CN115989360A - 组装或拆卸风力涡轮机的转子叶片的方法 - Google Patents

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Abstract

一种组装或拆卸风力涡轮机的转子叶片的方法(800、900)，该风力涡轮机包括塔架、安装在塔架上的机舱和联接到机舱的转子，该转子具有转子毂和转子叶片，该转子叶片包括：与转子毂连接的第一叶片区段；第二叶片区段，其中第二叶片区段被配置成用于连结到第一叶片区段，使得第二叶片区段从第一叶片区段朝向转子叶片的叶片尖部延伸；以及可释放的锁定装置，其被配置成用于将第二叶片区段连结到第一叶片区段，可释放的锁定装置包括第二叶片区段的结构构件，该结构构件被配置成用于接合第一叶片区段的另一结构构件，以用于与该另一结构构件可释放地锁定，其中第二叶片区段的紧固装置被布置在该结构构件上；该方法包括使用紧固到第二叶片区段的紧固装置的连接装置升高(950)或降低(860)第二叶片区段，其中连接装置穿过转子叶片的根部并且至少部分地穿过第一叶片区段延伸到第二叶片区段。

Description

组装或拆卸风力涡轮机的转子叶片的方法
技术领域
本公开总体上涉及风力涡轮机，并且更特别地涉及一种组装或拆卸风力涡轮机的转子叶片的方法。
背景技术
风力被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已经得到了越来越多的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型原理从风捕获动能并且通过旋转能量传输动能，以使轴转动，该轴将转子叶片联接到齿轮箱，或者如果不使用齿轮箱，则直接联接到发电机。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可被部署到公用电网。
转子叶片的尺寸有助于风力涡轮机的能量效率。特别地，转子叶片尺寸的增加能够增加风力涡轮机的能量产生。增加风力涡轮机尺寸或转子叶片尺寸的经济利益必须与风力涡轮机的制造、运输、组装或修理的相应成本进行权衡。一种用于降低预成型、运输和架设具有增加的尺寸的转子叶片的风力涡轮机的成本的策略是以叶片区段制造转子叶片。例如，在各个叶片区段被运输到架设位置之后，叶片区段可被组装以形成转子叶片。
随着时间的推移，由于来自作用在叶片上的风的载荷和力，转子叶片可能变得磨损或损坏。叶片的修理可能是非常耗时且劳动密集型的。通常，需要起重机来抓持叶片并将叶片从风力涡轮机的转子毂降低到地面，使得转子叶片能够被替换，或者使得叶片的维护或修理能够在地面上或维护站处执行。然而，使用这种起重机能够增加与上述修理或替换程序相关联的成本。
因此，本公开涉及一种组装或拆卸风力涡轮机转子叶片的方法，该方法能够提供转子叶片或转子叶片区段的安全、快速和/或成本有效的修理、维护或更换。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或从描述中显而易见，或可通过本发明的实践了解。
在一方面，本公开涉及一种组装或拆卸风力涡轮机的转子叶片的方法。该风力涡轮机包括塔架、安装在塔架上的机舱和联接到机舱的转子，该转子具有转子毂和转子叶片。转子叶片包括：第一叶片区段，该第一叶片区段与转子毂连接；第二叶片区段，其中第二叶片区段配置成用于连结到第一叶片区段，使得第二叶片区段从第一叶片区段朝向转子叶片的叶片尖部延伸；以及可释放的锁定装置，该可释放的锁定装置被配置成用于将第二叶片区段连结到第一叶片区段，可释放的锁定装置包括第二叶片区段的结构构件，该结构构件被配置成用于接合第一叶片区段的另一结构构件，以用于与该另一结构构件可释放地锁定，其中第二叶片区段的紧固装置被布置在该结构构件上。该方法包括使用紧固到第二叶片区段的紧固装置的连接装置升高或降低第二叶片区段，其中连接装置穿过转子叶片的根部并且至少部分地穿过第一叶片区段延伸到第二叶片区段。应当理解，该方法还可以包括如本文所描述的任何附加步骤和/或特征。
在另一方面，本公开涉及一种用于风力涡轮机的转子叶片，该转子叶片具有：至少两个叶片区段，包括第一叶片区段、连结到第一叶片区段的第二叶片区段，第二叶片区段从第一叶片区段朝向转子叶片的叶片尖部延伸；以及可释放的锁定装置，该可释放的锁定装置被配置成用于将第二叶片区段连结到第一叶片区段，可释放的锁定装置包括第二叶片区段的结构构件，该结构构件被配置成用于接合第一叶片区段的另一结构构件，以用于与该另一结构构件可释放地锁定。转子叶片被配置成用于接收连接装置，使得连接装置穿过转子叶片的根部并至少部分地穿过第一叶片区段延伸到第二叶片区段。第二叶片区段包括用于将连接装置紧固到第二叶片区段的紧固装置，其中紧固装置布置在第二叶片区段的结构构件上。应当理解，转子叶片可进一步包括如本文所描述的任何附加特征。
