CN117485422A - 一种用于风电叶片的主动转向转运车及风电叶片转运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风电叶片的主动转向转运车及风电叶片转运方法，属于流转搬运车领域。本发明转运车，包括底盘总成、回转支承和叶片夹具总成，底盘总成包括底盘架和安装在底盘架上的四组承载万向轮，底盘架上设有主动转向机构，底盘架上还设有电控箱。本发明的转运车采用无偏心万向轮，并且利用主动转向机构驱动四组承载万向轮同步同向转向运动，实现了转运车的主动灵活转向，提高了风电叶片场内转运的灵活性和效率。另外，叶片夹具采用气囊夹具，可保证在强力锁紧的状态下不会对叶片造成伤害，不仅夹紧稳定可靠，而且操作也更加简单方便；该转运车还可以安装驱动总成，可自主完成风电叶片的转运工作，降低了风电叶片场内周转难度。

Description

一种用于风电叶片的主动转向转运车及风电叶片转运方法

技术领域

本发明涉及一种辅助搬运装置，更具体地说，涉及一种用于风电叶片的主动转向转运车及风电叶片转运方法。

背景技术

风电叶片即风力发电叶片，其是风力发电设备中的一个重要部件，主要特点是长度和重量都很大，且具有特殊造型的弧形表面。在风电叶片生产制造过程中，需要经过成型、打孔、喷漆等多道处理工序，而这些处理工序往往需要在不同的车间内完成，因此在场内需要对风电叶片进行转移，使其从一个加工环境转移到另一个加工环境中。由于风电叶片体积和重量很大，因此其转运是一项很难进行的操作，尤其是在场内空间有限的情况下，风电叶片搬运转向更是一个难题。

目前，风电叶片的场内转运大多使用转运平台车完成，一般是风电叶片的一端为牵引车辆，另一端为转运平台车，也有在风电叶片的两端均采用转运平台车进行转移的方式，转运平台车主要采用万向轮随动转向。例如中国专利号ZL201520685240.X公开的“一种风力发电机叶片活动式转运车”、中国专利号ZL201921510283.9公开的“一种用于风力发电叶片厂内搬运的运输工装”和中国专利号ZL202020067522.4公开的“风力发电机叶片根部转运车”等。现有转运平台车均采用跟随被动转向，因此通常采用偏心万向轮设计，但实际使用中发现，由于风电叶片的自重很大，偏心万向轮所承受的载荷也非常大，致使偏心万向轮的随动转向阻力很大，往往无法灵活地完成转向动作，导致转弯半径很大，并且需要工作人员跟随转运平台车，并用撬杠等工具来对万向轮手动进行方向矫正，增加了风电叶片的转运劳动量，降低了转运效率。中国专利号ZL202020067522.4公开的“风力发电机叶片根部转运车”虽然采用回转支撑来连接支架和底座，在转弯时，风电叶片能够相对底座旋转，但底座上万向轮的方向并没有转向，因而转运车依然会朝着万向轮方向移动，依然无法有效解决风电叶片转弯半径大，需要更大的周转场地等问题。

另外，风电叶片的根部和叶尖截面形状不同，根部通常为圆柱形，叶尖通常为曲面造型的扁椭圆状，目前常见设计是针对根部和叶尖分别为转运平台车设计不同的支撑架结构，例如中国专利号ZL201821625659.6公开的“一种叶片转运车”等，对于风电叶片与转运平台车的支撑架不匹配的情况，由操作人员在支撑架上放置缓冲垫来填充，以保证风电叶片的支持稳定性。但这种方式对于风电叶片的固定并不牢靠，支撑架对于风电叶片下表面的支撑力也不均匀，容易对风电叶片造成损伤，并且操作繁琐。

综上可知，现有的风电叶片转运车存在以下缺陷：

(1)转运车被动转向，万向轮转向不灵活，转向迟滞明显，导致转弯半径很大；而且需要人工干预转向，转运劳动强度大，效率低；

(2)转运车支撑架对风电叶片的支撑稳定性较差，操作相对较为繁琐；

(3)转运车为被动跟随运动，需要牵引车辆参与，而牵引车辆自身转弯半径也比较大，反映到叶片末端的转向半径也会更大，降低了叶片转运灵活性。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种用于风电叶片的主动转向转运车及风电叶片转运方法，采用本发明的技术方案，转运车采用无偏心万向轮，并且利用主动转向机构驱动四组承载万向轮同步同向转向运动，实现了转运车的主动灵活转向，转向控制准确，有效减小了风电叶片周转转弯半径，提高了风电叶片场内转运的灵活性和效率。另外，叶片夹具采用气囊夹具，可保证在强力锁紧的状态下不会对叶片造成伤害，不仅夹紧稳定可靠，而且操作也更加简单方便；该转运车还可以安装驱动总成，可自主完成风电叶片的转运工作，进一步提高了风电叶片的转运操作便捷性，降低了风电叶片场内周转难度。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，包括底盘总成、回转支承和叶片夹具总成，所述叶片夹具总成通过回转支承安装在底盘总成上，所述底盘总成包括底盘架和安装在底盘架上的四组承载万向轮，所述承载万向轮的转向轴线L2与轮轴轴线L1相交，所述底盘架上设有用于驱动四组承载万向轮同步同向转向运动的主动转向机构，所述底盘架上还设有用于控制主动转向机构执行转向动作的电控箱。

