CN104136358B - 用于在运输与装配过程中搬运风轮机部件的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种用于搬运风轮机子组件(14、16)的方法，该方法包括使连接装置(44)在所述连接装置的第一连接接口处连接至起重装置的连接器(46)；使第一风轮机子组件在所述连接装置的第二连接接口(60)处联接至所述连接装置；借助所述起重装置移动所述第一风轮机子组件；使不同于所述第一风轮机子组件的第二风轮机子组件在所述连接装置的第三连接接口(76)处联接至所述连接装置；以及借助所述起重装置移动所述第二风轮机子组件。还公开了一种用于搬运风轮机子组件的设备(26)。

Description

用于在运输与装配过程中搬运风轮机部件的方法及设备

技术领域

本申请大体涉及风轮机，更具体地说，涉及用于在利用多功能连接装置的运输与装配过程中搬运风轮机部件的方法与设备，该多功能连接装置允许吊车或其它起重装置联接至各种风轮机部件。

背景技术

风轮机用于利用可再生资源而不燃烧化石燃料生产电能。通常，风轮机将来自风的动能转化成机械能，随后将机械能转化成电能。水平轴风轮机包括塔架、位于塔架顶端的机舱以及被支撑在机舱中的转子。转子直接或间接地与发电机联接，该发电机被容纳在机舱内部。转子包括中央轮毂与安装至此并由此径向延伸的多个叶片(例如三个叶片)。

现代风轮机的结构巨大而且通常由零件组装而成。就此而言，一些离岸风轮机的多种部件被递送到码头周边以用于随后向离岸安装场所递送。一些安装过程会在码头周围召集大量组件，这些组件产生了许多子组件。例如，可在码头周边装配可由许多塔架零件形成的风轮机塔架从而递送至离岸安装场所。另选的是，也可在码头周边以完整形式或近似完整形式递送机舱。最后，会在码头周边递送本身尺寸巨大的叶片以便随后递送至离岸安装场所。

这些各种子组件，例如塔架、机舱以及叶片，于是被装载到船舶上并被运输至最终装配的安装场所。就此而言，诸如吊车、绞车、起重机等之类的合适的起重装置位于码头周边，并被用于将风轮机子组件装载到船舶甲板上。为此目的，起重装置通常包括具有吊钩或其它起重连接器的缆线配置，该缆线配置与风轮机子组件联接以用于使子组件移动到船舶上。然而，由于风轮机子组件的几何结构(例如形状、尺寸等)的巨大差异，子组件联接至起重装置的吊钩的方式可能不同。

作为示例，为了将风轮机塔架装载到船舶上，塔架提升轭被联接至塔架的一端。塔架提升轭是梁状构件，该塔架提升轭通常被栓接至装配起来的塔架的一端，并且包括两个在梁的相对两端上的孔眼。然后将缆线从孔眼延伸至起重装置的吊钩，使得可借助起重装置提升塔架将其装载到船舶上。因为使塔架提升轭联接至塔架涉及的时间与人力可能是相当可观的，所以手头留有许多提升轭以便各个正被运输至安装场所的塔架会有其专用的提升轭，从而加快将塔架装载到船舶上的进程。一旦塔架被装载到船舶上，不移除提升轭，而使其与塔架保持在一起从而为安装场所处的起重装置提供接口。例如，塔架提升轭可被用作安装场所起重装置的接口以在最终装配的安装场所卸载塔架或定位塔架。

就机舱而言，通常提供另一独立装置，其联接至起重装置的吊钩以用于将机舱装载到船舶上。因此，例如，在塔架被装载到船舶上后，工作人员将机舱提升轭联接至起重装置。机舱提升轭是在其相对两端处具有耳轴的细长柱状构件。缆线从耳轴延伸至机舱上的孔眼。然而，与塔架提升轭不同，各个机舱不具有其自身的专用轭。相反，单个机舱提升轭可被用于将机舱装载到船舶甲板上。在机舱被装载到船舶甲板上后，机舱提升轭被从起重装置解开。如果例如在安装场所还有另一个机舱提升轭的话，那么该机舱提升轭可以或者被储存在船舶甲板上，或者被储存在码头周边。

为了将叶片装载到船舶甲板上，会使用再一装置以与起重装置相互作用。为了运输风轮机叶片，通常使框架构件联接至叶片，这样便于将叶片装载及堆叠在例如船舶上。作为示例，根部框架构件与叶梢框架构件可被联接至码头周边的各个叶片，并且若干框架构件被上下叠置从而形成框架组件。然后经由适当的缆线使相当大的叶片提升轭联接至起重装置的吊钩。叶片提升轭包括撑杆，该撑杆联接至框架组件以便能借助起重装置提升叶片并将叶片装载到船舶上。与塔架类似，因为使框架构件联接至叶片所涉及的时间与人力可能是相当可观的，所以手头留有许多框架构件以便各个正被运输至安装场所的叶片会有其专用的框架构件，从而加快将叶片装载到船舶上的进程。一旦叶片被装载到船舶上，不移除框架构件，而使其与叶片保留在一起从而便于例如在安装场所使叶片堆叠在船舶甲板上或卸载叶片。

在船舶装载有多种风轮机子组件的情况下，船舶移动到最终装配子组件以形成风轮机的安装场所。就此而言，安装场所通常包括吊车、绞车、起重机等之类的起重装置，该起重装置具有缆线配置及吊钩或构造成与风轮机子组件联接的其它起重连接器。与装载过程类似，由于几何结构与所执行的任务差异巨大，子组件联接至安装场所的起重装置的方式可能不同。

