用于运输和存储至少两个风力涡轮机叶片的方法和系统.pdf

描述了一种用于至少两个风力涡轮机叶片并且包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的运输和存储系统。风力涡轮机叶片各自具有根部端部和尖部端部，所述系统包括封装系统，封装系统适于放置第一风力涡轮机叶片使得第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向，并且适于放置第二风力涡轮机叶片使得第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，第二方向与第一方向大体相反。当第一和第二风力涡轮机叶片设置在封装系统内时，第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第一风力涡轮机叶片的根部端部，第一风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第二风力涡轮机叶片的根部端部。

1.   一种用于运输或存储至少两个风力涡轮机叶片并且包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的方法，所述风力涡轮机叶片各自具有根部端部和尖部端部，其中所述方法包括下列步骤：
a）将呈第一根部端部托架形式的第一根部端部框架附接到所述第一风力涡轮机叶片的根部端面，
b）将所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部设置在第一尖部端部框架内，
c）将呈第二根部端部托架形式的第二根部端部框架附接到所述第二风力涡轮机叶片的根部端面，
d）将所述第二风力涡轮机的尖部端部设置在第二尖部端部框架内，
e）放置所述第一风力涡轮机叶片，使得所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向，
f）将所述第二风力涡轮机叶片放置在相邻并紧邻所述第一风力涡轮机叶片之处，使得所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，所述第二方向与所述第一方向大体相反，以及
g）如果尚未连接，则将所述第二尖部端部框架连接到所述第一根部端部框架，并将所述第一尖部端部框架连接到所述第二根部端部框架，使得所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出所述第一风力涡轮机叶片的根部端部。

2.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片在步骤e）和f）中堆叠到彼此的顶部上。

3.  如权利要求2所述的方法，其中，所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片设置成使得它们各自的顶部端部的弦平面大体水平地设置，有利地使迎风壳体部分大体面向下方。

4.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片在步骤e）和f）中并排堆叠。

5.  如权利要求4所述的方法，其中，所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片设置成使得它们各自的顶部端部的弦平面大体竖向地设置。

6.  如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二尖部端部框架以可拆卸方式连接至所述第一根部端部框架，且其中，所述第一尖部端部框架以可拆卸方式连接至所述第二根部端部框架。

7.  如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一根部端部框架和所述第二尖部端部框架以L形或T形构造连接，使得所述L形或T形构造的基部附接到所述第一风力涡轮机叶片的根部端部，且所述L形或T形构造的横向延伸框架部分支撑所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部的纵向部分。

8.  如权利要求7所述的方法，其中，所述横向延伸框架部分的纵向范围是至少1米，有利地为至少1.5米，更有利地为至少2米。

9.  如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，多个所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片以阵列形式放置，并且其中所述风力涡轮机叶片各自均包括限定叶片的最大弦的台肩，以及其中叶片设置成使得所述最大弦相对于水平面形成20和75度之间的角，有利地为22和73度之间的角。

10.  如权利要求9所述的方法，其中，所述最大弦相对于水平面形成15和35度之间的角，有利地为20和30度之间的角，且有利地使迎风壳体部分大体面向下方。

11.  如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片之间设置有中间保护构件。

12.  如权利要求11所述的方法，其中，所述中间保护构件由泡沫聚合物制成。

13.  如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一风力涡轮机叶片的根部端面设置在所述第二风力涡轮机叶片的根部端面的45米以内，有利地在42米以内。

14.  一种用于至少两个风力涡轮机叶片并且包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的运输和存储系统，所述风力涡轮机叶片各自均具有根部端部和尖部端部，所述系统包括封装系统，所述封装系统适于放置所述第一风力涡轮机叶片以使所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向，并且适于放置所述第二风力涡轮机叶片以使所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，所述第二方向与所述第一方向大体相反，其中所述封装系统包括：
-第一根部端部框架，其呈第一根部端部托架的形式，用于附接到所述第一风力涡轮机叶片的根部端面；
-第一尖部端部框架，其用于支撑所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分；
-第二根部端部框架，其呈第二根部端部托架的形式，用于附接到所述第二风力涡轮机叶片的根部端面；以及
-第二尖部端部框架，其用于支撑所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分，其中
-所述第二尖部端部框架连接至所述第一根部端部框架，且所述第一尖部端部框架连接至所述第二根部端部框架，使得当所述第一和第二风力涡轮机叶片设置在所述封装系统中时，所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出所述第一风力涡轮机叶片的根部端部，且所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部也延伸超出所述第二风力涡轮机叶片的根部端部。

15.  如权利要求14所述的运输和存储系统，其中，所述第二尖部端部框架以可拆卸方式连接至所述第一根部端部框架，且所述第一尖部端部框架以可拆卸方式连接至所述第二根部端部框架。

16.  如权利要求14至15中任一项所述的运输和存储系统，其中，所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部当设置在所述第一尖部端部框架中时从所述第一尖部端部框架延伸超出第一纵向范围，且所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部当设置在所述第二尖部端部框架中时从所述第一尖部端部框架延伸超出第二纵向范围。

