专利名称：用于操纵风轮机叶片的方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及操纵和制造风轮机叶片的方法、操纵系统、风轮机叶片、操纵装置及其使用。
背景技术：
风轮机叶片是现代风轮机中非常重要的部件，并且对于限定风轮机的发电和使用寿命是非常重要的。因此，将叶片从生产位置运输到竖立风轮机的位置需要考虑在运输期间安全地操纵叶片。
风轮机叶片包括光滑的、抛光的并且非常精密的表面，该表面从风轮机叶片的根部朝尖端倾斜。
以前，已使用不同的操纵系统例如围绕叶片表面拉紧的条带或者压紧叶片表面的适当形式的部件来操纵风轮机叶片。但是，公知操纵系统都不太有利，因为它们或者从风轮机叶片上滑落，或者会例如因使叶片表面产生变形而损坏风轮机叶片。在其中长期不能检查风轮机叶片的不稳定运输期间—例如海洋运输或公路运输期间，这些系统特别不利。
通常，操纵系统必须限定刚性结构，长、重且非常柔性的叶片结合进该结构。因此，为了更牢固地夹紧风轮机叶片同时保护风轮机叶片尤其是表面，公知操纵系统的相当大而且复杂。
对于长距离运输，由于操纵系统必须返回风轮机叶片的制造厂，所以操纵系统的大小、重量和价格也是非常重要的问题。因此，竖立风轮机中的运输操纵成本包括用例如卡车或船将庞大但空闲的操纵系统送回的花费。操纵系统的大小和重量常常会超过风轮机叶片。
本发明的一个目的是建立用于操纵风轮机叶片但没有上述缺陷的方法和装置。
具体地，本发明的一个目的是建立用于操纵风轮机叶片的方法和设备，其制造特征、大小和使用的复杂性较低。另一个目的是建立适用于该操纵方法和设备的风轮机叶片。
发明内容
本发明涉及一种至少在风轮机叶片的贮存、运输或安装期间操纵(handle，掌管，处理，搬运)风轮机叶片的方法，所述方法包括以下步骤建立穿透该叶片的表面的至少一个安装孔，在所述至少一个孔内安装一个或多个包括安装装置的操纵装置，以及至少通过在该风轮机叶片上的所述操纵装置操纵该风轮机叶片。
通过穿透该叶片表面的安装装置，可在无上述缺陷的情况下实现该操纵系统和叶片之间的固定连接。此外，该连接在使用时复杂性低，这是因为其包含较少、较小且较简单的结构特征。
与风轮机叶片的操纵相关地在该叶片的表面内生成并使用一个或多个孔违反本技术领域的教导。
在本发明的一个方面中，所述至少一个安装孔是通过钻削方法建立的。通过钻削可在预期位置建立具有清楚限定的孔，例如优选的圆孔。对孔的清楚限定在随后的孔的封闭方面尤其有利，其中封闭的质量将影响该区域内的叶片强度。
在本发明的另一个方面内，在所述至少一个安装孔上标有指示孔的位置可视标记，例如叶片表面上的可视线或圆圈。从而，例如在运输时可容易地找到并使用安装孔。此外，该指示标记可用于在孔被封闭之后确定孔的位置。
在本发明的另一个方面内，所述安装包括使所述安装装置进入该叶片。从而，可利用叶片两侧的操纵装置在叶片上建立安全的保持，该操纵装置通过安装装置穿透叶片连接。
但是，在本发明的简单实施例内，安装装置可在不穿透的情况下穿入表面，例如仅使用多次旋拧来建立对叶片外壳的保持。
在本发明的另一个方面内，使用所述安装装置将所述一个或多个操纵装置压靠在叶片的表面上。通过将操纵装置压在叶片表面上，可确保叶片被操纵装置保持和支承。
在本发明的再一个方面内，所述操纵装置连接到操作杆、板或壁。由于操纵装置与另外的结构例如运输集装箱壁之间的连接的灵活性，可使叶片的运输、装载和操纵整体上比平常更容易且更有利。
在本发明的另一个方面内，与所述操作杆、板或壁的连接是使用螺栓、焊接装置等建立的。从而，该连接可仅使用少许必需的工具容易地建立。因此，可在任何必需的地方例如在诸如公路或海上的不太可能有电源的区域执行该连接或者改变该连接。
在本发明的另一个方面内，至少使用由所述操纵装置建立的悬挂点来操纵该叶片。通过该不可移动的悬挂点，可更容易控制和预知例如在运输期间的风轮机叶片的移动。此外，因为可避免叶片移动所以更易于保护叶片不受损坏，从而，损害将主要来自外部物体对叶片表面的撞击。
