发明内容

因此，本发明的目的是提供一种更高效的运输风力涡轮机部件的方式。

该目的通过权利要求1的风力涡轮机部件运输装置以及权利要求10的使用这种风力涡轮机部件运输装置在集装箱船上运输风力涡轮机部件的方法来实现。

根据本发明，风力涡轮机部件运输装置包括多个转子叶片支撑框架；多个机舱支撑框架；和多个塔架部段支撑框架。支撑框架的尺寸对应于标准集装箱（诸如20’集装箱或40’集装箱）的堆叠的一侧的尺寸。这种集装箱的尺寸在关于联运货运集装箱的分类、尺寸和等级的ISO 668标准中限定。符合该标准的集装箱通常被称为“标准集装箱”。因此，在本发明的上下文中，应该理解的是，这种标准集装箱的堆叠产生了明确限定的矩形体积。联运集装箱通常以紧密的构造直接堆叠在彼此的顶部上和直接堆叠在彼此的旁边，以防止在运输（例如海运）期间在堆叠内移动。因此，支撑框架具有对应于这种标准集装箱堆叠的一侧的尺寸。例如，支撑框架的宽度可以是40’（40’标准集装箱的长度），并且其高度可以是34’（四个标准集装箱的堆叠的高度，每个标准集装箱的高度为8’6”）。

支撑框架可以理解为基本上是“二维”或“平”的物体，其可以在竖直取向上使用。当然，支撑框架将具有一定的厚度，但是应当理解，支撑框架基本上位于单个平面中。支撑框架可以附接到风力涡轮机部件，但是不需要封闭该部件。

本发明的风力涡轮机部件运输装置的优点在于，支撑框架被专门设计成用于任何已经可用的集装箱船，该集装箱船可以装载有标准集装箱。本发明源于这样一种认识，即集装箱船的设计并不限于运载集装箱堆叠，而是这种集装箱船设计可以用来运输非常不同的物体。发明人已经认识到，集装箱船中的可用空间可以以新颖的方式用于运输与标准集装箱非常不同的物体。

根据本发明，使用这种风力涡轮机部件运输装置在集装箱船上运输风力涡轮机部件的方法包括以下步骤：通过将风力涡轮机部件固定到数个支撑框架来准备部件框架组件；将部件框架组件提升到集装箱船的甲板上或货舱中；以及将部件框架组件放置在对应于将被标准集装箱的堆叠占据的空间的空间中。

本发明方法的优点在于，可以用单艘船来运输非常大量的风力涡轮机部件。装载程序可以有利地快速进行，因为可以提前将每个部件固定在其支撑框架中，使得框架组件可以使用合适的起重机装置直接装载到集装箱船上。

本发明方法的另外的优点在于，如果集装箱船用于将风力涡轮机部件运输到目的地港口，则集装箱船可以装载有集装箱货物用于其回程，从而消除了与“空载”行程相关联的成本。

从属权利要求给出了本发明的特别有利的实施例和特征，如以下描述中所揭示的。不同权利要求类别的特征可以适当地组合，以给出本文没有描述的另外的实施例。

本发明的运输装置可以基于任何合适的集装箱尺寸。40’（40英尺）集装箱具有40’的长度、8’的宽度、以及8’6’’的高度。20’（20英尺）集装箱具有20’的长度以及与40’集装箱相同的宽度和高度。其他的集装箱尺寸被广泛使用，例如40’高立方集装箱、45’高立方集装箱、48’集装箱、53’集装箱等。最常用的联运集装箱是40英尺和20英尺集装箱。因此，在下文中，不以任何方式限制本发明，可以假设标准集装箱是长度为12.192 m的40’集装箱。

本发明的运输装置旨在主要用于运输大型风力涡轮机部件，例如运输直接驱动的多兆瓦风力涡轮机的部件。这种风力涡轮机可以具有由每个长度为55 m的塔架部段构成的塔架、质量约为500公吨量级的预组装机舱以及每个长度约为100m量级的转子叶片。在下文中，可以假设支撑框架被构造成用于运输这些或类似的风力涡轮机部件。

优选地，风力涡轮机部件在运输期间由至多两个竖直支撑框架支撑，使得部件的长轴呈现基本水平的取向。例如，塔架部段可以通过将其连接在一对竖直支撑框架之间而被支撑，使得塔架部段的长轴基本上是水平的。

竖直支撑框架可被视为一种基本元件，其可以适于支撑特定负载的目的。支撑框架具有集装箱堆叠的端面尺寸，使得术语“支撑框架”和“端面框架”可以互换使用。例如，为了支撑塔架部段，端面框架可以配备具有合适直径的圆形螺栓环。塔架部段的圆形法兰然后可以借助于紧固件连接到这种“塔架部段支撑框架”的螺栓环。优选地，螺栓环是可调节的，使得它能够适应不同直径的法兰。

类似地，为了支撑转子叶片，第一端面框架可以配备有夹具，该夹具成形为配合在转子叶片的翼型部分周围，并且第二端面框架可以配备有圆形螺栓环。转子叶片的翼型端部可以通过第一“转子叶片支撑框架”的打开的夹具插入，并且然后圆形根端可以借助于紧固件连接到第二“转子叶片支撑框架”的螺栓环。然后可以闭合翼型夹具，以在运输期间将翼型牢固地保持在适当位置。

如上文所指示的，端面框架的宽度与标准集装箱的长度相同，而端面框架的高度是标准集装箱高度的整数倍。本发明的运输装置可以利用具有不同高度的支撑框架，以便提供占据不同体积的负载的最佳堆叠。例如，一个支撑框架可以具有对应于四个标准集装箱的堆叠的高度（这可以用在塔架框架组件中）的高度，并且另外的支撑框架可以具有对应于三个标准集装箱的堆叠的高度（这可以用在机舱框架组件中）的高度，等等。

