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CN101541660B - 安装风力涡轮机叶片的方法和设备 - Google Patents

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CN101541660B CN2007800434988A CN200780043498A CN101541660B CN 101541660 B CN101541660 B CN 101541660B CN 2007800434988 A CN2007800434988 A CN 2007800434988A CN 200780043498 A CN200780043498 A CN 200780043498A CN 101541660 B CN101541660 B CN 101541660B
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Abstract

本发明提供了一种利用起重机吊臂(5)将风力涡轮机的叶片(3)安装到风力涡轮机的轮毂(1)上的方法。当将叶片(3)提离地面并安装到转子轮毂(1)上时使叶片(3)的定向保持基本水平。除了用于承载叶片重量的至少一条承重索(15)之外，还使用控制索(13)使所述叶片(3)的定向保持基本水平，该控制索经由起重机吊臂(5)将叶片(3)连接到绞车装置(11)上。

Description

安装风力涡轮机叶片的方法和设备
技术领域
本发明总体上涉及搬运风力涡轮机叶片和将所述叶片安装到风力涡轮机上的方法以及搬运风力涡轮机叶片的系统及夹持单元。具体地，本发明涉及一种将风力涡轮机叶片安装到转子轮毂上的方法，其中，当将叶片提离地面时保持叶片的定向(orientation)基本水平。此外，本发明涉及一种风力涡轮机叶片提升系统，其特别适用于执行本发明的方法。
背景技术
现代的风力涡轮机通常包括具有相当大直径和宽度的转子。安装风力涡轮机可能包括的步骤有：将不同的元件运输到风力涡轮机的所在地、组装塔架部分和塔架、利用起重机提升风力涡轮机的机舱及将机舱安装到塔架顶部、在地面组装风力涡轮机转子、利用起重机提升风力涡轮机转子和将转子安装到从机舱伸出的低速轴上。
安装风力涡轮机的常见方法包括许多缺陷，这些缺陷随着风力涡轮机转子尺寸和宽度的增大已经变得越来越严重。因为需要无障碍物的、便于安装工人和起重机进入的大致水平和坚固的大面积地面，所以在地面组装风力涡轮机的转子是特别困难的。此外，因为必须在空中将转子转过90°，所以将转子提升到机舱上是相当麻烦的。
通过US 2005/019166 A1已知的是，先将已经安装有两个叶片的转子轮毂安装到机舱上，然后将剩余的转子叶片安装到转子轮毂上，且该叶片处于竖向位置中。
在其他提升系统中，已知是先将风力涡轮机轮毂预安装到机舱上，然后将各风力涡轮机叶片逐一提升到紧挨着轮毂的位置上并执行叶片的安装。在US 2006/0120809 A1所公开的这样的一种系统中，利用提升设备来提升保持竖向的风力涡轮机叶片。然而，在该提升系统中，在提升和安装期间叶片必须保持竖向。这意味着，作为提升过程的一部分，必须转动叶片，并且在叶片的定位期间，很难控制斜叶片的定向。
在US 2006/0147308 A1中所公开的另一种提升系统中，叶片保持基本水平，并搁在由固定到涡轮叶片上的索所保持的吊索上。该系统有如下优点，在提升和安装期间，可以将叶片的轴线维持在与搁在地面时的相同位置上。然而，在提升的时候出现的任何风都可能使叶片偏转。因此，所述提升在提升期间需要许多人员站在离涡轮机一定距离处握住长绳来协助操纵叶片的方向。对于大型的叶片和高的塔架，所述方向操纵的控制成为主要的挑战。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于将风力涡轮机叶片提升到风力涡轮机轮毂上的有益方法。本发明的进一步目的是提一种有益的风力涡轮机叶片提升系统。