更进一步地，所述主动转向机构包括转向驱动电机、动力传动机构、传动主轴、转向器、分动轴、减速箱和转向齿轮组，所述转向驱动电机安装在底盘架上，并通过动力传动机构与传动主轴传动连接，所述传动主轴的两端分别与转向器相连接，所述转向器的两个输出轴分别通过分动轴与设于对应承载万向轮附近的减速箱相连接，所述减速箱与相应的承载万向轮的转向支座之间通过转向齿轮组传动连接；所述转向驱动电机与电控箱电连接。

更进一步地，所述承载万向轮还具有与电控箱通信连接的角度传感器。

更进一步地，所述叶片夹具总成包括支撑底座、第一夹持件、第二夹持件和夹紧驱动机构，所述支撑底座通过回转支承安装在底盘架上，所述第一夹持件和第二夹持件相对地安装在支撑底座上，且第一夹持件和第二夹持件上设有相对的夹持槽口，所述夹紧驱动机构设于支撑底座上，并作用在第一夹持件和/或第二夹持件上，用于驱动第一夹持件和第二夹持件相对夹紧或打开。

更进一步地，所述第一夹持件和第二夹持件均为可充气气囊，所述第一夹持件和第二夹持件之间还设有可伸缩的支撑气垫。

更进一步地，所述夹紧驱动机构包括夹持驱动电机和传动丝杆，所述第一夹持件和第二夹持件两者之一固定在支撑底座上，另一者滑动设于支撑底座上，所述夹持驱动电机安装在支撑底座的一侧，并与传动丝杆相连接，所述传动丝杆与第一夹持件和第二夹持件两者中的滑动件螺纹配合，所述夹持驱动电机与电控箱电连接。

更进一步地，还包括设于底盘架上的驱动总成，所述驱动总成包括固定座、转动座、摆动臂、驱动轮、驱动轮转向机构和行走驱动机构，所述固定座固定安装在底盘架上，所述转动座的上部与固定座转动连接，所述驱动轮转向机构设于固定座与转动座之间，用于驱动转动座相对固定座旋转运动；所述摆动臂的一端与转动座的下部转动连接，所述摆动臂的另一端设有驱动轮，所述摆动臂与转动座之间还设有减震器，所述行走驱动机构与驱动轮传动连接，所述驱动轮转向机构和行走驱动机构分别与电控箱电连接。

更进一步地，所述驱动轮转向机构包括驱动轮转向电机、第一转向齿轮和第二转向齿轮，所述驱动轮转向电机安装在转动座上，所述第一转向齿轮与驱动轮转向电机传动连接，所述第二转向齿轮固定在固定座上，所述第一转向齿轮和第二转向齿轮相啮合；

所述行走驱动机构包括行走驱动电机、传动小齿轮、传动大齿轮和驱动轮传动机构，所述行走驱动电机安装在转动座上，并与传动小齿轮相连接，所述传动大齿轮与摆动臂的摆动轴同轴设置，所述传动小齿轮与传动大齿轮相啮合，所述传动大齿轮的齿轮轴通过驱动轮传动机构与驱动轮的轮轴传动连接。

本发明的一种风电叶片转运方法，包括设于风电叶片根部和叶尖的前车和后车，所述前车和/或后车为上述的用于风电叶片的主动转向转运车；

在前车和后车均为主动转向转运车时，所述前车和后车的转向角度信息通过控制器交互，在前车和后车两者之一转向时，另一者根据前者的转向角度信息主动转向；

在前车和后车两者之一为主动转向转运车时，另一者为牵引车辆，所述牵引车辆和主动转向转运车的转向角度信息通过控制器交互，在牵引车辆转向时，主动转向转运车根据牵引车辆的转向角度信息主动转向。