本发明还涉及一种制造待操纵的风轮机叶片的方法，所述方法包括以下步骤至少制造风轮机叶片的第一外壳和第二外壳，通过涂覆另外的材料层来增强所述外壳中至少一个外壳的内表面上的至少一个孔区域，以及在所述至少一个区域建立穿透表面的至少一个孔。
本发明还涉及一种用于至少在风轮机叶片的贮存、运输和安装期间操纵该叶片的操纵系统，所述系统包括穿透该叶片表面的至少一个安装孔，将安置在风轮机叶片的表面上的一个或多个操纵装置，以及将安装在所述至少一个孔内的安装装置。
在本发明的一个方面内，所述操纵装置连接到诸如操作杆、操作板的操纵结构和/或例如运输集装箱的操作壁。
在本发明的另一个方面内，所述操纵装置包括其形状基本对应于其所覆盖的风轮机叶片区段的形状的表面。因此，可确保操纵装置被正确地安装，并且会非常好地适合表面而不会损坏该表面。
在本发明的另一个方面内，所述操纵装置由金属例如钢板制成、由单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料制成。通过使用上述材料，可建立从到叶片朝操纵装置的剩余部分的重载且坚固的连接点。
在本发明的再一个方面内，所述系统包括位于风轮机叶片的两侧的两个操纵装置。因此，可利用该作为钳爪的操纵装置来以某种钳持方式保持风轮机叶片。由于安装装置穿透叶片的表面，所以操纵装置的设置不存在滑落的危险。
在本发明的另一个方面内，所述两个操纵装置通过安装装置连接。通过操纵装置与安装装置的连接，可调节操纵装置例如相对于操纵系统的剩余部分的位置和角度。
在本发明的另一个方面内，所述安装装置是带有相应螺母的一个或多个螺栓。所述螺栓和螺母使得例如在受限的或乡村地区也能容易地通过分别松开和拧紧螺母来调节操纵装置的位置和角度。
在本发明的另一个方面内，所述安装装置在梁或风轮机叶片内的任何其它加强结构附近穿过该叶片。通过将操纵装置安置在叶片的加强结构附近，可提高对叶片的夹持强度而不会损坏叶片。
在本发明的另一个方面内，所述安装装置中的两个在所述梁或叶片内的任何其它加强结构的两侧穿过该叶片。因此，可以以有利且平衡的方式将力从每个操纵装置传递给梁。
在本发明的另一个方面内，所述操纵装置的一个或多个表面包括高摩擦材料。高摩擦材料层尤其沿风轮机叶片的纵向增强了操纵装置和叶片之间的连接。此外，该层保护风轮机叶片的表面在安装和使用期间不受操纵系统损坏。
该层可例如通过粘合材料附装到操纵装置的表面上。但是，该层也可是单独的板，所述板在安装装置被紧固之前安置在风轮机叶片和操纵装置之间。
高摩擦材料可由许多材料例如橡胶或Kevlar/Graphite合成物制成。
在本发明的另一个方面内，所述叶片包括至少一个孔区域，该孔区域带有在该叶片的内表面上的一个或多个增强层。因此，可确保孔区域与叶片的其余部分一样坚固或更坚固，从而可维持操纵力而没有任何损坏。此外，在操纵过程结束后的正常使用期间例如在与风轮机的发电有关的旋转期间，该孔区域至少与叶片的其余部分一样坚固。
在本发明的另一个方面内，所述增强层包括单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料。可通过使用风轮机叶片的公用材料而将增强部集成为叶片的固有部分。
在本发明的另一个方面内，所述叶片的长度至少为30米—例如约为39、44或49米或更长，并且所述叶片的重量至少为6000千克—例如为6000到7500千克，例如约为6400、6800或7200千克。因此，可以以容易且可靠的方式操纵长度和重量很大的风轮机叶片而不存在损害叶片的危险。此外，由于必需的操纵装置的尺寸较小，所以可例如在每个运输集装箱系统内操纵更多叶片。
本发明还涉及一种至少在贮存、运输或安装期间将被操纵的风轮机叶片，所述叶片包括至少一个孔区域，该孔区域带有位于该叶片内表面的一个或多个增强层以及至少一个孔，其中所述至少一个孔在该孔区域穿透叶片的表面。
在本发明的另一个方面内，所述增强层包括单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料。因此，可实现本发明的有利的实施例。
在本发明的另一方面内，所述至少一个孔区域的表面包括指示该至少一个孔的位置的可视标记，例如可视线或圆圈。因此，可实现本发明的有利的实施例。