通过如权利要求1中所述的用于将风力涡轮机叶片安装到风力涡轮机轮毂上的方法和如权利要求10所述的风力涡轮机叶片提升系统来实现所述目的。
在利用起重机吊臂将风力涡轮机安装到风力涡轮机轮毂上的本发明的方法中，当叶片被提离地面和安装到转子轮毂上时保持叶片的定向基本水平。除了用于承载叶片重量的至少一条承重索之外，还使用可控制索(其在下面被称为控制索)和绞车装置来控制叶片的定向。
通过经由控制索将叶片连接到绞车装置上，可以利用绞车来控制叶片的定向，可以在离悬挂叶片安全距离的位置处远距离控制叶片的定向。与此相反，在由地面上的人员握住绳索来控制叶片的定向的现有技术的状况中，这些人员或多或少地处于叶片的下面，因此，也就处于潜在的危险区域内。此外，因为不需要工作人员在地面操纵控制绳，所以本发明的方法可以减少将叶片安装到转子轮毂上所需要的人员的数量。
在本发明的第一实施方式中，除了用于承载叶片重量的至少一条承重索之外，还使用经由起重机吊臂将叶片连接到绞车装置上的控制索来保持叶片的定向基本水平和/或控制叶片在水平面内的定向。
通过将叶片经由起重机吊臂连接到绞车装置上，可以控制相对于起重机吊臂的叶片定向。与此相反，在现有技术的状况中，绳索由地面上的人员握住，因此只能控制相对于地面上的某些点的叶片定向。因此，在现有技术的状况中，当起重机吊臂移动时，叶片的定向并不自动地跟随该吊臂。然而，在本发明的方法中，叶片的水平定向自动地跟随吊臂的水平定向，因此可以简化对叶片的水平定向的控制。此外，因为其不需要人员在地面操纵控制绳，所以可以减少将叶片安装到转子轮毂上所需要的人员的数量。如果使用可以相对于彼此独立受控的至少两条控制索，则可以获得高度的可控性。
本发明的方法具体可以包括以下步骤：利用搬运风力涡轮机叶片的提升系统提升至少一个风力涡轮机叶片，其中，所述至少一个风力涡轮机叶片定向在基本水平位置中；该提升系统使用了提升设备，该提升设备设计成可以附着到风力涡轮机叶片上，并且控制索和至少一条承重索连接到该提升设备上；b)当所述至少一个风力涡轮机叶片已经被提升离开地面时，使用控制索来将其定向控制在基本水平的位置中；和c)将处于基本水平位置中的所述至少一个风力涡轮机叶片固定到风力涡轮机轮毂上。本方法的该实施方式可以进一步包括作为在前步骤的步骤：利用提升系统将风力涡轮机轮毂提升到风力涡轮机的机舱上并将轮毂安装到机舱上，或者利用提升系统将风力涡轮机轮毂和机舱一起提升并将包括轮毂的机舱安装到风力涡轮机的塔架上。
此外，用在本发明的方法中的控制索在提升叶片时可以保持预张紧(pre-tensioned)。通过预张紧控制索，在提升过程期间可以使叶片的水平定向保持特别稳定。特别是，一旦叶片被提升到高于控制索够着起重机吊臂的点处时，则可以可靠地固定叶片的定向，因为承重索和控制索在大体上相反的方向上拖拽叶片。在这种情形下，如果一方面由承重索施加的另一方面由控制索施加的作用在叶片上的作用力足够高，则通过这些作用在提升设备(该提升设备附着到叶片上)的三个不同接触点(一个接触点用于承重索，至少两个接触点用于控制索)上的作用力将使叶片保持稳定。
在本发明方法的第二实施方式中，使用位于提升设备处的绞车装置和至少一条控制索来控制叶片与起重机吊臂之间的距离和/或叶片在水平面内的定向，该提升设备被设计成可以附着到风力涡轮机叶片上，该控制索可以由绞车装置来控制。
像在第一实施方式中一样，在叶片被提升离地面之后，该叶片的水平定向相对于起重机吊臂定向被固定。然而，将绞车装置定位在附着有被提升叶片的提升设备上而不是定位至起重机吊臂，这提供了一种结构简单的方式来控制整个系统，使得当控制叶片的定向时没有大量(substantia1)的负载垂直作用在起重机吊臂上。特别是如果所述的至少一条控制索不是直接连接到起重机吊臂所处的位置而是经由从起重机吊臂顶端的位置延伸到起重机吊臂底端的位置的一条或多条绳索，则可以实现该状态。然后，由于控制叶片的定向而在大体上垂直于起重机吊臂延伸方向的方向上施加的力，可以通过所述至少一条控制索到至少一条导向绳的连接而转换为作用在导向绳固定到吊臂上的地点处大体上平行于起重机吊臂的力。同时，当提升叶片时可以使用一条或多条这样的绳索引导提升设备。