更进一步地，还包括操作面板，所述操作面板包括显示屏和功能按键，所述操作面板与上述的控制器通信连接，且操作面板具有独立控制前车或后车转向的手动模式以及控制前车和后车联动转向的自动模式。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其包括底盘总成、回转支承和叶片夹具总成，叶片夹具总成通过回转支承安装在底盘总成上，可保证风电叶片运输时所需的自由度，并且转运车采用无偏心万向轮，并且利用主动转向机构驱动四组承载万向轮同步同向转向运动，实现了转运车的主动灵活转向，转向控制准确，有效减小了风电叶片周转转弯半径，提高了风电叶片场内转运的灵活性和效率；

(2)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其主动转向机构包括转向驱动电机、动力传动机构、传动主轴、转向器、分动轴、减速箱和转向齿轮组，利用一组转向驱动电机即可将转向动作同步传递给各个承载万向轮，保证了四个承载万向轮的转向同步性，转向动作传动稳定，转向灵活准确；

(3)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其承载万向轮还具有与电控箱通信连接的角度传感器，通过角度传感器能够实时监测承载万向轮的转向角度，便于承载万向轮转向角度的准确控制；

(4)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其叶片夹具总成包括支撑底座、第一夹持件、第二夹持件和夹紧驱动机构，第一夹持件和第二夹持件相对地安装在支撑底座上，且第一夹持件和第二夹持件上设有相对的夹持槽口，通过夹紧驱动机构可驱动第一夹持件和第二夹持件相对夹紧或打开，便于风电叶片的快速夹紧固定，操作简单方便；

(5)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其第一夹持件和第二夹持件均为可充气气囊，第一夹持件和第二夹持件之间还设有可伸缩的支撑气垫，与风电叶片的接触均为柔性接触，可保证在强力锁紧的状态下不会对叶片造成伤害，不仅夹紧稳定可靠，而且操作也更加简单方便；

(6)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其夹紧驱动机构包括夹持驱动电机和传动丝杆，传动丝杆与第一夹持件和第二夹持件两者中的滑动件螺纹配合，通过丝杆传动机构控制两个夹持件相对动作，传动稳定，易于控制夹持压力，提高夹紧移动精度；

(7)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其还包括设于底盘架上的驱动总成，可自主完成风电叶片的转运工作，进一步提高了风电叶片的转运操作便捷性，降低了风电叶片场内周转难度；该驱动总成包括固定座、转动座、摆动臂、驱动轮、驱动轮转向机构和行走驱动机构，驱动轮能够自主转向和转动，能够与承载万向轮保持同步转向，实现了主动转向转运车的主动行走，且驱动轮安装在摆动臂上，利用减震器能够保证驱动轮的抓地力，避免在运输中出现打滑而丧失驱动力；

(8)本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车，其驱动轮转向机构采用齿轮传动，传动精度高，转向控制准确稳定；行走驱动机构采用减速齿轮和驱动轮传动机构实现减速，能够提高驱动轮的输出扭矩，满足风电叶片的转运驱动需要；

(9)本发明的一种风电叶片转运方法，其包括设于风电叶片根部和叶尖的前车和后车，前车和/或后车为上述的用于风电叶片的主动转向转运车，能够在风电叶片转运过程中提供主动转向，与现有随动转向相比，转向动作更加稳定及时，有效减小了风电叶片的转向半径，可以在较小的场地内完成转运，有利于减少场地空间占用，节约了场地空间；

(10)本发明的一种风电叶片转运方法，其还包括操作面板，操作面板包括显示屏和功能按键，操作面板与上述的控制器通信连接，且操作面板具有独立控制前车或后车转向的手动模式以及控制前车和后车联动转向的自动模式，实现了风电叶片转运的灵活操作，可实现360°原地转向，转运安全快捷，操作简单省时省力，全程只需一个人操作即可。

附图说明

图1为本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车的一个角度立体示意图；

图2为本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车的另一角度立体示意图；

图3为本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车的俯视示意图；

图4为图3中A-A方向的剖视结构示意图；

图5为本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车的拆分结构示意图；

图6为本发明中底盘总成的传动结构示意图；

图7为本发明中叶片夹具总成的拆分结构示意图；

图8为本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车的结构示意图(带有驱动总成)；

图9为本发明中驱动总成的一个角度结构示意图；

图10为本发明中驱动总成的另一角度结构示意图；

图11为本发明的一种风电叶片转运方法的控制逻辑原理图。

示意图中的标号说明：

1、底盘总成；1-1、底盘架；1-2、承载万向轮；1-3、支腿；1-4、电控箱；1-5、转向驱动电机；1-6、动力传动机构；1-7、传动主轴；1-8、转向器；1-9、分动轴；1-10、减速箱；1-11、第一齿轮；1-12、第二齿轮；

2、回转支承；2-1、伸缩护罩；

3、叶片夹具总成；3A、夹持槽口；3-1、支撑底座；3-1-1、连接件；3-2、第一夹持件；3-2-1、滑块；3-3、第二夹持件；3-3-1、导向部；3-4、夹持驱动电机；3-5、支撑气垫；3-6、传动丝杆；