就此而言，如上所述，用于装载塔架的塔架提升轭在运输过程中与塔架保持在一起，从而这些提升轭会被再用于卸载或定位塔架以便最终装配。此后，可从塔架提升轭解开吊钩。一旦塔架在安装过程中直立起来，那么可从塔架移除提升轭。然后可将机舱提升轭联接至起重装置的吊钩以用于卸载或定位机舱以便最终装配。如上所述，机舱提升轭可能是储存在船舶甲板上的机舱提升轭，或者是预先放置在安装场所的机舱提升轭。无论何种情况，以后会从机舱提升装置解开吊钩。最后，如果在安装场所卸载叶片，那么会以类似上述的方式将起重装置的吊钩联接至叶片提升轭并将其从船舶卸载。另选的是，如果叶片被从船舶装配至风轮机，那么可将叶片夹持工具联接至起重装置的吊钩。当叶片被起重装置提升以装配至风轮机转子的轮毂时，叶片夹持工具稳固联接至叶片。叶片被联接至轮毂后，可从起重装置的吊钩解开叶片夹持工具。

通常用于一些离岸风轮机安装的上述过程具有若干缺陷。例如，各个子组件包括其各自的用于与起重装置的吊钩或起重连接器联接的特有连接装置，即，塔架具有塔架提升轭，机舱具有机舱提升轭，并且叶片具有叶片提升轭及叶片夹持工具。附接与移除现有塔架提升轭是人力密集的、耗费时间的并且需要许多部件。此外，当从装载或装配一个子组件转换至装载或装配另一个子组件时，起重装置经历部分或全套改换及添加过程。例如，为了装载或装配机舱，机舱提升轭必须被联接至吊钩，然后完成操作后被从吊扣解开，从而例如可卸载或装配叶片。这些改换过程是耗费时间的，并且出现对装载、卸载及装配风轮机子组件负责的工作人员或机组人员的安全考量。

因此，需要一种用于在例如装载过程、卸载过程及/或装配过程期间搬运风轮机部件的改进的方法及设备，该改进的方法及设备克服了上述各种缺陷。

发明内容

为了解决这些与其它问题，一种用于搬运风轮机子组件的方法包括：使连接装置在所述连接装置的第一连接接口处联接至起重装置的连接器；使第一风轮机子组件在所述连接装置的第二连接接口处联接至所述连接装置；借助所述起重装置移动所述第一风轮机子组件；使不同于所述第一风轮机子组件的第二风轮机子组件在所述连接装置的第三连接接口处联接至所述连接装置；以及借助所述起重装置移动所述第二风轮机子组件。所述第二连接接口和所述第三连接接口中的一者包括能在第一位置与第二位置之间移动的可移动元件。当所述可移动元件在所述第一位置时，使所述连接装置联接至相应的第一风轮机子组件或第二风轮机子组件，并且当所述可移动元件在所述第二位置时，将所述连接装置从相应的第一风轮机子组件或第二风轮机子组件解开。

在一个实施方式中，所述第一风轮机子组件包括机舱，所述连接装置包括位于其上间隔开的位置处的耳轴，并且所述方法包括使缆线从所述连接装置的耳轴延伸至所述机舱上的连接器；并且限制所述缆线沿所述耳轴的移动。所述缆线沿所述耳轴的移动可通过使所述缆线定位在所述耳轴上的沟槽中来限制，所述沟槽具有约束所述缆线的侧壁

在一个实施方式中，第二风轮机子组件包括塔架，第三连接接口包括可移动元件，并且所述方法包括：将可移动元件定位在第二位置中；将连接装置定位在塔架的一端上；并且将可移动元件定位在第一位置以便使塔架联接至连接装置。在一个实施方式中，通过启动联接至此的致动器而使可移动元件移动。塔架可包括邻近塔架的端部的朝向内的凸缘，并且所述方法可包括：将连接装置定位在塔架的端部上，使得可移动元件在由凸缘限定的周边内并且被位于凸缘下方；并且通过使可移动元件向凸缘的周边外移动以至位于凸缘底下而将可移动元件定位在第一位置。

在本发明的另一方面中，所述方法可包括：使不同于第一子组件与第二子组件的第三风轮机子组件在连接装置的第四连接接口处联接至连接装置；以及借助起重装置移动第三风轮机子组件。第三风轮机子组件可包括承载多个叶片的框架组件，并且所述方法可包括利用叶片提升轭使连接装置联接至框架组件。就此而言，连接装置可包括一个或多个位于其上的钩环，并且所述方法包括：使叶片提升轭的结构构件联接至框架组件；以及使缆线从连接装置的钩环延伸至叶片提升轭的结构构件。可通过以下方法形成框架组件：邻近叶片的根端使根部框架构件联接至各叶片；邻近叶片的梢端使叶梢框架构件联接至各叶片；将叶片上下叠置；以及使相邻的根部框架构件与叶梢框架构件联接以形成保持所述多个叶片的所述框架组件。

