風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的便利操縱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的便利操縱。本文描述了有助于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的操縱的裝置，該裝置包括充氣構(gòu)件（110、220a、220b、310、410、510、610a、610b、610c、710a、710b1、710b2、710c、820a、820b、910），其適于設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片（101、201、301、401、701、801、901）處以便充氣構(gòu)件覆蓋風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分，其中當(dāng)充氣構(gòu)件設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片處并且充氣時(shí)，帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻力系數(shù)小于該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻力系數(shù)。此外，本文描述了用于操縱風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的系統(tǒng)和有助于操縱風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法。
【專利說明】風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的便利操縱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片的領(lǐng)域，具體地在這樣的葉片的安裝期間的操縱的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在風(fēng)カ渦輪機(jī)上安裝葉片期間，葉片的特征性形狀會(huì)經(jīng)歷由于經(jīng)過的風(fēng)所導(dǎo)致的不可預(yù)料的阻力效應(yīng)。這樣的阻力效應(yīng)會(huì)在葉片懸掛于提升器械(例如吊車)時(shí)導(dǎo)致葉片以不可控方式偏航或搖擺。
[0003]為了補(bǔ)償水平運(yùn)動(dòng)，提升器械可以裝備有釘線(tack-wire )。不過這樣的釘線對(duì)吊車施加了較大的力。
[0004]US 7 374 405 B2涉及用于操縱轉(zhuǎn)子葉片的設(shè)備。該設(shè)備包括與轉(zhuǎn)子葉片接收器件連接的承載元件。該接收器件包括被構(gòu)造成在操縱時(shí)封罩轉(zhuǎn)子葉片的至少三個(gè)側(cè)面的承載框架。遍布轉(zhuǎn)子葉片接收器件可以提供多個(gè)充氣墊。不過，這種方案的ー個(gè)缺點(diǎn)在干，需要大型且昂貴的承載框架來承載葉片。
[0005]需要一種操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的改進(jìn)且簡(jiǎn)化的方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]這種需求可以通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的主題來滿足。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的有利實(shí)施例。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了有助于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的操縱的裝置。所述裝置包括充氣構(gòu)件，其適于被設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處以便所述充氣構(gòu)件覆蓋所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的至少一部分。當(dāng)充氣構(gòu)件被設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處并且充氣時(shí)，帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)小于該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)。
[0008]本發(fā)明的這一方面是基于如下構(gòu)思，即:通過使用充氣構(gòu)件覆蓋風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的至少一部分，相比于葉片本身的氣動(dòng)阻力系數(shù)，能夠減小氣動(dòng)阻力系數(shù)。因此，帶有已充氣的充氣構(gòu)件的葉片比單獨(dú)葉片要更不易受風(fēng)和湍流影響。因此，能夠有助于操縱葉片，例如在風(fēng)カ渦輪機(jī)的機(jī)艙或轉(zhuǎn)子處安裝葉片期間，這是因?yàn)楦〉磨珜⒂捎陲L(fēng)和/或湍流的影響而被施加于提升器械。
