大，成本高，且也不适用于离岸型风力发电机组上叶片的更换。
实用新型内容本实用新型提供一种风力发电机组的叶片更换装置，可有效克服现有风力发电机 组叶片更换困难的问题，提高叶片更换的便利性，减少叶片更换难度和更换成本。本实用新型提供一种风力发电机组的叶片更换装置，包括吊装框架和叶片安装 架，其中，所述吊装框架上设置有套设在风力发电机组的塔筒上的通孔；所述叶片安装架包 括平移机构和转角机构，所述平移机构滑设在所述吊装框架上；所述转角机构设置在所述 平移机构上，且所述转角机构上设置有固定叶片的叶片夹紧机构。上述的风力发电机组的叶片更换装置中，所述吊装框架可包括第一框架和第二框 架，所述第一框架和第二框架对接形成所述通孔；所述平移机构滑设在所述第二框架上。[0009]上述的 风力发电机组的叶片更换装置中，所述吊装框架上可设置有卷扬机构。所 述通孔的内壁上可设置有防碰撞机构。所述通孔的内壁上还可设置有抱紧所述塔筒的抱紧 机构。所述抱紧机构具体可为液压抱紧机构。所述抱紧机构数量至少为两个，且均勻对称 的设置在所述通孔的内壁上。上述的风力发电机组的叶片更换装置中，所述吊装框架上可设置有滑轨，所述平 移机构通过所述滑轨滑设在所述吊装框架上。上述的风力发电机组的叶片更换装置中，所述转角机构的一端铰接在所述平移机 构上，所述转角机构的另一端连接有转角驱动机构。上述的风力发电机组的叶片更换装置中，所述叶片夹紧机构包括至少两个以上的 夹紧杆，所述至少两个以上的夹紧杆对称设置在所述转角机构上，且各夹紧杆顶端设置有 与叶片形状适配的夹紧头。本实用新型提供的风力发电机组的叶片更换装置，通过在吊装框架上设置平移机 构和转角机构，在叶片更换过程中，可利用吊装框架对整个装置进行上下移动，通过平移机 构和转角机构对叶片的安装位置和角度进行调整，从而可有效实现叶片的更换，在叶片更 换过程中不需要拆卸叶轮，使得叶片的更换过程非常简单、便利，可有效降低叶片更换的难 度，降低叶片更换成本，且可适用于离岸型风力发电机组上叶片的更换。
图1为本实用新型风力发电机组的叶片更换装置实施例的结构示意图；图2为本实用新型实施例风力发电机组的叶片更换装置更换叶片时的结构示意 图；图3为本实用新型实施例风力发电机组的叶片更换装置更换叶片时的俯视图。附图标记1-吊装框架； 2-叶片安装架；11-通孔；3-塔筒；21-平移机构；22-转角机构；4-叶片；23-叶片夹紧机构； 12-第一框架；13-第二框架； 5-卷扬机；6-防碰撞机构；7-抱紧机构； 8-滑轨；9-铰链；10-转角驱动机构。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。本实用新型提供的风力发电机组的叶片更换装置可包括吊装框架和叶片安装架， 其中，吊装框架上设置有通孔，该吊装框架可通过该通孔套设在风力发电机组的塔筒上，以 便吊装框架可沿塔筒上下移动，从而实现整个风力发电机组的叶片更换装置在风力发电机组上的上下移动；叶片安装架包括滑设在吊装框架上的平移机构，且该平移机构上设置有 转角机构，转角机构上设置有叶片夹紧机构，通过转角机构和平移机构可有效对固设在叶 片夹紧机构上的叶片进行角度调整，以便于叶片的安装。本实用新型提供的风力发电机组 的叶片更换装置可通过叶片夹紧机构对叶片进行安装和固定，并可通过平移机构和转角机 构对叶片的安装角度进行调节；同时，可通过吊装框架将整个风力发电机组的叶片更换装 置移动到风力发电机组的合适位置，以便对安装角度调整好后的叶片进行安装，使得叶片 的安装非常便利和可靠，降低了叶片安装的难度，同时也可对叶片进行拆卸。本实用新型提 供的风力发电机组的叶片更换装置结构简单，可有效实现对风力发电机组上的叶片的 更换 和拆卸，且可适用于离岸型风力发电机组上叶片的更换和拆卸。