在本发明的另一个方面内，所述至少一个孔中的一个或多个孔是叶片的雷电保护系统的一部分，例如为接闪器孔。因此，可在风轮机叶片的寿命内的不同时间段重复使用该孔，从而可使叶片表面内的孔的数量最小。
在本发明的另一个方面内，所述叶片的长度为至少30米—例如约为39、44或49米或更长，并且所述叶片的重量至少为6000千克—例如为6000到7500千克，例如约为6400、6800或7200千克。因此，可实现本发明的有利的实施例。
本发明还涉及至少在贮存、运输或安装期间用于风轮机叶片的操纵装置，所述操纵装置包括形状基本对应于该操纵装置所覆盖的风轮机叶片区段的形状的至少一个表面，以及用于紧固装置的一个或多个安装孔，该紧固装置利用风轮机叶片内的至少一个孔将所述操纵装置紧固在风轮机叶片的表面上。
在本发明的另一个方面内，所述装置例如由金属板制成、由单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料制成。因此，可实现本发明的有利的实施例。
在本发明的另一个方面内，所述表面中的一个或多个包括高摩擦材料。因此，可实现本发明的有利的实施例。
下面将参照
本发明，在附图中图1示出大型现代风轮机；图2示出用于操纵风轮机叶片的公知装置的示例；图3是安装在风轮机叶片上的根据本发明的操纵系统及其放大部分的横截面视图；图4是操纵系统中操纵装置的实施例的透视图；图5a示出操纵装置安装在不同位置的风轮机叶片；图5b示出风轮机叶片的一部分，其中操纵装置安装在该叶片表面上；
图5c示出具有可视标记的风轮机叶片的剖面；图6a和6b示出叶片两侧的操纵装置、穿透该叶片的两个螺栓以及建立与操纵装置的连接的不同方法；图7示出安装在部分透明的风轮机叶片表面上的根据本发明的操纵装置的另一实施例；图8a示出图7的操纵装置的实施例的细部侧视图；图8b示出从上部朝风轮机叶片的表面看的图8a的操纵装置；以及图9示出根据本发明的操纵系统的使用位置的示例。
具体实施例方式
图1示出现代风轮机1，该风轮机具有塔架2和位于该塔架顶端的风轮机引擎舱3。风轮机转子的叶片5通过低速轴连接到引擎舱，该低速轴从引擎舱前部延伸出来。
如图所示，超过一定程度的风力会起动转子并使转子沿垂直于风的方向旋转。旋转运动转换成电力，如本领域内技术人员已知的，电力通常供应到输电网。
图2示出操纵风轮机叶片的公知装置的示例，该装置具有围绕风轮机叶片5的剖面的形成部。
该形成部包括第一成部分7a和第二形成部分7b，这两个部分合起来具有对应于叶片剖面的形状的内表面。所述形成部分在风轮机的前缘之前和后缘之后的连接区域8中相连接。所述形成部分的内表面或者通过被压紧在风轮机叶片表面上而与风轮机叶片的剖面接合，或者仅是通过以闭合方式围绕叶片来操纵该叶片。
图3示出安装在风轮机叶片上的根据本发明的操纵系统的横截面视图。此外，该图还放大地示出该操纵系统的不同部分。
风轮机叶片5示出为具有由玻璃纤维增强塑料(GRP)制成的外壳17的标准叶片。该叶片内部包括梁16或类似结构以便加强叶片的刚性。
操纵系统包括安置在风轮机叶片5两侧的两个操纵装置9a、9b。操纵装置9a、9b示出为两个托架，其中每个托架具有形状大致符合所述叶片的形状的表面。托架的端部区段略微从该表面上升起，这样在该区段和风轮机叶片的表面之间建立用于间隔件15的空间。间隔件是用保护叶片不受操纵系统损坏的材料制成的。此外，间隔件确保水不会进入该间隔件所保护的区域例如叶片内部。
操纵装置包括多个孔，其中两组安装孔20a、20b将用于诸如螺栓11、13的安装装置和对应的两个螺母12、14。每个螺栓穿过第一操纵装置、穿过风轮机叶片并最后穿过第二操纵装置，然后与一个螺母紧固在一起。螺栓通过孔22穿过风轮机叶片，该孔22穿透叶片的外壳表面。安装孔20a、20b隔开一定的距离，从而使螺栓位于梁的两侧。如果梁具有蜂巢结构或类似结构，则螺栓将不与所述结构相交而是封闭所述结构的至少一部分。