[0009]氣動(dòng)阻力系數(shù)(通常被稱為或&)是用于衡量物體在流體環(huán)境(例如空氣)中的阻力或抵抗力的無量綱量。較小的阻力系數(shù)表明物體將具有較小的氣動(dòng)阻力。阻力系數(shù)與物體的具體表面面積相關(guān)聯(lián)。
[0010]充氣構(gòu)件可以優(yōu)選地是由適當(dāng)回彈、非回彈或彈性材料(例如塑料)制成的任意可充氣結(jié)構(gòu)，例如袋狀或氣囊狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)充氣構(gòu)件被充氣(例如通過向充氣構(gòu)件的入口供給加壓空氣)時(shí)，其外表面成為圓形形狀。因此，當(dāng)風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的至少一部分被已充氣結(jié)構(gòu)覆蓋時(shí)，相比于沒有充氣構(gòu)件的葉片的相對(duì)平坦表面的對(duì)應(yīng)氣動(dòng)阻カ系數(shù)，圓形形狀將減小氣動(dòng)阻力系數(shù)。[0011]在本文中，除非另有說明，否則帶有和不帶有充氣構(gòu)件的氣動(dòng)阻力系數(shù)的比較將被理解為涉及相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的相同方向。換言之，當(dāng)提到帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件的(即與其一起的)風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)小于(即不帶有充氣構(gòu)件的)風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)時(shí)，應(yīng)該理解成涉及的是相對(duì)于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的相同流動(dòng)方向。因此，該比較涉及相對(duì)于葉片的給定流動(dòng)方向，具體地在與風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的相對(duì)平坦側(cè)面垂直的方向上具有顯著分量的流動(dòng)方向。
[0012]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，充氣構(gòu)件適于被設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的ー側(cè)或者周向地圍繞風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片。
[0013]通過將充氣構(gòu)件設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的ー側(cè)，充氣構(gòu)件可以覆蓋葉片的該側(cè)的至少一部分。
[0014]通過將充氣構(gòu)件設(shè)置成周向圍繞風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片，通過充氣構(gòu)件完全覆蓋了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少ー個(gè)區(qū)段，即沿該區(qū)段的整個(gè)周邊覆蓋。
[0015]在許多情況下，具體地當(dāng)充氣構(gòu)件被設(shè)計(jì)成覆蓋風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的ー長(zhǎng)段時(shí)，與將充氣構(gòu)件設(shè)置成周向圍繞葉片相比，更易于將該充氣構(gòu)件設(shè)置在葉片的側(cè)面。這是因?yàn)椋瑢⒊錃鈽?gòu)件設(shè)置成周向圍繞葉片需要將充氣構(gòu)件拉動(dòng)到葉片上(類似于將襪子穿到腿上)，由于葉片具有顯著的長(zhǎng)度和尺寸，所以這會(huì)是費(fèi)カ的工作。
[0016]另ー方面，通?？梢酝ㄟ^使用充氣構(gòu)件周向圍繞風(fēng)力渦輪機(jī)葉片來實(shí)現(xiàn)最佳效果(即最小的最終氣動(dòng)阻力系數(shù))。首先，相對(duì)于流動(dòng)方向的“后側(cè)”形狀對(duì)于最終氣動(dòng)阻力系數(shù)也是重要的。此外，通過沿葉片的整個(gè)周邊提供氣動(dòng)特性，風(fēng)向相對(duì)于葉片方向的變化將具有更小的影響。
[0017]應(yīng)該注意到的是，通過設(shè)置兩個(gè)充氣構(gòu)件，其中在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的相對(duì)側(cè)各有ー個(gè)，可以獲得周向環(huán)繞設(shè)置ー個(gè)充氣構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，充氣構(gòu)件適于覆蓋風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的縱向區(qū)段。
[0019]如上所述，可以通過在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的ー側(cè)或兩側(cè)的充氣構(gòu)件來覆蓋該縱向區(qū)段，或者可以通過充氣構(gòu)件周向圍繞該縱向區(qū)段。