具体地，下面以具体实施例 对本实用新型技术方案进行详细的说明。图1为本实用新型风力发电机组的叶片更换装置实施例的结构示意图；图2为本 实用新型实施例风力发电机组的叶片更换装置更换叶片时的结构示意图；图3为本实用新 型实施例风力发电机组的叶片更换装置更换叶片时的俯视图。如图1、图2和图3所示，本 实施例风力发电机组的叶片更换装置包括吊装框架1和叶片安装架2，该吊装框架1上设置 有通孔11，该通孔11用于套设在风力发电机组的塔筒3上；叶片安装架2包括平移机构21 和转角机构22，该平移机构21滑设在吊装框架1上，转角机构22设置在平移机构21上，该 转角机构22可相对于平移机构21转动，且转角机构22上设置有固定叶片4的叶片夹紧机 构23。本实施例中，当需要对风力发电机组上的叶片进行更换时，可首先将上述的吊装 框架1套设在风力发电机组的塔筒3上，同时，将叶片4安装在叶片夹紧机构23上；然后， 再将吊装框架1沿着塔筒3移动到合适位置后固定下来，并通过平移机构21的平移和转 角机构22的转动将固定在叶片夹紧机构23上的叶片4调整到合适角度和位置，即将叶片 4的叶根调整至待安装的叶轮相应位置，此时，即可将叶片4固定安装到风力发电机组的叶 轮上。本实施例中，吊装框架1可由两部分组成，具体地，如图1所示，吊装框架1可包括 第一框架12和第二框架13，第一框架12和第二框架13对接后可形成通孔11，且平移机构 21滑设在第二框架13上，其中，第一框架12和第二框架13对接处，可分别设置有连接锁 紧装置，如螺栓等，以便第一框架12和第二框架13对接时可通过连接锁紧装置将二者固定 在一起，这样，当需要更换叶片时，可首先将第一框架12和第二框架13分开并分别套在塔 筒3的两侧，然后再将二者通过锁紧装置连接起来，从而可实现将吊装框架1套设在塔筒3 上。本实施例中，平移机构21可在吊装框架1上水平移动，以便对安装在叶片夹紧机 构23上的叶片进行水平位置的调整，同时，为便于平移机构21在吊装框架1移动的稳定性 和便利性，可在吊装框架1上设置滑轨，使得平移机构21可通过滑轨滑设在吊装框架1上， 具体地，如图1所示，可在第二框架13上设置有滑轨8，平移机构21可通过滑轨8滑设在第 二框架13上，从而使得平移机构21可沿着滑轨8做水平方向的移动，平移机构21运行平 稳、可靠。本实施例中，转角机构22可相对于平移机构21转动，以便于通过转角机构22的 转动，对安装在叶片夹紧机构23上的叶片的角度进行调整，其中，转角机构22的一端可铰接在平移机构21上，转角机构22的另一端可设置有转角驱动机构，以便在转角驱动机构的 驱动下，转角机构22可绕着平移机构21旋转，从而将其上安装的叶片4旋转至合适的角 度，具体地，如图1所示，转角机构22的上端可通过铰链9铰接在平移机构21上，转角机构 22的下端可与固设在第二框架13上的转角驱动机构10连接，转角驱动机构 10运转时，转 角机构22的下端就会随着转角驱动机构10 —起转动，而转角机构22的上端即可绕着平移 机构21转动，可以看出，通过控制转角驱动机构10的运动，即可控制与其连接的转角机构 22旋转一定的角度，从而可将安装在叶片夹紧机构23上的叶片4旋转至合适的位置。本实施例中，为便于对吊装框架1沿塔筒3上下移动，可在吊装框架1上设置有卷 扬机构，具体地，如图1所示，可在第一框架12和第二框架13对接后的四个角上分别设置 有卷扬机5，更换叶片时，可将卷扬机5上的钢丝绳挂在风力发电机组的机舱的吊点上，当 需要升降吊装框架1时，即可运行卷扬机5，使得吊装框架1可沿着塔筒3上下移动，以便将 安装在叶片夹紧机构23上的叶片4移动到待安装位置。