在又一方面，本公开涉及一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括：转子，该转子包括转子毂；和至少一个根据本文所描述的实施例的转子叶片，转子叶片与转子毂连接。应当理解，风力涡轮机还可包括如本文所描述的任何附加特征。
参考以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其他特征、方面和优点将得到进一步的支持和描述。并入本说明书并构成其部分的附图图示了本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中针对本领域普通技术人员阐述了本发明的充分且能够实现的公开内容，包括其最佳模式，其中：
图1图示了风力涡轮机的透视图；
图2图示了风力涡轮机的机舱的简化内部视图，特别地图示了正常操作期间的机舱；
图3图示了根据本公开的实施例的转子叶片的截面图；
图4和图5图示了根据本公开的另外的实施例的转子叶片的截面图；
图6A和图6B图示了根据示例性实施例的转子叶片的截面图，其中叶片区段处于连结状态中和释放状态中；
图7图示了根据本文所描述的实施例的第二叶片区段的升高或降低期间的风力涡轮机的视图；
图8图示了根据拆卸转子叶片的方法的实施例的流程图；以及
图9图示了根据组装转子叶片的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
现将详细参考本公开的实施例，其一个或多个示例在附图中图示。每个示例都是通过解释本发明的方式提供的，而不是对本发明的限制。事实上，对于本领域技术人员来说，将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，能够在本发明中进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的部分图示或描述的特征能够与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本发明旨在覆盖如落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
现在参考附图，图1图示了根据本公开的风力涡轮机10的透视图。如图所示，风力涡轮机10总体上包括从支撑表面14(本文也称为地面)延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱16以及联接到机舱16的转子18。
如在图1中所示，转子18包括可旋转的转子毂20和至少一个转子叶片22，至少一个转子叶片22联接至转子毂20并从转子毂20向外延伸。例如，在图示的实施例中，转子18包括三个转子叶片22。然而，在备选实施例中，转子18可包括多于或少于三个转子叶片22。每个转子叶片22可围绕转子毂20间隔开，以便于旋转转子18，从而使得动能能够从风转变成可用的机械能，并且随后转变成电能。例如，转子毂20可以能够旋转地联接到位于机舱16内的发电机24(图2)，以允许产生电能。
风力涡轮机10还可包括居中在机舱16内的风力涡轮机控制器26。然而，在其他实施例中，控制器26可位于风力涡轮机10的任何其他部件内，或者在风力涡轮机10外部的位置处。此外，控制器26可通信地联接到风力涡轮机10的任何数量的部件，以便控制这些部件。因此，控制器26可包括计算机或其他合适的处理单元。因此，在若干实施例中，控制器26可包括合适的计算机可读指令，这些指令在实施时将控制器26配置成执行各种不同的功能，例如接收、传输和/或运行风力涡轮机控制信号。
现参考图2，图示了图1中所示的风力涡轮机10的机舱16的简化的内部视图，特别地图示了其传动系部件。更具体而言，如图所示，发电机24可联接到转子18，用于从由转子18生成的旋转能量产生电功率。转子18可联接到主轴34，主轴34能够经由主轴承(未示出)旋转。主轴34可以继而通过齿轮箱30能够旋转地联接到发电机24的齿轮箱输出轴36。齿轮箱30可包括齿轮箱壳体38，齿轮箱壳体38通过一个或多个扭矩臂48连接到底板46。更具体而言，在某些实施例中，底板46可以是锻造部件，主轴承(未示出)安置于该锻造部件中，并且主轴34延伸穿过该锻造部件。众所周知，响应于转子叶片22和转子毂20的旋转，主轴34向齿轮箱30提供低速、高扭矩输入。因此，齿轮箱30将低速、高扭矩输入转换成高速、低扭矩输出，以驱动齿轮箱输出轴36，并且因此驱动发电机24。
每个转子叶片22还可包括俯仰(pitch)调节机构32，该俯仰调节机构被配置成经由俯仰轴承40使每个转子叶片22绕其俯仰轴线28旋转。类似地，风力涡轮机10可包括通信地联接到控制器26的一个或多个偏航驱动机构42，每个偏航驱动机构(一个或多个)42被配置成改变机舱16相对于风的角度(例如，通过接合风力涡轮机10的偏航轴承44)。