在本发明的再一方面中，所述方法可包括：使不同于第一子组件、第二子组件与第三子组件的的第四风轮机子组件在第五连接接口处联接至连接装置；以及借助起重装置移动第四风轮机子组件。第四风轮机子组件可包括单个叶片，并且所述方法可包括利用叶片夹持工具使连接装置联接至所述叶片。就此而言，所述方法还可包括在使连接装置联接到叶片夹持工具之前，选择性地使可移除板构件联接至叶片夹持工具。所述第五连接接口可以与第三连接接口相同，并且所述方法包括：将可移动元件定位在第二位置；将连接装置定位在叶片夹持工具的表面上；以及将可移动元件定位在第一位置从而将叶片夹持工具联接至连接装置。

在另一实施方式中，一种用于搬运风轮机子组件的方法，该方法包括：使连接装置在连接装置的第一连接接口处联接至起重装置的连接器；使第一风轮机子组件在连接装置的第二连接接口处联接至连接装置；借助起重装置移动第一风轮机子组件；使不同于第一风轮机子组件的第二风轮机子组件在不同于第二连接接口的连接装置的第三连接接口处联接至连接装置；以及借助起重装置移动第二风轮机子组件。

在再一实施方式中，一种用于搬运风轮机子组件的设备，该设备包括：细长的主体构件；第一连接接口，该第一连接接口联接至主体构件，并构造成用于使设备联接至起重装置的连接器；第二连接接口，该第二连接接口联接至主体构件，并构造成用于使设备联接至第一风轮机子组件；以及第三连接接口，该第三连接接口不同于第二连接接口，并构造成用于使设备联接至不同于第一风轮机子组件的第二风轮机子组件。

在一个实施方式中，第一风轮机子组件包括机舱，并且第二连接接口包括位于主体构件的相对两端处的耳轴。而且，第二风轮机子组件包括塔架，并且第三连接接口包括可在第一位置与第二位置之间移动的可移动元件，其中该设备在第一位置中联接至塔架，设备在第二位置中被从所述塔架解开。在另一方面中，该设备可包括：不同于第二连接接口与第三连接接口的第四连接接口，该第四连接接口联接至主体构件，并构造成用于使设备联接至不同于第一风轮机子组件与第二风轮机子组件的第三风轮机子组件。第三风轮机子组件可包括承载多个叶片的框架组件，并且第四连接接口包括至少一个钩环。

附图说明

合并到此说明书中并构成此说明书的一部分的附图示出了本发明的多个实施方式并且与以上给出的本发明的大体描述及以下给出的实施方式的详细描述一起用于解释本发明的实施方式。

图1是离岸风轮机的概略立体图；

图2是根据本发明的一个实施方式的连接装置的部分拆开的立体图；

图3是图2中所示的连接装置的前视图；

图4示出了具有起重装置与塔架的图2与图3的连接装置的示例性用法；

图5是联接至塔架的连接装置的立体图；

图6A是处于未联接位置的连接装置与塔架的局部剖面图；

图6B是类似于图6A但处于联接位置的连接装置与塔架的局部剖面图；

图7是联接至机舱的连接装置的立体图；

图8是联接至承载多个风轮机叶片的框架组件的连接装置的立体图；

图9是连接装置的放大图，该图示出了缆线与根据一个实施方式的连接装置的联接；以及

图10是联接至叶片夹持工具的连接装置的立体图。

具体实施方式

参照图1，离岸风轮机10包括：延伸到水中的基座12；下端联接至基座12的塔架14；布置在塔架14顶端的机舱16；以及操作联接至容纳在机舱16内部的发电机(未示出)的转子18。基座12可以是漂浮基座，或者另选由水位线下方的海床支撑。除了发电机外，机舱16容纳将风能转化成电能所需的各种各样的部件以及运行、控制风轮机10及优化风轮机10的性能所需的多种部件。塔架14支撑由机舱16、转子18以及风轮机10的被容纳在机舱16内部的其它部件呈现的负载，并且还用于将机舱16与转子18提升至海平面以上通常发现低紊流的快速移动气流的高度。尽管图1中示出了离岸风轮机10，但是应认识到，本发明的方面也能同样用于岸上风轮机安装。

表示为水平轴风轮机的风轮机10的转子18作为用于机电***的原动机。超过最低水平的风会启动转子18旋转，从而使其在基本垂直于风向的平面内旋转。风轮机10的转子18包括中央轮毂20及至少一个叶片22，该至少一个叶片在绕轮毂周向分布的位置处从中央轮毂20向外伸出。在有代表性的实施方式中，转子18包括三个叶片22，但是此数量可变更。叶片22构造成与经过的气流相互作用以产生使转子18大致绕纵轴线24旋转的升力。

风轮机10可被包括在属于离岸风电厂或风电站的一批相似风轮机之中，离岸风电厂或风电站作为发电站，通过传输线路与诸如三相交流(AC)电网之类的电网连接。电网通常由电站网、输电线路以及子站构成，子站由传输线路网联接，将电力传输至终端用户形式以及其它电气设施消费者形式的负载。如本领域普通技术人员公知的，在正常情况下电力被从发电机供应至电网。

如上所述，离岸风轮机的构建常需要利用航海船舶将风轮机部件或子组件运输至安装场所。例如诸如吊车、绞车、起重机或相似装置之类的起重装置将风轮机部件或子组件装载到船舶上。也同样可利用起重装置从船舶卸载及/或定位风轮机部件或子组件以便组装。根据本发明的一个实施方式，图2以26整体示出了多功能连接装置，该多功能连接装置允许各种风轮机部件或子组件以如上概述的克服了现有设备与方法的许多缺陷的方式联接至起重装置。

