用于转子叶片的至少一部分的临时外罩的制作方法

1.本发明涉及一种用于转子叶片的至少一部分的临时外罩，以用于保护工作材料和/或保护在转子叶片上工作的维护人员免受风雨的影响。


背景技术：

2.风力涡轮机叶片经常需要检查、维修和维护。此外，风力涡轮机叶片可以升级，例如具有前缘保护部、尖端保护部和/或尖端延伸部。特别地，转子叶片的尖端部段是叶片的暴露于最大速度且因此需要修补或更换的部分。
3.为了维护或检查，将要维护的相关转子叶片定位，使得叶片的尖端向下指向地面。这意味着所述转子叶片处于基本上竖直位置(维护位置)。机械和技术人员可以沿着转子叶片上升和下降。
4.机械和/或技术人员必须能够到达已安装的转子叶片的特定相关部位并在其上工作。为此，已经提出了不同的机械。例如，在ep 3485162 a1中已经提出了一种机器人，维修技术人员沿着叶片绳绕坐式下降(rappelling)或使用不同类型的平台(例如，ep 2414671 a1的类似于平台的椅子)或工作平台(具有用于多于一名维修技术人员的空间、类似于de 102011100912 a1中提出的工作平台)。
5.许多检查和修补措施必须在受保护的环境中进行。通常有必要保护相关区域免受雨水的影响。对于某些修补措施，甚至必须确保特殊的温度范围。已经开发了不同的栖息地解决方案，以便为技术人员、其设备以及维护区域提供遮蔽免受雨水的影响。
6.在us 2019/0162172 a1中描述了一种用于维护涡轮机叶片的至少一部分的临时维护外罩，该外罩包括带外罩的平台，该外罩包括至少一个可充气壁、和由所述平台承载的顶部。
7.在德国实用新型de 20 2009 002 054 u1中披露了另一种外罩。所披露的外罩包括由平行放置的环和外部护套构成的骨架。
8.然而，对于已知的解决方案遮蔽，在尖端处与在根部处遮蔽的容积大小相同，对于新开发的转子叶片来说不是最佳遮蔽。
9.近年来，风力涡轮机在大小上已经显著增长，并且转子叶片的外部形状已经改变成复杂结构。从轮毂端部到尖端端部以及从前缘到后缘，不仅仅是厚度和宽度发生改变。叶片也可以是预弯曲的、成角度的、和/或扭曲的。
10.如上所述，转子叶片通常具有非常复杂的形状。转子叶片的形状从其安装在轮毂上的内端到其外部尖端以复杂的方式改变，以实现低重量和最佳的流动特性。遗憾的是，这使维护变得复杂，对于从叶片的安装端直到尖端端部进行维修的更优化的外罩存在增长的需求。
11.发明描述
12.本发明的根本目的是改进保护外罩，并确保更优化的外罩用于尖端处以及根部处、以及尖端与根部之间的区域处的维修。
13.此目的通过根据权利要求1的临时外罩来解决。


技术实现要素：

14.一种用于连接到风能装置的转子叶片的至少一部分的临时外罩，该风能装置具有塔架和转子顶部部分，该外罩包括：
15.·
构架
16.·
一个或多个壁
17.·
顶部；所述顶部从所述壁朝向所述叶片延伸；
18.所述构架使所述壁伸展，使得在该顶部下方围封容积。
19.利用一种构架来解决该目的，该构架包括一个或多个框架部分、用于连接该一个或多个框架部分的连接部、以及启动装置，该启动装置用于启动该构架的改变，由此改变该外罩所围封的容积。