特别的是可以使用具有至少第一绞车和第二绞车的绞车装置来控制所述的至少一条控制索。然后，由第一绞车来控制叶片离起重机吊臂的距离，由第二绞车来控制叶片在水平面内的定向。将控制叶片离吊臂的距离的控制功能与控制叶片在水平面内的定向的控制功能分开提高了可控性。例如，一旦获得叶片在水平面内的合适定向，则从此时开始仅需要控制叶片离起重机吊臂的距离，这通过仅操作绞车装置中的一个绞车就可以获得。
可以仅使用一条控制索来控制叶片离起重机吊臂的距离以及控制叶片在水平面内的定向，只要使用具有自由长度的控制索，并且该自由长度具有至少第一分支和第二分支，该控制索的两个分支直接或间接地(例如经由从吊臂顶端处的位置延伸到吊臂底端处的位置的一条或多条绳索)连接到起重机吊臂上，第一分支包括该控制索的第一部分，第二分支包括该控制索的第二部分。通过第一绞车来控制该控制索的自由长度，通过第二绞车来控制该控制索的自由长度到第一部分和第二部分的分配。
适合于执行本发明方法的本发明风力涡轮机叶片提升系统包括具有框架的提升设备、起重机吊臂、绞车装置和至少一条控制索，所述框架设计成可连接到被提升的风力涡轮机叶片上，所述控制索延伸到绞车装置，用于当叶片已经被提升离地面时控制叶片的定向基本水平和/或控制叶片在水平面内的定向。
在该提升系统中，该绞车装置定位在该提升设备处。
通过使用绞车装置操纵控制索，相对于上面已经描述的用于水平地提升风力涡轮机叶片的现有技术来说，这可以减少提升风力涡轮机叶片所需要的人员数量。
在叶片被提离地面之后相对于起重机吊臂的定向来控制叶片的水平定向。将绞车装置定位在附着有被提升的叶片的提升设备上提供了一种简单的结构来控制整个系统，使得在控制叶片的定向时没有大量的负载沿垂直方向作用到起重机吊臂上。如果提升系统包括从吊臂顶端延伸到吊臂底端的至少一条绳索并且控制索连接到该至少一条绳索上，则可以实现这种情形。然后，沿控制索作用的力将被传递到该绳索上以便沿该绳索起作用。特别的是，该至少一条控制索可以通过滑轮连接到该至少一条绳索上。这种连接允许在提升叶片时连续地重新定位控制索和该绳索之间的连接点。因此，所述绳索还可以被用作提升设备的导向装置，即导向绳。
在特定实施方式中，提升系统包括具有自由长度的至少一条控制索，该至少一条控制索具有至少第一分支和第二分支，第一分支包括控制索的第一部分，第一分支包括控制索的第二部分，控制索的两条分支都直接或间接地连接到起重机吊臂上。此外，绞车装置包括至少第一绞车和第二绞车，其中，第一绞车被设计成作用于控制索上用于控制该控制索的自由长度，第二绞车被设计成作用于控制索上用于控制该控制索的自由长度到第一部分和第二部分的分配。该种特定的实施方式将用于控制叶片离吊臂距离的控制功能和用于控制叶片在水平面内的定向的控制功能分开。
该特定实施方式中的控制索可以包括连接到第一绞车上的端部和缠绕在第二绞车上的中间部分。由于控制索的端部被固定到第一绞车上，所以第一绞车允许通过将控制索端部部分缠绕到绞车上和从绞车上展开该端部部分来控制该控制索的长度。另一方面，因为控制索的中间部分仅缠绕在第二绞车上，所以该绞车的转动不会导致控制索的该部分缠到绞车上或从绞车上展开，而是将一个分支的部分转移到相应的另一分支，反之亦然，由此加长了其中的一个分支，同时缩短了相应的另一分支。
在所描述的特定实施方式中，第一绳索和第二绳索可以从吊臂的顶端延伸到它的底端。然后，控制索的第一分支和第二分支被分别连接到第一绳索和第二绳索上。这些绳索将由控制索在基本垂直于吊臂的方向上施加的作用力变换为基本平行于吊臂的作用力。此外，如果控制索的第一分支和第二分支通过滑轮分别连接到第一绳索和第二绳索上，则这两条绳索可以作为导向绳。然而，使用两条绳索不是必须的。两个分支还可以连接到同一绳索上，使得仅需要有一条绳索。
在该提升系统中，所述的至少一条控制索可以在基本水平面内延伸，使得作用在叶片上用于控制其在水平面内的定向的所有作用力可以作用在叶片定向所在的水平面内或者平行于该水平面。然后，因为所述作用力在垂直于该平面的方向上没有分力(这些分力无助于水平面内的控制动作)，所以由绞车装置施加的所述作用力可以保持尽可能的小，结果是绞车装置的绞车的尺寸可以相对较小。
