TW202509347A - 風力渦輪機組件的運輸系統 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種用於風力渦輪機組件(2)的運輸系統(1)，包括：一基座平台(3)，用於提供支撐該風力渦輪機組件(2)的支撐區域；一承載裝置(4)，用於承載該基座平台(3)；以及一升降裝置(5)，用於提升該基座平台(3)，其中該基座平台(3)包括複數個第一轉接器(6)，並且該升降裝置(5)包括複數個第二轉接器(7)，其中該等第一轉接器(6)構造成與該等第二轉接器(7)接合，以便將該基座平台(3)固定在該升降裝置(5)處，其中該升降裝置(5)配置在該承載裝置(4)處。該等第一轉接器(6)配置在該基座平台(3)的相對側面(8)。本發明亦有關於一種用於搬運風力渦輪機組件(2)的方法。

Description

風力渦輪機組件的運輸系統

本發明係有關於一種用於風力渦輪機組件的運輸系統。本發明亦有關於一種利用運輸系統來搬運風力渦輪機組件的方法。

已知用於離岸風力渦輪機的風力渦輪機組件(尤其是較大的組件，例如，塔架段、機艙、平台、風力渦輪機葉片等)之搬運、運輸及儲存是一項非常複雜的任務。離岸風力渦輪機組件的運輸以前是在為特定渦輪機組件定制及設計且具有適合於特定拖車(SPMT)的特定組件-特定結構之特定運輸框架上進行的。文獻WO 2018/086837 A1、EP 2383210 A1、US 2007/145181 A1、US 2011/260428 A1、EP 3885192 A1、EP 2383210 B1及US 2021/332794 A1揭露用於風力渦輪機組件的運輸配置之各種習知技藝範例。

再者，文獻EP3617499A1揭露一種模組化運輸系統，其包括具有用於與升降裝置接合之通道的運輸框架及用於承載特定風力渦輪機組件的基座框架。運輸框架包括用於固定基座框架的標準連接板。在已安裝的狀態下，基座框架透過運輸框架與地面間隔開。藉由這些手段，由於運輸系統的組件及風力渦輪機組件的質心升高，運輸系統的可操縱性受到限制。此外，當裝載至船舶(特別是滾裝船(RO-RO-vessels))上時，船舶的浮力可能會受到負面影響。

因此，本發明的目的是消除或至少部分地消除上述在升降系統的情況下之缺點。具體地，本發明的目的是創造一種用於風力渦輪機組件的運輸系統及一種用於搬運風力渦輪機組件的方法，其提供改進的可操縱性而不需要起重機來移動風力渦輪機組件。

上述目的由權利請求項來實現。於是，問題由具有獨立請求項1的特徵之一種用於風力渦輪機組件的運輸系統以及由依據附帶請求項10之一種用於搬運風力渦輪機組件的方法來解決。本發明的進一步特徵及細節從從屬請求項、說明書及圖式中顯現。

依據本發明的第一態樣，這個目的由一種用於風力渦輪機組件的運輸系統來實現。該運輸系統包括：一基座平台，用於提供支撐該風力渦輪機組件的支撐區域；一承載裝置，用於承載該基座平台；以及一升降裝置，用於提升該基座平台。該基座平台包括複數個第一轉接器，並且該升降裝置包括複數個第二轉接器，其中該等第一轉接器構造成與該等第二轉接器接合，以便將該基座平台固定在該升降裝置處。該升降裝置配置在該承載裝置處。此外，該等第一轉接器配置在該基座平台的相對側面。

在本發明的範圍內，一種用於風力渦輪機組件的運輸系統被認為是一種用於支援或執行將風力渦輪機組件從一第一位置(例如，車輛、船舶、儲存區域、安裝地點等)運送至一第二位置(例如，車輛、船舶、儲存區域、安裝地點等)的系統。