如此图中所示，多功能连接装置26包括：细长的主体构件28，该主体构件沿纵轴线29延伸，并且具有第一端30、相反的第二端32、上侧34以及下侧36。主体构件28可由包括钢或其它适当金属或材料的结构材料形成，并且可具有梁状构造。就此而言，在一个实施方式中，主体构件28可具有I形梁构造，其中相对的凸缘38、40由中间腹板42联接。然而，此实施方式仅仅是示例性的，其它构造也是可行的。例如，主体构件28可构造成大体实心的或中空的圆形体、大体实心的或中空的矩形或方形体或者具有其它几何形式的主体。因此，本发明不限于在此所示的具体的I形梁构造。

多功能连接装置26的上侧34包括以44整体示出的第一连接接口，如图4中所示，该第一连接接口构造成例如借助合适的缆线50等将连接装置26联接至起重装置48的吊钩46或起重连接器。用在本文中时，术语“缆线”包含广泛的索具，该索具不仅包括细长构件(例如金属支架等)，还包括诸如缆索、吊货索网等之类的多种吊索。在示例性的实施方式中，第一连接接口44包括一对联接至主体构件28的耳状件52、54。各个耳状件52、54包括一对间隔开的支撑板56以及在支撑板56之间延伸的支撑销58。在一个实施方式中，支撑板56大致具有三角形构造并且从凸缘38、40的上表面开始延伸。然而，应当认识到，其它构造是可行的。缆线50构造成联接至支撑销58。支撑板56与支撑销58也可由钢或适合于适应其上的负载的其它材料形成。而且，尽管示出了两个耳状件52、54，但是可设置更多或更少的耳状件(即，连接点)，并且可相对于例如连接装置的重心布置这些耳状件以实现平衡并获得切实可行的构造。

在本发明的一个有利方面中，多功能连接装置26包括整体以60表示的第二连接接口，该第二连接接口与主体构件28的第一端30与第二端32相邻。第二连接接口60可构造成联接至一个或多个风轮机部件或子组件。例如，如将在以下更详细地论述的，第二连接接口60可构造成联接至风轮机10的机舱16。在一个实施方式中，第二连接接口60包括在第一端30与第二端32各端处的端板62，该端板具有联接至主体构件28的端部的面向内的表面64并具有面向外的表面66。大致柱状的耳轴68从各个端板62开始向外延伸，并且包括多个大致环形的引导板70，这些引导板限定出界槽或沟槽72。如以下更详细地描述的，界槽72构造成以限制缆线沿耳轴68行进(例如由于滑动)的方式接纳延伸至机舱16的缆线(图7)。端板62、耳轴68与引导板70可由钢或其它合适的结构材料形成，并且可例如通过焊接过程、栓接或其它适当方式被联接。

根据本发明的一个实施方式，多功能连接装置26还包括另外的整体以76表示的第三连接接口，该第三连接接口在主体构件28的下侧36并且邻近第一端30与第二端32。第三连接接口76可构造成联接至一个或多个风轮机部件或子组件。例如，如将在以下更详细地论述的，第三连接接口76可构造成联接至风轮机10的塔架14。在一个实施方式中，和其它连接接口不同，第三连接接口76可包括有助于与风轮机部件或子组件接合或脱离的可移动元件。

就此而言，第三连接接口76包括一对回缩单元78，该对回缩单元邻近第一端30与第二端32，并且从主体构件28的下侧36开始向下延伸。如图2中最佳示出的，回缩单元78包括固定部分80与可移动部分82，该固定部分固定地联接至主体构件28并且对第三连接接口76提供结构方面，该可移动部分可相对于固定部分80移动并且构造成选择性地将风轮机部件或子组件联接至连接装置26或从其解开连接装置26。

在一个实施方式中，固定部分80包括具有垫板84的壳体83，该壳体从主体构件28开始向下延伸并借助例如栓接、焊接或其它适当连接手段牢固地固定至主体构件28。壳体83还可包括支承体86，该支承体也联接至主体构件28并从其向下延伸。尽管垫板84与支承体86作为两个独立的部件被示出，但是应认识到的是，壳体83可以是提供回缩单元78的结构完整性的一个整体件。还应认识到的是，壳体83其它的诸如不止两个独立部件之类的配置也是可行的。壳体83可由钢或其它合适材料形成。

如以下将会更详细地解释的一样，回缩单元78的可移动部分82包括可移动支承板88以及至少一个(优选两个)导杆90，该导杆在其一端联接至支承板88并构造成引导支承板88在例如第一延伸位置与第二回缩位置之间移动。支承板88构造成接合风轮机部件或子组件，并且在一个实施方式中具有L形构造，带有基部94以及以例如基本垂直的方式从该基部伸出的唇部96。根据具体应用其它角度与其它构造也是可行的。唇部96可包括外缘98，该外缘具有便于使支承板88与风轮机部件或子组件联接的斜面。在一个实施方式中，外缘98会大体对应于将支承板88联接至的塔架14的曲率略呈弧形，如下面所解释的。基部94也可大体对应于塔架14的曲率(如下面所解释的诸如其凸缘之类的)略呈弧形。

