用于风力涡轮机叶片的基于水的运输的设备、系统和方法与流程

本发明总体涉及风力涡轮机，更具体地涉及用于风力涡轮机叶片的基于水的运输的设备、系统和方法。

背景技术：

1、风力涡轮机用于使用可再生资源产生电能而不燃烧化石燃料。通常，风力涡轮机将来自风的动能转换为电力。水平轴风力涡轮机包括塔架和定位在塔架顶部的能量产生单元。能量产生单元通常包括机舱，机舱用于容纳机械和电气部件，诸如发电机，以及转子，转子通过从机舱延伸的主轴可操作地联接到机舱中的部件。转子又包括中央毂和从中央毂径向延伸的多个叶片，多个叶片被配置为与风相互作用以使转子旋转。转子被支撑在主轴上，主轴直接或间接地与容纳在机舱内部的发电机可操作地联接。因此，当风迫使叶片旋转时，发电机产生电能。

2、风力涡轮机在设计中使用多个叶片，流行的标准是每个涡轮机使用三个叶片。这种叶片非常长，并且随着更新的风力涡轮机设计而变得越来越长。例如，一些现代风力涡轮机叶片的长度可以接近约100米（m）或更长。如可以理解的，风力涡轮机叶片在生产地点之间的运输，以及从生产地点到安装地点或到临时存储地点的运输，带来了各种技术挑战，特别是鉴于单个叶片的长度不断增加。

3、对于某些生产和安装地点，通常期望或需要通过水路用运输船运输这种叶片。在这方面，风力涡轮机叶片通常被支撑在运输船上，其中叶梢端延伸出船的船尾并且在水上延伸一段距离。这种长叶片的基于水的运输带来了各种挑战。例如，用于运输的水道，诸如渠道、河流或运河，通常是狭窄的，并且包括码头、船只和其他船舶，这可能阻碍叶片的行进路径。当船需要航行通过水道的弯道和弯曲段时，这些障碍变得更具挑战性。这种航行需要运输船使叶片的叶梢端围绕大转弯半径摆动，需要宽的间隙路径以避免撞击水上或水边附近陆地上的结构。因此，这种现有技术的装置和运输系统可能不适合运输长度大于必须经过的水道的特定阈值长度的叶片。

4、因此，需要用于通过水运输风力涡轮机叶片或类似元件的改进的设备、系统和方法。特别地，需要提供可以适应最大化的叶片长度的用于通过水运输风力涡轮机叶片或类似元件的改进的设备、系统和方法。

技术实现思路

1、为了实现这些和其他目的，在本发明的一个方面，公开了一种用于在水上运输至少一个风力涡轮机叶片的运输装置。运输装置包括主船、与主船分离的副船、以及在第一端与相反的第二端之间延伸的风力涡轮机叶片。风力涡轮机叶片的第一端被支撑在主船上，并且风力涡轮机叶片的第二端被支撑在副船上，使得副船通过风力涡轮机叶片可操作地连接到主船，以在水上运输风力涡轮机叶片。主船可以包括推进系统，推进系统被配置为使运输装置在水上移动。

2、根据一个实施方式，主船可以包括主支撑件，主支撑件被配置为将风力涡轮机叶片的第一端可操作地连接到主船。例如，主支撑件可以为主船提供相对于风力涡轮机叶片的最多三个运动自由度。在另一个实施方式中，主支撑件的位置能够沿主船的长度方向和/或沿主船的宽度方向调节。

3、根据一个实施方式，副船可以包括副支撑件，副支撑件被配置为将风力涡轮机叶片的第二端可操作地连接到副船。例如，副支撑件可以为副船提供相对于风力涡轮机叶片的最多三个运动自由度。在另一个实施方式中，副支撑件的位置可以沿副船的长度方向和/或沿副船的宽度方向调节。

4、在又一个实施方式中，主船可以包括相对于副船的最多五个运动自由度。附加地或替代地，副船可以包括相对于主船的最多五个运动自由度。在一个实施方式中，副船可以包括方向控制装置，方向控制装置被配置为改变副船的运动方向。例如，副船可以包括推进系统，推进系统被配置为产生推力以改变副船的运动方向。在又一个实施方式中，主船和副船可以各自包括用于在陆地上运输风力涡轮机叶片的陆地驱动系统。