風力渦輪機組件被認為特別是風力渦輪機的較大及/或較重的組件，例如，塔架段、機艙、轉子、風力渦輪機葉片、發電機、平台等。

為了接合及承載該風力渦輪機組件，該運輸系統包括該基座平台。該基座平台可以被表示為一基座框架或一組件載體。較佳地，該基座框架包括複數個穩定器(例如，H型鋼等)，以為該風力渦輪機組件提供牢固的支撐。該基座平台包括正面、背面、兩個側面、頂面及底面。較佳地，該基座平台的頂面包括用於固定該風力渦輪機組件的一固定裝置。較佳地，該基座平台的該頂面包括用於為該風力渦輪機組件提供形狀配合支撐的一形狀配合裝置。這樣的形狀配合裝置較佳地針對特定的風力渦輪機組件來進行客製化。更佳地，該形狀配合裝置可以例如藉由改變其相對於該基座平台的其餘部分之位置及/或方位來進行修改。較佳地，沒有特別設置在該基座平台的底面處或附近之用於與升降裝置接合的通道。因此，該頂面相對於地面的高度可以降低至必要的最小值，以確保該基座平台有足夠的穩定性。

該基座平台包括該複數個第一轉接器，該等第一轉接器較佳地從該基座平台的主平台主體側向突出。該複數個第一轉接器表示至少兩個第一轉接器。較佳地，所設置之該等第一轉接器的數量為偶數。該等第一轉接器構造成該升降裝置的該等第二轉接器接合，使得該基座平台可以被該升降裝置穩固地提升。 較佳地，在接合狀態下，該等第二轉接器位於該基座平台的主平台主體旁邊。較佳地，這種接合使得該承載裝置可安全地運送該風力渦輪機組件。另外或替代地，可以設置一附加固定裝置，其中特別是當該基座平台處於降低位置或處於相對於地面僅具有小間隙的低位置時，該固定裝置提供該承載裝置對該風力渦輪機組件的安全運送。

依據本發明，該等第一轉接器配置在該基座平台的該等相對側面處。較佳地，該等第一轉接器均勻地分佈在這些側面上。較佳地，該等相對側面的表面法線配置成與用於運送該風力渦輪機組件之該運輸系統的向前輸送方向交叉(例如，垂直)。因此，該承載裝置可以配置在該基座平台的兩側。更佳地，該等表面法線及該運送方向配置在水平面上。

該等升降裝置配置在該等承載裝置處，特別是配置在該承載裝置的上面及/或該承載裝置的一側，為該承載裝置在地面上行駛提供足夠的間隙。較佳地，該等升降裝置牢固地固定至該等承載裝置，以便提供該等升降裝置及該基座平台的安全運送，該基座平台透過該等第一轉接器及該等第二轉接器附接至該升降裝置。

該等第二轉接器較佳地構造成在與該向前運送方向交叉的方向上(例如，從側面及/或從下方)與該等第一轉接器接合。因此，配置在該承載裝置處的該升降裝置可以輕易地耦接至配置在地面上的該基座平台。因此，該基座平台從至少兩個相對側與該等第二轉接器接合。

該升降裝置及該承載裝置意欲用在風力渦輪機的搬運場所，例如，用於將該基座平台裝載至運輸裝置、儲存區域等上，用於將該基座平台移動至不同位置或用於從運輸裝置、儲存區域等卸載該基座平台。該基座平台意欲在利用該升降裝置及該承載裝置的搬運過程中以及在沒有該提升裝置及該承載裝置的情況下利用運輸裝置的運輸過程中支撐該風力渦輪機組件。由於該基座平台的相對平坦設計，並且受益於該等第一轉接器及該等第二轉接器的配置，該風力渦輪機組件在運輸裝置上以及在使用該升降裝置及該承載裝置的搬運過程中的位置明顯低於標準基座平台。

依據本發明的用於風力渦輪機組件的運輸系統具有勝過傳統運輸系統的以下優點：由於該第一轉接器與該第二轉接器的側向耦接，可以以簡單且廉價的方式避免用於提升該基座平台的通道。透過這些手段，可以減少該基座平台的總高度，並且因此，亦降低該風力渦輪機組件的質心。相對較低的質心具有顯著改善該風力渦輪機組件的可運輸性之優點。特別是對於滾裝船運輸來說，船舶的浮力得到顯著改善。另一個優點是，藉由使該第一轉接器與該第二轉接器去耦，可以輕鬆地將該升降裝置與該基座平台分離。因此，該承載裝置與該升降裝置可一起用於隨後運送具有不同頂部設計的多個不同基座平台，並且因而，運送在在其上配置的不同風力渦輪機組件。透過這些手段，減少必要的升降裝置之數量。與用於風力渦輪機組件的標準運輸系統相比，本發明的運輸系統在降低的成本下具有高度靈活性。