实际应用中，也可根据实际的需要 在吊装框架1上安装合适数量的卷扬机，以使得吊装框架1可在卷扬机的作用下运动到合 适位置。本实施例中，为避免叶片更换过程中吊装框架1与塔筒3之间碰撞而产生的不良 影响，还可在通孔11的内壁上设置防碰撞机构，具体地，如图1所示，可在第一框架12和第 二框架13上设置多个防碰撞机构6，且该多个防碰撞机构6均勻设置在通孔11内壁上，其 中，防碰撞机构6具体可以为弹性部件，如弹簧部件或具有弹性的橡胶部件等，在此并不做 限制。本实施例中，为将吊装框架1稳定地固定在塔筒3上，防止吊装框架1转动，提高 风力发电机组的叶片更换装置工作时的稳定性，可在通孔11内壁上设置有抱紧机构，以通 过抱紧机构抱紧塔筒，将吊装框架1固定在塔筒3上，具体地，如图1所示，可在第一框架12 和第二框架13上设置抱紧机构7，抱紧机构7的设置数量至少应该为两个以上，且均勻对称 的设置在通孔11的内壁上，实际应用中，抱紧机构7可为液压抱紧机构，可通过液压控制来 抱紧塔筒，将吊装框架1固定在塔筒3上。本实施例中，叶片夹紧机构23可包括两个以上的夹紧杆，该至少两个以上的夹紧 杆设置转角机构22上，且各夹紧杆顶端可设置有与待夹紧的叶片形状适配的夹紧头，以便 利用该两个以上的夹紧杆及夹紧头将叶片紧紧夹住，具体地，如图1所示，可在转角机构22 上设置四个对称设置的夹紧杆，各夹紧杆上均设置有夹紧头，且夹紧杆前后位置可以调节， 从而可通过调节夹紧杆的前后移动，将叶片4紧紧夹在四个夹紧杆之间，可有效实现叶片 的夹紧安装。为对本实用新型实施例技术方案有更好的了解，下面将以本实施的具体应用进行 说明。本实施例风力发电机组的叶片更换装置可应用于风力发电机组的叶片的更换中， 其中叶片的更换可具体包括以下步骤步骤101、将吊装框架1的第一框架12和第二框架13吊到风力发电机组的塔筒3 的两侧，并在塔筒3的底部将第一框架12和第二框架13对接并固定在一起，使得塔筒3穿 过吊装框架1的通孔11;步骤102、将吊装框架1上的卷扬机5上的钢丝绳挂在风力发电机组的机舱的吊点上，运行卷扬机5，将吊装框架1沿着塔筒3吊到一定的高度后，该高度可足够将叶片4纵向放入叶片夹紧机构23内；步骤103、利用地面吊装设备将叶片4纵向放入叶片夹紧机构23内，同时，调节夹 紧杆，使得夹紧头将叶片4紧紧夹持住，实现叶片4的安装；步骤104、撤掉地面上的吊装设备，启动吊装框架1上的卷扬机5，带动吊装框架1 向上移动，并移动到合适位置时关闭卷扬机5，并利用抱紧机构7紧紧抱住塔筒3，使得吊装 框架1可相对于塔筒3固定；步骤105、通过平移机构21沿吊装框架1的水平移动，以及转角机构22的转动，调 节相对于平移机构21和转角机构22固定的叶片4至一定位置，使得叶片4的根部可与待 安装部位配合，此时，即可将风力发电机组上的根部螺栓与叶片4上的安装孔对合在一起；步骤106、拧紧叶根螺栓上的螺母，即可将叶片4固定在风力发电机组上，叶片4固 定完成后，即可松开叶片夹紧机构23，将叶片4从风力发电机组的叶片更换装置上松下，并 通过卷扬机5将整个风力发电机组的叶片更换装置放下，从而实现叶片的更换。可以看出，通过本实施例风力发电机组的叶片更换装置可有效实现叶片的更换， 叶片更换过程中不需要拆卸风力发电机组上的叶轮，且更换叶片时也不需要拉风绳，受场 地影响较小；而且，由于叶片更换过程中不需要利用叶根螺栓作为吊点，可方便叶片的安装 操作，有利于保护叶根螺栓，叶片更换过程简单、方便；同时，由于叶片更换过程中受场地影 响较小，可适用于离岸型风力发电机组的叶片的更换。此外，利用本实施例风力发电机组的 叶片更换装置还可实现叶片的拆卸，其操作过程与上述叶片安装过程相反，在此不再赘述。