在风力涡轮机10的操作期间，由于作用在转子叶片22上的来自风的载荷和力，转子叶片22可能变得磨损或损坏。特别地，转子叶片22的叶片尖部或叶片尖部附近的转子叶片22的部分可能会经受高速度和磨损。转子叶片22可被替换或可被维修，例如通过研磨转子叶片22和对转子叶片22重新上涂料。然而，通常使用叶片提升起重机将叶片向上升高至转子毂20，或者从转子毂20向下降低叶片。因此，本公开涉及一种组装或拆卸风力涡轮机的转子叶片的方法和一种转子叶片，以用于安全、快速和/或成本有效地修理、维护或更换转子叶片区段，特别地尖部区段。
根据本公开的实施例，转子叶片22包括至少两个叶片区段，特别地正好两个。在一些实施例中，转子叶片22能够包括多于两个叶片区段，例如正好三个叶片区段或正好四个叶片区段。至少两个叶片区段包括第一叶片区段50和第二叶片区段52。第二叶片区段52能够连结到第一叶片区段50，使得第二叶片区段从第一叶片区段50朝向转子叶片22的叶片尖部54延伸。转子叶片22能够沿着俯仰轴线28从转子叶片22的根部56延伸到转子叶片22的叶片尖部54。在实施例中，转子叶片22连接到或配置成连接到转子毂20。例如，根部56能够连接到转子毂20的俯仰轴承40(图2)。在一些实施例中，第一叶片区段50能够包括转子叶片22的根部56。在另外的实施例中，第一叶片区段可在朝向根部的方向上连结到根部侧叶片区段，并且在朝向叶片尖部的方向上连结到第二叶片区段。
在实施例中，第二叶片区段52为包括叶片尖部54的尖部区段。在另外的实施例中，第二叶片区段52可以是在第一叶片区段与另外的叶片区段之间延伸的中间叶片区段。
例如，图3图示了带有第一叶片区段50和第二叶片区段52的转子叶片22的截面图。第一叶片区段50从根部56延伸至第二叶片区段52。在分割线58处，第一叶片区段50可经由接头51连结到第二叶片区段52。第二叶片区段52从第一叶片区段50延伸至转子叶片22的叶片尖部54。
根据实施例，转子叶片22被配置成用于接收连接装置60，使得连接装置60穿过转子叶片22的根部56并至少部分穿过第一叶片区段50延伸至第二叶片区段52。特别地，转子叶片22可包括限定转子叶片22的内部容积的内部叶片壁，该内部容积至少部分地延伸穿过第一叶片区段50。内部叶片壁可被配置成或成形为形成从根部56延伸至第二叶片区段52的腔。特别地，腔可向转子毂20的内部开放。如果第二叶片区段52没有连结到第一叶片区段50，则腔可向转子毂20的内部开放，并且在第一叶片区段50的叶片尖部侧端部上。
在本公开的实施例中，第二叶片区段52包括用于将连接装置60紧固至第二叶片区段52的紧固装置62。在一些实施例中，紧固装置62布置在转子叶片22内部，特别地如果第二叶片区段52连结到第一叶片区段50的话。紧固装置62可定位在由转子叶片22的内部叶片壁，特别地由第一叶片区段50的内部叶片壁形成的腔处。在实施例中，紧固装置62至少部分地布置在第一叶片区段50内部。连接装置60可部分地穿过第一叶片区段50到达紧固装置62。
根据一些实施例，连接装置60包括待紧固至第二叶片区段52的紧固装置62的紧固元件。特别地，紧固元件能够布置在连接装置60的端部处。紧固装置62可被配置成提供第二叶片区段52与连接装置60的连接，特别是与连接装置60的紧固元件的连接。在示例性实施例中，紧固装置62可以包括螺旋式紧固装置、钩式紧固装置和/或销接头式紧固装置。特别地，螺旋式紧固装置可以包括螺纹孔和/或带螺纹螺栓。钩式紧固装置可以包括钩子和/或吊眼。销接头式紧固装置可以包括用于使用销将连接装置60连接到紧固装置62的销孔。例如，紧固装置62可以包括螺纹孔，该螺纹孔被配置成用于与连接装置60的紧固元件的带螺纹螺栓连接。在一些实施例中，紧固元件82可以是连接装置60的钩、吊眼或环。
在实施例中，紧固装置62能够被配置成使得连接装置60与第二叶片区段52之间的连接能够支撑第二叶片区段52的重量。第二叶片区段可具有大于200千克，特别地大于400千克或大于600千克，和/或小于3000千克，特别地小于2000千克或小于1000千克的重量。
本公开的实施例特别地被配置成使用穿过第一叶片区段50布置的连接装置60升高或降低第二叶片区段52。特别地，第二叶片区段52可从第一叶片区段50(第一叶片区段连接到转子毂20)向下降低到支撑表面14，或者第二叶片区段52可从支撑表面14向上升高到第一叶片区段50。更特别地，第二叶片区段52可根据本文所描述的方法升高或降低。本文所描述的实施例可提供这样的优点，即第二叶片区段能够以快速和可靠的方式升高、降低或更换，特别地在不抓持叶片外壳和/或不使用叶片提升起重机的情况下。
根据一些实施例，紧固装置62为可释放的紧固装置。可释放的紧固装置能够允许在升高或降低第二叶片区段52之后释放该连接装置60。连接装置60可重复用于升高或降低多于一个叶片区段。
在一些实施例中，当第二叶片区段52连结至第一叶片区段50时，连接装置60保持紧固至第二叶片区段52。特别地，在风力涡轮机10的操作期间，连接装置60可至少部分地保持在转子叶片22内。保留连接装置60附接到第二叶片区段52可增加拆卸转子叶片22或更换第二叶片区段52的速度。