每个操纵装置优选地制成为托架(如前所述)，并具有其形状大致与其覆盖的叶片表面的区段的形状相同的板。但是，为了形成与操纵系统的剩余部分的连接，操纵装置还可包括例如带有紧固孔10的凸缘。
上部放大图示出风轮机叶片的外壳内的一个孔周围的部分。孔周围的外壳优选由一个或多个附加层增强，该附加层由单独的GRP材料构成或者由GRP材料与碳纤维或芳族聚酰胺(Kevlar)材料共同构成。该附加层也可为诸如金属板的其它材料，例如粘合在叶片内表面上的薄钢板。
下部放大图示出操纵装置中的一个的中央部分以及风轮机叶片的对应部分。在操纵装置9b和叶片的外壳17之间，示出了附装在该操纵装置上的表面层18，该表面层与叶片表面相接合。该表面层优选是具有高摩擦系数的材料，例如为橡胶层。
图4示出操纵系统的操纵装置9的一个实施例的透视图。
该附图示出利用具有四个侧面的板来构造操纵装置的实施例。板的下侧的形状与风轮机叶片的表面一致，并且朝向该表面。在顶侧安置有凸缘21，该凸缘21带有贯穿该凸缘的孔10。此外，顶侧示出穿透操纵装置9的两个孔20a、20b，其中所述孔安置在该操纵装置的两端。
孔的数量可以改变，例如(设置)更多数量的安装孔，其中可在不同的叶片应用或位置使用不同的孔(例如结合图5a说明的)。
此外，在一个位置使用的孔的数量也可改变，例如(使用)数量更多的安装孔，例如在操纵装置的每个拐角处均设置一个孔。
在本发明的另一实施例中，相对的操纵装置可仅通过一个螺栓连接，其中操纵装置的表面成形部建立起对风轮机叶片的另一夹持。此外，该一个螺栓可定位在梁的下方以使该梁搁在该螺栓上，而对叶片的操纵例如是通过在螺栓上与操纵装置刚性连接而建立的。该连接和螺栓确保该操纵装置抵靠叶片的相对表面而保持就位。
但是，相关叶片区段的形状应当与孔/螺栓的数量无关地完全或部分反应在操纵装置的形状内，以便安全地操纵该叶片。
图5a示出风轮机叶片5，例如标准的39米、44米或49米的Vestas风轮机叶片，其重量在6000～7500千克之间，例如约为6400千克(39米)、6800千克(44米)或7200千克(49米)。所示风轮机叶片5在表面上安装有操纵装置9。所示风轮机叶片5具有多个操纵装置9和叶片根部处的凸缘23。此外，所示叶片具有其大小从根部朝叶片尖端减小的梁。
操纵装置9安置在叶片纵向上的不同位置处。两个操纵装置的长度(垂直于叶片的纵向方向)并且尤其是两个孔之间的距离对于不同操纵装置是不同的。该距离不同以便确保安装装置在穿透叶片时不会与梁相交。
距离尖端最近的操纵装置例如可安置在44米的风轮机叶片上的距根部大约37米的位置处。该位置确保操纵装置的安装装置可围绕梁的末端区段。此外，在该位置的风轮机的刚性确保可仅使用两个悬挂点—在根部以及在操纵装置处—就能平衡并操纵叶片。
图5b示出风轮机叶片的操纵装置9安装在该叶片表面上的区段。该图示出操纵装置的更多细节，包括位于梁16附近的两个安装孔20a、20b。
图5c示出在安装操纵装置之前或在拆除该装置并封闭安装孔之后的风轮机叶片5的具有可视标记31a、31b的区段。
可视标记31a、31b通常用于指示安装孔的位置，例如以便建立孔或重新打开所述孔。可在叶片形成后立即例如与待钻削的安装孔有关地形成可视标记。
此外，可在已经将孔封闭之后形成例如与风轮机叶片在风轮机上的安装有关的可视标记。如果稍后例如在风轮机叶片的修理或拆卸时再次拆下叶片，则能够通过该可视标记容易地找到并重新打开安装孔。
在一实施例中，在每个打开或封闭的孔的位置处或在将钻孔的位置处通过风轮机叶片的表面上的线和/或圆圈形成可视标记。线和/或圆圈例如通过在孔中心形成十字的垂直线和水平线以及/或者其圆心和直径与孔相同的圆圈来指示孔的位置。
可在孔的位置处将可视标记直接涂绘在风轮机叶片的表面上，或者该可视标记是粘在表面上的粘附物的一部分。
图6a示出在叶片的两相对侧的操纵装置以及穿透叶片的两个螺栓。此外，该图示出建立与操纵装置9的连接的不同方法。
上部螺栓在周围叶片被除去的情况下示出，并且该附图示出螺栓通过叶片以及位于叶片两侧的操纵装置的路径。此外，该图示出螺栓具有螺纹端，该螺纹端旋拧到螺母内。通过紧固螺栓和螺母，可将操纵装置压靠在风轮机叶片的表面上。