更佳地，該第二轉接器配置在該承載裝置的側面處。換言之，該第二轉接器配置在該升降裝置處，並且該升降裝置配置在該承載裝置處，使得該第二轉接器配置在該承載裝置的側面處且面向具有該第一轉接器之該基座平台的側面。這具有以下優點：以簡單且廉價的方式進一步改進該升降裝置與該基座平台的接合。

依據本發明的一個較佳實施例，該基座平台包括用於放置在一平坦地面上的一平坦底面。該平坦地面可以是一儲存區域、一物流裝置(例如拖車、船舶等)。平坦底面被認為是一種基本設計，其具有該基座平台的足夠穩定性，並且沒有會增加該基座平台的高度之額外形狀特徵(例如，腳、防護墊木(skids)、用於與升降裝置接合的通道等)。因此，由於平坦底面，與標準基座平台(特別是具有通道的標準基座平台)相比，該基座平台的高度降低了。其優點在於，以簡單且廉價的方式進一步改善該基座平台的運輸。

較佳地，該第一轉接器及該第二轉接器構造成提供一相互重疊區域，其中在該重疊區域中，該第一轉接器可以放置在該第二轉接器上，以便提升該基座平台。重疊區域表示在垂直方向上，該第一轉接器及該第二轉接器包含一共同投影區域。藉由這種配置，該第二轉接器可以透過該升降裝置垂直地向上移動，以與該第一轉接器接合並施加向上的力至該第一轉接器。因此，該基座平台可以透過該升降裝置來提升。這具有以下優點：以簡單且廉價的方式進一步改進該升降裝置與該基座平台的接合。

依據本發明，較佳的是，該第一轉接器及該第二轉接器構造成提供一相互鉸接(mutual hinge connection)。該鉸接可以有各種設計。一種較佳設計是，該第一轉接器及該第二轉接器各自包括可以相互對準的一通孔。因此，該第一轉接器或該第二轉接器的一鉸鏈軸(例如，銷、螺栓、桿等)可以插入該等孔中而不會脫落。

或者，該第一轉接器或該第二轉接器中之一者包括一固定鉸鏈軸，並且該第一轉接器或該第二轉接器中之另一者包括用於與該鉸鏈軸接合的一通孔。該鉸鏈軸的一較佳方位是在水平面上。較佳地，該鉸鏈軸朝該運輸系統的標準運輸方向定位。這具有以下優點：以簡單且廉價的方式進一步改進該升降裝置與該基座平台的接合。此外，利用鉸鏈，能夠實現該升降裝置與該基座平台之間的小相對運動，例如以在朝運輸方向移動期間補償地面的不平坦。

再者，較佳地，該重疊區域位於該鉸接上方。這表示該第一轉接器及該第二轉接器構造成提供該相互重疊區域，其中在該重疊區域中，該第一轉接器可以放置在該第二轉接器上，以便提升該基座平台。此外，該第一轉接器及該第二轉接器構造成提供該相互鉸接。這具有以下優點：以簡單且廉價的方式進一步改進該升降裝置與該基座平台的接合。此外，利用鉸鏈，能夠實現該升降裝置與該基座平台之間的小相對運動，例如以在朝運輸方向移動期間補償地面的不平坦。

更佳地，該承載裝置包括複數個承載單元，其中該等承載單元配置在具有該等第一轉接器之該基座平台的該等相對側面。因為待運輸的風力渦輪機組件的尺寸、形狀及重量可能不同，所以可能需要多於一個的承載單元來運送及搬運該基座平台。在該等第一轉接器與該等第二轉接器接合的狀態下，該等承載單元配置在該基座平台的兩個相對側。此外，在該等相對側的每一側上，可以設定多於一個(例如，兩個、三個或更多個)承載單元。這具有以下優點：以簡單且廉價的方式進一步改進該基座平台的搬運。