本发明进一步的特征、性质和优点通过下面结合附图对本发明实施例的描述将会变得很清楚。
附图说明
图1显示了用于执行本发明的风力涡轮机叶片提升系统。
图2显示了在垂直于图1的观察方向的观察方向上观察到的图1的风力涡轮机叶片提升系统的一部分。
图3显示了通过使用图1中所示的本发明的风力涡轮机叶片提升系统将风力涡轮机的叶片安装到转子轮毂。
图4显示了本发明的风力涡轮机叶片提升系统的实施例和通过使用该实施例来将风力涡轮机叶片安装到转子轮毂上。
图5示意性地显示了在本发明的风力涡轮机叶片提升系统中的控制索的延伸。
具体实施方式
现在将参照图1和2来描述第一风力涡轮机叶片提升系统。该系统并不是本发明自身的一部分，该系统适合于执行本发明的方法。图1显示了向被提升的涡轮机叶片的顶端看上去的视图中的提升系统，图2显示了向叶片本体看上去的平面图中的风力涡轮机叶片提升系统的上部。在这两个图中还显示了转子轮毂1，叶片3要安装到该转子轮毂1上。其位于塔架35顶部处的机舱33处。
风力涡轮机叶片提升系统包括安装到卡车7上的起重机吊臂5、可以连接到风力涡轮机叶片3上的提升设备9、包括两个可独立控制的绞车11的绞车装置、控制索13(在图1中仅有一条控制索可见)和承重索15。
保持装置9包括框架17和位于框架17的两个端部21、23上的座19，风力涡轮机叶片3通过带子25压靠到座19上。此外，承重索15被固定到框架17的中央区域，并且控制索13在框架17的端部21、23处固定到框架17上。
控制索经由定位在吊臂5处的滑轮27延伸到绞车装置的绞车11上。绞车装置的两个绞车11定位在吊臂5的底端6处，并且可以分别独立控制，以便分别张紧或放松两条控制索13。滑轮27安装到可以沿吊臂5移动的滑动架29上。
承重索15连接到另一绞车31上，操作该绞车用于提升固定有叶片3的提升设备9。与此相反，控制索13无实质的承重功能。
现在将参照图1、2和3来描述如何提升风力涡轮机的叶片3并将其安装到风力涡轮机的转子轮毂上。该方法包括以下步骤：i)利用提升系统将风力涡轮机的轮毂1提升到风力涡轮机的机舱33处，并且将轮毂1安装到机舱33上，或者利用提升系统将风力涡轮机的轮毂1和机舱33一起提升，并且将包括轮毂1的机舱33安装到风力涡轮机的塔架35上；ii)利用用于搬运所述风力涡轮机叶片3的提升系统提升至少一个风力涡轮机叶片3，并将所述至少一个风力涡轮机叶片3提升到基本水平的位置；iii)当所述一个风力涡轮机叶片3已经被提升离开地面时，利用将提升系统连接到起重机吊臂5上的控制索13将所述至少一个风力涡轮机叶片3的定向控制在基本水平的位置中；和iv)将处于基本水平的位置中的所述至少一个风力涡轮机叶片3固定到风力涡轮机轮毂1上。由此就可能按有益的方式来搬运和安装风力涡轮机的叶片3。
在该提升系统的一种实施方式中，在提升框架9的每个端部21、23处分别安装控制索13，如已经参照图1和2所描述的。这两条控制索13延伸至起重机吊臂5，并且从那里经过滑轮27延伸到装配在起重机吊臂5的底端处的两个液压绞车11上。两个液压绞车11可以独立控制。
在该提升系统的另一种实施方式中，在提升过程期间吊臂的控制索13自动地保持预张紧，使得即使从起重机吊臂5上的滑轮27到提升设备9之间的距离在提升设备9提升期间发生了变化也能维持控制。这是这样实现的，即，让一个液压绞车自动维持索的张紧力且另一个液压绞车调节该水平定向且由手动控制。
现在将详细描述该方法的不同步骤。
在第一步中，通过使用起重机吊臂5而按常规方式将风力涡轮机的转子轮毂1安装到风力涡轮机的机舱33上。或者可选地，可以在地面将转子轮毂1安装到机舱33上，然后通过使用起重机吊臂5将机舱和安装到其上的转子轮毂1一起安装到塔架35的顶部。因为将机舱33安装到塔架顶部以及将转子轮毂1安装到机舱33上是常规的步骤，所以在附图中未进行描绘。
在下一步中，将提升设备9安装到躺在地面上的风力涡轮机叶片3上，该叶片的下游边缘37显示朝上。为了安装提升设备9，将框架17下放到转子叶片3上，使得座19被安置在叶片3的下游部分31上。然后，围绕叶片3的上游边缘39缠绕带25，并将该带25固定到框架17上并张紧，以便将叶片3压到座19上。