在实施例中，第一叶片区段50包括引导装置。引导装置可以被配置成用于将连接装置60朝向紧固装置62引导。引导装置可沿着俯仰轴线28的方向延伸。在一些实施例中，引导装置可以包括引导漏斗状件64，例如，如图4中所示。引导漏斗状件64可在引导漏斗状件的根部侧端部处具有第一内直径，并且在引导漏斗状件的叶片尖部侧端部处具有第二内直径，其中第一内直径大于第二内直径。
根据一些实施例，引导装置包括引导管66，如例如图5中所示。引导管66可沿转子叶片22的纵向方向延伸，特别地在转子叶片22的俯仰轴线28的方向上延伸。引导管66能够被配置成用于将连接装置60引导至第二叶片区段52的紧固装置62。例如，引导管66可沿第一叶片区段50的长度的至少80％延伸，特别地沿第一叶片区段50的长度的至少90％或沿第一叶片区段50的长度的至少95％延伸。在一些实施例中，引导管可从转子叶片22的根部56延伸到第二叶片区段52，特别地延伸到紧固装置62，或者延伸到连结第一叶片区段50与第二叶片区段52的接头51。引导管66可以由合成材料(例如塑料)构成。在一些实施例中，在将第二叶片区段52连结到第一叶片区段50之后，连接装置60可通过引导管66朝向转子毂20缩回。在另外的实施例中，在将第二叶片区段52连结到第一叶片区段50之后，特别地在风力涡轮机10的操作期间，连接装置60可保持在引导管66内。
在一些实施例中，转子叶片22，特别地第一叶片区段50，包括叶片接近口86。叶片接近口86可被配置成用于从转子叶片22的外部接近紧固装置62。例如，维修人员可从转子叶片22的外部打开叶片接近口86，并使用紧固装置62将连接装置60紧固到第二叶片区段52。叶片接近口86能够定位于转子叶片22的外壳中。叶片接近口86可定位在紧固装置62的区域中和/或引导装置的区域中，特别地在引导装置的叶片尖部侧端部的区域中。“区域”可以理解为例如相对于俯仰轴线28的轴向区域。
在实施例中，连接装置60能够包括例如绳，诸如合成绳，例如尼龙绳，或丝线绳，例如钢绳。在一些实施例中，连接装置60可以包括丝线或链条。连接装置60可以具有相对于支撑表面14的塔架12的高度的至少90％的长度，特别地至少塔架的高度或塔架12的高度至少两倍的长度。连接装置60能够包括在连接装置60的第一端部处的紧固元件。连接装置60是能够移动的，特别地能够延伸和/或能够缩回的。例如，连接装置60可以使用绞盘伸出或缩回。连接装置60能够是牵拉装置，特别地用于在第二叶片区段52的升高或降低期间牵拉第二叶片区段52。在实施例中，连接装置60能够被配置成至少支撑第二叶片区段52的重量。
根据实施例，第二叶片区段52通过转子叶片22的接头51，特别地经由可释放的锁定装置连结至第一叶片区段50。可释放的锁定装置可被配置成用于将第二叶片区段52机械地连接到第一叶片区段50。在实施例中，可释放的锁定装置可以包括凸缘接头、螺栓接头和销接头中的至少一个。例如，凸缘接头或螺栓接头可包括在第一叶片区段50上和在第二叶片区段52上的凸缘，凸缘例如使用螺栓连结。在一些实施例中，螺栓接头可包括螺栓，在螺栓的任一端部处具有螺纹，以连接到第一叶片区段50和第二叶片区段52的螺纹。螺栓接头可通过安装到螺栓上，特别地在第一叶片区段50与第二叶片区段52之间的间隔元件来稳定。在一些实施例中，可释放的锁定装置可以包括销接头。销接头可包括机械互锁的接头元件，特别地第一叶片区段50的第一销孔、第二叶片区段52的第二销孔，以及连结销，连结销被配置成用于特别地在弦向方向上穿过第一销孔和第二销孔***。
根据实施例，可释放的锁定装置包括用于使第一叶片区段50与第二叶片区段52互锁的互锁装置，例如一个或多个销孔和销(如图所示，例如图6A和图6B)。在实施例中，互锁装置和/或紧固装置62可布置成从转子叶片22的分割线58轴向地偏移，例如在朝向毂20的方向上轴向地偏移。在转子叶片22中，紧固装置62可布置成相对于互锁装置轴向地偏移，特别地在朝向毂20的方向上轴向地偏移。
在实施例中，可释放的锁定装置包括第二叶片区段52的结构构件。紧固装置62能够布置在第二叶片区段52的结构构件上。特别地，紧固装置62能够安装到或安装在第二叶片区段52的结构构件上。结构构件可被配置成用于支撑至少第二叶片区段52的重量。结构构件可连接到第二叶片区段52的壳。可释放的锁定装置能够包括第一叶片区段50的另一结构构件。第二叶片区段52的结构构件能够被配置成用于接合第一叶片区段50的另一结构构件，特别地用于与另一结构构件可释放地连接或可释放地锁定。
图6A和图6B图示了根据本公开的转子叶片22的示例性实施例。更具体而言，图6A示出了处于连结状态下的第一叶片区段50和第二叶片区段52。第一叶片区段50和第二叶片区段52能够通过接头51，特别地通过可释放的锁定装置，并且更特别地通过销接头连结。