17.  如权利要求16所述的运输和存储系统，其中，所述第一纵向范围和所述第二纵向范围为至少2米、有利地为至少3.5米、更有利地为至少5米。

18.  如权利要求14至17中任一项所述的运输和存储系统，其中，所述存储系统适于将所述第一和第二风力涡轮机叶片堆叠在彼此的顶部上。

19.  如权利要求14至18中任一项所述的运输和存储系统，其中，所述第二尖部端部框架附接到所述第一根部端部框架的顶部，且所述第一尖部端部框架附接到所述第二根部端部框架的底部。

20.  如权利要求18或19所述的运输和存储系统，其中，至少第一中间保护构件设置在所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片之间。

21.  如权利要求20所述的运输和存储系统，其中，所述第一中间保护构件设置在所述第一风力涡轮机叶片和所述第二风力涡轮机叶片中的在上部设置的叶片的尖部端部附近。

22.  如权利要求20至21中任一项所述的运输和存储系统，其中，所述中间保护构件由泡沫聚合物制成。

23.  如权利要求14至22中任一项所述的运输和存储系统，其中，所述第一尖部端部框架包括第一面朝上方的容座，其用于支撑所述第一风力涡轮机叶片的部分，以及所述第二尖部端部框架包括第二面朝上方的容座，其用于支撑所述第二风力涡轮机叶片的部分。