4、驱动总成；4-1、固定座；4-2、转动座；4-3、摆动臂；4-4、驱动轮；4-5、减震器；4-6、驱动轮转向电机；4-7、第一转向齿轮；4-8、第二转向齿轮；4-9、行走驱动电机；4-10、传动小齿轮；4-11、传动大齿轮；4-12、驱动轮传动机构。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

[实施例1]

结合图1至图5所示，本实施例的一种用于风电叶片的主动转向转运车，包括底盘总成1、回转支承2和叶片夹具总成3，底盘总成1作为转运车的基础，用于转运车的行走和转向，叶片夹具总成3用于夹紧固定风电叶片，实现对风电叶片的支持，叶片夹具总成3通过回转支承2安装在底盘总成1上，使得叶片夹具总成3能够相对底盘总成1自由转动，可保证风电叶片运输时所需的自由度。底盘总成1包括底盘架1-1和安装在底盘架1-1上的四组承载万向轮1-2，承载万向轮1-2的转向轴线L2与轮轴轴线L1相交，即承载万向轮1-2为无偏心万向轮；底盘架1-1上设有用于驱动四组承载万向轮1-2同步同向转向运动的主动转向机构，由主动转向机构可以控制四组承载万向轮1-2主动进行转向；底盘架1-1上还设有用于控制主动转向机构执行转向动作的电控箱1-4。与现有随动转向的转运车相比，本实施例的主动转向转运车，实现了转运车的主动灵活转向，转向控制准确，有效减小了风电叶片周转转弯半径，提高了风电叶片场内转运的灵活性和效率。

结合图2和图6所示，在本实施例中，上述的主动转向机构包括转向驱动电机1-5、动力传动机构1-6、传动主轴1-7、转向器1-8、分动轴1-9、减速箱1-10和转向齿轮组，转向驱动电机1-5安装在底盘架1-1上，并通过动力传动机构1-6与传动主轴1-7传动连接，动力传动机构1-6可为齿轮传动机构或链条传动机构等，转向驱动电机1-5可带动传动主轴1-7旋转运动，传动主轴1-7的两端分别与转向器1-8相连接，转向器1-8具有一个输入轴和两个输出轴，转向器1-8的两个输出轴分别通过分动轴1-9与设于对应承载万向轮1-2附近的减速箱1-10相连接，在转向器1-8的输出轴与对应侧的减速箱1-10的输入轴同轴时，分动轴1-9可采用万向传动轴或光轴；在转向器1-8的输出轴与对应侧的减速箱1-10的输入轴不同轴时，分动轴1-9采用万向传动轴。减速箱1-10与相应的承载万向轮1-2的转向支座之间通过转向齿轮组传动连接；具体地，该转向齿轮组包括相啮合的第一齿轮1-11和第二齿轮1-12，第一齿轮1-11为小齿轮，第二齿轮1-12为大齿轮，两者组成减速齿轮组，能够提高承载万向轮1-2的转向扭矩，同时也能够减小传动主轴1-7和分动轴1-9所承受的扭矩；第一齿轮1-11与减速箱1-10的输出轴传动连接，第二齿轮1-12固定在承载万向轮1-2的转向支座上，减速箱1-10驱动第一齿轮1-11旋转，进而带动与之啮合的第二齿轮1-12旋转，控制承载万向轮1-2绕转向轴线L2转动。上述的转向驱动电机1-5优选采用24V直流大扭力电机，转向驱动电机1-5与电控箱1-4电连接，由电控箱1-4对转向驱动电机1-5的工作状态进行控制。采用上述的主动转向机构，利用一组转向驱动电机1-5即可将转向动作同步传递给各个承载万向轮1-2，保证了四个承载万向轮1-2的转向同步性，转向动作传动稳定，转向灵活准确。

在本实施例中，为了准确获知承载万向轮1-2的转向角度，承载万向轮1-2还具有与电控箱1-4通信连接的角度传感器，通过角度传感器能够实时监测承载万向轮1-2的转向角度，便于承载万向轮1-2转向角度的准确控制。角度传感器可以将转向角度信号反馈给电控箱1-4，电控箱1-4根据风电叶片的转运状态数据控制和矫正承载万向轮1-2的转向角度，使得承载万向轮1-2的转向角度控制更加准确。