综上，本实施例风力发电机组的叶片更换装置通过在吊装框架上设置平移机构和 转角机构，在叶片更换过程中，可利用吊装框架对整个装置进行上下移动，通过平移机构和 转角机构对叶片的安装位置和角度进行调整，从而可有效实现叶片的更换，在叶片更换过 程中不需要拆卸叶轮，使得叶片的更换过程非常简单、便利，可有效降低叶片更换的难度， 降低叶片更换成本，且可适用于离岸型风力发电机组上叶片的更换。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1.一种风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，包括吊装框架和叶片安装架，其 中，所述吊装框架上设置有套设在风力发电机组的塔筒上的通孔；所述叶片安装架包括平 移机构和转角机构，所述平移机构滑设在所述吊装框架上；所述转角机构设置在所述平移 机构上，且所述转角机构上设置有固定叶片的叶片夹紧机构。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述吊装框架 包括第一框架和第二框架，所述第一框架和第二框架对接形成所述通孔；所述平移机构滑 设在所述第二框架上。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述吊装框 架上设置有卷扬机构。
4.根据权利要求1或2所述风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述通孔的内 壁上设置有防碰撞机构。
5.根据权利要求1或2所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述通孔的 内壁上设置有抱紧所述塔筒的抱紧机构。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述抱紧机构 为液压抱紧机构。
7.根据权利要求5所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述抱紧机构 数量至少为两个，且均勻对称的设置在所述通孔的内壁上。
8.根据权利要求1所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述吊装框架 上设置有滑轨，所述平移机构通过所述滑轨滑设在所述吊装框架上。
9.根据权利要求1或8所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述转角机 构的一端铰接在所述平移机构上，所述转角机构的另一端连接有转角驱动机构。
10.根据权利要求1所述的风力发电机组的叶片更换装置，其特征在于，所述叶片夹 紧机构包括至少两个以上的夹紧杆，所述至少两个以上的夹紧杆对称设置在所述转角机构 上，且各夹紧杆顶端设置有与叶片形状适配的夹紧头。
专利摘要本实用新型公开了一种风力发电机组的叶片更换装置。该装置包括吊装框架和叶片安装架，其中，所述吊装框架上设置有套设在风力发电机组的塔筒上的通孔；所述叶片安装架包括平移机构和转角机构，所述平移机构滑设在所述吊装框架上；所述转角机构设置在所述平移机构上，且所述转角机构上设置有固定叶片的叶片夹紧机构。本实用新型提供的风力发电机组的叶片更换装置结构简单，可有效实现对风力发电机组的叶片的更换和拆卸。
文档编号B23P19/04GK201871918SQ20102050733
公开日2011年6月22日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者谭贤顺, 马文勇, 黎焱 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司