吊装组件及风电叶片的吊装方法

技术领域

本发明涉及风电设备的吊装装置和吊装方法技术领域，尤其涉及一种吊装组件及风电叶片的吊装方法。

背景技术

风电叶片通常安装有附件，附件即附加安装在风电叶片上的部件，例如涡流发生器、扰流板、锯齿、扰流条等。在脱模、转运、吊装时，对风电叶片的现有起吊方式通常分为单点起吊与两点起吊。

如图1所示，其代表性地示出了现有风电叶片的吊装方法的单点起吊和两点起吊中的风电叶片的吊装位置。其中，单点起吊采用吊梁工装起吊风电叶片的重心两侧一定距离处的吊点位置B，两点起吊方法则是分别起吊风机叶片的叶根处的吊点位置A与吊点位置C。

然而，无论单点起吊或是两点起吊，在对风电叶片进行吊装的过程中，在安装有附件位置的吊点区域，吊带与附件存在干涉现象，存在吊装过程中损伤附件的风险。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够避免在吊装过程中与风电叶片的附件产生结构干涉的吊装组件。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种风电叶片的吊装方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种吊装组件，用于吊装风电叶片，所述风电叶片的叶片表面具有附件。其中，所述吊装组件包括吊带以及保护结构。所述保护结构可调节地锁紧于所述吊带，所述保护结构具有相反的第一表面和第二表面，所述保护结构以第二表面与所述吊带相固定。其中，所述吊装组件吊装所述风电叶片时，所述吊带中部绕设于所述风电叶片，且两端部吊装于起吊设备，所述保护结构以第一表面垫设于所述叶片表面的与所述附件相邻的位置，使所述吊带的固定于所述保护结构的部分与所述叶片表面分离。

根据本发明的其中一个实施方式，所述保护结构的第一表面设有铰链，所述铰链被配置为能够根据所述叶片表面的形状变形，而使所述保护结构的第一表面贴合于所述叶片表面。

根据本发明的其中一个实施方式，所述保护结构为垫块，所述垫块通过限位卡可调节地锁紧于所述吊带。

根据本发明的其中一个实施方式，所述限位卡具有连接段和分别连接于所述连接段两端的限位段；所述吊带上设有扣环结构，所述限位卡以连接段可转动地穿设于所述扣环结构。所述垫块的第二表面开设有成对的限位孔，且同对的两个所述限位孔在所述垫块固定于所述吊带时分别位于所述吊带的两侧，所述限位卡的两个限位段分别插设于同对的两个所述限位孔。

根据本发明的其中一个实施方式，所述限位孔的远离所述垫块的第二表面的一端具有弯折孔道，所述限位卡的所述限位段的末端具有弯折结构，所述限位段插设于所述限位孔时，所述弯折结构卡入所述限位孔的所述弯折孔道内。

根据本发明的其中一个实施方式，所述吊带具有相反的第三表面和第四表面，所述吊装组件吊装所述风电叶片时，所述吊带是以第三表面固定于所述垫块的第二表面。其中，所述吊带的第四表面设有限位带，所述限位带具有相对所述吊带拱起的拱起部，所述拱起部与所述吊带的相对应的部分共同形成所述扣环结构。

根据本发明的其中一个实施方式，所述垫块的第二表面开设有两对所述定位孔，且两对所述限位孔在所述垫块固定于所述吊带时沿所述吊带的延伸方向间隔分布。所述限位带具有两个所述拱起部，两个所述拱起部沿所述吊带的延伸方向间隔分布，以形成两个所述扣环结构。其中，所述吊装组件包括两个限位卡，两个所述限位卡分别设于两个所述扣环结构与两对所述限位孔之间。

根据本发明的其中一个实施方式，所述垫块的第二表面具有两端，该两端在所述垫块固定于所述吊带时沿所述吊带的延伸方向间隔分布。其中，所述垫块的第二表面的两端分别具有朝向第一表面倾斜的斜面。

根据本发明的其中一个实施方式，所述垫块的截面呈正方形、长方形、楔形。

根据本发明的其中一个实施方式，所述保护结构为保护垫圈，所述保护垫圈呈环状结构并具有避让部。其中，在所述吊装组件吊装所述风电叶片时，所述保护垫圈套设于所述风电叶片外周，所述避让部相对所述叶片表面拱起，所述避让部与所述附件的位置相对应。

根据本发明的另一个方面，提供一种风电叶片的吊装方法。其中，所述风电叶片的吊装方法包括以下步骤：

提供一吊装组件，所述吊装组件包括吊带以及保护结构，所述保护结构可调节地锁紧于所述吊带，所述保护结构具有相反的第一表面和第二表面，所述保护结构以第二表面与所述吊带相固定；