20.在将这种临时外罩围绕转子叶片布置并且外罩沿着转子叶片上升和下降时，外罩所围封的容积可以适应转子叶片的大小和形式。在根部处(叶片在根部处连接到转子顶部部分)，转子叶片的直径通常大于尖端处的直径，并且转子叶片的后缘与前缘之间的距离通常也从根部处的较窄距离变为较宽距离、且再在尖端处再次变窄。转子叶片的这种尺寸改变、连同通常非常复杂的形状可以利用外罩通过如下方式来应对：启动构架的改变，由此，大小和形式以及因此外罩所围封的容积可以容易地适应转子叶片的轮廓。当外罩上升和下降时容积的自适应具有许多优点，优点是在受到风雨的影响时容积尽可能小。由于比如对所围封的空气进行加热或冷却、或不同工作过程要求不同距离，许多工作过程在改变容积的可能性方面也具有优势。利用启动装置容易地改变构架并因此容易地改变外罩的大小和/或形式，使外罩所围封的容积随着上升和下降而改变，因此非常有价值。
21.构架的改变、由此外罩所围封的容积的改变应理解为构架的大小和/或形式的改变、以及由此外罩所围封的容积的改变。
22.术语“壁”应理解为多个竖直侧壁。外罩所围封的容积是这些壁所包围的容积。当启动装置使构架改变时，这些壁所包围的容积改变形式和/或大小。
23.在本发明的实施例中，至少一个框架部分具有伸缩形式。可以将整个框架部分构建为伸缩形式，或者将伸缩部分一体化到框架部分中。通过伸缩形式，在外罩沿着转子叶片上升和下降时，容易使框架部分延长和缩短并因此根据需要增加和减小外罩的大小和容积。
24.当伸缩形式使框架部分的长度改变时，壁的大小改变并由此所包围的容积(外罩所围封的容积)也发生改变。
25.在本发明的实施例中，临时外罩的构架包括至少两个框架部分。多于一个框架部分具有的优点是，外罩不仅可以改变大小，而且可以改变形式并因此更高效。致动装置可以根据转子叶片的外部尺寸来缩小和扩大构架的大小和形式并由此缩小和扩大外罩的大小和形式，并且外罩可以在任何时候快速地获得最有利的容积/大小，而不需要为了在大小上作出改变而将外罩下降到地面。
26.在本发明的实施例中，用于框架部分的连接的至少一个连接部是可枢转连接部。利用位于框架部分之间的至少一个可枢转连接部，可以改变框架部分之间的角度并由此改
变外罩所围封的容积。
27.当框架部分的连接部是可枢转连接部时，通过构架伸展的这些壁相对于彼此枢转，并且这些壁所包围的容积改变形式和/或大小。
28.在本发明的实施例中，构架包括至少三个框架部分。利用三个框架部分构建三角形形式，并且外罩可以适应转子叶片的形式。
29.在本发明的实施例中，构架包括至少四个框架部分。
30.利用四个框架部分构建更经典的形式。构架可以包括多于四个框架部分。数量越来越多的框架部分确保更灵活的构架，由此更灵活的外罩具有适应转子叶片在纵向方向上的复杂改变和在水平方向上的复杂形式的复杂改变的较大可能性。
31.在本发明的实施例中，构架包括至少四个框架部分，其中，框架部分中的至少四个具有伸缩形式，以便改变构架的长度和宽度两者。
32.在本发明的实施例中，构架包括至少一个框架部分，该至少一个框架部分可以分成两个子框架部分，这两个子框架部分可以背离彼此运动，构架可以打开。这允许叶片进入构架，在叶片进入之后，这两个子框架部分可以关闭并以关闭构型固定在一起。
33.在本发明的实施例中，框架部分的连接部中的至少一个连接部可以断开连接，构架可以打开。这允许叶片进入构架，在叶片进入之后，两个框架部分可以再次连接，子框架部分可以关闭并以关闭构型固定在一起。
34.在本发明的实施例中，构架包括通过可枢转连接部连接的至少四个框架部分。由此，可以改变外罩的形式。利用四个或更多个框架部分与可枢转连接部和可伸缩框架部分连接，构建甚至更加灵活的外罩。
35.在本发明的实施例中，启动装置是致动器。可以使用许多不同类型的致动器，包括液压式、气动式、电动式或较简单的机械式致动器。优选地，使用线性电致动器、或机械致动器(类似于齿条与小齿轮转向装置)、或较简单的手动转向装置(类似于例如钢丝转向装置)。