在提升设备9已经被安装到叶片3上并且叶片3已经被固定到提升设备9上之后，通过用第二绞车31卷起承重索15而将它们两个一起提升起来。同时，张紧控制索13，以便将提升设备9及其内安装的叶片3拉向起重机吊臂5。在提升期间，带有滑轮27的滑动架跟随叶片3向上移动，并且其位置稍微低于提升设备9。通过该措施，控制索在滑轮27和提升设备9的框架17之间的长度在整个提升过程中可以保持较短并且几乎为恒定值。
通过将滑轮27定位在框架17的下面，控制索的张紧力的作用方向与承重索15所施加的提升力成角度α。在本实施例中，如图1所示，所述角度大约为120°。因此，控制索13所施加的张紧力在与承重索15所施加的提升力相反的方向上具有大量的分力。利用该结构，可以可靠地稳定叶片的位置。同时，垂直于提升力进行作用的分力仍然大到足以适当地控制叶片3的水平定向。通过滑动架29相对于提升设备9的位置可以设置在与提升力相反的方向上作用的张紧力分力和垂直于提升力作用的那些分力之间的比值。滑动架29相对于提升设备9越低，则与作用在垂直于提升力的方向上的分力相比，作用在与提升力相反的方向上的张紧力分力就越高。
通过不同地预张紧控制索，则可以改变涡轮机叶片3的水平定向。改变控制索的预张紧力可以直接在绞车处完成(例如由位于绞车11处的人员来完成)，或者由起重机操作员远距离地完成，由起重机操作员进行远距离操作的好处是可以由同一人员来执行相对于转子轮毂1定位叶片的全部控制动作。图3示意性地图示了相对于转子轮毂1来定位风力涡轮机叶片3以便将叶片3安装到轮毂1上。
虽然预张紧控制索13并控制风力涡轮机叶片3的水平定向是通过独立地控制绞车装置的两个绞车11来进行的，但也可能是：提供一个绞车作用在两条控制索上以便在两条控制索13上总是施加相同的张紧力，而第二绞车用于调节风力涡轮机的转子叶片3的水平定向。这将会提供的益处是仅需要控制一个绞车来控制叶片3的水平位置。然而，这种控制叶片3的水平位置的简单化必须付出绞车装置的结构更加复杂的代价。
在已经准确地定向风力涡轮机的叶片3以便将其安装到转子轮毂1上之后，转子轮毂处的人员将叶片3固定到轮毂上，然后将提升设备9从转子叶片3上拆除。
虽然在所描述的提升系统中，滑轮被安装到可以沿吊臂5移动的滑动架29上，但是滑轮也可以在定位在吊臂5的固定位置处。在这种情况下，作用在与提升力相反的方向上的张紧力分力和垂直于提升力作用的分力之间的比值在提升过程期间发生变化。然而，可以通过在提升过程中适当地预张紧控制索13来考虑该情况。
现在将参照图4和5来描述本发明的风力涡轮机叶片提升系统的一个实施例。图4按透视图的方式显示了与图3所示视图相似的实施例。为了清晰的原因，已经省略了与图1-图3所描述的提升系统中相同的元件和理解本发明风力涡轮机叶片提升系统的该实施例所不需要的元件。虽然还出现在本发明的风力涡轮机叶片提升系统的该实施例中但已经被省略的元件例如有提升设备9的座19和带子25。
本发明的风力涡轮机叶片提升设备的该实施例不同于图1-图3所描述的提升系统的是控制索113不直接连接到起重机吊臂105上而是经由导向绳121A、121B间接地连接到起重机吊臂105上。因此，第二实施例的起重机吊臂105包括安装到起重机吊臂105顶部上的横梁119，张紧的导向绳121A、121B从横梁119延伸到位于起重机吊臂105底端处的绞车装置(未显示)。通过该绞车装置来张紧导向绳121A、121B。
使用单条控制索113来控制提升设备109在水平面内的定向，并由此控制安装到提升设备上的叶片水平面内的定向。控制索被分成第一分支113A和第二分支113B，每个分支包括控制索113的一段自由长度。控制索113的两个端部连接到绞车123的滚筒上，并且控制索的两个端部都可以缠绕在绞车的滚筒上或者从其上释放开来，以便通过转动滚筒来分别缩短或加长控制索113的自由长度。虽然这两个端部是连接到单个绞车123上，但是也可以有两个绞车，控制索113的每个端部各有一个绞车。然而，使用单个绞车具有的优点是仅通过控制单个绞车就能控制该控制索的长度。
