CN101722887A - 用于运输转子叶片的运输*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运输至少一个风轮机叶片的运输***。所述叶片具有一根端和一末端。所述运输***包括一用于保持叶片的根端的框架结构和一用于在根端与末端之间固定和支承叶片的支承装置。所述框架结构包括用于支承多个根端的保持装置，所述支承装置用于在所述根端与所述末端之间固定多个叶片。

Description

用于运输转子叶片的运输***

技术领域

本发明涉及一种用于运输至少一个风轮机叶片的运输***，其中该叶片具有一根端和一末端，该运输***包括一用于夹持叶片的根端的框架结构和一用于在根端与末端之间固定并支承叶片的支承装置。本发明还涉及一种运输设备和一种运输方法。

背景技术

大型部件-例如风轮机的转子叶片-的运输是复杂的，并且风轮机经常设在偏远地区，这就需要利用车辆、船甚至直升机来运输转子叶片。因此，每次运输都成本很高，因为必须为特定目的专门建造运输工具。

当运输叶片穿过乡村时，车辆是一种其车架连有附加挂车的货车。为了给周围的道路使用者提供足够的安全，这样的运输通常由一对附加车辆来承担。

转子叶片运输的复杂性还在于叶片长而易碎的设计，因此通常将叶片末端固定在附加挂车上。为了货车转向，叶片在车架及附加挂车上被转动，因此一辆货车只能运输一个叶片。

发明内容

本发明的一个目的在于，至少部分地，克服上述现有技术中的缺点和不足，并且提供一种改进的运输***，以便能利用一个标准货车(载货汽车、卡车)运输风轮机叶片，而不需要附加挂车或附加设备。

将在下面的说明中变得明显的、上述目的以及其它目的、优点和特征通过根据本发明的解决方案实现，该解决方案为一种用于运输至少一个风轮机叶片的运输***，其中该叶片具有一根端和一末端(尖端)，所述运输***包括：

-用于保持叶片的根端的框架结构，以及

-用于在根端与末端之间固定和支承叶片的支承装置，

其中，所述框架结构包括用于支承多个(多于一个)根端的保持装置，所述支承装置用于在根端和末端之间固定多个叶片，以及

其中，该框架结构上安装三个根端，以使至少一个第一根端与另一根端在框架结构的垂直方向上相交叠，并使至少一个第二根端与另一根端在框架结构的水平方向上相交叠。

通过将根端紧固到框架结构和支承装置中，所述运输***便能被装载到一货车上。所述框架结构和支承装置安放在货车车架(车身，bed)上，并且叶片的末端且沿货车车体(truck housing)的相反方向从车架伸出。因此，不需要额外的运输单元例如与货车相连的附加货车挂车来运输叶片。

另外，运输前、运输期间以及运输完成后叶片的处理(搬运)都比较方便，同时，避免了叶片在运输中受损。此外，该运输***非常紧凑并且不会占据多少空间，无论在宽度方向上还是在高度方向上都是如此。在提升期间以及实际运输期间，该运输***都易于操作。

叶片的末端设计成能经受相当大的风力，从而也就能支承其自身的重量。因此，在运输过程中叶片末端能从根端伸出而不被损坏。

本发明的运输***已示出特别适用于较小的转子叶片，例如长度在50m以下且优选40m以下的叶片。

此外，第一根端可以在框架结构的垂直方向上与第二根端相交叠并在框架结构的水平方向上与第三根端相交叠，第二根端可以在框架结构的水平方向上与第三根端相交叠。当叶片的根端这样相对于彼此安放时，框架结构的几何结构被完全利用，从而提供了紧凑的运输***，该运输***在高度和宽度上都比与先前的技术方案减小。

而且，每个根端具有一重心，所述重心为这三个根端提供了组合重心，从叶片的根端看去，该组合重心在框架结构的水平方向上位于该框架结构的垂直中心轴线附近。由于这三个根端的组合重心位于框架结构的垂直中心轴线附近，所以该运输***在其运输期间以及提升操作期间的侧向运动方面都是稳定的。