依據本發明之一個較佳的進一步發展，該升降裝置包括複數個升降單元，其中該等升降單元配置在具有該等第一轉接器之該基座平台的該等相對側面。在該等第一轉接器與該等第二轉接器接合的狀態下，該等升降單元配置在該基座平台的兩個相對側。此外，在該等相對側的每一側上，可以設置多於一個(例如，兩個、三個或更多個)升降單元。較佳地，升降單元的數量等於承載單元的數量。更佳地，承載單元的數量大於升降單元的數量。較佳地，每個升降單元由兩個承載單元支撐。這具有以下優點：以簡單且廉價的方式進一步改進該基座平台的搬運。

在本發明的一個特別較佳實施例中，該升降裝置構造成為重型吊具。重型吊具(例如，作為該基座平台的必要部件)係用於搬運風力渦輪機組件。然而，依據本發明，重型吊具包括用於在該基座平台的側面處接合該基座平台的該等第一轉接器之該等第二轉接器及因而易於去耦。這具有以下優點：以簡單且廉價的方式進一步改進該基座平台的搬運。

依據本發明的第二態樣，所述目的由一種用於搬運風力渦輪機組件的方法來實現。該方法包括： 在一第一位置處設置如前述請求項中任一項之運輸系統，其中該升降裝置配置在該承載裝置處； 將該風力渦輪機組件配置在該基座平台上； 藉由使該等第一轉接器與該等第二轉接器耦接來使該基座平台耦接至該升降裝置； 透過該該升降裝置將該基座平台提升至一第一高度，以為該基座平台提供一運輸間隙； 透過該承載裝置將該基座平台移動至一第二位置； 透過該升降裝置將該基座平台提升至一第二高度，其中該第二高度高於該第一高度； 將該基座平台配置在一物流裝置上方；以及 將該基座平台向下放置在該物流裝置上。

依據該方法，該運輸系統設置在該第一位置處。這包括設置該基座平台及該承載裝置並帶有該升降裝置。

此外，該風力渦輪機組件配置在該基座平台上。此任務可以例如在設置該完整運輸系統之前、期間或之後執行。較佳地，此任務用放置在地面上的該基座平台來執行，以避免在此配置過程期間例如因高偏心力而導致的複雜化。

為了能夠透過該升降裝置及該承載裝置移動該基座平台，使該等第一轉接器與該等第二轉接器耦接。因此，該基座平台耦接至該升降裝置。此任務可以例如在將該風力渦輪機組件配置到該基座平台上之前或之後執行。

較佳地，在該風力渦輪機組件配置在該基座平台的上面之情況下，透過該升降裝置，將該基座平台提升至該第一高度。該第一高度被定義為用於在該基座平台與地面之間提供垂直間隙以改善該基座平台透過該承載裝置在地面上移動的高度。依據本發明，該第一高度可以在一預定範圍內變化。

在該基座平台配置在該第一高度處或在該預定範圍內之情況下，該承載裝置將該基座平台移動至該第二位置。

在該第一位置或該第二位置處或者在從該第一位置至該第二位置的途中，該升降裝置將該基座平台提升至該第二高度。該第二高度被定義為用於在該基座平台與該物流裝置之間提供垂直間隙以改善該物流裝置在該基座平台下方的配置之高度。 較佳地，該第二高度高於該第一高度。或者，該第二高度可以與該第一高度相同。

再者，將該基座平台配置在該物流裝置上方。這可以藉由用該承載裝置移動該基座平台及/或移動在該基座平台下方的該物流裝置來執行。該物流裝置可以是例如車輛、拖車、船舶等。

最後，將該基座平台放置在該物流裝置上。這可以例如藉由用該升降裝置降低該基座平台來執行。替代地或附加地，這可以透過該物流裝置的一可垂直移動裝置來執行。之後，使該等第一轉接器與該等第二轉接器去耦，以將該基座平台從該升降裝置及該承載裝置釋放。

依據本發明之用於搬運風力渦輪機組件的方法具有已經針對依據本發明的第一態樣之用於風力渦輪機組件的運輸系統描述的所有優點。於是，依據本發明的方法具有優於傳統方法的優點，亦即，由於該第一轉接器及該第二轉接器的側向耦接，可以以簡單且廉價的方式避免用於提升該基座平台的通道。透過這些手段，可以減少該基座平台的總高度，並且因此，亦減少該風力渦輪機組件的質心。相對較低的質心具有顯著改善該風力渦輪機組件的可運輸性之優點。特別是對於滾裝船運輸來說，船舶的浮力得到顯著改善。另一個優點是，藉由使該第一轉接器與該第二轉接器去耦，可以輕易地將該升降裝置與該基座平台分離。因此，該承載裝置與該升降裝置一起可用於隨後運送具有不同頂部設計之多個不同基座平台，並且因而運送在其上配置的不同風力渦輪機組件。透過這些手段，減少升降裝置的必要數量。與用於風力渦輪機組件的標準運輸系統相比，用於執行本發明的方法之運輸系統在降低的成本下具有高度靈活性。