导杆90的端部可联接至基部94的内表面100并沿大致与唇部96相反的方向延伸。壳体83的支承体86包括构造成可滑动地接纳并支撑其中的导杆90的一个或多个孔102(数量基本对应导杆90的数量)。在一个实施方式中，导杆90与孔102可具有大致柱形截面形状，不过其它构造也是可行的。此外，支承板88与导杆90可由钢或用于承受其上的负载其它适当材料形成。

回缩单元78还可包括用于选择性地使可移动部分82与支承板88(具体地说，在延伸位置与回缩位置之间)移动的致动器104。根据本发明可使用包括(例如而非限制)液压致动器、气动致动器、电动致动器或本领域普通技术人员公知的其它驱动致动器的宽范围的致动器。在示例性的实施方式中，致动器104包括具有缸106与可相对于缸106延伸的杆108的液压致动器(图6A与图6B)。在此实施方式中，缸106可联接至回缩单元78的壳体83。例如，缸106的一端可借助例如焊接或其它适当连接固定地联接至垫板84。杆108从缸106的另一端开始延伸并且具有可例如沿内表面100联接至该支承板的一端。以此方式，杆108的回缩与延伸导致支承板88相应移动。在一个实施方式中，回缩单元78可构造并布置成在大致平行于主体构件28的纵轴线29的方向上发生支承板88的回缩与延伸运动。然而，其它布置也是可行的。

在一个实施方式中，致动器104可操作联接至控制器，其在图3中以116示意示出，用于控制致动器104致动并因而控制支承板88在回缩位置与延伸位置之间的移动。控制器116可包括至少一个联接至存储器的处理器，该存储器可代表构成计算机的主存储器的随机存储器(RAM)装置以及任何高速缓冲存储器、非易失性或后备存储器(例如可编程或闪速存储器)、只读存储器等。控制器116也可包括一个或多个大容量存储装置。控制器116通常也接收若干用于与外界交流信息的输入与输出。也可借助直接或远程连接至控制器116的外部终端管理控制器116的接口。借助控制器116可控制致动器104的致动以实现支承板88的期望运动。应认识到的是，在另选实施方式中，连接装置26可包括用于控制致动器104致动的开关(例如以手动或其它方式)或其它装置。此外，应认识到的是，可借助硬线连接或可无线实现至控制器116的输入。

根据本发明的示例性实施方式，多功能连接装置26可包括总体以118表示(图3)的第四连接接口，该第四连接接口可构造成联接至一个或多个风轮机部件或子组件。例如，如以下将论述的，第四连接接口118可构造成联接至用于使风轮机叶片22移动的叶片提升轭。在一个实施方式中，如以下解释的，第四连接接口118包括一个或多个钩环120或构造成接纳用于使连接装置26联接至叶片提升轭的缆线等的其它合适的连接器(环、吊钩等)。在一个实施方式中，钩环120可在回缩单元78的下侧或表面124处联接至连接装置26。然而，在另选的实施方式中，钩环120可联接至主体构件28的下侧36(图3中由虚线表示的)。钩环120可沿主体构件28间隔开，或仅有一个沿主体构件28大体定位在中部的钩环120(未示出)。钩环120可由钢材或适于适应施加在其上的负载的其它合适材料形成。

现将描述利用多功能连接装置26搬运多个不同的风轮机子组件的方法。就此而言，连接装置26可经由第一连接接口44联接至起重装置48的吊钩46或起重连接器。更具体地说，并且以实施例的方式，缆线50可从吊钩46延伸至耳状件52、54的支撑销58(图2)。将描述利用多功能连接装置26搬运塔架14，接着搬运机舱16，然后搬运叶片22。将风轮机部件或子组件装载到船舶上或从船舶卸载的具体装载或卸载顺序可根据例如船舶的类型或者其它因素而变更。在此提供的描述顺序不应限制本发明的范围。此外，尽管结合搬运塔架、机舱及叶片描述了连接装置26，但是应认识到的是，连接装置也可用于其它风轮机部件。例如，连接装置26也可用于装载、卸载或装配风轮机塔架零件。因此，术语“塔架”既涵盖基本完整的塔架结构也涵盖诸如塔架分段之类的部分塔架结构。

图5至图6B最佳示出了例如为了装载、卸载及/或装配之目的而利用连接装置26搬运塔架14。就此而言，可经第三连接接口76实现连接装置26与塔架14的联接。为此目的，塔架14的一端通常包括朝向内的凸缘130，该向内定向的凸缘可被有利地用于使连接装置26联接至塔架14。更具体地说，连接装置26可被放置在塔架14的端部上，使得回缩单元78(更具体地说是其支承板88)大体定位在由塔架14限定的周边内(图6A)。连接装置26可包括诸如抵接板132之类的抵接面，以便于放置并稳定塔架14的端部上的连接装置26。在一个实施方式中，抵接板132可从第二连接接口60的端板62开始向外延伸。也可设置角撑板134以向抵接板132及/或端板62提供强度。