该组合重心可以与该垂直中心轴线相距0.3m以内，优选0.2m以内，最优选0.1m以内。该组合重心离该垂直中心轴线越近，框架结构以及由此该运输***就越稳定。

在一个实施例中，框架结构可包括一竖直部分和一基座结构，该基座结构中心轴线，该中心轴线沿叶片延伸并基本垂直于所述竖直部分，可在该框架结构上设置该保持装置，以使得当叶片的根端安装在所述框架结构和支承装置上时，该***相对于基座结构的中心轴线重量(承重，负载)基本对称。

从而，叶片的重量以最佳方式分布成使得叶片的重量集中，从而使运输更安全。这对于叶片的运输发生在不能通行的地区或不平坦的道路上时尤其有利。

此外，可将根端连接到框架结构的竖直部分-即框架结构的垂直部分，以便能使用该竖直部分的垂直部分和水平部分二者来将根端安装到框架结构。从而，在安装状态，运输***在框架结构的宽度方向和高度方向上都占据比先前的技术方案少的空间。

在另一实施例中，支承装置和框架结构可布置成彼此隔开一定距离，以使所述框架结构和支承装置均能置于一个车架或一个挂车上。

因此，不仅是叶片一个置于另一个之上，而且根端也是一个置于另一个之上。第二叶片相隔一段距离地定位于第一叶片之上，第三叶片相隔一段距离地定位于第一叶片和第二叶片之上并位于两者之间。然而，由于第二叶片置于第一叶片之上，因此第三叶片不是直接置于第一叶片和第二叶片中间，否则将在框架结构上产生一倾斜力。

另外，所述保持装置可以具有槽或管的形状，以接纳根端的伸出部分。

这样，根端在垂直和水平这两个方向上固定在货车上，从而在运输叶片的过程中不能移动。

根据本发明的一个实施例，保持装置可以是沿其圆周保持所述根端的U型悬架。

通过使用U形保持装置，可容易地将根端紧固在该保持装置中，从而也容易地紧固在货车的水平方向上。

根据本发明的另一实施例，该运输***可进一步包括将根端连接到框架结构的中间装置。

不是所有类型的转子叶片都具有一适于安装到框架结构的保持装置中的凸出部。在这样的情况下，可以采用一中间装置，由此该运输***可应用于所有类型的转子叶片。

另外，所述中间装置可包括一用于与叶片根端连接的根部连接件，以及一用于与框架结构连接的框架连接件。

具有根部连接件使得能够将中间装置***叶片根端的已有的孔中，从而不需要额外的孔或固定件。

另外，可将至少两个中间装置安装到一个根端以用于与框架结构连接。

通过具有两个中间装置，各根端均可安装在框架结构上以避免任何凸出部遭到损坏，这是因为两个中间装置在垂直方向和水平方向固定叶片，并防止该叶片进行任何转运，例如当货车转向的时候。

在本发明的一个实施例中，中间装置可包括一个支架，从所述支架延伸出两个彼此隔开一定距离的根部连接件，并且从所述支架延伸出框架连接件，该框架连接件在两个根部连接件之间沿根部连接件的相反方向延伸出，以提供重量对称。

根据本发明的另一实施例，所述竖直部分可包括一带有立柱的框架，以用于支承所述保持装置，并从而当叶片连接到框架结构时支承该根端。

在本发明的又一实施例中，叶片可相对彼此定位成使得叶片的整体延伸部分最小。

此外，当叶片安放成一个位于另一个之上时，一个叶片的后缘可能在另一个叶片的前缘附近。

另外，所述叶片可在运输***上形成共同载荷，所述支承装置可定位成与根端隔开一定距离，从而使框架结构上的载荷与支承装置上的载荷相等。

并且，所述支承装置可包括一底部部分和一中间部部分，所述底部部分和中间部分均具有与叶片的外形相配/相适应的托架式构型，所述中间部分定位于第一叶片和第二叶片中间，从而当叶片相互叠放并安装到框架结构中时，使得叶片相互固定。

在本发明的一个实施例中，支承装置可包括一第二中间部分，其具有与叶片外形相配的托架式构型，并定位于第二叶片和第三叶片中间，从而当叶片相互叠放并安装到框架结构中时，使得叶片相互固定。