控制索113的中间部分绕在第二绞车125的滚筒上。该中间部分就像是第一分支113A和第二分支113B之间的过渡部分。通过转动第二绞车的滚筒，可以将控制索的长度从一个分支传送到另一个分支上。
在图5中示意性地描绘了该绞车装置的结构，其包括绞车123和125以及控制索113的布置。该图显示了框架117、起重机吊臂105和横梁119的俯视图。两端固定在第一绞车123的滚筒上的控制索113经由两个转向滑轮127延伸到包括第一滑轮129A和第二滑轮131A的滑轮装置上(可以在图4中看到整个滑轮装置)，并且从该滑轮装置返回到一转向滑轮127并延伸到第二绞车125的滚筒上。控制索113未被固定到第二绞车125的滚筒上，但是在其上面绕了一圈或多圈。控制索113的从第一绞车123通过滑轮装置129A、131A延伸到第二绞车125上的部分形成了控制索的自由长度的第一分支113A。控制索从绞车装置的第二绞车125通过另一转向滑轮延伸到位于控制索113和第二导向绳121B之间的滑轮装置的滑轮129B上，并且从该滑轮129B通过另外的转向滑轮127返回到第一绞车123的滚筒上，控制索113的第二端部也固定到该第一绞车123的滚筒上。
如在图5中可以看到的，将控制索的端部卷到第一绞车123的滚筒上将会朝着起重机吊臂105拖拽框架117(该绞车装置固定至该框架)。另一方面，从绞车123上释放控制索113的端部将允许框架117远离起重机吊臂105移动。此外，转动第二绞车125的滚筒将会将自由长度从分支113A、113B中的一个转送到相应的另一个分支上。这导致了一个分支的缩短，并且同时导致了相应的另一个分支的加长。通过该方式，可以通过控制第二绞车125来改变框架117在水平面内的角度，例如相对于横梁119的角度。在图5中，框架117的长边大体上平行于横梁119延伸。现在，如果转动第二绞车125的滚筒，使得控制索113的自由长度从第一分支113A传送到第二分支113B，则框架117的第一分支端部将会朝着滑轮129A移动，而框架117的第二分支端部将远离滑轮129B移动。因此，第一分支端部将朝着导向绳121A转动，而另一端部将远离相应的导向绳121B移动。另一方面，转动第一绞车123的滚筒将会使框架117移向或移离导向绳121A、121B而不会改变框架在水平面内的定向。
如已经提及的，控制索113的两个分支113A、113B经由滑轮装置129A、131A、129B、131B都连接到各自的导向绳121A、121B上。当借助于承重索115提起该提升设备109(其上固定有风力涡轮机的转子叶片)时，该滑轮装置允许提升分支113A、113B与各自的导向绳121A、121B之间的连接点。注意，与图1-图3所描述的提升系统的差别是承重索包括分别连接到框架117的一个角上的四条分支。然而，图1-图3所描述的提升系统的承重索也可以用于本发明的风力涡轮机叶片提升系统的该实施例中，反之亦然。
在风力涡轮机叶片提升系统的该实施例中，通过独立地控制框架117处的绞车装置的绞车123、125，可以对叶片到起重机吊臂105的距离以及叶片在水平面内的定向进行彼此独立的控制。由绞车装置施加的并通过控制索113传递到滑轮装置129、131上的作用力将会通过该滑轮装置传递到向导向绳121上。在导向绳121A、121B固定到起重机吊臂上的位置处，通过导向绳121A、121B将这些作用力传递到起重机吊臂上。因为导向绳121A、121B被张紧了并且基本平行于起重机吊臂延伸，所以在横梁119的位置处传递给起重机吊臂以及传递给起重机吊臂底端处的绞车的力基本平行于起重机吊臂105起作用，这避免了负载垂直作用在起重机吊臂105上。
除了控制框架117的定向并从而控制叶片在水平面内的定向及其与起重机吊臂的距离的方式之外，利用本发明的风力涡轮机叶片提升系统的该实施例来提升风力涡轮机的转子叶片与利用图1-图3所描述的提升系统来提升涡轮机叶片是相同的。