[0020]在本文中，術(shù)語“風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的縱向區(qū)段”指的是葉片的一部分(沿其縱向方向)以及整個(gè)葉片二者。換言之，充氣構(gòu)件可以覆蓋完整葉片或者僅沿葉片的縱向方向覆蓋葉片的ー個(gè)(合理)區(qū)段。在充氣構(gòu)件被設(shè)計(jì)成僅覆蓋葉片的一部分的實(shí)施例中，可以通過彼此相鄰地設(shè)置更多的充氣構(gòu)件來覆蓋完整葉片。因?yàn)楝F(xiàn)代風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片可高達(dá)75m長(zhǎng)或甚至更長(zhǎng)，所以與被設(shè)計(jì)成覆蓋整個(gè)葉片的充氣構(gòu)件相比，被設(shè)計(jì)成僅覆蓋葉片長(zhǎng)度的一部分(例如一半、三分之一或四分之一等)的充氣構(gòu)件可以更易于運(yùn)輸和操縱。
[0021]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，充氣構(gòu)件適于在充氣構(gòu)件的可充氣容積內(nèi)包含風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片。
[0022]這可以通過使得充氣構(gòu)件足夠大以便完整封罩或圍繞整個(gè)風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片來實(shí)現(xiàn)。替代性地，充氣構(gòu)件可以僅圍繞渦輪機(jī)葉片的ー個(gè)縱向區(qū)段并且(例如借助于緊密捆綁)被適當(dāng)?shù)孛芊庥谌~片表面以便形成可充氣容積。在兩種情況下，當(dāng)充氣構(gòu)件被充氣吋，風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片將被用于給充氣構(gòu)件充氣的空氣(或其他適當(dāng)氣體)圍繞并且與其直接接觸。
[0023]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，充氣構(gòu)件包括內(nèi)壁和外壁，其一同形成充氣構(gòu)件的可充氣容積。
[0024]在本文中，內(nèi)壁可以指代充氣構(gòu)件計(jì)劃與風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的表面的至少一部分直接接觸的部分，而外壁可以指代當(dāng)充氣構(gòu)件被設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處并被充氣時(shí)充氣構(gòu)件計(jì)劃構(gòu)成充氣構(gòu)件的氣動(dòng)表面的部分。
[0025]在一些實(shí)施例中，內(nèi)壁被專門設(shè)計(jì)成匹配風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的表面的形狀和/或具有有助于將其設(shè)置或?qū)⑵渚o固到風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的特定特性(例如表面摩擦)。在另ー些實(shí)施例中，充氣構(gòu)件可以在使得內(nèi)壁和外壁的設(shè)計(jì)和特性基本相同的意義上是對(duì)稱的。
[0026]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，內(nèi)壁包括適于將充氣容積分離于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的膜。
[0027]該膜可以具有有助于將充氣構(gòu)件保持在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處的預(yù)期位置的摩擦特性。此外，該膜可以被成形為匹配將被覆蓋的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(的一部分)的形狀。此外，與外壁相比，膜可以呈現(xiàn)更小的回弾性或弾性，以便在充氣構(gòu)件充氣期間其比外壁拉伸得更少。
[0028]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，充氣構(gòu)件包括適于允許提升器械接合風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的通路。
[0029]該通路可以延伸通過充氣構(gòu)件以便繩或帶能夠延伸通過該通路并且接合于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片，例如通過纏繞渦輪機(jī)葉片而接合。
[0030]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，該裝置進(jìn)ー步包括適于接合于提升器械的提升構(gòu)件。
[0031]該提升構(gòu)件可以由ー個(gè)或更多個(gè)繩或帶狀構(gòu)件構(gòu)成，其被構(gòu)造到充氣構(gòu)件中或形成其一部分并且適于例如通過鉤或類似物來接合于提升器件。繩或帶狀構(gòu)件優(yōu)選地沿充氣構(gòu)件的周邊的至少一部分延伸以便提升力能夠被施加到充氣構(gòu)件。