36.启动装置可以将构架改变成至少两种不同的大小或形式。优选地，启动装置可以将构架改变成至少三个不同的阶段，并由此形成至少三种不同的大小或形式。甚至更优选地，启动装置可以实现构架的可变的改变。
37.构架可以利用仅一个公用致动器来致动可枢转连接部的所有改变以及伸缩框架部分的改变来构建。在一个实施例中，放置成与一个可枢转连接部连接的一个致动器可以致动所有可枢转连接部的改变。优选的是，每个伸缩框架部分具有其自身的致动器。
38.在本发明的实施例中，至少一个壁是可运动的。壁可以以许多种方式运动，类似于例如可折叠的壁、或类似于可以向右或向左拉或推的窗帘、或类似于卷轴遮帘。壁也可以类似于滑动门。可运动壁提供了至外罩的内部的通道。
39.壁也可以构造有可以打开的壁部分，类似于可以打开的窗。壁的一部分也可以由透明材料制成，该透明材料允许日光进入外罩中并提供从外部观察外罩的可能性。
40.在本发明的实施例中，外罩包括多于一个壁并且每个壁都具有其自身的框架部分。这方面的示例是通过四个框架部分伸展的四个壁。壁和框架部分也可以根据材料作为一个部分来构造。如果壁由刚性板材制成，则壁的一部分或壁中的一些壁用作框架部分也是可以的。
41.壁可以由选自以下各项的材料制成：聚合物材料、复合材料、铝或钢、优选地类似防水油布的材料。
42.顶部可以由选自以下各项的材料制成：复合材料、聚合物材料、铝或钢、优选地复合材料。
43.顶部可以包括可以相对彼此运动的若干区段。按区段构建的顶部将允许外罩较紧密地关闭转子叶片。
44.如果通过从尖端下方向上提升外罩而使转子叶片进入外罩中，则在顶部可以相对于叶片紧密地打开和关闭的情况下，也将是有利的。如果将外罩打开并且使叶片从侧面进入外罩中，则情况也是如此。
45.顶部与叶片之间的额外密封部可以作为一体的或单独的部分插入。以确保不会有雨水进入外罩。
46.顶部和壁可以作为一个或多个部分相连接。
47.在本发明的实施例中，外罩包括平台。技术人员可以从工作平台维修和维护转子叶片。
48.在本发明的实施例中，平台连接到外罩的构架。外罩和平台可以作为一个公用系统运动。壁可以延长，使得壁将用作平台的栏杆。
49.外罩可以包括底板，并且平台可以由外罩完全围封。底板可以以与顶部相同的方式构造。
50.在本发明的实施例中，平台和外罩共享启动装置。例如，外罩可以连接到平台，因此当平台的形状的改变被启动时，外罩随着平台运动。由此，外罩和平台将担当一个单元。
51.在本发明的实施例中，启动装置由公用控制器控制。例如，外罩的启动装置可以连接到平台的控制器，并且由此外罩形状的改变可以由平台控制器启动。启动可以执行成使得外罩与平台分开运动、或者外罩与平台同步运动。
52.外罩和平台在此共享启动装置，启动装置由公用控制器控制。维修技术人员可以根据要完成的工作随着平台上下而以简单的方式提升外罩，并且外罩和平台将根据构架的改变来改变形式和大小。外罩和平台可以适应转子叶片的外部尺寸，并且外罩可以在任何时候都获得最有利的容积，而不需要为了在容积上作出改变而将外罩下降到地面。
附图说明
53.现在将参照附图更详细地描述本发明，在附图中：
54.图1示出了具有两个框架部分的实施例的示意图。
55.图2示出了具有壁和顶部的实施例的示意图。
56.图3示出了构架打开以用于接收转子叶片的实施例的示意图。
57.图4示出了具有伸缩形式的框架部分的实施例的示意图。
58.图5示出了具有可枢转连接部的实施例的示意图。
59.图6示出了具有可枢转连接部和具有伸缩形式的框架部分的实施例的示意图。
60.图7示出了具有可枢转连接部和具有以转子叶片展示的伸缩形式的框架部分的实施例的示意图。
61.图8示出了带外罩的转子叶片的实施例。