借助在回缩位置中的致动器104，将支承板88大致定位在由凸缘130限定的周边内，从而使得连接装置26能够无妨碍地座置在塔架14的端部上，并且使支承板88大致定位在凸缘130下方。这被最佳地示出在图6A中。借助如此定位的连接装置26与支承板88，可启动致动器104使得将支承板88向外移动至延伸位置。这可例如利用用于启动致动器104的控制器116或其它装置来完成。在延伸位置中，基部94可抵接凸缘130的内缘136，并且唇部96可在凸缘130的下方或下面。而且，支承板88的上表面138可接合凸缘130的下侧表面140。在此位置中，连接装置26必需被锁定在塔架14上，并且基本防止连接装置26在大致平行于塔架14的主轴142的至少一个方向上以及大致垂直于塔架14的主轴142的方向上相对于塔架14移动。这被最佳地示出在图6B中。以此方式，可借助起重装置48移动塔架14以实现期望的目的，例如装载、卸载或装配。为了从塔架解开连接装置26，可启动致动器104从而使支承板88移回至回缩位置。然后可借助起重装置48将连接装置26提离塔架14的端部以便例如装载、卸载或装配另一塔架14。

本发明的此方面提供了与以上描述有关的某些优势。例如，连接装置26快速而方便地联接至塔架14，而不花费与使塔架轭联接至各个独立塔架有关的时间与人力。此外，仅使用一个连接装置26装载、卸载或装配塔架。这与上述使用专用塔架轭的传统方法形成了对比。可视情况提供备用连接装置26，因而将连接装置的数量限制至两个。在本发明的另一有利方面，用于以上述方法搬运塔架14的同一多功能连接装置26也可被用于搬运诸如机舱16之类的其它风轮机子组件。换而言之，同一连接装置26可被用于与多个风轮机部件或子组件相互作用。使用同一连接装置26用于多个子组件的能力减少或避免了与通用方法(例如以上所述的方法)中使用的多个改换过程相关联的时间、精力及安全隐患。

就此而言，如图7中所示，多功能连接装置26也可用于例如为了装载、卸载及/或装配之目的而搬运机舱16。在示例性的实施方式中，可经由第二连接接口60实现连接装置26至机舱16的联接。为此目的，机舱16通常包括多个从机舱16的上表面152开始延伸的诸如孔眼之类的连接器150。在一个实施方式中，机舱16可包括两对连接器150，一对邻近机舱16的第一端154，另一对邻近机舱16的第二端156。机舱16上的连接器150的这种配置不限于所示的配置，而是能够以不同的方式配置，例如借助包括沿机舱16的中部区域定位的第三对连接器(未示出)。

合适的缆线158a至158d可从机舱16上的连接器150延伸至连接装置26的耳轴68。更具体地说，缆线158a至158d的各端可被定位在由引导板70限定的相应槽72中借以限制缆线158a至158d沿连接装置26行进并限制缆线158a至158d之间的任何明显干涉。当缆线158a至158d被如此联接时，机舱16可借助起重装置48移动以达到期望的目的，例如装载、卸载或装配。一旦机舱16移动到其期望的位置，那么将可将缆线158a至158d从机舱16移除以便例如装载、卸载或装配另一机舱16。

如上所述，多功能连接装置26可用于搬运塔架14与机舱16两者，即，同一连接装置26允许将两个不同风轮机子组件联接至起重装置48。在本发明的另一方面中，连接装置26也可用于为了装载、卸载及/或装配之目的搬运叶片22。根据执行的具体任务，可以以略微不同的方式使用连接装置26。例如，无论这些子组件是被装载到船舶上、从船舶卸载下来，还是装配起来以形成风轮机10，连接装置26都会被以相似的方式联接至塔架14与机舱16。对于叶片22来说并不必定是这种情况。

就此而言，连接装置26联接至叶片的方式会依据叶片是装载/卸载还是装配至风轮机而不同。就此而言，如以下更详细地描述的一样，当叶片被装载至船舶或从船舶卸载下来时，连接装置26可被构造成联接至叶片提升轭。然而，在装配过程中通常使用叶片夹持工具完成叶片22至风轮机10的轮毂20的联接。因此，如以下将更详细地论述的，在风轮机10的装配过程中，连接装置26可被构造成联接至叶片夹持工具。因此，根据本发明的一个方面，连接装置26可被构造成与叶片提升轭联接以一般用于装载或卸载叶片22，或者与叶片夹持工具联接以用于使叶片22装配至风轮机10的轮毂20。

图8与图9示出了在装载或卸载叶片22(用虚线示出)的过程中多功能连接装置26的用法。在一个实施方式中，可利用合适的缆线等将连接装置26联接至整体以168表示的叶片提升轭以用于装载或卸载叶片22。就此而言，各个叶片22可被装载到包括根部框架构件170与叶梢框架构件172的相应框架构件中。一旦多个叶片22被装载到相应的框架构件170、172中，若干叶片22会上下叠置从而形成框架组件174。为了形成框架组件174，相邻框架构件170、172可借助包括螺栓等的任何合适连接器被联接起来。在一个实施方式中，叶片22可被堆叠成三个一组(如所示)，但是数量可根据具体应用而变更，并且本发明的方面不应限于所示的数量。

叶片提升轭168大体包括结构构件，该结构构件在根部框架构件170与叶梢框架构件172之间延伸，并且使(已被联接的)根部框架构件170联接至(已被联接的)叶梢框架构件172。在一个实施方式中，所述结构构件可包括撑杆176，该撑杆是具有第一端178与第二端180的梁状构件，第一端178联接至根部框架构件170的最顶端，第二端180联接至叶梢框架构件172的最顶端。可借助包括栓接等公知的方法连接起来。撑杆176是本领域中公知的，因而在此将不进一步详细描述。撑杆176可包括多个从撑杆176的上表面开始延伸的诸如孔眼等之类的连接器182。在一个实施方式中，撑杆176可包括两对连接器182，一对间隔开的连接器182邻近撑杆176的第一端178，另一对间隔开的连接器182邻近撑杆176的第二端180。撑杆176上的连接器182的配置不限于所示的配置，而能够以不同方式配置，包括更多或更少的连接器。