[0032]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，該裝置進(jìn)ー步包括用于給充氣構(gòu)件充氣和/或放氣的閥構(gòu)件。
[0033]該閥構(gòu)件可以被形成為可以通過直接操作螺釘或借助于遠(yuǎn)程控制而可控(即打開和關(guān)閉)的單個(gè)閥門。替代性地，ー種閥門類型可以被提供用于向充氣構(gòu)件內(nèi)供給氣體以便給其充氣(例如通過供給加壓空氣)，并且諸如可移除塞的單獨(dú)閥門可以被提供用于給充氣構(gòu)件放氣。在后ー情況下，塞可以具有絲線或線纜，以便能通過拉動(dòng)絲線或線纜來移除塞。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供用于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括(a)根據(jù)第一方面或上述任意實(shí)施例所述的裝置，以及(b)用于將風(fēng)力渦輪機(jī)葉片提升到預(yù)定位置的提升器械。提升器械適于接合于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片和/或所述裝置。
[0035]本發(fā)明的該方面是基于如下構(gòu)思，即:通過結(jié)合根據(jù)第一方面或上述任意實(shí)施例所述的裝置和用于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的提升器械，能夠有助于例如在風(fēng)カ渦輪機(jī)的機(jī)艙或轉(zhuǎn)子處安裝葉片期間操縱這樣的葉片，這是因?yàn)樗鲅b置的充氣構(gòu)件能夠確保更小的カ將由于風(fēng)和/或湍流的影響被施加到提升器械。
[0036]提升器械可以是裝備有線纜、連接器等的吊車，以用于提升風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，以便例如在風(fēng)カ渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子處安裝該葉片。預(yù)定位置可以例如是風(fēng)カ渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子或機(jī)艙附近或者其可以是卡車或用于運(yùn)輸風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的其他運(yùn)輸單元上方的位置。提升器械適于接合風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片，例如通過繞葉片纏繞一個(gè)或更多個(gè)繩或帶狀構(gòu)件，或者適于接合充氣裝置，例如通過繞裝置的充氣構(gòu)件纏繞ー個(gè)或更多個(gè)繩或帶狀構(gòu)件或通過將鉤連接到裝置的對(duì)應(yīng)接合構(gòu)件。提升器械還可以適于以任意前述方式接合所述葉片和所述裝置二者。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供有助于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的方法。所述方法包括(a)在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處設(shè)置充氣構(gòu)件以便充氣構(gòu)件覆蓋風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的至少一部分，以及(b)給充氣構(gòu)件充氣以便帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)變得小于該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)。
[0038]本發(fā)明的這一方面是基于如下構(gòu)思，即:通過將充氣構(gòu)件設(shè)置成使其覆蓋風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片的至少一部分并且給充氣構(gòu)件充氣，相比于葉片本身(即不帶充氣構(gòu)件)的氣動(dòng)阻力系數(shù)，能夠減小氣動(dòng)阻力系數(shù)。因此，與単獨(dú)葉片相比，與已充氣的充氣構(gòu)件一起的葉片更不易受風(fēng)和湍流的影響。因而，能夠有助于例如在風(fēng)カ渦輪機(jī)的機(jī)艙或轉(zhuǎn)子處安裝葉片期間操縱該葉片，這是因?yàn)楦〉磨珜⒂捎陲L(fēng)和/或湍流的影響而被施加于提升器械。
[0039]可以通過向充氣構(gòu)件供給氣體，例如加壓空氣，來實(shí)現(xiàn)充氣。因此，充氣構(gòu)件的表面的至少一部分形成圓形形狀，其與葉片表面的對(duì)應(yīng)部分(即葉片表面被充氣構(gòu)件覆蓋的部分)相比具有更小的氣動(dòng)阻力系數(shù)。
[0040]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，該方法還包括(a)將風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片和已充氣的充氣構(gòu)件提升到預(yù)定位置，以及(b)給充氣構(gòu)件放氣。
[0041 ] 可以通過利用吊車或類似提升器械來執(zhí)行該提升。