在能够与本文所描述的其他实施例组合的一些实施例中，可释放的锁定装置，特别地销接头，包括凸型结构构件70、凹型结构构件72和/或连结销74。在实施例中，第二叶片区段52可包括凸型结构构件70，特别地作为根据本文所描述的实施例的第二叶片区段52的结构构件。例如，凸型结构构件70可以包括梁。凸型结构构件70可在俯仰轴线28的方向上延伸。第一叶片区段50可包括凹型结构构件72，特别地作为根据本文所描述的实施例的第一叶片区段50的另一结构构件。凹型结构构件可以包括被配置成接收凸型结构构件70的接收结构。在连结状态下，第二叶片区段52的凸型结构构件70可***第一叶片区段50的凹型结构构件72中。在实施例中，凹型结构构件72包括第一销孔76，并且凸型结构构件70包括第二销孔78。在连结状态下，第一销孔76和第二销孔78可以共同定位在相对于俯仰轴线28的轴向位置处。连结销74可以特别地在弦向方向上穿过第一销孔76和第二销孔78***。特别地，连结销74可以穿过多于一个第一销孔76(图6A)和/或多于一个第二销孔78***。将连结销74穿过第一销孔76和第二销孔78***可将第一叶片区段50与第二叶片区段52连结或机械互锁。从第一销孔76和第二销孔78移除连结销74可以释放接头51。***连结销74和/或移除连结销74可以手动执行，例如通过销接近口88。
根据实施例，紧固装置62可定位或布置在凸型结构构件70上，使得紧固装置62能够从第一叶片区段50的内部接近。例如，凹型结构构件72可以包括开口84，开口84定位成使得连接装置60能够通过开口84到达紧固装置62。在图6A中，紧固装置62包括凸型结构构件70中的螺纹孔。连接装置60的紧固元件82，例如螺栓，被紧固到紧固装置62。更特别地，紧固元件82的螺栓被拧入紧固装置62的螺纹孔中，特别地穿过凹型结构构件72的开口84。将紧固元件82紧固到紧固装置62可以例如通过叶片接近口86手动执行。在一些实施例中，叶片接近口86可被配置成用于接近紧固装置62和可释放的锁定装置，特别地连结销74。
图6B图示了图6A的转子叶片22，其中接头51处于释放状态下，并且第二叶片区段52处于第二叶片区段52的升高或降低期间。例如，第二叶片区段52可从第一叶片区段50向下朝向转子18下方的支撑表面14降低。在图6B中，连接装置60已经被紧固到紧固装置62，并且连结销74已经被移除以释放接头51。已经通过绞盘(图6B中未示出)提供了连接装置60的附加长度，以朝向支撑表面14降低第二叶片区段52。尽管未在图6A和图6B中示出，但应理解，转子叶片22，例如第一叶片区段50，可特别地包括根据本文所描述的实施例的引导装置。
根据本公开的一些实施例，提供了一种包括转子18的风力涡轮机10。实施例可包括本文所描述的风力涡轮机10的特征中的任何特征。风力涡轮机10包括转子毂20和根据本文描述的实施例的至少一个转子叶片22。转子叶片22，特别地转子叶片22的第一叶片区段50，能够连接到转子毂20。根据实施例的风力涡轮机10例如在图7中图示，特别地在第二叶片区段52的升高或降低期间。
在一些实施例中，转子毂20包括转子毂20内部的滑轮90。滑轮90可被配置成用于将连接装置60导向到转子叶片22的根部56中或穿过转子叶片22的根部56。滑轮90可以是转向器滑轮工具。滑轮90能够被配置成用于支撑至少第二叶片区段52的重量。在一些实施例中，在组装或拆卸转子叶片22之后，滑轮90可从转子毂20移除。
根据一些实施例，转子毂20包括毂接近口94。毂接近口94可被配置成用于将连接装置60的端部转移到转子毂20中或转移出转子毂20，特别地朝向滑轮90转移到转子毂20中或朝向定位在转子毂20外部的绞盘92转移出转子毂20。特别地，绞盘92可以定位在支撑表面14上或第一运载器96(例如卡车)上。第一运载器96能够定位在支撑表面14上。在另外的实施例中，用于卷绕或解绕连接装置的绞盘可以定位在转子毂内。
根据能够与其他实施例组合的一些实施例，转子叶片22的第一叶片区段50能够具有大于40米，特别地大于50米或大于60米，和/或小于130米，特别地小于100米或小于90米的长度。第二叶片区段52能够具有大于5米，特别地大于7米或大于10米和/或小于40米，特别地小于30米或小于20米的长度。在一些实施例中，风力涡轮机10可被配置成使得当转子叶片22朝向支撑表面14定向时，转子叶片22的叶片接近口86或第一叶片区段50与第二叶片区段52之间的分割线58布置在相对于支撑表面14的叶片接近高度98处。例如，叶片接近高度98可大于40米，特别地大于50米或大于60米，和/或小于120米，特别地小于110米或小于100米。特别地，维修人员能够使用高空作业平台97到达分割线58或叶片接近口86，高空作业平台97有时被称为上升作业平台、车载式起吊器或斗式卡车。如图7中所图示，高空作业平台97可以设置在运载器上或设置为运载器。