利用所述吊带中部绕设于所述风电叶片，且两端部吊装于起吊设备，将所述保护结构以第一表面垫设于所述叶片表面的与所述附件相邻的位置，使所述吊带的固定于所述保护结构的部分与所述叶片表面分离；以及

利用所述起吊设备经由所述吊装组件吊装所述风电叶片。

由上述技术方案可知，本发明提出的吊装组件及风电叶片的吊装方法的优点和积极效果在于：

本发明提出的吊装组件包括吊带以及保护结构。保护结构可调节地锁紧于吊带，保护结构具有相反的第一表面和第二表面，保护结构以第二表面与吊带相固定。吊装组件吊装风电叶片时，吊带中部绕设于风电叶片，且两端部吊装于起吊设备，保护结构以第一表面垫设于叶片表面的与附件相邻的位置，使吊带的固定于保护结构的部分与叶片表面分离。通过上述设计，本发明能够在吊装发电机的过程中，避免吊带或吊装组件的其他部件与风机叶片的附件产生结构干涉的风险，从而保护附件在吊装过程中不会产生碰撞损坏。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是一种现有风电叶片吊装时的单点起吊和两点起吊的吊装位置示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的吊装组件的立体图；

图3图2示出的吊装组件吊装于风电叶片时的立体图；

图4是图3的侧视图；

图5是图4的局部放大图；

图6是根据另一示例性实施方式示出的吊装组件吊装于风电叶片时的侧视图；

图7是根据又一示例性实施方式示出的吊装组件吊装于风电叶片时的立体图。

附图标记说明如下：

100.风电叶片；

101.附件；

210.吊带；

211.第三表面；

212.第四表面；

213.限位带；

2131.拱起部；

220.垫块；

221.第一表面；

222.第二表面；

2221.斜面；

223.限位孔；

224.限位卡；

2241.连接段；

225.避让空间；

230.保护垫圈；

231.第二表面；

232.避让空间。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

参阅图2，其代表性地示出了本发明提出的吊装组件吊装于风电叶片100时的立体图。在该示例性实施方式中，本发明提出的吊装组件是以应用于吊装风电叶片100，特别是叶片表面具有附件101的风电叶片100为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的吊装设备，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的吊装组件的原理的范围内。

如图2所示，在本实施方式中，本发明提出的吊装组件主要包括吊带210以及保护结构。配合参阅图3至图5，图3中代表性地示出了吊装组件吊装于风电叶片100时的立体图；图4中代表性地示出了图3的侧视图；图5中代表性地示出了的局部放大图。以下结合上述附图，对本发明提出的吊装组件的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图2至图5所示，在本实施方式中，吊带210可以采用风电叶片100在转运或吊装过程中所使用的现有的条带状的纤维吊带210。保护结构可调节地锁紧于吊带210，该保护结构具有相反的第一表面221和第二表面222，保护结构是以该第一表面221在吊装风电叶片100时与风电叶片100的叶片表面相贴合，并以该第二表面222与吊带210相固定。吊装组件吊装风电叶片100时，吊带210的中部绕设于风电叶片100，且吊带210的两端部吊装于起吊设备(例如吊车或其他起吊设备)，以使起吊设备能够通过吊装组件的吊带210将风电叶片100起吊。其中，保护结构是以第一表面221垫设在风电叶片100的叶片表面的与附件101相邻的位置，而使吊带210的固定在保护结构的部分及相邻接的部分能够在吊装过程中与叶片表面相分离，从而形成避让附件101的避让空间225。通过上述设计，本发明能够在吊装风电叶片100的过程中，避免吊带210或吊装组件的其他部件与风机叶片的叶片表面的附件101产生结构干涉的风险，从而保护附件101在吊装过程中不会产生碰撞损坏。

较佳地，在本实施方式中，保护结构的第一表面221可以优选地设置有铰链，该铰链能够根据风电叶片100的叶片表面的形状变形，从而优化保护结构的第一表面221与叶片表面的贴合程度。