[0042]可以通過打開遠(yuǎn)程可控閥門或通過從充氣構(gòu)件拉動(dòng)塞(例如通過拉動(dòng)與塞連接的線纜)來實(shí)現(xiàn)所述放氣。
[0043]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)ー步的實(shí)施例，該方法還包括移除充氣構(gòu)件。
[0044]一旦渦輪機(jī)葉片已經(jīng)根據(jù)計(jì)劃被操縱，例如安裝在風(fēng)カ渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子處，則可以移除充氣構(gòu)件。可以通過預(yù)先給充氣構(gòu)件放氣和/或通過將風(fēng)力渦輪機(jī)葉片設(shè)置成使其指向下來有助于移除。后者可以通過旋轉(zhuǎn)已經(jīng)安裝了葉片的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子來實(shí)現(xiàn)。
[0045]應(yīng)該注意到，已經(jīng)參考不同主題描述了本發(fā)明的實(shí)施例。具體而言，已經(jīng)參考方法型權(quán)利要求描述了ー些實(shí)施例，而參考設(shè)備型權(quán)利要求描述了另一些實(shí)施例。不過，除非另有提示，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從上文和下文描述中得出，除了屬于ー種主題類型的特征的任意組合之外，涉及不同主題的特征的任意組合，具體是方法型權(quán)利要求的特征和設(shè)備型權(quán)利要求的特征的組合，也被認(rèn)為被本申請(qǐng)所公開。
[0046]從之后描述的實(shí)施例示例可以顯而易見到本發(fā)明的上述方面和其他方面，并且參考實(shí)施例示例解釋了各方面。此后，將參考實(shí)施例的示例更加具體地描述本發(fā)明，不過本發(fā)明不限于這些示例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]圖1示出了用于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片的系統(tǒng)的實(shí)施例。
[0048]圖2示出了用于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片的系統(tǒng)的實(shí)施例。
[0049]圖3示出了用于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片的系統(tǒng)的實(shí)施例。
[0050]圖4A示出了風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)特性的圖釋。
[0051]圖4B示出了帶有根據(jù)實(shí)施例的裝置的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)特性的圖釋。
[0052]圖4C示出了帶有根據(jù)實(shí)施例的裝置的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)特性的圖釋。[0053]圖4D示出了帶有根據(jù)實(shí)施例的裝置的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)特性的圖釋。
[0054]圖5示出了根據(jù)實(shí)施例的充氣構(gòu)件。
[0055]圖6示出了根據(jù)實(shí)施例的充氣構(gòu)件。
[0056]圖7A示出了根據(jù)實(shí)施例的設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處的充氣構(gòu)件的橫截面圖。
[0057]圖7B示出了根據(jù)實(shí)施例的設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處的充氣構(gòu)件的橫截面圖。
[0058]圖7C示出了根據(jù)實(shí)施例的設(shè)置在風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處的充氣構(gòu)件的橫截面圖。
[0059]圖8A至圖8F示出了根據(jù)實(shí)施例安裝風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的過程的概略圖。
[0060]圖9A至圖9F示出了根據(jù)實(shí)施例安裝風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的另一過程的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0061]附圖中的圖釋是示意性的。應(yīng)該注意到，在不同附圖中，類似或相同元件具有相同附圖標(biāo)記或具有僅首位不同于對(duì)應(yīng)附圖標(biāo)記的附圖標(biāo)記。