本发明提供了在已经将风力涡轮机的转子叶片提离地面时使用控制索(该控制索将提升系统连接到起重机吊臂)来将风力涡轮机转子叶片的定向控制在基本水平位置的可能性。以与风力涡轮机叶片搁在地面上被装配到提升设备时相同的基本水平定向来提升风力涡轮机叶片的特征是有益的，因为这消除了翻转叶片的任何需要。当叶片已经被提离地面时，使用将提升系统连接到起重机吊臂上的控制索来将叶片的定向控制在基本水平位置上的特征是有益的，因为其消除了需要一群人员站在地平面上并且设法使用长绳来控制定向。当根据本发明来安装叶片时，起重机操作员可以从一个控制地点来控制提升高度和叶片的定向。

Claims (20)

1.一种利用起重机吊臂(5、105)将风力涡轮机叶片(3)安装到风力涡轮机轮毂(1)上的方法，其中，当叶片(3)被提离地面和安装到转子轮毂(1)上时，叶片(3)的定向保持基本水平，其特征在于：
除了用于承载叶片重量的至少一条承重索(15、115)之外，还使用绞车装置(11、123、125)和至少一条控制索(13、113)来控制叶片(3)在基本水平面内的定向。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
除了用于承载所述叶片重量的所述至少一条承重索(15)之外，还使用控制索(13)来控制所述叶片(3)在基本水平面内的定向，其中，该控制索(13)经由所述起重机吊臂(5)将所述叶片(3)连接到绞车装置(11)上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
a)利用搬运风力涡轮机叶片(3)的提升系统提升至少一个风力涡轮机叶片(3)，其中，所述至少一个风力涡轮机叶片(3)定向成基本水平的位置，所述提升系统使用了提升设备(9)，该提升设备(9)设计成能够附着到所述风力涡轮机叶片(3)上，所述控制索(13)和至少一条承重索(15)连接到该提升设备上；
b)当所述机叶片(3)已被提离地面时，使用所述控制索(13)将所述叶片(3)在基本水平面内的定向；和
c)将处在基本水平位置中的所述至少一个风力涡轮机叶片(3)固定到所述风力涡轮机轮毂(1)上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括作为在前步骤的步骤：
利用所述提升系统将风力涡轮机轮毂(1)提升到风力涡轮机的机舱(33)处并且将所述轮毂(1)安装到机舱(33)上，或者利用所述提升系统将所述风力涡轮机轮毂(1)和机舱(33)一起提升并且将包括所述轮毂(1)的机舱(33)安装到风力涡轮机塔架(35)上。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：使用至少两条控制索(13)，所述至少两条控制索(13)能够相对于彼此独立地受控。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当提升所述叶片(3)时使所述控制索(13)保持预张紧。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
使用位于提升设备(109)处的绞车装置(123、125)和至少一条控制索(113)来控制所述叶片(3)离起重机吊臂(105)的距离和/或所述叶片(3)在水平面内的定向，该提升设备(109)被设计成能够附着到所述风力涡轮机叶片(3)上，所述至少一条控制索能够由所述绞车装置(123、125)来控制。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：
使用具有至少第一绞车(123)和第二绞车(125)的绞车装置(123、125)来控制所述的至少一条控制索(113)，其中，通过第一绞车(123)来控制叶片(3)离起重机吊臂(105)的距离，通过第二绞车(125)来控制所述叶片(3)在水平面内的定向。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：
-使用具有自由长度的控制索(113)，该自由长度具有至少第一分支(113A)和第二分支(113B)，第一分支(113A)包括控制索(113)的第一部分，第二分支(113B)包括控制索(113)的第二部分，该控制索的两条分支都直接或间接地连接到所述起重机吊臂(105)上；