具有相同功能及效果的元件在圖1至6中分別以相同元件符號來表示。

在圖1中，以示意性正視圖來顯示依據本發明的較佳第一實施例之運輸系統1。圖2以示意性側視圖來顯示運輸系統1。運輸系統1包括具有底面9及兩個相對側面8的基座平台3。側面8的表面法線垂直於運輸方向T且位於共同的水平面上。在側面8處配置第一轉接器6。基座平台3配置在地面G上。在基座平台3的上面，放置且較佳地固定風力渦輪機組件2。

運輸系統1進一步包括具有複數個承載單元12的承載裝置4，複數個承載單元12配置在基座平台3的兩個相對側面8處且構造成在地面G上移動。在承載裝置4處，配置具有複數個升降單元13的升降裝置5。在這個範例中，在基座平台3的每一側上，配置具有兩個升降單元13的三個承載單元12。升降單元13由承載單元12的頂面來支撐。

在相對的側面8處，基座平台3包括複數個第一轉接器6，其機械地耦接至升降裝置5的第二轉接器7。在這個構造中，第一轉接器6與第二轉接器7的上接合由相互重疊區域10構成，其中在重疊區域10中，第二轉接器7配置在第一轉接器6下方。此外，第一轉接器6與第二轉接器7的下接合由相互鉸接11構成。鉸鏈軸平行於運輸方向T。

在圖3至圖5中，從不同角度示意性地顯示依據本發明的較佳第二實施例之運輸系統1的不同態樣。較佳的第二實施例與較佳的第一實施例的不同之處在於第一轉接器6及第二轉接器7的設計。第一轉接器6構造成為基座平台3的上部在基座平台3的底面9上方之突出部。第二轉接器7構造成為升降裝置5的下部在升降裝置5的上部上方之突出部。在圖示的接合狀態下，第二轉接器7配置在第一轉接器6下方，以便透過升降裝置5提升基座平台3。再者，在基座平台3的頂面，設置用於將風力渦輪機組件2固定至基座平台3的固定裝置14。

圖6以示意圖說明依據本發明的一個較佳實施例之用於搬運風力渦輪機組件2的方法。在第一動作100中，在第一位置處設置依據本發明的運輸系統1。運輸系統1的升降裝置5配置在運輸系統的承載裝置4處。承載裝置4配置在地面G上。在第二動作200中，例如透過起重機將風力渦輪機組件2配置到基座平台3上。再者，例如透過固定裝置14將風力渦輪機組件2固定至基座平台3。

在第三動作300中，使基座平台3耦接至升降裝置5。這是藉由使基座平台3的第一轉接器6與升降裝置5的第二轉接器7耦接來執行的。在第四動作400中，由升降裝置5將基座平台3提升至第一高度，以為基台平台3提供運輸間隙。第一高度可以例如在10cm與30cm之間。在第五動作500中，由承載裝置4將基座平台3移動至第二位置。第二位置較佳地不同於第一位置。

在第六動作600中，由升降裝置5將基座平台3提升至第二高度。第二高度高於物流裝置的上表面。第二高度可以例如在100cm與200cm之間。在第七動作700中，將基座平台3配置在物流裝置上方。這可以由承運裝置4及/或物流裝置來完成。在第八動作800中，將基座平台3向下放置到物流裝置上。這可以藉由用升降裝置5來降低基座平台3及/或藉由提升物流裝置的上表面來完成。

1:運輸系統 2:風力渦輪機組件 3:基座平台 4:承載裝置 5:升降裝置 6:第一轉接器 7:第二轉接器 8:相對側面 9:底面 10:相互重疊區域 11:相互鉸接 12:承載單元 13:升降單元 14:固定裝置 G:地面 T:運輸方向 100:第一動作 200:第二動作 300:第三動作 400:第四動作 500:第五動作 600:第六動作 700:第七動作 800:第八動作