在本发明的另一实施例中，所述支承装置可包括一具有托架式构型的顶部部分，其与叶片外形相配并置于第三叶片之上。

此外，支承装置的所述部分可具有用于使这些部分互锁的紧固装置。

另外，支承装置可具有用于将支承装置的所述部分保持在一起的紧固装置。

并且，所述运输***可进一步包括用于将叶片的末端保持在一起的末端支承件。

所述叶片在框架结构和支承装置上安装成使得叶片的末端在叶片末端附近的一顶点处接合。叶片在末端处比在根端处薄，并且叶片末端从车架伸出。该末端支承件由此将这些末端夹持在一起从而防止它们在叶片的处理或运输过程叮当作响或格格(咔哒)作响。

在本发明的一个实施例中，所述末端支承件可具有一顶部部分，该顶部部分至少部分地具有托架式构型，该托架式构型与叶片的外部构型相配，从而将叶片相互固定。

在本发明的另一实施例中，支承装置或末端支承件的各部分可以由塑料制成，例如聚苯乙烯或泡沫聚苯乙烯。

如果采用泡沫聚苯乙烯制造支承装置或末端支承件，则在形成该支承装置或该末端支承件的过程中，易于制作或裁剪出与特殊的叶片轮廓相适配的托架式构造。

并且，可将叶片在框架结构上安装成使得叶片的末端相会于一焦点或一末端焦点。

另外，本发明涉及如上所述的框架结构。

并且，本发明涉及如上所述的支承装置。

此外，本发明涉及如上所述的末端支承件。

进一步地，本发明还涉及一种运输工具，例如车辆，其包括上述运输***。

最后，本发明还涉及一种运输一个或多个风轮机叶片的运输方法，此方法包括步骤：

-将叶片的根端固装到如上所述的运输***中，

-将支承装置的中间部分置于所述叶片上，

-将第二叶片的第二根端固装到框架结构上，

-将支承装置的顶部置于所述第二叶片上。

附图说明

下面将参考附图详细说明本发明及其优点，所述附图为了例示的需要示出一些非限制性的实施例，在附图中：

图1示出了在车架上的根据本发明的一种运输***；

图2为图1的部分视图，示出其上已经安装转子叶片根部的框架结构；

图3示出图2的框架结构；

图4为图1的部分视图，示出了其内已经放置转子叶片的支承装置；

图5示出图4的支承装置；

图6示出用于与图1所示一起保持转子叶片末端的末端支承件；

图7为图1的部分视图，示出用于将叶片根部连接至框架结构的中间装置；

图8示出根据本发明的框架结构的另一实施例；

图9示出位于支承装置的底部与中间部之间的一个叶片；以及

图10示出从根端看去的框架结构。

所有附图都是示意性的而不是按比例的，并且它们仅示出了需要用以阐述本发明的那些部件，其它部件被略去或仅附带性地提到。

具体实施方式

图1中示出根据本发明的运输***1。运输***1用于运输风轮机的转子叶片2。该运输***1包括一框架结构5和一支承装置6。如图所示，运输***1在一货车车架上装载成使得框架结构5和支承装置6均定位在该货车车架上，并且所述叶片的一部分沿车体的相反方向从货车车架伸出。

各叶片2都具有一根端3和一末端4，并且各叶片2都在根端处安装到框架结构5上。各叶片2的末端安放在末端支承件27中，以将所有叶片2的伸出的末端都保持在一起。在运输***和末端支承件中间的一位置，每个叶片都安放在支承装置6中。

转子叶片具有细长的构型，并沿叶片的纵向延伸轴线具有弦向横截面，但在根端处不是如此，在根端处转子叶片具有基本圆形的横截面。在叶片的弦向构型中，该叶片具有一后缘18和一前缘19。

从图1中可以看到，运输***1中装有三个叶片2。这些叶片2并排堆叠以使得叶片的弦向构型躺倒。然而，在运输***1中布置这些叶片2时，框架结构5和支承装置6适于防止一个叶片2与另一个叶片2接触，从而使得搬运和运输的过程中各叶片不会相互损坏。