较佳地，如图2所示，在本实施方式中，保护结构可以优选为垫块220，该垫块220可以优选地通过限位卡224可调节地锁紧于吊带210。在其他实施方式中，垫块220亦可通过其他定位结构固定于吊带210，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图2所示，基于垫块220通过限位卡224固定于吊带210的设计，在本实施方式中，该限位卡224可以优选地具有连接段2241以及两个限位段。具体而言，限位卡224的连接段2241大致呈U字型结构，两个限位段分别连接在连接段2241的两端，且两个限位段是相对呈U字形结构的连接段2241的所在平面弯折延伸。其中，吊带210上设置有扣环结构，限位卡224能够通过其连接段2241可转动地穿设于扣环结构，从而使限位卡224通过扣环结构连接于吊带210。并且，垫块220的第二表面222开设有成对的限位孔223，限位孔223可以是一对、两对或两对以上，且同对的两个限位孔223在垫块220固定于吊带210时分别位于吊带210的两侧。每一对限位孔223分别与一个限位卡224相配合，该限位卡224的两个限位段分别插设于同对的两个限位孔223中。

更进一步地，基于限位卡224的限位段插设于限位孔223的设计，在本实施方式中，限位孔223的远离垫块220的第二表面222的一端具有弯折孔道，即该弯折孔道的中心线相对限位孔223的主体孔道的中心线在空间上具有一夹角，例如80°、90°、120°等，限位卡224的限位段的末端具有弯折结构，即该弯折结构相对限位卡224的限位段的主体在空间上具有一夹角，该夹角可以与弯折孔道的中心线相对限位孔223的主体孔道的中心线在空间上的夹角相同或相近。据此，当限位卡224通过其限位段插设于限位孔223时，限位段的弯折结构能够卡入限位孔223的弯折孔道内，进一步优化限位卡224对吊带210和垫块220的定位效果。

更进一步地，如图2所示，基于限位卡224穿设于吊带210上的扣环结构的设计，在本实施方式中，吊带210具有相反的第三表面211和第四表面212，当利用本发明提出的吊装组件吊装风电叶片100时，吊带210是以其第三表面211固定在垫块220的第二表面222上。其中，吊带210的第四表面212设置有限位带213，该限位带213可以是连续的且延伸方向与限位带213的延伸方向大致相同的带状结构，限位带213亦可是一段或间断的多段带状结构。其中，限位带213具有相对吊带210拱起的拱起部2131，限位带213的其他部分与吊带210固定连接，则限位带213的该拱起部2131与吊带210的相对应的部分共同形成上述扣环结构。在其他实施方式中，亦可采用其他结构或连接方式在吊带210上设置扣环结构，扣环结构亦可采用其他结构替代，例如卡扣结构等，均不以本实施方式为限。

更进一步地，如图2所示，基于吊带210上设置限位带213的设计，在本实施方式中，垫块220的第二表面222上可以优选地开设有两对定位孔，且这两对限位孔223在垫块220固定于吊带210时是沿吊带210的延伸方向间隔分布。在此基础上，限位带213对应于该垫块220可以优选地具有两个拱起部2131，且这两个拱起部2131可是沿吊带210的延伸方向间隔分布，从而形成分别与两对定位孔分别对应的两个扣环结构，从而能够通过两个限位卡224将该垫块220与吊带210定位。即，吊装组件可以优选地包括两个限位卡224，两个限位卡224分别设置在两个扣环结构与两对限位孔223之间。在其他实施方式中，吊装组件亦可仅包含一组由扣环结构、限位孔223及限位卡224组成的定位结构，当然亦可包括两组以上，均不限于本实施方式中的两组。

更进一步地，基于垫块220的第二表面222上开设有两对的定位孔的设计，同时基于同对的两个定位块沿吊带210的延伸方向间隔分布的设计，在本实施方式中，可以优选地在垫块220内部开设两个连接孔道，每个连接孔道连接在不同对但位于吊带210同一侧的两个限位孔223，且每个连接孔道的中心线与其所连接的两个限位孔223的中心线具有一夹角，例如80°、90°、120°等。在此基础上，限位卡224的限位段的末端的弯折结构可以卡入该连接孔道内。

进一步地，如图2和图5所示，基于保护结构为垫块220的设计，在本实施方式中，垫块220的第二表面222具有两端，且在垫块220固定于吊带210时，垫块220的该两端沿吊带210的延伸方向间隔分布。在此基础上，垫块220的第二表面222的该两端可以分别具有朝向第一表面221倾斜的斜面2221。

更进一步地，如图2所示，基于垫块220的第二表面222具有斜面2221的设计，同时基于垫块220的第二表面222开设有限位孔223的设计，在本实施方式中，限位孔223可以开设在垫块220的第二表面222的未形成斜面2221的部分上。在其他实施方式中，限位孔223亦可开设在垫块220的第二表面222的斜面2221的上，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图2至图5所示，基于保护结构为垫块220的设计，在本实施方式中，垫块220的截面可以优选地大致呈正方形(本实施方式中忽略垫块220的第二表面222的两个斜面2221)。在其他实施方式中，垫块220的截面亦可采用其他形状，例如长方形、楔形(如图6所示)等，并不以本实施方式为限。