62.图9示出了外罩与平台一体化的实施例。
具体实施方式
63.图1示意性地示出了具有两个框架部分5(5a，5b)的外罩的实施例。图1a和图1b示出了从顶侧向下看的外罩，如从风能装置的顶部向下所看到的。该图示没有顶部且没有壁，以便展示两个框架部分5如何连接以及构架可以如何改变形式和大小。图1c展示了从侧面看到的且具有壁3的同一外罩1。两个框架部分5具有弧形并且以可枢转连接部9连接。图1b展示了当将两个框架部分5背离彼此枢转并且在两个框架部分之间形成大的区域时构架2的外观。图1a展示了在两个框架部分5枢转且具有重叠且在两个框架部分5之间形成小区域的缩小情况下的同一构架2。可以以两种方式使用所披露的外罩：可以将外罩从地面提升，并且转子叶片可以从尖端进入外罩；或者构架2可以通过使两个框架部分5背离彼此枢转而打开，并且转子叶片可以在任何高度处从侧面进入外罩。在叶片尖端处，外罩可以采取如图1a所披露的缩小形式，并且当将外罩沿着转子叶片向上提升时，外罩可以从缩小形式改变为如图1b所披露的大的形式。不可见的启动装置例如可以是机械致动器，类似于例如钢丝转向装置。致动装置可以根据转子叶片的外部尺寸来缩小和扩大构架的大小并由此来缩小和扩大外罩的大小，并且外罩可以在任何时候快速地获得最有利的容积/大小，而不需要为了在大小上作出改变而将外罩下降到地面。图1c示出了外罩1，其中，一个壁3附接到构架2。壁3具有窗帘的形式。窗帘可以根据对关闭的外罩的需要而拉出和拉入。
64.壁3在底部处连接到另外两个框架部分5c和5d。框架部分5c和5d具有与两个框架部分5a和5b相同的弧形和大小。框架部分5c和5d也以可枢转的连接部连接。5c和5d为外罩提供了稳定性。
65.图2a和图2b展示了本发明的另一个实施例。图2a和图2b两者中的外罩1相同，只是彼此相比转动了90度。构架2在此采取矩形的形式，并且框架部分5以连接部6相连接。配件13相对于连接部6放置，以便为连接部6提供稳定性。在宽度方向和长度方向两者上，框架部分之一具有伸缩形式8。启动装置在此被披露为线性电致动器。但是也可以选择其他类型的致动器。壁3具有窗帘的形式，窗帘可以根据关闭的外罩的需要而拉出和拉入。仅披露了顶部4的一部分。顶部4被分成两个部分，其中，每个部分都可以关闭壁与转子叶片(未示出)之间的间隙。展示了用于将外罩上下提升的悬架14。图2a和图2b所展示的外罩以关闭构型展示。外罩处于从地面提升的关闭构型中，转子叶片可以从尖端进入外罩1。壁以与在顶部处相同的尺寸在底部处连接到框架部分5，并且在这里在宽度方向和长度方向两者上也以伸缩形式相连接。
66.图3a和图3b展示了外罩，类似于图2a和图2b所展示的外罩。唯一不同的是，外罩具有可以分成两个子框架部分10的框架部分，并且子框架部分10可以背离彼此运动并且构架2可以打开。这允许外罩1在转子叶片的任何高度处从侧面围封转子叶片。这种外罩提供了在特定区域操作的自由度，而不需要在转子叶片尖端处开始和结束提升。
67.图4展示了具有四个框架部分5(a-d)的构架。图4a和图4b示出了从顶侧向下看的构架，如从风能装置的顶部向下看到的。该图示没有顶部且没有壁，以便展示四个框架部分5(a-d)是如何连接的以及构架可以如何改变大小。
68.构架2在此采取矩形的形式，框架部分5以连接部6相连接。配件13相对于连接部6