根据实施例，提供了一种组装或拆卸风力涡轮机10的转子叶片22的方法。例如，风力涡轮机10和/或风力涡轮机的转子叶片22可包括根据本文所描述的实施例的特征中的任何特征。特别地，风力涡轮机10包括塔架12、安装在塔架12上的机舱16和联接到机舱16的转子18，转子具有转子毂20和转子叶片22，例如，如图7中所图示。转子叶片22包括连接到转子毂20的第一叶片区段50。第一叶片区段50可直接连接到转子毂20。在一些实施例中，第一叶片区段可经由布置在转子叶片22的根部56与第一叶片区段50之间的另一叶片区段连接到转子毂20。转子叶片22包括第二叶片区段52，第二叶片区段52被配置成用于连结到第一叶片区段50，使得第二叶片区段52从第一叶片区段50朝向转子叶片22的叶片尖部54延伸。
图8和图9图示了根据本公开实施例的方法的流程图。更具体而言，图8图示了拆卸转子叶片22的方法800，特别地在第二叶片区段52最初连结到第一叶片区段50的情况下。图9图示了组装转子叶片22的方法900，特别地在最初将第一叶片区段50连接到风力涡轮机10的转子毂20并且将第二叶片区段52布置在支撑表面14上的情况下。
在一些实施例中，该方法包括定向(810、910)风力涡轮机10的转子18使得转子叶片22的叶片尖部54或第一叶片区段50指向转子18下方的地面(支撑表面14)。为了拆卸转子叶片22，待拆卸的转子叶片22可朝向地面定向或旋转。为了组装转子叶片，连接到转子毂20的第一叶片区段50可朝向地面定向或旋转。
在一些实施例中，该方法包括将连接装置60穿过转子毂20的毂接近口94布置(820、920)。例如，连接装置60可以从绞盘卷绕，绞盘布置在支撑表面14上或定位在转子下方的地面或支撑表面14上的运载器上，例如在第一运载器96上。连接装置60的第一端部可被向上拉至转子毂20，并穿过毂接近口94到转子毂20中。连接装置60的第一端部可特别地包括紧固元件82，以被紧固到第二叶片区段52的紧固装置62。连接装置60的第一端部可使用例如定位在转子毂20中的另一绞盘向上牵拉。该另外的绞盘可能不如绞盘92强力。在另外的实施例中，连接装置60，特别地整个连接装置60，可以被向上牵拉到转子毂20中，并且连接装置60的第二端部可以朝向支撑表面14降低到绞盘92。在其他的实施例中，用于卷绕或解绕连接装置的绞盘可以定位在转子毂内部。
在实施例中，该方法包括将连接装置，特别地连接装置60的第一端部，布置在滑轮90之上，滑轮90布置在转子毂20内部。滑轮90可连接到转子毂20的内壁，例如连接到在转子毂20内壁上安装的凸耳。
根据一些实施例，该方法包括引导(830、930)连接装置60穿过转子叶片22的根部56并至少部分穿过第一叶片区段50到第二叶片区段52。将连接装置60(特别地连接装置60的第一端部)引导至第二叶片区段52可通过根据本文所描述的实施例的引导装置和/或通过重力将连接装置的第一端部朝向第二叶片区段或朝向支撑表面14牵拉来辅助。为了拆卸转子叶片22，连接装置60的第一端部可在第一叶片区段50内部被引导至第二叶片区段52。为了将转子叶片22与定位在支撑表面14上的第二叶片区段52组装，连接装置60可被引导穿过第一叶片区段50并进一步向下至支撑表面14。
在实施例中，该方法包括将连接装置60紧固(840、940)至第二叶片区段52，特别地至第二叶片区段52的紧固装置62。连接装置60可以手动紧固到紧固装置62。为了拆卸转子叶片22，维修人员可被提升至转子叶片22的叶片接近口86，例如使用高空作业平台97。叶片接近口86可被打开以接近紧固元件82和紧固装置62。为了组装转子叶片22，第二叶片区段52可定位在支撑表面14上。维修人员可以从支撑表面14接近紧固元件82和紧固装置62。该方法能够包括将连接装置60的紧固元件82紧固到第二叶片区段52的紧固装置62。例如，紧固元件82的螺栓可以拧入紧固装置62的螺纹孔中，如图6A和图6B中所图示。
在另外的实施例中，连接装置可预先安装在转子叶片中，特别地在第一叶片区段中。在风力涡轮机的操作期间，连接装置可保持在转子叶片内。连接装置的第一端部被紧固到紧固装置。实施例可以包括将连接装置的第二端部连接到绞盘。将连接装置的第二端部连接到绞盘可包括将连接装置布置在转子毂中的滑轮之上，并穿过毂接近口到定位于支撑表面上或定位于支撑表面上的第一运载器上的绞盘。在一些实施例中，绞盘可以定位在转子毂内部。该方法可包括将连接装置的第二端部连接到转子毂内的绞盘。
在一些实施例中，特别地在拆卸转子叶片22的方法中，第二叶片区段52通过接头51连结至第一叶片区段50。在将连接装置60紧固(840)到第二叶片区段52之后，该方法能够包括例如使用绞盘92牵拉该连接装置60。特别地，可牵拉该连接装置60，使得连接装置60承载或能够承载第二叶片区段52的重量的至少部分。该方法能够包括释放(850)连接第一叶片区段50与第二叶片区段52的接头51。特别地，接头51的可释放的锁定装置可被释放，使得第二叶片区段52能够相对于第一叶片区段50移动。例如，参考图6A和图6B，连结销74可以特别地通过销接近口88从第一销孔76和第二销孔78移除，以释放销接头。