另外，需说明的是，在其他实施方式中，垫块220的长宽、厚度、截面形状、斜面2221的形状或倾斜角度等，均可以根据附件101的尺寸与位置，即根据避让附件101所需的避让空间225的形状或大小，来确定垫块220的厚度、垫块220与叶片表面接触面积或垫块220的其他结构特征。

举例而言，假设某风电叶片100的总重为17.8t，采用重心两侧单点吊装过程中，在L13.6m吊点处起吊重量为8.9t。则垫块220在起吊过程中的受力状态如图5所示，在忽略吊带210与风电叶片100的后缘及带吊和垫块220之间的摩擦力的前提下，可得到T1＝T2＝4.45t·9.81＝43.65kN，此时垫块220受到挤压力为：F＝T1·cos(α1)+T2·cos(α2)＝29.40kN，考虑1.5倍安全系数情况下，可计算得到垫块220受到的挤压载荷为44kN。为防止垫块220在变形后吊带210损伤附件101，则垫块220的厚度的允许变形量大致为60mm。

配合参阅图7，其代表性地示出了本发明的另一实施方式中的吊装组件在吊装于风电叶片100时的立体图。其中，在该实施方式中，保护结构可以采用保护垫圈230。具体而言，该保护垫圈230可以大致呈环状结构并具有避让部。当本本发明提出的吊装组件吊装风电叶片100时，该保护垫圈230是套设在风电叶片100的外周，保护垫圈230的避让部相对于风电叶片100的叶片表面拱起，且避让部与附件101的位置相对应，从而利用避让部在附件101及其邻近区域形成避让空间232。其中，根据附件101的结构或其他需求，可以相应地灵活调整保护垫圈230的避让部的形状和位置。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的吊装组件仅仅是能够采用本发明原理的许多种吊装组件中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的吊装组件的任何细节或吊装组件的任何部件。

基于上述对本发明提出的吊装组件的示例性说明，以下将对本发明提出的风电叶片的吊装方法的一示例性实施方式进行说明。其中，本发明提出的风电叶片的吊装方法至少可以包括以下步骤：

提供一吊装组件，该吊装组件包括吊带以及保护结构，该保护结构可调节地锁紧于吊带，保护结构具有相反的第一表面和第二表面，保护结构以第二表面与吊带相固定；

利用吊带的中部绕设于风电叶片，且将吊带的两端部吊装于起吊设备。根据附件在风电叶片的叶片表面上的位置估算保护结构的设置位置。将保护结构以第一表面垫设于叶片表面的与附件相邻的位置，使吊带的固定于保护结构的部分与叶片表面分离，从而形成避让附件的避让空间；以及

利用起吊设备经由吊装组件吊装风电叶片。

具体而言，在本实施方式中，在起吊风电叶片时，一般是将风电叶片的前缘朝下，将吊带的中部绕过前缘，并将吊带的两端与吊车的吊钩连接。其中，将吊带绕过风电叶片时，将吊带从上方逐渐收紧，且收紧过程中保持吊带不承载，吊带与前缘保持一定的间隙，使之后加入的保护结构可以自由移动。为避免附件与吊带的干涉，防止吊带损伤附件，将例如垫块的保护结构垫设在在吊带与风电叶片的临近其附件的位置之间，将垫块调整至目标位置，继续收紧吊带，直至垫块被吊带压紧，不发生滑动，从而形成避让空间，将吊带抬离风电叶片的叶片表面，避免吊带与附件接触产生结构干涉。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的风电叶片的吊装方法仅仅是能够采用本发明原理的许多种吊装方法中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的风电叶片的吊装方法的任何细节或任何步骤。

综上所述，本发明提出的吊装组件包括吊带以及保护结构。保护结构可调节地锁紧于吊带，保护结构具有相反的第一表面和第二表面，保护结构以第二表面与吊带相固定。吊装组件吊装风电叶片时，吊带中部绕设于风电叶片，且两端部吊装于起吊设备，保护结构以第一表面垫设于叶片表面的与附件相邻的位置，使吊带的固定于保护结构的部分与叶片表面分离。通过上述设计，本发明能够在吊装风电叶片的过程中，避免吊带或吊装组件的其他部件与风机叶片的附件产生结构干涉的风险，从而保护附件在吊装过程中不会产生碰撞损坏。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的吊装组件及风电叶片的吊装方法的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的吊装组件及风电叶片的吊装方法进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。