合适的缆线186a至186d可从撑杆176上的连接器182延伸至连接装置26的相应钩环120。例如，如图9中所示，各个缆线186a至186d从连接器182开始延伸并联接钩环120。当缆线186a至186d被如此联接时，可借助起重装置48移动框架组件174中的叶片22以将叶片装载到船舶上或从船舶卸载下来。一旦将叶片22移动到其期望的位置，可从框架组件174解开撑杆176从而例如装载或卸载另一组在相似框架组件中的叶片22。尽管以上描述了经由缆线186a至186d联接至钩环120的撑杆176，但是在另选的实施方式中(未示出)，撑杆176可利用诸如软带之类的各种缆线联接至连接装置26的耳轴68。

如上所述，在将叶片22装配至风轮机10的过程中，多功能连接装置26可被构造成联接至叶片夹持工具。图10示出了用于在将叶片22装配至风轮机10的轮毂20的过程中联接至风轮机叶片22(未示出)的叶片夹持工具190。本领域普通技术人员普通了解使用叶片夹持工具190的结构与方法，因而在此将不再详细描述。而要论述使得连接装置26能够联接至此的叶片夹持工具190的变型。在一个实施方式中，叶片夹持工具190构造成经由第五连接接口联接至连接装置26，在示例性实施方式中，该第五连接接口联接可以是第三连接接口76，即，经由回缩单元78。就此而言，叶片夹持工具190可包括一对间隔开的板构件192，该板构件具有基壁194、上壁196与隔开的端壁198、200。这些壁194、196、198、200限定了腔202，该腔在其下端处开放并且在其上端处由上壁196封闭。腔202构造成将支承板88接纳于其内从而将叶片夹持工具190联接至连接装置26。

就此而言，类似于上述用于塔架14的情况，连接装置26可被放置在叶片夹持工具190的一端上或表面上，使得抵接板132接触板构件192的上壁196的上表面204，以借此支撑连接装置26。借助在回缩位置中的致动器104，支承板88被大体定位在板构件192之间的空间或长度内，从而使得连接装置26能够无妨碍地座置在板夹持工具190上，并且支承板88被大致定位在板构件192的上壁196的下方。在连接装置26与支承板88如此定位的情况下，可启动致动器104可从而使支承板88向外移动到延伸位置并到达腔202内。这可例如利用控制器116或用于启动致动器104的其它装置来完成。

在延伸位置中，基部94可抵接上壁196的内缘206，并且唇部96可在上壁196之下。例如，支承板88的上表面138可接合上壁196的下侧表面208。在此位置中，连接装置26被确实锁定在叶片夹持工具190上，并且基本防止连接装置26相对于叶片夹持工具190移动。就此而言，端壁198、200防止叶片夹持工具190相对于连接装置26在例如水平或横向方向上移动。以此方式，借助起重装置48移动叶片夹持工具190从而实现期望的目的，例如使叶片22装配至风轮机10的轮毂20。一旦叶片22装配至轮毂20，叶片夹持工具190就可被用于安装另一叶片22。当安装起叶片22时，可从叶片夹持工具190解开连接装置26。就此而言，致动器104可被致动从而使支承板88移回至回缩位置。然后可借助起重装置48使连接装置26提升离开叶片夹持工具190。

在一个实施方式中，板构件192可整体地形成到叶片夹持工具190的设计中。然而，在另选的实施方式中，板构件192可构造成独立的元件，然后被选择性地附接至叶片夹持工具190以使得多功能连接装置26能够联接至此。就此而言，板构件192可作为现存叶片夹持工具的改进以提供至多功能连接装置26的连接。应认识到的是，板构件192可在另一合适位置以便于联接至连接装置26的方式被定位在叶片夹持工具190上。

本发明的方面提供给风轮机制造商及其他运输及/或装配风轮机的人员某些利益。在一个方面中，可在码头周围装配各种风轮机子组件，然后将其装载到船舶上以运输至离岸风轮机安装场所。起重装置被用于将子组件装载到船舶上。在本发明的一个方面中，多功能连接装置使得多个子组件能够在不需要单独的、专门用于各个子组件的接口的情况下联接至起重装置。连接装置的多用途性能减少或避免了与改换过程关联的时间、精力及安全隐患。如在此全面解释的，相似的优势也适用于在安装场所卸载子组件或在安装场所装配风轮机的情况。

尽管通过描述多个实施方式阐明了本发明，同时尽可能详细地描述了这些实施方式，但是申请人的意图不是将所附权利要求的范围限定或以任一方式限制至这些细节。本领域技术人员会容易理解另外的优势及变型。因此，本发明就其广义方面而言不限于具体细节、代表性方法以及所示及所阐述的示例性实施方式。因此，在不脱离总体发明理念的宗旨与范围的情况下可偏离这些细节。

Claims (17)