第一操纵装置9a示出为具有紧固孔10的紧固凸缘，第二操纵装置9b示出为类似的凸缘但没有孔。另外，操纵装置可以没有凸缘，那么将为如图3所示的例如与作为安装装置的有眼螺栓相组合的平板。这两个操纵装置可具有相同的形状，或者是不同操纵装置的组合，例如所示形式或者其它诸如在其中间保持操作杆或板的两个凸缘的形式。
与操纵装置的连接可利用紧固装置—例如将操作杆、板或壁固定在操纵装置上的螺栓来建立。此外，连接可通过焊接、粘接或类似的将操纵装置连接到例如操纵杆或壁上的方式来建立。
图6b示出图6a的剖视图并且尤其示出通过叶片的螺栓路径。
图7示出根据本发明的操纵装置的另一实施例。操纵装置29、30安装在风轮机叶片的表面上，该叶片是部分透明的。由于图中所示的风轮机叶片的透明性，所以可看到位于风轮机两侧的操纵装置29、30以及位于叶片的内部梁16两侧的安装装置26a、26b。
该图还示出操纵风轮机叶片5的示例。该风轮机叶片在两端悬挂，以便使叶片连接到运输装置—例如一个或多个运输集装箱的壁25、具有台车或起重器的卡车。
第一悬挂点可以是风轮机叶片的根部凸缘23，其在正常使用期间使叶片连接到风轮机轮毂4。该凸缘直接或间接连接到运输装置的壁25上。
第二悬挂点位于风轮机叶片的另一端，并包括安装在叶片的两侧的操纵装置29、30。每个操纵装置包括两个保持孔10以便例如通过操作杆/保持杆24与运输装置的壁25建立连接。
凸缘23和操纵装置29、30可建立风轮机叶片与运输装置的全部连接，并具有上文参照图6a说明的连接方法。
包括悬挂点的操纵系统和运输装置例如集装箱的壁建立了用于所悬挂的风轮机叶片的刚性结构。
图8a和8b更详细地示出图7内的操纵装置的实施例。
图8a以基本与梁结构16的方向一致的视图示出安装在风轮机叶片5上的操纵装置29、30。操纵装置29、30的下边缘基本符合风轮机叶片的形状。此外，每个操纵装置之下安置有高摩擦材料层18。
安装装置26a、26b可以是螺纹杆或螺栓，其利用凸缘27使操纵装置相互夹紧。每个凸缘均包括垂直壁，其中第一壁附装在操纵装置的一个侧部上。第二壁包括用于在将螺母旋拧到安装装置上之前使该安装装置穿透的孔。通过将螺母紧固在凸缘的表面上，可将操纵装置压靠在叶片上并使之相互压紧。
该图还示出位于梁结构16的两侧的安装装置26a、26b在穿透风轮机叶片5的表面之后的路径。
操纵装置29、30均包括两个操纵孔10，所述孔示出为位于操纵装置的两端并靠近凸缘27。
图8b示出从上部朝风轮机叶片的表面看过去的实施例。
每个操纵装置29包括两个平行板-操纵装置的第一板29a和第二板29b，其中在安装之后所述板基本垂直于风轮机叶片的表面。所述两个凸缘27焊接或以类似方式连接到所述板的端部，并具有用于螺纹杆26a、26b和相应螺母28的孔以便用作操纵装置的安装装置。
在一实施例中，可使用更多的板或杆来使由操纵装置的第一和第二板29a、29b以及两个凸缘27形成的四侧面结构刚性更大，例如使用从该结构的角部到另一角部的板或杆。
操纵装置的实施例9、9a、9b、29、29a、29b、30优选地由金属例如钢板制成。但是，操纵装置也可由单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺(Kevlar)增强的GRP材料制成。
此外，操纵装置可以许多方式形成不同形状，例如四侧面形状、圆形或任何其它的适合使用并适于所述叶片的规则或不规则的形状。此外，操纵装置的尺寸例如与叶片梁的跨度有关的长度可以改变。但是，相关叶片区段的形状应当基本反映在操纵装置的形状中以便操纵该叶片。
图9示出根据本发明的操纵系统的使用位置的示例。
风轮机叶片的运输常常是长距离的，其中可使用卡车、火车或轮船运输叶片。为了在比较崎岖的运输中保护叶片不受损坏，通常将叶片放置在一些标准集装箱系统内。优选地，风轮机叶片5a、5b成对地并按颠倒顺序堆叠在集装箱内，从而如图所示第一叶片的根部23紧邻第二叶片的尖端并且反之亦然。出于说明的目的，该图在除去集装箱壁并且仅留有围绕叶片的每个根部/尖端区域的集装箱系统的结构32a、32b的情况下示出该系统。
