[发明专利]叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统

说明书

提供一种叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统，该叶片夹持控制方法包括：基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转，其中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制夹口调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。采用本发明示例性实施例的叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统，能够夹持叶片调整多种角度姿态进行叶片安装，有效降低机组吊装成本，提高机组的安装效率。

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统。

背景技术

伴随着风力发电技术的迅速发展和日趋成熟，不同型号的大功率(如8兆瓦、10兆瓦)新机型在不断推出，风力发电机组的吊装工艺在不断完善，因此对风电机组安装过程中所需的吊装设备以及吊装时间的要求也越来越高。目前大功率机型的单只叶片吊装的方式往往都是水平安装，需要配合风电机组的叶轮旋转。然而，直驱永磁风电机组的叶轮旋转复杂、耗费时间多，导致风电机组吊装成本大。特别是对于海上风电机组的吊装，提高海上风电机组的安装效率，节约船只的使用时间，能显著的降低海上风电的投资成本。

目前现有技术多为叶片水平吊装，只能通过旋转叶轮或者偏航来安装叶片，无法夹持叶片进行大角度360度旋转。以图1所示为例，目前的水平单叶片夹具只能实现30度的叶片水平安装，因此如果需要安装第二只叶片、第三只叶片，则需要吊机带着单叶片夹具盘车。然而，这种安装方式存在极大的安全隐患，例如，吊机带着单叶片夹具盘车过程中，吊钩在下放过程中加速度的影响，可能导致吊钩磕碰叶片，或者由于吊机误操作产生额外的拉力，使夹具对叶片产生额外的拉力，导致叶片从夹持口滑出来，同时由于目前30度旋转水平单叶片夹具要么通过偏航完成第二只叶片安装，要么需要更改夹持口的叶根和叶尖夹持块互换位置(大小夹持口互换位置)，从而导致安装过程极不方便，通用性较差。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种叶片吊具的叶片夹持控制方法和系统，以克服上述至少一种缺陷。

在一个总体方面，提供一种叶片吊具的叶片夹持控制方法，所述叶片吊具包括主梁、连接于主梁的俯仰旋转机构、设置在主梁两端的用于夹持叶片的叶片夹持机构、设置在叶片夹持机构上的角度调节机构，其中，所述叶片夹持控制方法包括：基于被夹持叶片的初始位置和目标位置产生俯仰旋转指令，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作，来驱动所述主梁转动，以带动被夹持的叶片在俯仰方向上旋转，其中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，通过控制角度调节机构动作来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

可选地，所述俯仰旋转机构包括支撑框架、可转动地设置于所述支撑框架上的旋转轴、曲柄、第一液压缸，其中，所述旋转轴的第一端连接于主梁上，所述曲柄的第一端固定连接于所述旋转轴的第二端上，第一液压缸的缸体安装到所述支撑框架上，第一液压缸的活塞杆的自由端连接到所述曲柄的第二端，其中，基于所产生的俯仰旋转指令控制俯仰旋转机构动作的步骤可包括：基于所产生的俯仰旋转指令控制第一液压缸的电磁阀动作，来驱动第一液压缸的活塞杆移动，以带动所述主梁绕所述旋转轴转动。

可选地，所述叶片吊具还包括设置在叶片夹持机构上的压力传感器，用于检测叶片夹持机构作用在叶片上的压力值，其中，在被夹持的叶片在俯仰方向上旋转的过程中，可基于压力传感器实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作，来调节叶片夹持机构的夹持口的大小，以改变叶片夹持机构作用在叶片上的压力大小。

可选地，基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值控制角度调节机构动作的步骤可包括：实时确定被夹持的叶片的姿态；基于实时确定的叶片的姿态，确定被夹持的叶片在当前姿态下的摩擦阻力值；基于实时检测的叶片夹持机构作用在叶片上的压力值与所确定的摩擦阻力值的比较结果，控制角度调节机构动作。