本發明的其它優點、特徵及細節呈現在下面描述中，其中參考圖式詳細描述本發明的工作範例。因此，請求項中的特徵以及說明書中所提及的特徵單獨或以任意組合方式對於本發明來說是必要的。在圖式中： 圖1顯示依據本發明的較佳第一實施例之運輸系統的示意性正視圖； 圖2顯示圖 1的運輸系統之示意性側視圖； 圖3顯示依據本發明的較佳第二實施例之運輸系統的一部分之示意性正視圖； 圖4顯示圖3的基座平台之示意性透視圖； 圖5顯示圖3的運輸系統之該部分的示意性側視圖；以及 圖6顯示依據本發明的一個較佳實施例之用於搬運風力渦輪機組件的方法之示意圖。

1:運輸系統

2:風力渦輪機組件

3:基座平台

4:承載裝置

5:升降裝置

6:第一轉接器

7:第二轉接器

8:相對側面

9:底面

10:相互重疊區域

11:相互絞接

12:承載單元

13:升降單元

Claims (10)

1. 一種用於風力渦輪機組件(2)的運輸系統(1)，包括：一基座平台(3)，用於提供支撐該風力渦輪機組件(2)的支撐區域；一承載裝置(4)，用於承載該基座平台(3)；以及一升降裝置(5)，用於提升該基座平台(3)，其中該基座平台(3)包括複數個第一轉接器(6)，並且該升降裝置(5)包括複數個第二轉接器(7)，其中該等第一轉接器(6)構造成與該等第二轉接器(7)接合，以便將該基座平台(3)固定在該升降裝置(5)處，其中該升降裝置(5)配置在該承載裝置(4)處，其特徵在於：該等第一轉接器(6)配置在該基座平台(3)的相對側面(8)。
2. 如請求項1之運輸系統(1)，其特徵在於：該第二轉接器(7)配置在該承載裝置(4)的側面(8)。
3. 如請求項1或2之運輸系統(1)，其特徵在於：該基座平台(3)包括構造成放置在一平坦地面上的一平坦底面(9)。
4. 如前述請求項中任一項之運輸系統(1)，其特徵在於：該第一轉接器(6)及該第二轉接器(7)構造成提供一相互重疊區域(10)，其中在該重疊區域(10)中，該第一轉接器(6)可以放置在該第二轉接器(7)上，以便提升該基座平台(3)。
5. 如前述請求項中任一項之運輸系統(1)，其特徵在於：該第一轉接器(6)及該第二轉接器(7)構造成提供一相互鉸接(11)。
6. 如請求項4及5之運輸系統(1)，其特徵在於：該重疊區域(10)位於該鉸接(11)上方。
7. 如前述請求項中任一項之運輸系統(1)，其特徵在於：該承載裝置(4)包括複數個承載單元(12)，其中該等承載單元(12)配置在具有該等第一轉接器(6)之該基座平台(3)的該等相對側面(8)。
8. 如前述請求項中任一項之運輸系統(1)，其特徵在於：該升降裝置(5)包括複數個升降單元(13)，其中該等升降單元(13)配置在具有該等第一轉接器(6)之該基座平台(3)的該等相對側面(8)。
9. 如前述請求項中任一項之運輸系統(1)，其特徵在於：該升降裝置(5)構造成作為一重型吊具。
10. 一種用於搬運風力渦輪機組件(2)的方法，包括： 在一第一位置處設置如前述請求項中任一項之運輸系統(1)，其中該升降裝置(5)配置在該承載裝置(4)處； 將該風力渦輪機組件(2)配置在該基座平台(3)上； 藉由使該等第一轉接器(6)與該等第二轉接器(7)耦接來使該基座平台(3)耦接至該升降裝置(5)； 透過該該升降裝置(5)將該基座平台(3)提升至一第一高度，以為該基座平台(3)提供一運輸間隙； 透過該承載裝置(4)將該基座平台(3)移動至一第二位置； 透過該升降裝置(5)將該基座平台(3)提升至一第二高度，其中該第二高度高於該第一高度； 將該基座平台(3)配置在一物流裝置上方；以及 將該基座平台(3)向下放置在該物流裝置上。