该图还示出，根据本发明的操纵系统可用于在一个或多个集装箱内操纵风轮机叶片，这通过除了在风轮机的根部的凸缘之外还在风轮机叶片上建立固定悬挂点来实现。集装箱壁例如通过在操纵装置和集装箱(或任何其它的可操纵风轮机叶片的装置)之间建立操纵结构的保持杆24a、24b或其它刚性连接装置而通过集装箱系统的结构32a、32b直接连接到操纵装置9。在另一个实施例中，操作杆/保持杆24a、24b直接连接到集装箱壁。
操纵系统尤其是操纵装置也可用于除了运输之外的其它情况—例如运输之前的叶片贮存，其中操纵系统和装置确保叶片尤其不需要搁在叶片的边缘上。
此外，操纵系统可用于风轮机在轮毂或引擎舱上的安装，例如用作现有提升系统的补充。操纵装置确保叶片的尖端区段可优先由叶片上的操纵装置的固定位置控制。操纵装置可在叶片安装之后人工拆除，其中通过起重机将工人升到该操纵装置处，工人利用拆卸工具拆除操纵装置，随后如下文将说明地封闭叶片内的孔。
此外，操纵系统可用于风轮机叶片的制造方面。叶片常常制造成两个外壳部分和梁，其中该梁位于一个外壳部分上，然后将另一个外壳部分提升并安放到第一外壳部分上，并且梁用作一种盖子。但是，对于已经例如通过将临时托架安置在叶片的内表面上而安装在每个外壳上的操纵装置，可在提升和安置叶片外壳部分期间控制该部分。可在最后定位外壳部分之前去除该临时托架或者将临时托架保留以加固风轮机叶片内的孔。
优选地，在风轮机叶片的制造期间形成风轮机叶片内的孔，例如通过将孔形成装置集成为叶片外壳的一部分或者在制造之后钻孔来形成所述孔。可在围绕孔在叶片的内表面上设置增强层的同时形成孔。但是，也可在加工之后例如就在运输开始之前形成孔，其中该孔是钻透包括预先设置的增强层的叶片的。
所建立的孔优选为圆形并且其直径稍大于穿透叶片的螺栓的直径，例如稍大于M12或M16螺栓的直径。
可在离开制造车间之前例如使用GRP杆或某种覆盖孔的胶带来封闭所述孔，其中可在操纵风轮机叶片时去除该封闭装置。
此外，可在操纵之后使用GRP杆封闭/填充每个孔，该杆可包括稍微倾斜的成形部—例如对应于孔直径的标准锥形部。该锥形部可覆盖有粘合材料并进入该孔。当锥形部已经在孔就位时，将锥形部的顶部在与风轮机叶片的表面平齐的高度处切除，并且该区域完全被填充材料和漆层封闭。
所述孔也可形成风轮机叶片的雷电保护系统的一部分，其中在将叶片安装在风轮机上之前在每个孔中填充接闪器。
上文已参照操纵系统以及风轮机叶片的特定示例说明了本发明。但是，应理解，本发明并不局限于上文所述的特定示例，而是在大小、形状以及材料选择方面可改变。此外，应理解，可在权利要求所限定的本发明的范围内对操纵装置进行多种变型。此外，应强调，操纵系统可与多个另外的叶片操纵和/或支承系统例如吊链组合，并形成为结合图2所述的系统。
列表1风轮机2风轮机塔架3风轮机引擎舱4风轮机轮毂5风轮机叶片6风轮机叶片的尖端7a、7b用于操纵风轮机叶片的第一和第二形成部分8第一和第二形成部分之间的连接区域9、9a、9b操纵装置10紧固孔和紧固凸缘11诸如螺栓的安装装置12诸如螺母的安装装置13诸如螺栓的安装装置14诸如螺母的安装装置15间隔件16风轮机叶片的梁结构17风轮机叶片的表面结构18高摩擦材料19增强层20a、20b操纵装置内的用于安装装置的孔21紧固凸缘22穿透风轮机叶片的表面或外壳的孔
23底部凸缘24、24a-b操作杆/保持杆25保持壁或位置26a、26b诸如螺纹杆的安装装置27操纵装置的凸缘28螺母29第一操纵装置29a、29b一个操纵装置中的第一和第二板30第二操纵装置31a、31b指示安装孔的位置的可视标记32a、32b集装箱运输系统的第一和第二保持结构
权利要求
1.一种至少在风轮机叶片的贮存、运输或安装期间操纵该风轮机叶片的方法，所述方法包括以下步骤建立穿透该叶片的表面的至少一个安装孔，在所述至少一个孔内安装一个或多个包括安装装置的操纵装置，以及至少通过在该风轮机叶片上的所述操纵装置操纵该风轮机叶片。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述至少一个安装孔是通过钻削方法建立的。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在所述至少一个安装孔上标有指示孔的位置的可视标记，例如叶片表面上的可视线或圆圈。