接图1至图5，并参照图7所示，本实施例的主动转向转运车，其叶片夹具总成3包括支撑底座3-1、第一夹持件3-2、第二夹持件3-3和夹紧驱动机构，支撑底座3-1通过回转支承2安装在底盘架1-1上，使支撑底座3-1可以在水平方向上自由旋转，第一夹持件3-2和第二夹持件3-3相对地安装在支撑底座3-1上，且第一夹持件3-2和第二夹持件3-3上设有相对的夹持槽口3A，该夹持槽口3A可以采用“＜”形设计，两个夹持槽口3A相对，既能够对风电叶片的根部进行夹紧，也能够对其叶尖位置进行稳定夹紧。夹紧驱动机构设于支撑底座3-1上，并作用在第一夹持件3-2和/或第二夹持件3-3上，用于驱动第一夹持件3-2和第二夹持件3-3相对夹紧或打开，通过夹紧驱动机构可驱动第一夹持件3-2和第二夹持件3-3相对夹紧或打开，便于风电叶片的快速夹紧固定，操作简单方便。进一步地，在本实施例中，第一夹持件3-2和第二夹持件3-3均为可充气气囊，第一夹持件3-2和第二夹持件3-3之间还设有可伸缩的支撑气垫3-5。叶片夹具总成3与风电叶片的接触均为柔性接触，可保证在强力锁紧的状态下不会对叶片造成伤害，不仅夹紧稳定可靠，而且操作也更加简单方便，无需人工填充缓冲垫。并且，充气气囊能够更好地适应风电叶片的形状，与风电叶片的接触面更大，夹紧力相对更加均匀。如图7所示，上述的夹紧驱动机构包括夹持驱动电机3-4和传动丝杆3-6，第一夹持件3-2和第二夹持件3-3两者之一固定在支撑底座3-1上，另一者滑动设于支撑底座3-1上，夹持驱动电机3-4安装在支撑底座3-1的一侧，并与传动丝杆3-6相连接，传动丝杆3-6与第一夹持件3-2和第二夹持件3-3两者中的滑动件螺纹配合，夹持驱动电机3-4与电控箱1-4电连接。通过丝杆传动机构控制两个夹持件相对动作，传动稳定，易于控制夹持压力，提高夹紧移动精度。具体地，第一夹持件3-2为滑动件，第二夹持件3-3为固定件，第二夹持件3-3固定在支撑底座3-1上，在第二夹持件3-3的下部设有沿传动丝杆3-6方向延伸的导向部3-3-1，两个导向部3-3-1之间形成滑动槽，在第一夹持件3-2的下部一体成型有滑块3-2-1，滑块3-2-1滑动配合在两个导向部3-3-1之间。在第二夹持件3-3的下部还具有通孔，传动丝杆3-6由该通孔穿过，并与第一夹持件3-2下部的滑块3-2-1螺纹配合。在上述的夹持槽口3A处还可设置压力传感器，在夹紧固定风电叶片时，电控箱1-4控制夹持驱动电机3-4动作，带动第一夹持件3-2向第二夹持件3-3方向移动，利用两个夹持槽口3A对风电叶片进行抱紧，压力传感器将夹紧力反馈给电控箱1-4，在夹紧力达到设定值后控制夹持驱动电机3-4停止工作。上述的支撑气垫3-5呈波浪状结构，其可以沿传动丝杆3-6长度方向伸缩，在第一夹持件3-2和第二夹持件3-3相对移动时同步伸缩运动，填充两个夹持槽口3A下部的空间。电控箱1-4内可集成有蓄电池和控制器，实现整个主动转向转运车的供电和控制。

在本实施例中，上述的回转支承2为现有大承载回转支承产品，其底座部分固定在底盘架1-1上，上转盘与支撑底座3-1固定连接。为了方便支撑底座3-1与回转支承2连接，在支撑底座3-1的两侧分别设有连接件3-1-1(如图5和图7所示)，该连接件3-1-1为直角连接件，与回转支承2的上转盘之间采用螺栓固定。上述的底盘架1-1可采用钢制焊接结构，结构强度高，在底盘架1-1的底部还设有支腿1-3，支腿1-3可用于在未安装承载万向轮1-2时保持底盘架1-1的支撑，使其底部的主动转向机构保持悬空状态；在安装承载万向轮1-2时，支腿1-3悬空离地，不影响转运车的正常移动。为了防止回转支承2内进入灰尘而影响其回转性能和使用寿命，在回转支承2的外侧还设有伸缩护罩2-1，其能够罩在回转支承2的外侧，减少环境因素对回转支承2的影响。