当将叶片2上下彼此堆叠于框架结构5和支承装置6中时，一个叶片的后缘18在另一个叶片2的前缘19附近。这样，这些叶片上下相互定位，从而，当从末端或根端看叶片时，这些叶片的整体尺寸最小。

这些叶片2在框架结构5上安装成，使得叶片的末端相会于一焦点或一末端焦点28。由此，所述末端将易于紧固在末端支承件中。这样，可将叶片2在框架结构5上安装成相对于该框架结构的竖直部分成90°以外的角以便相交于焦点。

为了使得末端相交于焦点28，将保持装置以与框架结构5的横向延伸平面成90°以外的角固定。从而，各叶片2的纵向延伸轴线相交于该末端焦点28，因为各纵向延伸轴线均与框架结构5的横向延伸平面成90°以外的角。

如图2所示，通过将各叶片2的根端3的伸出部12与框架结构5的保持装置7相连接而将各根端3安装到框架结构5上。为了能固定那些不具有伸出部12的叶片2，可采用一根部连接件14将中间装置13固定到根端3，并将伸出的框架连接件15安装到框架结构5的保持装置7上。

在另一实施例中，中间装置13设计成使得根部连接件14与叶片纵向延伸轴线成180°以外的角，从而各叶片的纵向延伸轴线彼此相交于末端焦点28。

在本发明的一个实施例中，每个根端3上固定有两个中间装置13，从而与框架结构之间形成一种防止叶片2转动的连接。这是由于一些类型的转子叶片2具有从根端3伸出的部分，这些伸出的部分不能承受运输过程中可能产生的任何横向撞压或冲击。在此实施例中，各中间装置13均固定到叶片2的根端3上，并将伸出的框架连接件15安装到框架结构5的保持装置7上。这样，各叶片2的根端3通过两个点固定并因此无法转动。

中间装置13在图2和图7中示出为具有两个根部连接件14的支架，所述根部连接件彼此隔开并且在该支架的一侧伸出，以用于连接叶片2的根端3。另外，该中间装置13具有框架连接件15，该框架连接件从支架的与所述两个根部连接件14相对的一侧伸出，从而该框架连接件15定位在框架结构的保持装置7中。

在图2和3中，框架结构5的保持装置7具有管或槽的形状，伸出部12安放在所述管或槽内。虽然保持装置7示出为管状，但它也可以具有任何能保持根端的形状，例如具有正方形截面的管、U形槽、U形带或类似构型。

在一个实施例中，保持装置7是U形带，它可以通过将圆形根端的外侧放置在带中来支承叶片2的根端3。这样，就不需要采用中间装置13来连接叶片2的根端3和框架结构5。该U形带可以由金属制成，并具有缓冲垫，以便能在叶片的根端3处支承该叶片而不损坏该根端3的侧面。保持装置7可以具有比U形更为封闭的形状，以使根端3被夹紧在保持装置中，并且由此不能沿框架结构5的垂直方向和水平方向移动。

在另一实施例中，根端3放置在形成有与该根端3的圆周构型相对应的托架式构型的保持装置7中。在又一实施例中，保持装置7是一接头螺母(联接螺母)，根端3的螺栓件紧固到该螺母中。

框架结构5具有竖直部分8和基座结构9。基座结构9从竖直部分9延伸以形成一L形构型。基座结构也可以在竖直部分8的两侧延伸以形成倒T形构型。由此，叶片2重量所引起的载荷，相比于仅由竖直部分8承受而言，将分布在一较大的表面区域。如图2和3所示，基座结构9沿叶片2的纵向方向延伸，并具有沿该基座结构延伸的中心轴线10，该中心轴线垂直于框架结构5的竖直部分8的延伸平面。

在图1和2中，叶片这样安装在框架结构5上：由叶片重量引起的载荷相对于基座结构9的中心轴线10基本对称分布。从而，框架结构5既不会在叶片2的运输过程中倾斜，也不会在搬运和提升安装在框架结构5上的叶片2期间倾斜。