[0062]圖1示出了用于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片101的系統(tǒng)的實(shí)施例，例如在安裝葉片101期間。葉片101被繩帶103支撐，該繩帶103繞葉片101的周邊的一部分延伸。繩帶103圍繞葉片101的部分彼此被梁105分開給定距離。繩帶103的端部被鉤107保持，該鉤107從吊車或類似物(未示出)延伸。葉片101被充氣袋110圍繞并覆蓋。充氣袋110優(yōu)選地由塑性材料制成并且包含環(huán)狀或橢圓形的加強(qiáng)元件112 (例如圓形線纜)以便使得充氣袋110成形為當(dāng)使用氣體(例如空氣)給其充氣時(shí)其呈現(xiàn)圓形外表面形狀。充氣袋110包括允許繩帶103延伸通過充氣袋110的開ロ 114。開ロ 114優(yōu)選地被密封成當(dāng)充氣袋110被充氣并通過借助于吊車(未示出)抬升或降低鉤107來操縱(例如提升)時(shí)防止氣體泄漏到外部。因此，當(dāng)(例如在風(fēng)カ渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子處安裝葉片期間)提升由已充氣的充氣袋110覆蓋的葉片101吋，由于充氣袋110的圓形外表面形狀，與在沒有已充氣的袋110的情況下操縱葉片101的情形相比，顯著減小了氣動(dòng)阻力系數(shù)。
[0063]圖2示出了例如在安裝葉片201期間用于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片201的系統(tǒng)的另ー實(shí)施例。葉片201被繩帶203支撐，該繩帶203繞葉片201的周邊的一部分延伸。繩帶203圍繞葉片201的部分彼此被梁205分開給定距離。繩帶203的端部被鉤(未示出)保持，該鉤從吊車或類似物(未示出)延伸。葉片201被兩個(gè)充氣袋211a、211b圍繞并至少部分覆蓋。充氣袋211a、211b優(yōu)選地由塑性材料制成并且可以包含環(huán)狀或橢圓形的加強(qiáng)元件(未示出)以便使得充氣袋211a、211b成形為當(dāng)使用氣體(例如空氣)給它們充氣時(shí)它們呈現(xiàn)圓形外表面形狀。充氣袋211a、211b可包括允許繩帶203延伸通過充氣袋211a、211b的開ロ(例如切縫)。這樣的開ロ被密封或能夠優(yōu)選地被密封成當(dāng)充氣袋211a、211b被充氣并被操縱(例如提升)時(shí)防止氣體泄漏到外部。因此，當(dāng)(例如在風(fēng)カ渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子處安裝葉片期間)葉片201被已充氣的充氣袋211a、211b至少部分覆蓋且被提升吋，由于充氣袋211a、211b的圓形外表面形狀，與在沒有已充氣袋211a、211b的情況下操縱葉片201的情形相比，顯著減小了氣動(dòng)阻力系數(shù)。
[0064]圖3示出了圖1所示實(shí)施例的變型。在圖3所示的實(shí)施例中，葉片301被已充氣的袋310圍繞，該已充氣的袋310被兩個(gè)繩帶束330至少部分圍繞。繩帶束330借助于中間繩帶332被連接到鉤307。在這種實(shí)施例中，繩帶束330支撐圍繞葉片301的已充氣的袋310。繩帶束330中的繩帶彼此分開特定距離并且足夠?qū)捯员悴焕杖胍殉錃獾拇?10的表面。
[0065]圖4A示出了經(jīng)過“裸露的”風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片401的風(fēng)440的橫截面圖。由于葉片401的表面具有固有的高氣動(dòng)阻力系數(shù)，所以風(fēng)440導(dǎo)致氣動(dòng)升カ和阻カ效果，這向葉片401施加了顯著的力。這些カ會(huì)沿葉片401的長(zhǎng)度(垂直于附圖平面)顯著變化并且因而沿葉片401的長(zhǎng)度(即沿與附圖平面垂直的方向)向葉片401施加高度變化的局部力。以箭頭441和虛線442示出了葉片截面的最終局部運(yùn)動(dòng)。
[0066]圖4B至圖4D示出了本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例，其中葉片401被已充氣的袋410圍繞，已充氣的袋410由于其大體圓形表面形狀，所以相比于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片401的原始表面具有較小的氣動(dòng)阻力系數(shù)。因此，風(fēng)445與圖4A所示的“裸露的”葉片401的情況相比對(duì)葉片401具有顯著更小的影響。圖4B至圖4D中的圖釋僅在已充氣的袋410的橫截面形狀上不同，在圖4B中被示為基本圓形，并且在圖4C和圖4D中是基本橢圓的。在圖4C中，橢圓的較長(zhǎng)主軸基本與葉片401的寬度維度平行地延伸，而在圖4D中，橢圓的較長(zhǎng)主軸基本與葉片401的寬度維度垂直地延伸。
[0067]圖5示出了被設(shè)計(jì)成以與圖1和圖3所示類似的方式覆蓋整個(gè)風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(未示出)的充氣袋510。
[0068]圖6示出了包括三個(gè)區(qū)段的充氣袋，所述三個(gè)區(qū)段即:被設(shè)計(jì)成近似覆蓋最接近轉(zhuǎn)子的三分之一葉片的根部區(qū)段610a、被設(shè)計(jì)成近似覆蓋最接近葉片尖端的三分之ー葉片的尖端區(qū)段610c以及被設(shè)計(jì)成在根部區(qū)段610a和尖端區(qū)段610c之間覆蓋葉片的剩余部分的中間區(qū)段610b。每個(gè)區(qū)段610a、610b和610c可以具有雙壁，即內(nèi)壁和外壁(未示出)，以便當(dāng)通過例如在內(nèi)壁和外壁之間提供加壓空氣來給區(qū)段充氣時(shí)，內(nèi)壁被壓抵于葉片的表面(未示出)并且外壁形成充氣袋區(qū)段610a、610b、610c的外表面。