用于运输和存储至少两个风力涡轮机叶片的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种运输或存储风力涡轮机叶片的方法、以及一种用于运输包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的至少两个风力涡轮机叶片的运输和存储系统。
背景技术
用于由风产生电力的水平轴风力涡轮机的风力涡轮机叶片可为相当大的，并且现今可以长度超过70米且宽度超过4米。叶片典型地由纤维增强聚合物材料制成，并包括迎风壳体部分和背风壳体部分。由于这些大型转子叶片的尺寸和脆性，因而在运输过程中以及在装载和卸载过程中，这些叶片可损坏。这些损坏可使叶片的性能严重地劣化。因此，需要仔细地封装叶片，以确保不损坏叶片。
然而，由于现代风力涡轮机叶片的长度增加，因而运输叶片逐渐变得愈加复杂和昂贵。运输成本达到用于制造、运输和安装风力涡轮机叶片于风力涡轮机叶片的转子上的总成本的20%并非是罕见的。并且，一些叶片通过诸如卡车、火车和轮船等不同运输方式运输到装配现场。这些运输方式中的一些可对大型载荷、最大高度、最大宽度、运输框架或支撑装置之间的最大间距——例如地方性法规所规定的那些——有限制。因此，存在提供适于多种类型的运输装置的运输解决方案的逻辑问题。
总之，需要使运输解决方案更简单、更安全和更廉价。现有技术示出利用单一容器或其它封装系统来运输多于一个转子叶片的多种解决方案，这是降低运输成本的显见方法。然而，前述限制和限定可增加利用同一封装系统运输多个叶片的困难。
EP1387802揭示一种用于运输两个直式风力涡轮机叶片的方法和系统，其中第一叶片的根部端部设置在第一封装框架内，第二相邻叶片的尖部端部设置在紧邻设置并连接到第一封装框架的第二封装框架内，其效果是这些叶片以“尖部对根部（tip-to-root）”的配置彼此并排且紧凑地存储。然而，在这种运输系统中，尖部端部框架在叶片的恰好尖部处支撑叶片，而叶片在该处在机械性能方面最为脆弱。进一步地，封装框架设置在根部端面和叶片尖部处。因此，封装框架之间的间距大约等于叶片长度。对于45米或更长的很长叶片而言，由于运输方面的地方性法规和限制，这可能是不可行的。
US2011/0142660揭示一种风力涡轮机叶片，其设置有穿过叶片的横梁盖的一体化附接孔。附接孔在结构方面构造为用于接收在运输过程中支撑叶片的操纵机构。两个叶片可以尖部对根部的配置来设置，其中一个叶片的尖部端部几乎紧邻第二叶片的根部端部设置。
WO2011/098086揭示一种用于借助于第一有轨车和第二有轨车来运输风力涡轮机部件的系统。一个实施方式示出呈尖部对根部的配置的两个叶片的运输，其中第一框架安装在以滑动和转动方式连接到第一有轨车的第一支撑构件上，且第二框架安装在以转动方式连接到第二有轨车的第二支撑构件上。一个叶片的尖部端部几乎紧邻第二叶片的根部端部设置。
因此，本发明的目的是获得一种用于存储和运输多个风力涡轮机叶片的新方法和系统，其克服或缓解现有技术的缺点中的至少一个，或者提供一种有用的选择。
发明内容
根据第一方面，这借助于一种用于运输或存储至少两个风力涡轮机叶片并且包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的方法来实现，所述风力涡轮机叶片各自具有根部端部和尖部端部，其中所述方法包括下列步骤：a）将呈第一根部端部托架形式的第一根部端部框架附接到所述第一风力涡轮机叶片的根部端面，b）将所述第一风力涡轮机的尖部端部设置在第一尖部端部框架内，c）将呈第二根部端部托架形式的第二根部端部框架附接到所述第二风力涡轮机叶片的根部端面，d）将所述第二风力涡轮机的尖部端部设置在第二尖部端部框架内，e）放置所述第一风力涡轮机叶片使得所述第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向，f）将所述第二风力涡轮机叶片放置在相邻并紧邻所述第一风力涡轮机叶片之处使得所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，所述第二方向与所述第一方向大体相反，以及如果尚未连接，则g）将所述第二尖部端部框架连接到所述第一根部端部框架，并将所述第一尖部端部框架连接到所述第二根部端部框架使得所述第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出所述第一风力涡轮机叶片的根部端部。第一风力涡轮机叶片的尖部端部也可延伸超出第二风力涡轮机叶片的根部端部。如果第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片具有相同长度，则这将必然是这样情况。因此也清楚的是，第一风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第二根部框架，且第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第一根部框架。
因此，清楚的是两个风力涡轮机叶片设置成彼此大体平行并沿相反方向定向。由于叶片的厚度典型地从根部端部向尖部端部减小，因此叶片可借助于新的“尖部对根部”的布局并借由具有相对小的组合横截面的框架设置在彼此的顶部上。进一步地，与用于支撑第一风力涡轮机叶片的根部和第二叶片的尖部部分的共用框架组件情况相比，新的设置确保了第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分可在更远离尖部端部之处受到支撑。因此，可在叶片的比恰在尖部端部处而言机械性能更强的位置，尖部端部部分受到支撑。第一根部端部托架和第二根部端部托架提供特别简单的解决方案，其中框架或托架可附接到例如叶片的根部端板，而不必支撑叶片外部。因此，可更容易地避免对叶片外表面的外部损坏。尖部端部框架（例如具有容座）可附接到托架，使得当叶片插入尖部端部框架（以及容座）内时，尖部端部延伸超出托架。