如图1所示，在末端支承件27和框架结构5中间安放支承装置6。在图4的局部视图中，支承装置6具有一底部部分，该底部部分具有一与叶片2的外部构型相对应的托架式构型21，以用于接纳第一叶片。在第一叶片2和该底部部分上面，设有一中间部分。该中间部分22具有两个托架式构型21，其中一个与第一叶片2的外部构型相配，另一个用于接纳第二叶片。在中间部分22的上面，设置有同样具有两个托架式构型21的第二中间部分23，以用于接纳第二和第三叶片。最后，在第二中间部分23上面设有一具有托架式构型21的顶部部分24，该顶部部分24与第二中间部分23一起包围第三叶片2。

在一个实施例中，本发明的运输***1仅运输两个叶片2。当同时仅运输两个叶片2时，支承装置6仅具有一底部部分20、一中间部分22和一顶部部分24。

如图5所示，当顶部部分24安装在第二中间部分23上、该第二中间部分安装在第一中间部分22上并且该第一中间部分安装在底部部分20上时，支承装置6的托架式构型21形成三个转子叶片构型。底部部分20、中间部分22、23和顶部部分24通过紧固装置25相对于彼此机械地锁定。所述紧固装置25包括一个部分上的凸出部以及与之互锁的、另一个部分上的凹部。该凸出部可以是互锁于相应凹部的立柱，或者如图9所示，该凸出部也可以是互锁于凹槽内的凸缘(凸边、边沿、边框)。

此外，底部部分20、中间部分22、23和顶部部分24通过一在边缘处包围/封装所述部分的紧固装置保持在一起。该紧固装置是由轨道(横杆、栏杆)构成的框架，所述轨道围绕上述部分的边缘设置并且通过夹具安装在一起。在另一实施例中，紧固装置是一个软管夹，该软管夹围绕上述部分将所述轨道或一些板保持在一起。

另外，支承装置还可包括一刚性基部件29，该基部件安放在底部部分下方，并且有利于运输***的提升操作。此外，紧固装置还可具有用于提升所述支承装置的装置。

叶片2的末端在末端支承件27中保持在一起，从而在运输过程中不会相互抵靠发出格格的响动。末端支承件27在图6中示出。末端支承件27具有与支承装置6大致相同的部分，但其托架式构型21较小，以便适应比支承装置6中所安放的叶片部分小的叶片部分。末端支承件27的部分通过软管夹或类似夹子保持在一起。

在图8中，框架结构5具有不同的设计。该框架结构5可以是任何能承载叶片重量所引起负荷的设计。所述框架结构5可包括具有上述U型构型的实心区段(截面)。竖直部分8是一能通过保持装置7支承叶片2的根端的框架。框架16由能承载叶片2的根端3的立柱17和/或梁17构成，并可具有任何合适的设计。基座结构9在图3中示出为框架部分；然而，如图8所示，基座结构也可以是或从框架16的各端伸出的两个梁或柱。

在图10中，示出从叶片的根端看去的框架结构5。所述叶片的根端连接到框架结构5的竖直部分7上。第一根端40在框架结构5的垂直方向上与第二根端41相交叠，而在该框架结构的水平方向上与第三根端42相交叠。第二根端41在框架结构5的水平方向上与第三根端42相交叠。

第一根端40具有重心43，第二根端41具有重心44，第三根端42具有重心45。根端的这些重心43、44、45为这三个根端提供了一组合重心46。从所述根端看去，该组合重心46在框架结构5的水平方向上位于该框架结构5的垂直中心轴线50附近。

第一根端40和第二根端41安放成在框架结构的水平方向上尽可能地接近，第三根端42尽可能接近垂直中心轴线50地安放在第一和第二根端上方。

该组合重心46可以以一水平距离d处在与垂直中心轴线50隔开0.3m的范围内，优选0.2m的范围内，最优选0.1m的范围内。组合重心46离框架结构5的垂直中心轴线50越近，运输***就越稳定。此外，从所述根端看去，组合重心46在框架结构5的垂直方向上位于该框架结构的水平中心轴线(未示出)附近。优选地，组合重心46接近框架结构5的底部，以便在运输期间为整个运输***1提供尽可能低的重心，因为框架结构以及由此运输***的宽度应当尽可能地窄。

虽然上面已经结合本发明的优选实施例对本发明进行了说明，然而对本领域技术人员而言，在不背离所附权利要求限定的本发明的保护范围的情况下，可明显进行多种修改。

Claims (18)