[0069]圖7A示出了圍繞葉片701的周邊的充氣袋710a的橫截面圖。充氣袋710a對(duì)應(yīng)于在圖1-6中分別示出的充氣袋110、220a、220b、310、410、510、610a、610b和610c中的任
意充氣袋。
[0070]圖7B示出了充氣袋710bl、710b2的橫截面圖，所述充氣袋710bl、710b2通過內(nèi)膜771,772分離于葉片701，所述內(nèi)膜771、772沿葉片701的表面緊密配合。充氣袋710bl、710b2可以被成形為單個(gè)単元或被成形為兩個(gè)単獨(dú)的充氣單元。
[0071]圖7C示出了充氣袋710c被設(shè)計(jì)成僅在葉片701的ー側(cè)延伸的實(shí)施例。充氣袋710c包括內(nèi)膜771，當(dāng)充氣袋710c被充氣時(shí)該內(nèi)膜771沿風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片701的左手表面緊密配合。充氣袋710c可以被繩帶(如例如圖1和圖2所示)或通過其他適當(dāng)手段相對(duì)于葉片701保持就位。
[0072]圖8A-8F示出了根據(jù)實(shí)施例的安裝風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的過程的概略圖。在如圖8A所示的過程的第一步驟中，葉片801被定位在地面上并且從吊車(未示出)延伸的提升器械(繩帶803、梁805和鉤807)沿箭頭880的方向向下運(yùn)動(dòng)并且裝配到葉片801。在第二步驟中，如圖8B所示，充氣袋820a和820b從葉片801的相對(duì)端部如箭頭881所示被拉上葉片801。一旦充氣袋820a、820b已經(jīng)相對(duì)于葉片801和繩帶803被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置且密封，則充氣袋820a、820b借助于空氣泵882被充氣。在本實(shí)施例中，充氣袋820a、820b是雙層結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)膜或壁，當(dāng)空氣泵882供給空氣時(shí)該內(nèi)膜或壁緊密配合于葉片801的表面。在斷開空氣泵882之后，已充氣的袋820a和820b所圍繞的葉片801被吊車(未示出)提升并且在風(fēng)力渦輪機(jī)塔883的頂部處被定位且安裝在轉(zhuǎn)子884處，如圖8D所示。在安裝轉(zhuǎn)子葉片801之后，例如通過拉動(dòng)對(duì)應(yīng)的塞或通過遠(yuǎn)程控制，通過閥門或出ロ 885從已充氣的袋820a和820b釋放空氣。最終，如圖8F所示，在從已充氣的袋820a和820b釋放空氣之后，轉(zhuǎn)子884被旋轉(zhuǎn)到指向下以例如通過向下拉動(dòng)已放氣的袋820a、820b而能夠容易地將其移除。
[0073]圖9A-9F示出了根據(jù)另ー實(shí)施例的安裝風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的過程的概略圖。在這種實(shí)施例中，如圖9A所示，葉片901最初被安裝到地面上的轉(zhuǎn)子984。之后，如圖8B所示，充氣袋910被拉上葉片901。一旦充氣袋910已經(jīng)被適當(dāng)?shù)匕苍O(shè)在葉片901處，則充氣袋被充氣，如圖9C所示。之后，如圖9D所示，具有被已充氣的袋910覆蓋的葉片901的轉(zhuǎn)子984借助于吊車990被設(shè)置且安裝在塔983的頂部。在安裝了具有被已充氣的袋910覆蓋的葉片901的轉(zhuǎn)子984之后，袋910被放氣，如圖9E所示，且如果必要的話，轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)直到葉片中的ー個(gè)基本豎直指向下。下部葉片901 (即基本豎直指向下的葉片901)上的袋910被拉離葉片901并被降低到地面。之后，如圖9F所示，轉(zhuǎn)子被轉(zhuǎn)動(dòng)120°，已放氣的袋910被拉離葉片901并且針對(duì)下ー葉片901重復(fù)該過程。
[0074]應(yīng)該注意術(shù)語“包括”不排除其他要素或步驟，并且冠詞“一”或“ー種”的使用不排除多個(gè)。而且，與不同實(shí)施例有關(guān)的要素可以相結(jié)合。還應(yīng)該注意到權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不被看作限制權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種有助于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的操縱的裝置，所述裝置包括: 充氣構(gòu)件(110、220a、220b、310、410、510、610a、610b、610c、710a、710bl、710b2、710c、820a、820b、910)，所述充氣構(gòu)件適于設(shè)置在所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)處以便所述充氣構(gòu)件覆蓋所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)的至少一部分， 