5、根据本发明的一个方面，公开了一种在水上运输至少一个风力涡轮机叶片的方法。方法包括：提供主船，主船包括主支撑件；提供副船，副船与主船分离并且包括副支撑件；以及提供风力涡轮机叶片，风力涡轮机叶片在第一端与相反的第二端之间延伸。方法包括：将风力涡轮机叶片的第一端连接到主支撑件，使得风力涡轮机叶片的第一端由主船可操作地支撑；以及将风力涡轮机叶片的第二端连接到副支撑件，使得风力涡轮机叶片的第二端由副船可操作地支撑。方法还包括：在水上运输风力涡轮机叶片，主船和副船大致纵向对齐，且风力涡轮机叶片跨接在主船与副船之间。方法还包括：在水上沿弯曲路径运输风力涡轮机叶片，其中主船和副船大致纵向偏移，且风力涡轮机叶片跨接在主船与副船之间。

6、根据一个实施方式，主船可以包括方向控制装置和/或推进系统。方法还可以包括操作方向控制装置和/或推进系统以使主船相对于副船移动。在又一个实施方式中，副船可以包括方向控制装置和/或推进系统。方法还可以包括操作方向控制装置和/或推进系统以使副船相对于主船移动。

7、在一个实施方式中，方法可以包括使主船在水上移动，主船相对于风力涡轮机叶片具有最多三个运动自由度。在另一个实施方式中，方法可以包括使副船在水上移动，副船相对于风力涡轮机叶片具有最多三个运动自由度。方法还可以包括使主船在水上移动，主船相对于副船具有最多五个运动自由度。附加地或替代地，方法可以包括使副船在水上移动，副船相对于主船具有最多五个运动自由度。在又一个实施方式中，主船和副船可以各自包括陆地驱动系统。在这方面，方法还可以包括在陆地上运输风力涡轮机叶片。

1.一种用于在水上运输至少一个风力涡轮机叶片（20）的运输装置（40），该运输装置包括：

2.根据权利要求1所述的运输装置（40），其中，所述主船（42）包括推进系统（60），所述推进系统（60）用于使所述运输装置（40）在水上移动。

3.根据权利要求1或2所述的运输装置（40），其中，所述主船（42）包括主支撑件（58），所述主支撑件（58）被配置为将所述风力涡轮机叶片（20）的所述第一端（24）连接到所述主船（42）。

4.根据权利要求3所述的运输装置（40），其中，所述主支撑件（58）为所述主船（42）提供相对于所述风力涡轮机叶片（20）的最多三个运动自由度。

5.根据权利要求3或4所述的运输装置（40），其中，所述主支撑件（58）的位置能够沿所述主船（42）的长度方向和/或沿所述主船（42）的宽度方向调节。

6.根据前述权利要求中任一项所述的运输装置（40），其中，所述副船（44）包括副支撑件（72），所述副支撑件（72）被配置为将所述风力涡轮机叶片（20）的所述第二端（26）连接到所述副船（44）。

7.根据权利要求4所述的运输装置（40），其中，所述副支撑件（72）为所述副船（44）提供相对于所述风力涡轮机叶片（20）的最多三个运动自由度。

8.根据权利要求6或7所述的运输装置（40），其中，所述副支撑件（72）的位置能够沿所述副船（44）的长度方向和/或沿所述副船（44）的宽度方向调节。

9.根据前述权利要求中任一项所述的运输装置（40），其中，所述主船（42）包括相对于所述副船（44）的最多五个运动自由度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的运输装置（40），其中，所述副船（44）包括相对于所述主船（42）的最多五个运动自由度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的运输装置（40），其中，所述副船（44）包括方向控制装置（76），所述方向控制装置（76）被配置为改变所述副船（44）的运动方向。

12.根据前述权利要求中任一项所述的运输装置（40），其中，所述副船（44）包括推进系统（74），所述推进系统（74）被配置为产生推力以改变所述副船（44）的运动方向。

13.根据前述权利要求中任一项所述的运输装置（40），其中，所述主船（42）和所述副船（44）各自包括陆地驱动系统（116），所述陆地驱动系统（116）用于在陆地上运输所述风力涡轮机叶片（20）。

14.一种在水上运输至少一个风力涡轮机叶片（20）的方法，该方法包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述主船（42）包括方向控制装置（62）和/或推进系统（60），所述方法还包括：

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述副船（44）包括方向控制装置（76）和/或推进系统（74），所述方法还包括：

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，该方法还包括使所述主船（42）在水上移动，所述主船（42）相对于所述风力涡轮机叶片（20）具有最多三个运动自由度。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，该方法还包括使所述副船（44）在水上移动，所述副船（44）相对于所述风力涡轮机叶片（20）具有最多三个运动自由度。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，该方法还包括使所述主船（42）在水上移动，所述主船（42）相对于所述副船（44）具有最多五个运动自由度。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法，该方法还包括使所述副船（44）在水上移动，所述副船（44）相对于所述主船（42）具有最多五个运动自由度。

21.根据权利要求14至20中任一项所述的方法，其中，所述主船（42）和所述副船（44）各自包括陆地驱动系统（116），所述方法还包括：