4.根据权利要求1到3中任何一项的方法，其特征在于，所述安装包括将所述安装装置插入该叶片。
5.根据权利要求1到4中任何一项的方法，其特征在于，使用所述安装装置将所述一个或多个操纵装置压在该叶片的表面上。
6.根据权利要求1到5中任何一项的方法，其特征在于，所述操纵装置连接到操作杆、板或壁。
7.根据权利要求1到6中任何一项的方法，其特征在于，与所述操作杆、板或壁的连接是使用螺栓、螺纹杆、焊接装置等建立的。
8.根据权利要求1到7中任何一项的方法，其特征在于，至少通过由所述操纵装置建立的悬挂点来操纵叶片。
9.制造待操纵的风轮机叶片的方法，所述方法包括以下步骤至少制造风轮机叶片的第一外壳和第二外壳，通过涂覆另外的材料层来增强所述外壳中至少一个外壳的内表面上的至少一个孔区域，以及在所述至少一个孔区域处建立穿透表面的至少一个孔。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述至少一个安装孔是通过钻削方法建立的。
11.根据权利要求9或10的方法，其特征在于，在所述至少一个安装孔上标有指示孔的位置的可视标记，例如叶片表面上的可视线或圆圈。
12.用于至少在风轮机叶片(5)的贮存、运输和安装期间操纵该叶片的操纵系统，所述系统包括穿透该叶片表面的至少一个安装孔(22)，将安置在风轮机叶片的表面上的一个或多个操纵装置(9，9a，9b，29，29a，29b)，以及将安装在所述至少一个孔内的安装装置(11-14)。
13.根据权利要求12的操纵系统，其特征在于，所述操纵装置(9，9a，9b，29，29a，29b)连接到操纵结构例如操作杆(24)、操作板和/或例如运输集装箱的操作壁(25)。
14.根据权利要求12或13的操纵系统，其特征在于，所述操纵装置(9，9a，9b，29，29a，29b)包括一表面，该表面的形状完全或部分对应于它所覆盖的风轮机叶片的区段的形状。
15.根据权利要求12到14中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述操纵装置(9，9a，9b，29，29a，29b)由金属例如钢板制成、由单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料制成。
16.根据权利要求12到15中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述系统包括位于风轮机叶片的两相对侧的两个操纵装置(9，9a，9b，29，29a，29b，30)。
17.根据权利要求16的操纵系统，其特征在于，所述两个操纵装置(9，9a，9b，29，29a，29b，30)通过安装装置(11-14，26a，26b，28)直接或间接地连接。
18.根据权利要求16或17的操纵系统，其特征在于，在操纵装置(29，29a，29b，30)的两端紧固有两个凸缘(27)，所述凸缘为安装装置(26a，26b，28)建立连接点。
19.根据权利要求12到18中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述安装装置(11-14，26a，26b，28)是带有相应螺母(12，14，28)的一个或多个螺栓(11，13)或螺纹杆(26a，26b)。
20.根据权利要求12到19中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述安装装置在梁(16)或风轮机叶片内的任何其它加强结构附近-例如在风轮机叶片的尖端处靠近梁的端部-穿过该叶片。
21.根据权利要求20的操纵系统，其特征在于，所述安装装置(11，13，26a，26b)中的两个在所述梁(16)或叶片内的任何其它加强结构的两侧穿过叶片。