本实施例还涉及一种风电叶片转运方法。参照图11所示，该风电叶片转运方法包括设于风电叶片根部和叶尖的前车和后车，风电叶片支撑在前车和后车之间，前车和/或后车为上述的主动转向转运车。在前车和后车均为主动转向转运车时，前车和后车的转向角度信息通过控制器交互，在前车和后车两者之一转向时，另一者根据前者的转向角度信息主动转向；在前车和后车两者之一为主动转向转运车时，另一者为牵引车辆，牵引车辆和主动转向转运车的转向角度信息通过控制器交互，在牵引车辆转向时，主动转向转运车根据牵引车辆的转向角度信息主动转向。采用该风电叶片转运方法，能够在风电叶片转运过程中提供主动转向，与现有随动转向相比，转向动作更加稳定及时，有效减小了风电叶片的转向半径，可以在较小的场地内完成转运，有利于减少场地空间占用，节约了场地空间。

由于本实施例的主动转向转运车为无动力转运车，在前车和后车均为主动转向转运车时，至少还需要采用牵引车辆等动力机构对风电叶片进行牵引，前后主动转向转运车能够自主转向来配合牵引操作。前后车的转向角度可以通过控制器进行匹配，使得风电叶片在小空间内灵活转运。本实施例的无动力主动转向转运车，更加适于作为后车，前车采用现有的牵引车辆，在牵引车辆上具有用于采集其转向角度的传感器，后车的转向角度能够根据牵引车辆的转向角度进行自动匹配。控制器内带有前后车转向角度匹配算法，该算法能够根据现有技术和现场实际转运情况获得，在此不再详述。

为了便于操作，在本实施例中，还包括操作面板，操作面板包括显示屏和功能按键，操作面板与上述的控制器通信连接，且操作面板具有独立控制前车或后车转向的手动模式以及控制前车和后车联动转向的自动模式。根据具体需要，可以在手动模式和自动模式之间自由切换，例如在场地中存在障碍物时，可以由人工手动介入，通过控制前后车的不同转向角度来调整整个风电叶片的方向和位置。操作面板可同时控制多台转运车，可实现多台转运车同步动作或单独控制。采用该设计，实现了风电叶片转运的灵活操作，可实现360°原地转向，转运安全快捷，操作简单省时省力，全程只需一个人操作即可。上述的操作面板与控制器可采用现有无线通信连接，此部分也为现有技术，且不是本发明所要保护的内容，故在此也不再展开说明。

[实施例2]

本实施例的一种用于风电叶片的主动转向转运车及风电叶片转运方法，其基本结构和工作原理同实施例1，不同之处在于：

本实施例的主动转向转运车为自驱动转运车。如图8所示，本实施例的一种用于风电叶片的主动转向转运车，还包括设于底盘架1-1上的驱动总成4，驱动总成4能够使得转运车具有行走动力，进而可以独立进行移动控制，可自主完成风电叶片的转运工作，进一步提高了风电叶片的转运操作便捷性，降低了风电叶片场内周转难度。参照图9和图10所示，该驱动总成4包括固定座4-1、转动座4-2、摆动臂4-3、驱动轮4-4、驱动轮转向机构和行走驱动机构，固定座4-1固定安装在底盘架1-1上，转动座4-2的上部与固定座4-1转动连接，驱动轮转向机构设于固定座4-1与转动座4-2之间，用于驱动转动座4-2相对固定座4-1旋转运动，进而控制驱动轮4-4的转向；摆动臂4-3的一端与转动座4-2的下部转动连接，摆动臂4-3的另一端设有驱动轮4-4，摆动臂4-3与转动座4-2之间还设有减震器4-5，行走驱动机构与驱动轮4-4传动连接，驱动轮转向机构和行走驱动机构分别与电控箱1-4电连接。驱动轮4-4能够自主转向和转动，能够与承载万向轮1-2保持同步转向，实现了主动转向转运车的主动行走，且驱动轮4-4安装在摆动臂4-3上，利用减震器4-5能够保证驱动轮4-4的抓地力，避免在运输中出现打滑而丧失驱动力。进一步地，减震器4-5可采用液压减震器，驱动轮4-4具有压力检测功能，能够根据负载自动调整减震高度，防止运输过程中产生打滑现象。