另外，新的运输布局确保了框架组件可设置成在纵向上彼此更接近，由此能够遵守可对用于运输的支撑框架之间的最大距离加以限制的地方性法规。
根据一有利实施方式，在步骤e）和步骤f）中第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片堆叠到彼此的顶部上，即，使得第二风力涡轮机叶片设置在第一风力涡轮机叶片的上方。有利地，第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片设置成使得它们相应的尖部端部的弦平面大体水平设置。通过“大体水平”意味着弦平面可在相对于水平线而言直到+/-25度内变化，特别是由于弦平面可沿着风力涡轮机叶片的跨距而扭曲。
在一优选实施方式中，叶片设置成使得叶片的迎风面（或压力面）大体面向下方。
根据一替代实施方式，在步骤e）和步骤f）中第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片并排堆叠。在这种实施方式中，第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片可有利地设置成使得它们相应的尖部端部的弦平面大体竖向地设置。因此，叶片可例如设置成使得它们借助于面向上的容座在它们的前缘处（其与后缘处相比机械性能更强）受到支撑。
在用于存储多于两个叶片的堆叠系统中，也可以水平地并且竖向地堆叠叶片，即，呈堆叠阵列形式。
该方法有利地涉及运输和存储具有至少40米、或至少45米、或甚至至少50米的叶片长度的叶片。叶片可预弯曲，使得当以非加载状态安装到迎风构造的水平风力涡轮机上时，它们将向前弯曲到转子平面外，使得尖部至塔架的容隙增加。
第一和第二风力涡轮机叶片可被预弯曲。这种预弯曲叶片可设置在尖部端部框架和根部端部框架中，使得在运输中它们可略微或完全变直，例如本申请人的WO05005286中所示出的。然而，叶片不需要被强制性地变直。由于叶片在端部附近受到支撑且叶片设置有面向下的迎风面，因此由于作用于叶片中间部位的重力，叶片的自身重量可使叶片变直。
尖部端部框架优选地包括用于支撑尖部端部部分的容座。因此，第一尖部端部框架包括第一尖部端部容座，且第二尖部端部框架包括第二尖部端部容座。根据特定的解决方案，容座可例如支撑叶片的压力面，或者替代地支撑叶片的前缘。然而，原理上，容座也可支撑叶片的吸入面或甚至叶片的后缘。框架本身可用作提升工具，使得两个或更多叶片可被一次性提升而不会对叶片施加压力。
在一特别有利实施方式中，第二尖部端部框架以可拆卸方式连接至第一根部端部框架，且第一尖部端部框架以可拆卸方式连接至第二根部端部框架。因此，清楚的是，这些框架可构造为包括根部端部框架和尖部端部框架（或容座）二者的一体解决方案，或者构造为用于根部和尖部的分体的框架。后一解决方案具有如下优点，即仅通过从根部端部框架拆卸下尖部端部框架，第二叶片就可更容易地与第一叶片脱离。
在另一实施方式中，将叶片连接到或固定到框架中的根部端部框架和尖部端部框架的连接部分可铰接到框架本身。这可例如对根部以如下方式来实现，即通过将板连接到与框架铰接地连接的叶片的根部。相似地，这可以如下方式来实现，即通过使尖部端部容座铰接地连接到尖部端部框架。这些实施方式具有这样的优点，即减轻若非这样就会在运输过程中由于叶片偏斜等引入框架或叶片的载荷。
在又另一有利实施方式中，第一根部端部框架和第二尖部端部框架以L形或T形构造连接，使得L形或T形构造的基部附接到第一风力涡轮机叶片的根部端部，且L形或T形构造的横向延伸框架部分（或末端）支撑第二风力涡轮机叶片的尖部端部的纵向部分。相同情况也可适用于第二根部端部框架和第一尖部端部框架。有利地，L形或T形构造形成为使得基部是附接到第一叶片的根部端面的根部端面托架，且横向延伸框架部分支撑第二叶片的尖部端部部分。
框架连接设置为使得L形或T形构造的基部竖向地设置。横向延伸框架部分可设置为使得它自基部的顶部或底部延伸。在这种构造中，第二风力涡轮机叶片设置在第一风力涡轮机叶片的顶部上。因此，末端或横向延伸框架部分可支撑位于面向上的容座内的叶片的吸入面的一部分或压力面。替代地，末端可自基部的侧面延伸。在这种构造中，叶片并排设置，且末端或横向延伸框架部分可支撑位于面向上的容座内的叶片的前缘的一部分或后缘。
如果叶片设置成使得两个叶片都以前缘面下方（在并排配置中）或以迎风壳体部分面向下方（在竖向堆叠配置中），则清楚的是，两个框架组件的横向延伸框架部分与基部框架相比必须相反地设置。因此，两个框架组件具有略微不同的构造。
L形或T形框架组件具有如下优点，即横向延伸框架支撑尖部部分的大部分，因此更好地减轻了载荷，并且也可以使尖部部分的延伸超出根部端部框架的必需外延部分最小化。
在一个实施方式中，横向延伸框架部分的纵向范围是至少1米、有利地为至少1.5米、更有利地为至少2米。叶片的尖部端部的纵向部分可沿着整个部分被支撑，或者它可在L形或T形框架组件的末端范围内的多个离散部分处被支撑。
作为L形或T形框架组件的替代选择，根部端部框架和尖部端部框架可大体布置在相同平面内。
有利地，多个第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片以阵列形式放置，其中风力涡轮机叶片各自均包括限定叶片最大弦的台肩，以及其中叶片设置成使得最大弦相对于水平面形成20和75度之间的角，有利地为22和73度之间的角。甚至更有利地，最大弦相对于水平面形成15和35度之间的角，有利地为20和30度之间的角。清楚的是，这种堆叠方法可对根部端部和尖部端部沿相同方向设置的并排堆叠叶片的任何构造都是有利的。在一优选实施方式中，是叶片的根部端部相对于水平面在15和35度之间转动，有利地在20和30度之间转动。该角度可例如由在叶片的根部端部处的迎风壳体部分和背风壳体部分之间的粘接线限定。在这种设置中，位于堆叠阵列中的叶片可设置成使得它们以一个叶片的台肩部分地延伸于相邻叶片上的方式略微交叠，使得一个叶片在台肩附近的迎风面向下面向相邻叶片的前缘附近的背风面。因此，可以在具有与根部直径对应或仅略微更大的宽度的框架内堆叠叶片，即使台肩的弦长超过该直径也是如此。