其中當(dāng)所述充氣構(gòu)件(110、220a、220b、310、410、510、610a、610b、610c、710a、710bl、710b2、710c、820a、820b、910)被設(shè)置在所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)處并且充氣時(shí)，帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件(110、220&、22013、310、410、510、610&、61013、610c、710a、710bl、710b2、710c、820a、820b、910)的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)的氣動(dòng)阻力系數(shù)小于所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)的氣動(dòng)阻力系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述充氣構(gòu)件適于被設(shè)置在所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)的一側(cè)或者周向地圍繞所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述充氣構(gòu)件適于覆蓋所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的縱向區(qū)段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng) 所述的裝置，其特征在于，所述充氣構(gòu)件適于在所述充氣構(gòu)件的充氣容積內(nèi)容納所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述充氣構(gòu)件包括內(nèi)壁(771、772)和外壁(710bl、710b2、710c)，所述內(nèi)壁和所述外壁一起形成所述充氣構(gòu)件的充氣容積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)壁(771、772)包括適于將所述充氣容積分離于所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、301、401、701、801、901)的膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述充氣構(gòu)件(110、220a、220b、310、410、510、610a、610b、610c、710a、710bl、710b2、710c、820a、820b、910)包括適于允許提升器械與所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片接合的通路(114)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于還包括: 適于與所述提升器械接合的提升構(gòu)件(330 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于還包括用于給所述充氣構(gòu)件充氣和/或放氣的閥構(gòu)件(885)。
10.一種用于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的裝置，以及 用于將風(fēng)力渦輪機(jī)葉片提升到預(yù)定位置的提升器械(103、105、107 ;203、205 ;307、330,332 ;803、805、807;990)， 其中所述提升器械適于接合于所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(101、201、801、901)和/或所述裝置。
11.ー種有助于操縱風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的方法，所述方法包括: 在所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片處設(shè)置充氣構(gòu)件以便所述充氣構(gòu)件覆蓋所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的至少一部分，以及給所述充氣構(gòu)件充氣以便帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)變得小于所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)阻カ系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于還包括: 將所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片和已充氣的充氣構(gòu)件提升到預(yù)定位置，以及 給所述充氣構(gòu)件放氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于還包括: 移除所述 充氣構(gòu)件。
【文檔編號(hào)】F03D11/04GK103452769SQ201310211392
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】P.L.法爾肯貝格, H.勞爾貝格 申請(qǐng)人:西門子公司