22.根据权利要求12到21中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述操纵装置的一个或多个表面包括高摩擦材料(18)例如橡胶。
23.根据权利要求12到22中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述叶片包括至少一个孔区域，该孔区域带有位于该叶片(5)的内表面上的一个或多个增强层(19)。
24.根据权利要求23的操纵系统，其特征在于，所述增强层(19)包括单独的或被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料。
25.根据权利要求12到24中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述叶片的长度为至少30米，例如接近39米、44米或49米或更长。
26.根据权利要求12到25中任何一项的操纵系统，其特征在于，所述叶片的重量为至少6000千克，例如6000～7500千克，例如约为6400千克、6800千克或7200千克。
27.至少在贮存、运输或安装期间将被操纵的风轮机叶片(5)，所述叶片包括至少一个孔区域，该孔区域带有至少一个孔(22)和位于叶片内表面上的一个或多个增强层(19)，其中所述至少一个孔(22)在该孔区域穿透叶片表面。
28.根据权利要求27的风轮机叶片，其特征在于，所述增强层(19)包括单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料。
29.根据权利要求27或28的风轮机叶片，其特征在于，所述至少一个孔区域的表面包括指示该至少一个孔的位置的可视标记，例如可视线或圆圈。
30.根据权利要求27到29中任何一项的风轮机叶片，其特征在于，所述至少一个孔中的一个或多个孔是叶片的雷电保护系统的一部分，例如是接闪器孔。
31.根据权利要求27到30中任何一项的风轮机叶片，其特征在于，所述叶片的长度为至少30米，例如接近39米、44米或49米或更长。
32.根据权利要求27到31中任何一项的风轮机叶片，其特征在于，所述叶片的重量为至少6000千克，例如为6000～7500千克，例如约为6400千克、6800千克或7200千克。
33.至少在贮存、运输或安装期间用于风轮机叶片的操纵装置(9，9a，9b)，所述操纵装置包括至少一个表面，所述表面的形状实质上对应于该操纵装置所覆盖的风轮机叶片的区段(5)的形状，以及用于紧固装置(11-14)的一个或多个安装孔，该紧固装置用于利用风轮机叶片内的至少一个孔将所述操纵装置紧固在风轮机叶片的表面上。
34.根据权利要求33的操纵装置，其特征在于，所述装置由金属例如钢板制成、由单独的或者被碳纤维或芳族聚酰胺增强的玻璃纤维增强塑料材料制成。
35.根据权利要求33或34的操纵装置，其特征在于，该操纵装置的一个或多个表面包括高摩擦材料(18)例如橡胶。
36.根据权利要求12到26中任何一项的操纵系统和/或根据权利要求33到35的操纵装置的使用，该使用与在运输集装箱或类似的用于运输风轮机叶片的设备例如运输车内运输一个或多个风轮机叶片例如根据权利要求27到32中任何一项的风轮机叶片有关。
37.根据权利要求1到8的风轮机叶片操纵方法的使用，该使用与从制造位置到风轮机位置的运输和/或随后的运离风轮机位置的运输有关。
全文摘要
本发明提出了一种至少在风轮机叶片的贮存、运输或安装期间操纵风轮机叶片的方法。所述方法包括以下步骤建立穿透该叶片的表面的至少一个安装孔，在所述至少一个孔内安装一个或多个包括安装装置的操纵装置，以及至少通过风轮机叶片上的所述操纵装置操纵该风轮机叶片。本发明还公开了一种用于操纵风轮机叶片的操纵系统和操纵装置以及一种风轮机叶片及其使用。
文档编号F03D1/00GK1906410SQ200480041011
公开日2007年1月31日 申请日期2004年1月26日 优先权日2004年1月26日
发明者A·哈尔, G·K·S·彼德森, F·安德森 申请人:维斯塔斯风力系统有限公司