放置，以便为连接部6提供稳定性。框架部分在宽度方向和长度方向上均具有伸缩形式8。启动装置7在这里被披露为线性电致动器。但是也可以选择其他类型的致动器。图4a和图4b所展示的外罩展示了构架的关闭构型。外罩处于从地面提升的关闭构型，并且转子叶片可以从尖端进入外罩。图4a展示了小构架2，其中，框架部分5较短，因为伸缩形式呈其紧凑形式。在图4b中，框架部分的伸缩部分呈延伸形式，并且框架部分5较长，且因此建立了具有较大大小的构架。启动装置7可以根据转子叶片的外部尺寸来缩小和扩大构架的大小并因此缩小和扩大外罩的大小，并且外罩可以在任何时候快速地获得最有利的容积/大小，而不需要为了在大小上作出改变而将外罩下降到地面。
69.图5展示了具有四个框架部分5的另一构架。图5a和图5b示出了从顶侧向下看的构架，如从风能装置的顶部向下看到的。该图示没有顶部且没有壁，以便展示四个框架部分5是如何连接的以及构架可以如何改变形式。
70.构架2在这里采用平行四边形的形式，并且框架部分5以连接部6相连接。这些连接部在此被展示为可枢转连接部9。启动装置7在此被披露为放置在两个框架部分5之间以便改变两个框架部分5之间的角度的线性电致动器。也可以选择其他类型的致动器。该构架被展示为处于该构架的关闭构型。外罩处于从地面提升的关闭构型，并且转子叶片可以从尖端进入外罩。图5a和图5b展示了两个极端。启动装置7可以根据转子叶片的外部尺寸来改变构架的形式并因此改变外罩的形式，并且外罩可以在任何时候快速地获得最有利的容积/大小，而不需要为了在大小上作出改变而将外罩下降到地面。
71.图6展示了具有四个框架部分5的构架的另一个实施例。图6a和图6b是图4和图5所展示的构架的组合。在此展示了构架2具有可枢转连接部9且具有框架部分5，框架部分具有伸缩形式8。利用具有可枢转连接部9和可伸缩框架部分8两者的这种类型的构架，可以改变构架的大小和形式两者。
72.图6a展示了小构架2，其中，框架部分5较短，这是由于伸缩形式呈其紧凑形式的情况。在图6b中，框架部分的伸缩部分呈延伸形式，并且框架部分5较长，且由此建立了具有较大大小的构架。致动装置7可以根据转子叶片的外部尺寸来缩小和扩大构架的大小并由此缩小和扩大外罩的大小，并且外罩可以在任何时候快速地获得最有利的容积/大小，而不需要为了在大小上作出改变而将外罩下降到地面。
73.图7展示了与如图6中所披露的同一构架。唯一的区别在于，如图6a和图6b中所披露的构架可视化地具有由构架2围封的转子叶片15。图7a展示了在转子叶片15的尖端16处使用外罩的情况下构架的最佳形式，其中，图7b披露了当在转子叶片15的叶片具有最大周边的区域(这通常是在根部端部处)中、或在根部与尖端之间通常靠近根部的区域中使用外罩时的构架。所展示的转子叶片是预弯曲的。这种尺寸改变以及复杂的形状可以利用外罩通过启动构架的改变、启动框架部分的伸缩形式、以及启动框架部分的可枢转连接部来应对。由此，外罩所围封的大小和容积可以适应转子叶片的轮廓。容积、大小和形式的这种自适应确保当沿着转子叶片将外罩上下提升时，不需要为了在大小上作出改变而将外罩下降到地面。
74.图8展示了风能装置17，该风能装置具有外罩1，该外罩围绕叶片15的一部分放置并且被提升到与距叶片的根部相比距尖端较近的给定位置。右边展示了被环绕的部分的放大图。图8a和图8b展示了相同的实施例，但是从两个不同的角度披露。壁3是打开的，并且穿
过外罩1的叶片15是可见的。顶部4是部分关闭的。大小、以及外罩所围封的容积适应转子叶片15的轮廓。当在叶片处的给定位置完成维修或修补时，将根据需要完成的工作来将外罩向上或向下提升。外罩可以通过启动构架的改变来管理叶片的尺寸改变和复杂的形状。通过启动框架部分的伸缩形式和/或框架部分的可枢转连接部，外罩所围封的大小和容积将适应转子叶片的轮廓。