根据本公开的实施例，方法包括使用紧固至第二叶片区段52的连接装置60升高或降低(860、950)第二叶片区段52，其中连接装置60延伸穿过转子叶片22的根部56，并至少部分地穿过第一叶片区段50至第二叶片区段52。特别地，第二叶片区段52可在没有叶片提升起重机的情况下升高或降低。
为了拆卸转子叶片22，方法800能够包括将第二叶片区段52朝向转子18下方的地面降低(860)。特别地，降低(860)可以包括从绞盘92解绕该连接装置60。第二叶片区段52可被降低到例如地面上或运输运载器上。连接装置60可以从紧固装置62断开连接。第二叶片区段52可在风力涡轮机10附近的现场进行修理或维修，或者可运输到维护站。通过组装根据本文所描述的实施例的转子叶片22，第二叶片区段52可在修理或维修后重新连结到第一叶片区段50。备选地，可通过将另一第二叶片区段连结到第一叶片区段来替换第二叶片区段52。根据本公开的实施例，可组装具有第一叶片区段50和另一第二叶片区段的另一转子叶片。
为了组装转子叶片22，该方法900可包括朝向第一叶片区段50升高(950)或上升第二叶片区段52。特别地，升高(950)可以包括将连接装置60卷绕在绞盘92上。在实施例中，该方法包括将第二叶片区段52连结(960)到第一叶片区段50。例如，维修人员可被提升至第一叶片区段50的第一叶片区段50与第二叶片区段52之间的分割线58。第一叶片区段50和第二叶片区段52可通过锁定接头51例如可释放的锁定装置来连结。例如参考图6A和图6B，第一叶片区段50和第二叶片区段52可通过将凸型结构构件70升高并引导到凹型结构构件72中而连结。可以通过将连结销74穿过销接近口88***第一销孔76和第二销孔78中来锁定接头51。在一些实施例中，在将第二叶片区段52连结(960)到第一叶片区段50之后，连接装置60可从第二叶片区段52断开连接。特别地，连接装置60可以通过将紧固元件82从紧固装置62断开连接来断开连接。连接装置60可穿过第一叶片区段50和穿过转子叶片22的根部56缩回。
根据本公开的实施例，本文所描述的拆卸转子叶片22和组装转子叶片22的方法可与更换转子叶片22的第二叶片区段52的方法相组合。更换转子叶片22的第二叶片区段52的方法可特别地包括根据本公开的实施例拆卸转子叶片22的方法。该方法可包括将第二叶片区段52降低(860)到支撑表面。连接装置60可从第二叶片区段52断开连接。更换第二叶片区段52的方法可根据组装转子叶片22的实施例进行。在实施例中，该方法可如同对第二叶片区段52那样对另一第二叶片区段进行，特别地其中将连接装置60紧固(940)到另一第二叶片区段。该另一第二叶片区段可以是第二叶片区段52的替换物。
根据一些实施例，另一第二叶片区段可具有与第二叶片区段相同的长度和/或形状。在另外的实施例中，另一第二叶片区段可不同于第二叶片区段。例如，另一第二叶片区段相对于第二叶片区段可具有不同的长度和/或不同的形状，特别地叶片尖部的不同形状。
在一些实施例中，第二叶片区段或另一第二叶片区段可至少每两年更换一次，特别地至少每年更换一次或至少每年更换两次。例如，第二叶片区段可被更换以进行叶片修理、叶片维修和/或以提供季节性或现场调适。
本公开的实施例可提供无需叶片提升起重机即能够组装或拆卸转子叶片的优点。特别地，可以以安全、快速和/或成本高效的方式更换叶片区段。根据实施例更换尖部区段能够是有利的，因为尖部区段经常由于风的高速度或强力而遭受磨损。本公开的实施例可以实现叶片区段、特别地尖部区段的更规律的维修。特别地，尖部区段可以更容易地运输到维护站。在维护站处维修能够提高维修或修理质量。本公开的实施例可有利地使转子直径和/或尖部形状适应季节条件或现场条件。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或***以及执行任何并入的方法。本发明的可专利性范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有非实质性差异的等效结构元素，则这些其它示例旨在处于权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种组装或拆卸风力涡轮机的转子叶片的方法(800、900)，所述风力涡轮机包括塔架、安装在塔架上的机舱和联接到机舱的转子，所述转子具有转子毂和转子叶片，所述转子叶片包括
-第一叶片区段，所述第一叶片区段与所述转子毂连接，
-第二叶片区段，其中所述第二叶片区段被配置成用于连结到第一叶片区段，使得所述第二叶片区段从所述第一叶片区段朝向所述转子叶片的叶片尖部延伸；以及
-可释放的锁定装置，所述可释放的锁定装置被配置成用于将所述第二叶片区段连结到所述第一叶片区段，所述可释放的锁定装置包括所述第二叶片区段的结构构件，所述结构构件被配置成用于接合所述第一叶片区段的另一结构构件，以用于与所述另一结构构件可释放地锁定，其中所述第二叶片区段的紧固装置被布置在所述结构构件上；