在另一实施方式中，在第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片之间设置中间保护构件。中间保护构件优选地设置在第一根部端部框架和第二根部端部框架之间的纵向位置处。有利地，中间保护构件设置在尖部端部框架附近，以对风力涡轮机叶片的尖部端部部分提供附加支撑。保护构件防止叶片因弯曲而损坏或防止叶片彼此碰撞。在叶片堆叠在彼此顶部上时，中间保护构件特别有利。在这种设置中，中间保护构件可用作支撑一个叶片的附加尖部端部部分的支撑装置，并可将载荷从上部叶片的尖部端部传递到下部叶片的机械性能更强的根部区域。附加保护构件可设置在堆叠阵列中最低叶片之下与支撑平台或地面之间。附加保护构件有利地设置为支撑最低叶片的附加尖部端部部分，例如在最低叶片的尖部端部框架附近处。
中间保护构件可由泡沫聚合物制成。
在另一实施方式中，第一风力涡轮机叶片的根部端面设置在第二风力涡轮机叶片的根部端面的45米以内，有利地在42米以内。因此，根部端部托架或框架也应设置在彼此相距最大45米或42米处。
根据第一方面，本发明也提供一种用于至少两个风力涡轮机叶片并且包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的运输和存储系统。风力涡轮机叶片各自均具有根部端部和尖部端部。所述系统包括封装系统，所述封装系统适于放置第一风力涡轮机叶片以使第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向并且适于放置第二风力涡轮机叶片以使第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，第二方向与第一方向大体相反。封装系统包括：第一根部端部框架，其呈第一根部端部托架的形式，用于附接到第一风力涡轮机叶片的根部端面；第一尖部端部框架，用于支撑第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分；第二根部端部框架，其呈第二根部端部托架的形式，用于附接到第二风力涡轮机叶片的根部端部；以及第二尖部端部框架，用于支撑第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分。第二尖部端部框架连接至第一根部端部框架，且第一尖部端部框架连接至第二根部端部框架，使得当第一和第二风力涡轮机叶片设置在封装系统中时，第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第一风力涡轮机叶片的根部端部，且第一风力涡轮机叶片的尖部端部也延伸超出第二风力涡轮机叶片的根部端部。因此，清楚的是，第一风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第二根部框架，且第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出第一根部框架。因此，再次清楚的是，所述系统适于将第一和第二风力涡轮机叶片设置成彼此大体平行并使尖部指向根部但具有外延部分。第一根部端部托架和第二根部端部托架提供特别简单的解决方案，其中框架或托架可附接到例如叶片的根部端板，而非必须支撑叶片外部。因此，可更容易地避免对外表面的外部损坏。尖部端部框架（具有容座）可附接到托架，使得当叶片插入尖部端部框架（以及容座）内时，尖部端部延伸超出托架。第二尖部端部框架可以可拆卸方式连接至第一根部端部框架，且第一尖部端部框架可以可拆卸方式连接至第二根部端部框架。因此，清楚的是，这些框架可构造为包括根部端部框架和尖部端部框架（或容座）的一体解决方案，或者构造为用于根部和尖部的分体的框架。后一解决方案具有如下优点，即仅通过从根部端部框架拆卸下尖部端部框架，第二叶片就可更容易地与第一叶片脱离。
在第一风力涡轮机叶片的尖部端部方面，当设置在第一尖部端部框架中时，从第一尖部端部框架延伸超出第一纵向范围，且在第二风力涡轮机叶片的尖部端部方面，当设置在第二尖部端部框架中时，从第一尖部端部框架延伸超出第二纵向范围。换言之，第一尖部端部框架适于在与尖部相距第一距离处封装第一风力叶片的尖部端部，且第二尖部端部框架适于在与尖部相距第一距离处封装第二风力涡轮机叶片的尖部端部的尖部端部。第一距离和第二距离将当然典型地为大约相等。第一纵向范围和第二纵向范围可为至少2米、有利地为至少3.5米、更有利地为至少5米。叶片尖部可甚至从尖部端部框架（以及因此还有根部端部框架）延伸超出至少6、7或8米。第一纵向范围和第二纵向范围可分别为第一风力涡轮机和第二风力涡轮机的叶片长度的至少2.5%、或者至少5%、或至少7.5%、或至少10%。
在一特别有利实施方式中，存储系统适于将第一和第二风力涡轮机叶片堆叠在彼此的顶部上。第二尖部端部框架可例如附接到第一尖部端部框架的顶部，且第一尖部端部框架附接到第二根部端部框架的底部。在这种设置中，叶片设置为使得叶片的尖部端部的弦平面大体水平地设置。该设置可适于将叶片设置为具有大体向下的迎风壳体部分。
在一替代性实施方式中，尖部端部框架附接到根部端部框架的侧面。在这种设置中，叶片的尖部端部的弦平面大体竖向设置，有利地使前缘面向下方。
在另一实施方式中，至少第一中间保护构件设置在第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片之间。第一中间保护构件可有利地设置在第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片中的在上部设置的叶片的尖部端部附近。附加地，第二保护构件可设置在两个风力涡轮机叶片中的较低者的下方。在堆叠阵列中，这种叶片将然后也为设置在两个叶片之间的中间保护构件。进一步地，保护构件可设置在堆叠阵列中的最低叶片之下。中间保护构件可由泡沫聚合物制成。