1.一种用于运输至少一个风轮机叶片的运输***，该风轮机叶片具有根端和末端，所述运输***包括：

-用于保持叶片的根端的框架结构，以及

-用于在根端与末端之间固定和支承叶片的支承装置，

其中，所述框架结构包括用于支承多个根端的保持装置，所述支承装置用于在根端与末端之间固定多个叶片，以及

其中，该框架结构上安装三个根端，以使至少一第一根端在框架结构的垂直方向上与另一根端相交叠，以及使至少一第二根端在框架结构的水平方向上与另一根端相交叠。

2.如权利要求1所述的运输***，其特征在于，第一根端在框架结构的垂直方向上与第二根端相交叠，在框架结构的水平方向上与第三根端相交叠；第二根端在框架结构的水平方向上与第三根端相交叠。

3.如权利要求1或2所述的运输***，其特征在于，每个根端具有一重心，所述重心为这三个根端提供了组合重心；从叶片的根端看去，该组合重心在框架结构的水平方向上位于该框架结构的垂直中心轴线附近。

4.如权利要求3所述的运输***，其特征在于，该组合重心与该垂直中心轴线相距0.3m以内，优选0.2m以内，最优选0.1m以内。

5.如前述权利要求中任一项所述的运输***，其特征在于，所述框架结构包括竖直部分和基座结构，该基座结构具有一沿叶片延伸并基本垂直于所述竖直部分的中心轴线，所述保持装置位于所述框架结构上，使得当叶片的根端安装在所述框架结构和所述支承装置上时，该运输***相对于所述基座结构的中心轴线基本重量对称。

6.如权利要求5所述的运输***，其特征在于，叶片的根端连接到该框架结构的竖直部分上。

7.如权利要求5或6所述的运输***，其特征在于，还包括用于将所述根端连接到所述框架结构上的中间装置。

8.如权利要求7所述的运输***，其特征在于，所述中间装置包括用于与叶片的根端连接的根部连接件以及用于与所述框架结构连接的框架连接机构。

9.如前述权利要求中任一项所述的运输***，其特征在于，一个根端上安装至少两个中间装置，以用于与框架结构连接。

10.如权利要求7-8中任一项所述的运输***，其特征在于，所述中间装置包括一支架，两个根部连接件彼此隔开一定距离地从该支架延伸出，以及，框架连接机构在所述两个根部连接件之间沿根部连接件的相反方向从该支架延伸出，以便提供重量对称。

11.如前述权利要求中任一项所述的运输***，其特征在于，叶片相对于彼此安放，从而当一个叶片置于另一叶片之上时，一个叶片的后缘与另一叶片的前缘相邻。

12.如前述权利要求中任一项所述的运输***，其特征在于，所述支承装置包括一具有与叶片的外形相配的托架式构型的底部部分和一具有与叶片的外形相配的托架式构型的中间部分，当叶片彼此上下堆放并且安装在框架结构中时，所述中间部分位于一第一叶片和一第二叶片之间，以便使所述叶片相对于彼此固定。

13.如权利要求12所述的运输***，其特征在于，所述支承装置包括具有托架式构型的顶部部分，该托架式构型与叶片的外形相配并置于第三叶片之上。

14.如前述权利要求中任一项所述的运输***，其特征在于，所述支承装置具有紧固装置，以用于将支承装置的各部分保持在一起，从而增大该运输***的刚性。

15.如前述权利要求中任一项所述的运输***，其特征在于，还包括用于将各叶片的末端保持到一起的末端支承件。

16.如前述权利要求中任一项所述的运输***，其特征在于，所述叶片在框架结构上安装成使得叶片的末端相会于一焦点或一末端焦点。

17.一种运输设备，例如车辆，其包括权利要求1-16中任一项所述的运输***。

18.一种用于在运输之前安装一个或多个风轮机叶片的安装方法，该方法包括如下步骤：

-将一叶片的根端紧固到如权利要求1-16中任一项所述的运输***上，

-将支承装置的中间部分置于所述叶片上，

-将第二叶片的第二根端紧固到所述框架结构上，

-将支承装置的顶部部分置于所述第二叶片上。

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