75.图9展示了与图8所展示的相同类型的外罩，但此处外罩还包括服务平台18。平台18连接到构架2。外罩和平台在此共享启动装置，启动装置由公用控制器控制。维修技术人员可以根据要完成的工作随着平台上下而以简单的方式提升外罩，并且外罩和平台将根据构架的改变来改变形式和大小。

技术特征：
1.一种用于连接到风能装置的转子叶片的至少一部分的临时外罩(1)，该风能装置具有塔架和转子顶部部分，该外罩(1)包括：
·
构架(2)
·
一个或多个壁(3)
·
顶部(4)；所述顶部从所述壁朝向所述叶片延伸；所述构架(2)使所述壁(3)伸展，使得在该顶部(4)下方围封容积，其特征在于，所述构架(2)包括一个或多个框架部分(5)、用于连接该一个或多个框架部分(5)的连接部(6)、以及启动装置(7)，该启动装置用于启动该构架(2)的改变，由此改变该外罩(1)所围封的容积。2.根据权利要求1所述的临时外罩，其特征在于，至少一个框架部分(5)具有伸缩形式(8)。3.根据权利要求1至2中任一项所述的临时外罩，其特征在于，该构架(2)包括至少两个框架部分(5)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的临时外罩，其特征在于，至少一个连接部(6)是可枢转连接部(9)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的临时外罩，其特征在于，该构架(2)包括至少四个框架部分(5)。6.根据权利要求5所述的临时外罩，其特征在于，所述框架部分(5)中的至少四个框架部分具有伸缩形式(8)，以便改变该构架的长度和宽度两者。7.根据权利要求1至6中任一项所述的临时外罩，其特征在于，该构架(2)包括至少一个框架部分(5)，该至少一个框架部分能够被分成两个子框架部分(10)，并且所述两个子框架部分(10)能够背离彼此运动，该构架(2)能够打开。8.根据权利要求1至7中任一项所述的临时外罩，其特征在于，框架部分(5)的所述连接部(6)中的至少一个能够断开连接，并且该构架能够打开。9.根据权利要求1至8中任一项所述的临时外罩，其特征在于，该启动装置(7)是致动器。10.根据权利要求1至9中任一项所述的临时外罩，其特征在于，至少一个壁(3)是可运动的。11.根据权利要求1至10中任一项所述的临时外罩，其特征在于，该外罩(1)包括多于一个壁(3)，并且每个壁具有其自身的框架部分(5)。12.根据权利要求1至11中任一项所述的临时外罩，其特征在于，该外罩(1)包括平台(11)。13.根据权利要求12所述的临时外罩，其特征在于，该平台(11)连接到该构架(2)。14.根据权利要求12或13所述的临时外罩，其特征在于，该平台(11)和该构架(2)共享启动装置(7)。15.根据权利要求中任一项所述的临时外罩，其特征在于，该启动装置(7)由公用控制器控制。

技术总结
一种用于连接到风能装置的转子叶片的至少一部分的临时外罩(1)，该风能装置具有塔架和转子顶部部分，该外罩(1)包括：-构架(2)-一个或多个壁(3)-顶部(4)；所述顶部从所述壁朝向所述叶片延伸；所述构架(2)使所述壁(3)伸展，使得在该顶部(4)下方围封容积，其中，所述构架(2)包括一个或多个框架部分(5)、用于连接该一个或多个框架部分(5)的连接部(6)、以及启动10装置(7)，该启动装置用于启动该构架(2)的变化，由此该外罩(1)所围封的容积改变。由此该外罩(1)所围封的容积改变。由此该外罩(1)所围封的容积改变。


技术研发人员：拉斯
受保护的技术使用者：PP能源有限责任公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2023/7/4