清楚的是，所提供的方案中的一些也可用于其它运输和存储叶片的构造，例如不提供尖部外延部分的情况。
因此，根据第二方面，本发明提供一种用于运输或存储至少两个风力涡轮机叶片并包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的方法，所述风力涡轮机叶片各自均具有根部端部和尖部端部，其中所述方法包括步骤：
a）将第一风力涡轮机叶片的根部端部放置在第一根部端部框架中，
b）将第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分放置在第一尖部端部框架中，
c）将第二风力涡轮机叶片的根部端部放置在第二根部端部框架中，使得第二根部端部框架设置在第一尖部端部框架附近，且第一尖部端部框架大体位于第二根部端部框架上方，
d）将第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分放置在第二尖部端部框架中，使得第二尖部端部框架设置在第一根部端部框架附近，且第二尖部端部框架大体位于第一根部端部框架的下方，其中该方法包括如下附加步骤，即在第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片之间设置中间保护装置。
根据第二方面，本发明也提供一种用于至少两个风力涡轮机叶片并包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的运输和存储系统，所述风力涡轮机叶片各自均具有根部端部和尖部端部，所述系统包括封装系统，所述封装系统适于放置第一风力涡轮机叶片以使第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向并且适于放置第二风力涡轮机叶片以使第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，第二方向与第一方向大体相反，其中所述运输和存储系统包括封装系统，所述封装系统包括：
-第一根部端部框架，用于附接到第一风力涡轮机叶片的根部端部；
-第一尖部端部框架，用于支撑第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分；
-第二根部端部框架，用于附接到第二风力涡轮机叶片的根部端部；以及
-第二尖部端部框架，用于支撑第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分，其中所述封装系统还包括设置在第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片之间的中间保护装置。
根据第三方面，本发明提供一种用于运输或存储至少两个风力涡轮机叶片并包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的方法，所述风力涡轮机叶片各自均具有根部端部和尖部端部，其中所述方法包括步骤：
a）将第一风力涡轮机叶片的根部端部放置在第一根部端部框架中，
b）将第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分放置在第一尖部端部框架中，
c）将第二风力涡轮机叶片的根部端部放置在第二根部端部框架中，
d）将第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分放置在第二尖部端部框架中，其中
-第一根部端部框架和第二尖部端部框架以及第一尖部端部框架和第二根部端部框架连接为L形或T形框架组件，使得框架组件的基部附接到第一和第二风力涡轮机叶片的根部端部，且框架组件的末端支撑第一和第二风力涡轮机叶片的尖部端部的纵向部分。
根据第三方面，本发明也提供一种用于至少两个风力涡轮机叶片并包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的运输和存储系统，所述风力涡轮机叶片各自均具有根部端部和尖部端部，所述系统包括封装系统，所述封装系统适于放置第一风力涡轮机叶片以使第一风力涡轮机叶片的尖部端部沿第一方向指向并且适于放置第二风力涡轮机叶片以使第二风力涡轮机叶片的尖部端部沿第二方向指向，第二方向与第一方向大体相反，其中所述运输和存储系统包括封装系统，所述封装系统包括：
-第一根部端部框架，用于附接到第一风力涡轮机叶片的根部端部；
-第一尖部端部框架，用于支撑第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分；
-第二根部端部框架，用于附接到第二风力涡轮机叶片的根部端部；以及
-第二尖部端部框架，用于支撑第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分，其中
-第一根部端部框架和第二尖部端部框架以及第一尖部端部框架和第二根部端部框架连接为L形或T形框架组件，使得框架组件的基部附接到第一和第二风力涡轮机叶片的根部端部，且框架组件的末端支撑第一和第二风力涡轮机叶片的尖部端部的纵向部分。
进一步地，根据第三方面，本发明提供一种用于运输和存储风力涡轮机叶片的框架组件，其中所述框架组件包括用于附接到第一风力涡轮机叶片的根部端部的根部端部框架部分、以及用于支撑第二叶片的尖部端部部分的尖部端部框架部分，其中所述根部端部框架部分和所述尖部端部框架部分附接成L形或T形构造。
根据第四方面，本发明提供一种用于至少两个风力涡轮机叶片并包括第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的运输和存储系统，所述风力涡轮机叶片各自均具有根部端部和尖部端部以及限定叶片的最大弦的台肩，其中所述方法包括步骤：
a）将第一风力涡轮机叶片的根部端部放置在第一根部端部框架中，
b）将第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分放置在第一尖部端部框架中，