优选地，驱动轮转向机构包括驱动轮转向电机4-6、第一转向齿轮4-7和第二转向齿轮4-8，驱动轮转向电机4-6安装在转动座4-2上，第一转向齿轮4-7与驱动轮转向电机4-6传动连接，第二转向齿轮4-8固定在固定座4-1上，第一转向齿轮4-7和第二转向齿轮4-8相啮合；驱动轮转向电机4-6带动第一转向齿轮4-7旋转，使其能够绕第一转向齿轮4-7旋转，进而实现驱动轮4-4的转向。驱动轮4-4的轮轴轴线与转动座4-2在固定座4-1上的转动轴线相交或在转动轴线附近一定范围内浮动，使得驱动轮4-4的转向更加灵活。行走驱动机构包括行走驱动电机4-9、传动小齿轮4-10、传动大齿轮4-11和驱动轮传动机构4-12，行走驱动电机4-9安装在转动座4-2上，并与传动小齿轮4-10相连接，传动大齿轮4-11与摆动臂4-3的摆动轴同轴设置，传动小齿轮4-10与传动大齿轮4-11相啮合，传动大齿轮4-11的齿轮轴通过驱动轮传动机构4-12与驱动轮4-4的轮轴传动连接。上述的驱动轮传动机构4-12可采用链传动机构或齿轮传动机构，行走驱动电机4-9带动传动小齿轮4-10转动，传动小齿轮4-10带动传动大齿轮4-11转动，传动小齿轮4-10和传动大齿轮4-11形成减速齿轮组，能够提高驱动轮4-4的输出扭矩。为了进一步提高行走驱动机构的输出动力，优选在转动座4-2的两侧各设有一个行走驱动电机4-9，传动小齿轮4-10和传动大齿轮4-11也设有两对，驱动轮4-4也在轮轴两侧各设有一个，形成双轮驱动结构。

本实施例的一种风电叶片转运方法，包括设于风电叶片根部和叶尖的前车和后车，前车和/或后车为上述的用于风电叶片的主动转向转运车；在前车和后车均为主动转向转运车时，前车和后车的转向角度信息通过控制器交互，在前车和后车两者之一转向时，另一者根据前者的转向角度信息主动转向；在前车和后车两者之一为主动转向转运车时，另一者为牵引车辆，牵引车辆和主动转向转运车的转向角度信息通过控制器交互，在牵引车辆转向时，主动转向转运车根据牵引车辆的转向角度信息主动转向。

由于本实施例的主动转向转运车为自带动力转运车，在前车和后车均为主动转向转运车时，无需额外牵引即可实现风电叶片的转运，前后主动转向转运车均能够自主驱动和主动转向来实现移动，使得风电叶片转运灵活方便，转弯半径更小。当然，本实施例中也可以是前车采用自带动力转运车，后车采用无动力转运车。亦或者前车采用牵引车辆，后车采用自带动力转运车。

主动转向转运车还可配备视觉判断、位移检测、压力检测、距离检测等高精度传感器，以实时反馈相关数据，并通过控制器精确调整车身姿态和行走速度。

本发明的一种用于风电叶片的主动转向转运车及风电叶片转运方法，转运车采用无偏心万向轮，并且利用主动转向机构驱动四组承载万向轮同步同向转向运动，实现了转运车的主动灵活转向，转向控制准确，有效减小了风电叶片周转转弯半径，提高了风电叶片场内转运的灵活性和效率。另外，叶片夹具采用气囊夹具，可保证在强力锁紧的状态下不会对叶片造成伤害，不仅夹紧稳定可靠，而且操作也更加简单方便；该转运车还可以安装驱动总成，可自主完成风电叶片的转运工作，进一步提高了风电叶片的转运操作便捷性，降低了风电叶片场内周转难度。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于风电叶片的主动转向转运车，包括底盘总成(1)、回转支承(2)和叶片夹具总成(3)，所述叶片夹具总成(3)通过回转支承(2)安装在底盘总成(1)上，其特征在于：所述底盘总成(1)包括底盘架(1-1)和安装在底盘架(1-1)上的四组承载万向轮(1-2)，所述承载万向轮(1-2)的转向轴线L2与轮轴轴线L1相交，所述底盘架(1-1)上设有用于驱动四组承载万向轮(1-2)同步同向转向运动的主动转向机构，所述底盘架(1-1)上还设有用于控制主动转向机构执行转向动作的电控箱(1-4)。

2.根据权利要求1所述的用于风电叶片的主动转向转运车，其特征在于：所述主动转向机构包括转向驱动电机(1-5)、动力传动机构(1-6)、传动主轴(1-7)、转向器(1-8)、分动轴(1-9)、减速箱(1-10)和转向齿轮组，所述转向驱动电机(1-5)安装在底盘架(1-1)上，并通过动力传动机构(1-6)与传动主轴(1-7)传动连接，所述传动主轴(1-7)的两端分别与转向器(1-8)相连接，所述转向器(1-8)的两个输出轴分别通过分动轴(1-9)与设于对应承载万向轮(1-2)附近的减速箱(1-10)相连接，所述减速箱(1-10)与相应的承载万向轮(1-2)的转向支座之间通过转向齿轮组传动连接；所述转向驱动电机(1-5)与电控箱(1-4)电连接。