-通过第一绞车(123)控制该控制索(113)的所述自由长度，和
-通过第二绞车(125)控制该控制索(113)的自由长度到第一部分和第二部分的分配。
10.一种风力涡轮机叶片提升系统，包括具有框架(17、117)的提升设备(9、109)、起重机吊臂(5、105)、绞车装置(11、123、125)和至少一条控制索(13、113)，该框架设计成能够连接到风力涡轮机叶片(3)上，该至少一条控制索延伸至所述绞车装置(11、123、125)，以便在叶片已被提离地面时控制所述叶片(3)在基本水平面内的定向；
其特征在于：
所述绞车装置(123、125)定位在所述提升设备(109)处。
11.如权利要求10所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：
至少一条绳索(121A、121B)从所述吊臂(105)的顶端延伸到所述吊臂(105)的底端，所述控制索(113)连接到该至少一条绳索(121A、21B)上。
12.如权利要求11所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：
所述的至少一条控制索(113)借助于滑轮(129A、131A、129B、131B)连接到所述的至少一条绳索(121A、121B)上。
13.如权利要求10到12中任一项所述的风力涡轮机叶片提升系统，
-所述至少一条控制索(113)具有自由长度，该自由长度具有至少第一分支(113A)和第二分支(113B)，第一分支(113A)包括控制索(113)的第一部分，第二分支(113B)包括控制索(113)的第二部分，控制索(113)的两条分支直接或间接地连接到起重机吊臂(105)上；和
-其中，所述绞车装置(123、125)包括至少第一绞车(123)和第二绞车(125)，第一绞车(123)设计成作用在控制索(113)上用于控制该控制索的自由长度，第二绞车(125)设计成作用在控制索(113)上用于控制该控制索(113)的自由长度到第一部分和第二部分的分配。
14.如权利要求13所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：
所述控制索(113)包括连接到第一绞车(123)上的端部和缠绕在第二绞车(125)上的中间部分。
15.如权利要求13所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：
第一绳索(121A)和第二绳索(121B)从所述吊臂(105)的顶端延伸到其底端，所述控制索(113)的第一分支(113A)和第二分支(113B)分别连接到第一绳索(121A)和第二绳索(121B)上。
16.如权利要求15所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：
所述控制索(113)的第一分支(113A)和第二分支(113B)借助于滑轮(129A、131A、129B、131B)分别连接到第一绳索(121A)和第二绳索(121B)上。
17.如权利要求10-12中任一项所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：所述的至少一条控制索(113)基本在水平面内延伸。
18.如权利要求14所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：所述的至少一条控制索(113)基本在水平面内延伸。
19.如权利要求15所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：所述的至少一条控制索(113)基本在水平面内延伸。
20.如权利要求16所述的风力涡轮机叶片提升系统，其中：所述的至少一条控制索(113)基本在水平面内延伸。
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