c）将第二风力涡轮机叶片的根部端部放置在第二根部端部框架中，
d）将第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分放置在第二尖部端部框架中，
e）将第一和第二叶片设置成彼此平行，使得第一根部端部框架放置在邻近第二根部端部框架处，且第一尖部端部框架设置在邻近第二尖部端部框架处，其中
第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片设置成使得叶片的最大弦与水平面形成15和35度之间的角，有利地为20和30度之间的角，更有利地为25度左右的角。
前面已经解释了根据本发明第二、第三以及第四方面的方法和系统的优点。清楚的是，关联本发明第一方面描述的所有实施方式也适用于本发明的第二、第三以及第四方面。
附图说明
以下参照附图中所示实施方式详细解释本发明，其中：
图1示出一风力涡轮机，
图2示出根据本发明一风力涡轮机叶片的示意图，
图3示出翼型轮廓的示意图，
图4示出从上方和从侧面观察到的根据本发明的风力涡轮机叶片的示意图，
图5示出存储于根据本发明的封装系统内的第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的示意性侧视图，
图6图示出叶片如何在根据本发明的封装系统内定向，
图7示出存储在根据本发明的封装系统的堆叠式阵列内的叶片的示意性端视图，
图8示出叶片以阵列形式堆叠时的相互配置的俯视图，
图9示出存储在根据本发明的封装系统内的很多第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的示意性侧视图，且在这些叶片之间设置有中间保护装置，以及
图10示出存储在本发明一替代性实施方式中的封装系统的堆叠式阵列内的叶片的立体图。
具体实施方式
本发明涉及用于水平轴风力涡轮机（HAWT）的风力涡轮机叶片的运输和存储。
图1图示根据所谓的“丹麦概念（Danish concept）”的传统的现代迎风风力涡轮机，其具有塔架4、机舱6以及具有大体水平转子轴的转子。转子包括轮毂8和自轮毂8沿径向延伸的三个叶片10，各叶片均具有最接近轮毂的叶片根部16和最远离轮毂8的叶片尖部14。转子具有表示为R的半径。
图2示出风力涡轮机叶片10的第一实施方式的示意图。风力涡轮机叶片10具有传统风力涡轮机叶片的形状，并包括最接近轮毂的根部区域30、最远离轮毂的轮廓区域或翼型区域34、以及位于根部区域30和翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括前缘18和后缘20，当叶片安装在轮毂上时，前缘18面向叶片10的转动方向，后缘20面向前缘18的反向。
翼型区域34（也称作轮廓区域）具有对于产生提升而言理想的或几乎理想的叶片形状，然而根部区域30由于结构考量而具有大体圆形或椭圆形横截面，这例如使得将叶片10安装到轮毂变得更容易和更安全。根部区域30的直径（或弦）可沿着整个根部区域30恒定。过渡区域32具有从根部区域30的圆形或椭圆形形状逐渐变化为翼型区域34的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区域32的弦长典型地随着与轮毂相距的增加距离r而增加。翼型区域34具有一翼型轮廓，该翼型轮廓具有在叶片10的前缘18和后缘20之间延伸的弦。弦的宽度随着与轮毂相距的增加距离r而减小。
叶片10的台肩40限定为叶片10具有其最大弦长的位置。台肩40典型地设置在过渡区域32和翼型区域34之间的边界处。
应注意，叶片的不同部分的弦通常不位于共同平面内，这是由于叶片可扭转和/或弯曲（即预弯曲），因此使弦平面具有相应的扭转和/或弯曲的路径，这是最通常的情况，以为了补偿取决于从轮毂开始的半径的叶片的局部速度。
风力涡轮机叶片10包括由纤维增强聚合物制成的壳体，并典型地制造为压力面或迎风壳体部分24和吸入面或背风壳体部分26，其沿着粘接线28胶粘到一起，粘接线28沿着叶片10的后缘20和前缘18延伸。
图3和4描绘了用于解释根据本发明待存储和运输的风力涡轮机叶片的几何参数。
图3示出描绘具有多个参数的风力涡轮机的典型叶片的翼型轮廓50的示意图，上述多个参数典型地用于限定翼型的几何形状。翼型轮廓50具有压力面52和吸入面54，压力面52和吸入面54在使用过程中——即在转子转动过程中——分别通常面向上风（迎风）侧和下风（背风）侧。翼型50具有弦60，弦60具有在叶片的前缘56和后缘58之间延伸的弦长c。翼型50具有厚度t，厚度t限定为压力面52和吸入面54之间的间距。翼型的厚度t沿着弦60变化。与对称轮廓的偏差由中弧线62给出，中弧线62是贯穿翼型轮廓50的中线。可通过从前缘56到后缘58描绘内切圆而发现该中线。该中线连接这些内切圆的中心，且与弦60的偏差或距离称作弯度f。不对称性也可用称作上弯度（或吸入面弯度）和下弯度（或压力面弯度）的参数来限定，上弯度（或吸入面弯度）和下弯度（或压力面弯度）分别限定为从弦60到吸入面54和压力面52的距离。
翼型轮廓经常以下列参数表征：弦长c、最大弯度f、最大弯度f的位置d_f、为沿着中弧线62的内切圆的最大直径的最大翼型厚度t、最大厚度t的位置d_t、以及鼻突半径（nose radius）（未示出）。这些参数典型地限定为对于弦长c的比率。因此，局部相对叶片厚度t/c被给定为局部最大厚度t和局部弦长c之间的比率。进一步地，最大压力面弯度的位置d_p可用作设计参数，当然最大吸入面弯度的位置也可用作设计参数。
图4示出叶片的其它几何参数。叶片具有总叶片长度L。如图3所示，根部端部位于位置r=0处，且尖部端部位于位置r=L处。叶片的台肩40位于位置r=L_w处，并具有台肩宽度W，在台肩40处，台肩宽度W等于弦长。根部的直径限定为D。进一步地，叶片设置有预弯曲，上述预弯曲限定为△y，其对应于从叶片的俯仰轴（pitch axis）22开始的出平面偏斜。