本发明的运输装置的支撑框架被构造成利用为运输集装箱而提供的集装箱船特征。为了确保集装箱在海运期间保持在适当位置，集装箱船的任何甲板或地板通常在特定的位置处具有连接到集装箱拐角的配件。这种配件可以是导缆器或眼板。另一种公认的配件类型是“扭锁”，它可以与集装箱外拐角中的拐角铸件接合，以在运输期间将集装箱锁定在适当位置。在本发明的一个优选实施例中，支撑框架在其外拐角处包括拐角铸件，其中拐角铸件成形为与集装箱船扭锁接合。

在本发明的一个优选实施例中，支撑框架是可堆叠的，使得部件框架组件可以堆叠在另一个部件框架组件的顶部上。为此，支撑框架的上边缘成形为与另外的支撑框架的下边缘接合，并且反之亦然。

机舱的运输优选地使用机舱支撑框架来完成，该机舱支撑框架包括一对竖直端部框架和水平基部框架。基部框架的宽度对应于标准集装箱的长度，并且基部框架的长度对应于标准集装箱的堆叠的长度。为了在运输期间支撑机舱，机舱支撑框架可以进一步包括一个或多个机舱支架，其从下方支撑机舱。机舱支架可安装在水平基部框架。竖直端部框架可以固定在基部框架的每个“窄”侧处。可以使用捆绑带、系紧带或类似的系统来固定负载。例如，系紧带可以在各种点处锚定到机舱支撑框架。在机舱周围布置带之后，可以使用张紧装置（诸如棘轮）将其拉紧。整个机舱框架组件可由起重机装置提升并装载到集装箱船上。

起重机装置优选包括一对串联工作的起重机，例如操作一个起重机来提升第一端部框架，并且根据提升编排操作另一个起重机来提升第二端部框架。操作起重机使得负载保持基本上水平（即，端部框架保持竖直），直到它下降到集装箱船上的适当位置。

塔架部段的运输优选地使用一对塔架部段支撑框架来完成。塔架部段支撑框架可设置有环形配件，该环形配件与塔架部段法兰的螺栓圈相匹配。在本发明的优选实施例中，准备塔架部段框架组件的步骤包括将塔架部段的一个端部处的法兰附接到一个塔架部段支撑框架的螺栓环，并将塔架部段的另一端部处的法兰固定到另一个塔架部段支撑框架的螺栓环。支撑框架既是竖直的或是直立的，而塔架部段保持水平。整个塔架部段框架组件可以通过起重机装置（如上所述）提升并装载到集装箱船上。塔架部段可以具有50-55 m量级、小于大型集装箱船的宽度的长度。例如，集装箱船货舱的宽度可以是大约59 m。支撑框架可以直接安装到塔架法兰，并且塔架部段为塔架部段框架组件给予结构刚度。在这种情况下，塔架部段框架组件可以装载到这种集装箱船的货舱（甲板下）中。几个塔架部段框架组件可以堆叠在彼此的顶部上或先前装载的机舱框架组件的顶部上。

转子叶片的运输优选使用一对转子叶片支撑框架来完成。可以提供一种类型的转子叶片支撑框架用于附接到叶片的根端，例如，它可以配备有螺栓环，该螺栓环与圆形叶片根端处的衬套的环形装置相匹配。另一种类型的转子叶片支撑框架可以专用于支撑转子叶片的翼型部分，并且可以配备有叶片夹具或支架，该叶片夹具或支架可以沿着叶片向外一定距离处安装在翼型轮廓周围。当然，转子叶片支撑框架可以构造成能够实现这两种功能。在本发明的一个优选实施例中，准备转子叶片框架组件的步骤包括将转子叶片的根端附接到一个转子叶片支撑框架的螺栓环，并将转子叶片的翼型部分固定到另一个转子叶片支撑框架的翼型夹具。支撑框架既是竖直的或直立的，而转子叶片保持水平。整个转子叶片框架组件可以通过起重机装置（如上所述）提升并装载到集装箱船上。转子叶片可具有超过100m的长度，该长度甚至比大型集装箱船的宽度更大。因此，在本发明的优选实施例中，转子叶片框架组件被装载到集装箱船上，使得转子叶片的长轴布置在左右舷方向上，根端与集装箱船的一个长侧对齐，并且转子叶片的尖端向外延伸超过集装箱船的另一个长侧。

在本发明的另外的优选实施例中，尤其是如果风力涡轮机部件将被运输到安装地点，则部件框架组件以特定的次序装载，例如最重的部件在货舱的较低水平处，并且较轻的部件在甲板之上。具体的装载次序还可以考虑近海风力发电厂安装地点处将需要的部件的次序。在集装箱船满载的情况下，这种装载次序可能是优选的。例如，装载顺序可以是这样的，使得一个或两个风力涡轮机的塔架部段——即使它们是重的——被布置在最高水平处，使得它们可以首先被卸载，从而可以在安装地点处组装塔架。此外，装载顺序可以是这样的，使得在那些初始塔架部段已经卸载之后，对应数量的机舱是可接近的。然后，这些机舱可以被放置在已经组装好的塔架的顶部上。此后，对应数量的转子叶片被卸载，并且那些风力涡轮机的组装可以完成。在卸载这些初始部件的集合之后，就更容易接近其余的部件了。现在可以从货舱直接接近下一个风力涡轮机的塔架部段，或者可以在集装箱船甲板上的其他部件框架组件进行一些重新布置之后接近它们。