所述方法包括
-使用紧固到所述第二叶片区段的所述紧固装置的连接装置升高(950)或降低(860)所述第二叶片区段，其中所述连接装置穿过所述转子叶片的根部并且至少部分地穿过所述第一叶片区段延伸到所述第二叶片区段。
2.根据权利要求1的方法(800、900)，包括：
-引导(830、930)所述连接装置穿过所述转子叶片的所述根部并且至少部分地穿过所述第一叶片区段到所述第二叶片区段，以及
-将所述连接装置紧固(840、940)到所述第二叶片区段的所述紧固装置。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法(800、900)，包括：
-定向(810、910)所述风力涡轮机的所述转子使得所述转子叶片的所述叶片尖部或所述第一叶片区段指向所述转子下方的地面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(800、900)，包括：
-将所述连接装置布置(820、920)成穿过所述转子毂的毂接近口并处于滑轮之上，所述滑轮布置在所述转子毂内部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(800、900)，其中，升高(950)或降低(860)包括将所述连接装置卷绕在绞盘上或从绞盘上解绕所述连接装置。
6.根据权利要求5所述的方法(800、900)，其中，所述绞盘布置在所述转子毂内部或定位在所述转子下方的地面上的运载器上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(800、900)，包括：
-释放(850)连接所述第一叶片区段与所述第二叶片区段的接头；以及
其中所述第二叶片区段朝向所述转子下方的地面降低。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(800、900)，其中，所述第二叶片区段朝向所述第一叶片区段升高；
所述方法进一步包括：
-将所述第二叶片区段连结(960)到所述第一叶片区段。
9.一种用于风力涡轮机的转子叶片(22)，所述转子叶片(22)具有至少两个叶片区段，包括
-第一叶片区段(50)，
-第二叶片区段(52)，所述第二叶片区段(52)连结到所述第一叶片区段(50)，所述第二叶片区段(52)从所述第一叶片区段(50)朝向所述转子叶片(22)的叶片尖部(54)延伸；以及
-可释放的锁定装置，所述可释放的锁定装置被配置成用于将所述第二叶片区段(52)连结到所述第一叶片区段(50)，所述可释放的锁定装置包括所述第二叶片区段(52)的结构构件，所述结构构件被配置成用于接合所述第一叶片区段(50)的另一结构构件，以用于与所述另一结构构件可释放地锁定；
其中所述转子叶片(22)被配置成用于接收连接装置(60)，使得所述连接装置(60)穿过所述转子叶片(22)的根部(56)并且至少部分地穿过所述第一叶片区段(50)延伸到所述第二叶片区段(52)；以及
其中所述第二叶片区段(52)包括用于将所述连接装置(60)紧固到所述第二叶片区段(52)的紧固装置(62)，其中所述紧固装置(62)布置在所述第二叶片区段(52)的所述结构构件上。
10.根据权利要求9所述的转子叶片(22)，其中，所述紧固装置(62)布置在所述转子叶片(22)内部。
11.根据权利要求9和10中任一项所述的转子叶片(22)，其中，所述转子叶片(22)包括叶片接近口(86)，所述叶片接近口(86)被配置成用于从所述转子叶片(22)外部接近所述紧固装置(62)。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的转子叶片(22)，还包括沿着所述转子叶片(22)的纵向方向延伸的引导管(66)，所述引导管(66)被配置成用于将所述连接装置(60)引导至所述第二叶片区段(52)的所述紧固装置(62)。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的转子叶片(22)，其中，所述第二叶片区段(52)是包括所述转子叶片(22)的所述叶片尖部(54)的尖部区段。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的转子叶片(22)，其中，所述可释放的锁定装置包括销接头、螺栓接头和/或凸缘接头。
15.一种包括转子(18)的风力涡轮机(10)，所述转子(18)包括
-转子毂(20)；以及
-根据权利要求9至14中任一项所述的至少一个转子叶片(22)，所述转子叶片(22)与所述转子毂(20)连接。
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