叶片随着时间流逝而变得越来越长，且现在可超过70米的长度。叶片的长度以及叶片相对于台肩的形状、扭转和预弯曲使得运输叶片变得愈加困难，特别是如果意图将多个叶片运输和存储在一起的情况。叶片的形状和尺寸也对叶片可如何紧密地存储在堆叠阵列内构成限制。
图5示出用于运输和存储第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片10的根据本发明的一运输和存储系统的第一实施方式的示意图。该运输和存储系统包括具有第一框架组件70的封装系统。第一框架组件70由根部端部框架71和尖部端部框架72组成，根部端部框架71呈用于附接到第一风力涡轮机叶片的根部端面17的根部端部托架的形式，尖部端部框架72用于支撑第二风力涡轮机叶片的尖部端部部分15。第一框架组件具有L形构造，其中根部端部托架71形成L形组件的基部，且尖部端部框架72形成自根部端部托架71的顶部延伸的横向延伸框架部分（或末端）。第二框架组件80也由根部端部框架81和尖部端部框架82组成，根部端部框架81呈用于附接到第二风力涡轮机叶片的根部端面17的根部端部托架的形式，尖部端部框架82用于支撑第一风力涡轮机叶片的尖部端部部分15。第一框架组件具有L形构造，其中根部端部托架81形成L形组件的基部，且尖部端部框架82形成自根部端部托架81的底部延伸的横向延伸框架部分（或末端）。
在后面的权利要求书中，清楚的是第一框架组件包括第一根部端部框架和第二尖部端部框架，而第二框架组件包括第二根部端部框架和第一尖部端部框架。
一些地方性法规对用于运输物品的支撑装置之间的最大距离l_f有限制，例如最大42米。封装系统通过设计成使得第一风力涡轮机叶片和第二风力涡轮机叶片的尖部端部延伸超出根部端部框架70、80以使尖部端部的纵向范围l_o或外延部分延伸超出根部端部框架70、80来适应这些法规，由此能够运输长度超过支撑装置之间的最大距离l_f的叶片。进一步地，这种新颖性设置具有如下优点，即尖部端部部分在与相应尖部端部相距一段距离处受到支撑，其中与恰在尖部处相比，叶片在机械性能方面更强。因此，显著地降低框架损坏叶片的可能性。进一步地，框架组件70、80的L形构造适于在例如至少1米的纵向范围上支撑尖部端部，由此确保对叶片的更好支撑。
尖部端部框架72、82可有利地包括一个或多个容座，其具有面向上的支撑面，用于支撑叶片的迎风面的一部分。进一步地，尖部端部框架72、82可有利地以可拆卸的方式连接到根部端部框架71、81。
在所示设置中，叶片设置有大体面向下方的压力面（或迎风面）。由此，叶片也设置成由于叶片的预弯曲使得叶片的中间部分与支撑面或地面进一步隔开。然而，叶片如图6所示转动，使得粘接线28以及台肩40的弦相对于水平线29形成大约25度的角α。这在叶片堆叠在包括第一和第二框架组件70、80并因此包括存储的第一和第二风力涡轮机叶片的阵列的阵列内时具有另外的优点，因为叶片可比用于运输和存储这些叶片的传统系统更紧凑地堆叠。这在示出以阵列形式堆叠的叶片的图7和8中更好地图示出，其中图7示出叶片存储在系统中的运输和存储系统的端视图，且图8示出位于阵列内的叶片的俯视图，且从图中移除了存储系统以更好地图示叶片的相互配置。
从图7所示的端视图观察到，第一叶片具有附接到根部端部托架71的其根部端面，且第一叶片设置成使得叶片40的台肩略向上和向右指向，而第二叶片具有在尖部端部框架72内受到支撑的其尖部端部部分，且第二叶片设置成使得台肩40可向上并朝向图的左侧指向。由此，叶片可在仅比叶片的根部直径D略宽的框架内并排堆叠。
在图8所示的俯视图中观察到，这些叶片设置成使得它们与在一相邻叶片上部分地延伸的一个叶片的台肩40略微交叠，使得一个叶片的位于台肩附近的迎风面向下面向相邻叶片的前缘附近的背风面。
在一些情形中，可有利地提供用于接收来自叶片的载荷的附加支撑构件，例如通过提供图9所示的位于第一和第二风力涡轮机叶片之间的中间支撑构件90。中间支撑构件90可有利地设置在上部叶片的尖部端部附近，使得载荷可从上部叶片的尖部部分传递到下部叶片的根部部分。附加保护构件92可设置在阵列内的最低叶片和支撑平台或地面之间。保护构件90、92可例如由泡沫聚合物制成。
已参照优选实施方式描述了本发明。然而，本发明的保护范围不局限于所示的实施方式，而是在不偏离后面权利要求限定的本发明保护范围的情况下，可以进行替代和修改。例如已关联L形框架组件描述了封装系统。然而，在其它有利实施方式中，框架组件可为T形形状，使得根部端部托架在其中间部位处附接到尖部端部框架。并且，叶片可堆叠在封装系统内，其中根部端部框架和尖部端部框架设置在同一平面内，如图10所示。在第二风力涡轮机叶片设置于第一风力涡轮机叶片之上的构造中，已经描述了运输和存储系统。然而，清楚的是，该系统也可设置在如下的构造中，其中第一和第二风力涡轮机叶片并排设置。在这种构造中，叶片将替代地设置为使得台肩的粘接线和弦与竖向形成大约25度的角。进一步地，尖部端部框架的容座可以替代地适配成替代地支撑尖部端部部分的前缘。
参考标记列表
2风力涡轮机
4塔架
6机舱
8轮毂
10叶片
14叶片尖部
15尖部端部部分
16叶片根部
17根部端面
18前缘
20后缘
22俯仰轴
24压力面壳体部分/迎风壳体部分
26吸入面壳体部分/背风壳体部分
28粘接线
29水平线
30根部区域
32过渡区域
34翼型区域
50翼型轮廓
52压力面/迎风面
54吸入面/背风面
56前缘
58后缘
60弦
62中弧线/中线
70第一框架组件
71（第一框架组件的）根部端部框架/根部端部托架
72（第一框架组件的）尖部端部框架/横向延伸框架部分
80第一框架组件
81（第一框架组件的）根部端部框架/根部端部托架
82（第一框架组件的）尖部端部框架/横向延伸框架部分
90中间保护构件
92附加保护构件
c弦长
d_t最大厚度位置
d_f最大弯度位置
d_p最大压力面弯度位置
f弯度
l_f根部端部框架之间的纵向距离
l_o叶片尖部外延部分的纵向范围
L叶片长度
r局部半径，与叶片根部相距的径向距离
t厚度
△y预弯曲