1.一种用于搬运风轮机子组件的方法，该方法包括：

使连接装置(26)在所述连接装置的第一连接接口(44)处联接至起重装置的连接器；

使包括机舱的第一风轮机子组件在所述连接装置的第二连接接口(60)处联接至所述连接装置；

借助所述起重装置移动所述第一风轮机子组件；

使不同于所述第一风轮机子组件的第二风轮机子组件在所述连接装置的第三连接接口(76)处联接至所述连接装置；以及

借助所述起重装置移动所述第二风轮机子组件，

其中，所述第三连接接口(76)包括能在第一位置与第二位置之间移动的可移动元件(82)，当所述可移动元件(82)在所述第一位置时，使所述连接装置联接至所述第二风轮机子组件，并且当所述可移动元件在所述第二位置时，将所述连接装置从所述第二风轮机子组件解开；

并且其中所述连接装置包括位于其上间隔开的位置处的耳轴(68)，并且其中使所述第一风轮机子组件在所述第二连接接口(60)处联接至所述连接装置的步骤还包括：

使缆线从所述连接装置的耳轴(68)延伸至所述机舱上的连接器；并且

限制所述缆线沿所述耳轴(68)的移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中限制所述缆线沿所述耳轴(68)的移动的步骤还包括使所述缆线定位在所述耳轴上的沟槽(72)中，所述沟槽具有约束所述缆线的侧壁。

3.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第二风轮机子组件包括塔架，并且其中使所述第二风轮机子组件在所述第三连接接口(76)处联接至所述连接装置的步骤还包括：

将所述可移动元件(82)定位在所述第二位置；

将所述连接装置定位在所述塔架的端部上；并且

将所述可移动元件(82)定位在所述第一位置从而将所述塔架联接至所述连接装置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述可移动元件(82)定位在所述第一位置或所述第二位置的步骤还包括启动致动器以使所述可移动构件移动至所述第一位置或所述第二位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述塔架包括邻近所述塔架的所述端部的朝向内的凸缘，所述方法还包括：

将所述连接装置定位在所述塔架的所述端部上，使得所述可移动元件(82)在由所述凸缘限定的周边内并且位于所述凸缘下方；并且

通过使所述可移动元件向所述凸缘的所述周边外移动以至位于所述凸缘的底下而将所述可移动元件定位在所述第一位置。

6.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

使不同于所述第一风轮机子组件及所述第二风轮机子组件的第三风轮机子组件在所述连接装置的第四连接接口(118)处联接至所述连接装置；以及

借助所述起重装置移动所述第三风轮机子组件。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第三风轮机子组件包括承载多个叶片的框架组件，所述方法包括利用叶片提升轭使所述连接装置联接至所述框架组件。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述连接装置包括一个或多个位于其上的钩环(120)，并且其中使所述第三风轮机子组件在所述第四连接接口(118)处联接至所述连接装置的步骤还包括：

使所述叶片提升轭的结构构件联接至所述框架组件；以及

使缆线从所述连接装置的所述钩环(120)延伸至所述叶片提升轭的所述结构构件。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述第三风轮机子组件包括承载多个叶片的框架组件，所述第三风轮机子组件的形成还包括：

邻近叶片的根端使根部框架构件联接至各叶片；

邻近叶片的梢端使叶梢框架构件联接至各叶片；

将叶片上下叠置；以及

使相邻的根部框架构件与叶梢框架构件联接以形成保持所述多个叶片的所述框架组件。

10.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

使不同于所述第一风轮机子组件、所述第二风轮机子组件与第三风轮机子组件的第四风轮机子组件在第五连接接口处联接至所述连接装置；以及

借助所述起重装置移动所述第四风轮机子组件。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第四风轮机子组件包括单个叶片，所述方法包括利用叶片夹持工具使所述连接装置联接至所述叶片。

12.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括在使所述连接装置联接到所述叶片夹持工具之前，选择性地使可移除板构件联接至所述叶片夹持工具。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述第五连接接口与第三连接接口(76)相同，并且其中使所述第四风轮机子组件在所述第五连接接口处联接至所述连接装置的步骤还包括：

将所述可移动元件(82)定位在所述第二位置；

将所述连接装置定位在所述叶片夹持工具的表面上；以及

将所述可移动元件(82)定位在所述第一位置从而将所述叶片夹持工具联接至所述连接装置。

14.一种用于搬运风轮机子组件的设备，该设备包括：

细长的主体构件(28)；

第一连接接口(44)，该第一连接接口联接至所述主体构件，并构造成用于使所述设备联接至起重装置的连接器；

第二连接接口(60)，该第二连接接口联接至所述主体构件，并构造成用于使所述设备联接至包括机舱的第一风轮机子组件；以及

第三连接接口(76)，该第三连接接口不同于所述第二连接接口，并构造成用于使所述设备联接至不同于所述第一风轮机子组件的第二风轮机子组件；

其中所述第二连接接口包括位于所述主体构件的相对两端(30,32)处的耳轴(68)。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第二风轮机子组件包括塔架，并且所述第三连接接口包括能在第一位置与第二位置之间移动的可移动元件(82)，当所述可移动元件(82)在所述第一位置时，所述设备被联接至所述塔架，并且当所述可移动元件在所述第二位置时，从所述塔架解开所述设备。

16.根据权利要求14或15所述的设备，该设备还包括：

不同于所述第二连接接口及所述第三连接接口的第四连接接口(118)，该第四连接接口联接至所述主体构件(28)，并构造成用于使所述设备联接至不同于所述第一风轮机子组件及所述第二风轮机子组件的第三风轮机子组件。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述第三风轮机子组件包括承载多个叶片的框架组件，并且所述第四连接接口包括至少一个钩环(120)。