3.根据权利要求1所述的用于风电叶片的主动转向转运车，其特征在于：所述承载万向轮(1-2)还具有与电控箱(1-4)通信连接的角度传感器。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于风电叶片的主动转向转运车，其特征在于：所述叶片夹具总成(3)包括支撑底座(3-1)、第一夹持件(3-2)、第二夹持件(3-3)和夹紧驱动机构，所述支撑底座(3-1)通过回转支承(2)安装在底盘架(1-1)上，所述第一夹持件(3-2)和第二夹持件(3-3)相对地安装在支撑底座(3-1)上，且第一夹持件(3-2)和第二夹持件(3-3)上设有相对的夹持槽口(3A)，所述夹紧驱动机构设于支撑底座(3-1)上，并作用在第一夹持件(3-2)和/或第二夹持件(3-3)上，用于驱动第一夹持件(3-2)和第二夹持件(3-3)相对夹紧或打开。

5.根据权利要求4所述的用于风电叶片的主动转向转运车，其特征在于：所述第一夹持件(3-2)和第二夹持件(3-3)均为可充气气囊，所述第一夹持件(3-2)和第二夹持件(3-3)之间还设有可伸缩的支撑气垫(3-5)。

6.根据权利要求5所述的用于风电叶片的主动转向转运车，其特征在于：所述夹紧驱动机构包括夹持驱动电机(3-4)和传动丝杆(3-6)，所述第一夹持件(3-2)和第二夹持件(3-3)两者之一固定在支撑底座(3-1)上，另一者滑动设于支撑底座(3-1)上，所述夹持驱动电机(3-4)安装在支撑底座(3-1)的一侧，并与传动丝杆(3-6)相连接，所述传动丝杆(3-6)与第一夹持件(3-2)和第二夹持件(3-3)两者中的滑动件螺纹配合，所述夹持驱动电机(3-4)与电控箱(1-4)电连接。

7.根据权利要求1或2或3所述的用于风电叶片的主动转向转运车，其特征在于：还包括设于底盘架(1-1)上的驱动总成(4)，所述驱动总成(4)包括固定座(4-1)、转动座(4-2)、摆动臂(4-3)、驱动轮(4-4)、驱动轮转向机构和行走驱动机构，所述固定座(4-1)固定安装在底盘架(1-1)上，所述转动座(4-2)的上部与固定座(4-1)转动连接，所述驱动轮转向机构设于固定座(4-1)与转动座(4-2)之间，用于驱动转动座(4-2)相对固定座(4-1)旋转运动；所述摆动臂(4-3)的一端与转动座(4-2)的下部转动连接，所述摆动臂(4-3)的另一端设有驱动轮(4-4)，所述摆动臂(4-3)与转动座(4-2)之间还设有减震器(4-5)，所述行走驱动机构与驱动轮(4-4)传动连接，所述驱动轮转向机构和行走驱动机构分别与电控箱(1-4)电连接。

8.根据权利要求7所述的用于风电叶片的主动转向转运车，其特征在于：所述驱动轮转向机构包括驱动轮转向电机(4-6)、第一转向齿轮(4-7)和第二转向齿轮(4-8)，所述驱动轮转向电机(4-6)安装在转动座(4-2)上，所述第一转向齿轮(4-7)与驱动轮转向电机(4-6)传动连接，所述第二转向齿轮(4-8)固定在固定座(4-1)上，所述第一转向齿轮(4-7)和第二转向齿轮(4-8)相啮合；

所述行走驱动机构包括行走驱动电机(4-9)、传动小齿轮(4-10)、传动大齿轮(4-11)和驱动轮传动机构(4-12)，所述行走驱动电机(4-9)安装在转动座(4-2)上，并与传动小齿轮(4-10)相连接，所述传动大齿轮(4-11)与摆动臂(4-3)的摆动轴同轴设置，所述传动小齿轮(4-10)与传动大齿轮(4-11)相啮合，所述传动大齿轮(4-11)的齿轮轴通过驱动轮传动机构(4-12)与驱动轮(4-4)的轮轴传动连接。

9.一种风电叶片转运方法，包括设于风电叶片根部和叶尖的前车和后车，其特征在于：所述前车和/或后车为权利要求1至8任意一项所述的用于风电叶片的主动转向转运车；

在前车和后车均为主动转向转运车时，所述前车和后车的转向角度信息通过控制器交互，在前车和后车两者之一转向时，另一者根据前者的转向角度信息主动转向；

在前车和后车两者之一为主动转向转运车时，另一者为牵引车辆，所述牵引车辆和主动转向转运车的转向角度信息通过控制器交互，在牵引车辆转向时，主动转向转运车根据牵引车辆的转向角度信息主动转向。

10.根据权利要求9所述的风电叶片转运方法，其特征在于：还包括操作面板，所述操作面板包括显示屏和功能按键，所述操作面板与上述的控制器通信连接，且操作面板具有独立控制前车或后车转向的手动模式以及控制前车和后车联动转向的自动模式。