風輪機塔架，風輪機以及組裝風輪機塔架的方法技術

本發明專利技術涉及一種風輪機塔架（２），該風輪機塔架（２）包括至少兩個相鄰的金屬塔架板（７）。該風輪機塔架（２）的特征在于，所述塔架板（７）通過一個或多個夾板接合（１６）連接。本發明專利技術還涉及一種風輪機（１）和一種用于組裝風輪機塔架（２）的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種根據權利要求1的前序部分的風輪機塔架、一種風輪機和一種用于組裝風輪機塔架的方法。
技術介紹
現有技術已知的風輪機包含錐形風輪機塔架和安置在該塔架頂部的風輪機引擎艙。具有多個風輪機葉片的風輪機轉子通過低速軸連接到該引擎艙，如圖1所示，該低速軸從該引擎艙的正面延伸出。風輪機塔架通常包含多個錐形的圓塔架區段，這些塔架區段一個安裝在另一個之上。該塔架區段通常通過內置的水平凸緣栓接在一起，該凸緣焊接在每個塔架區段的頂部和底部。每個塔架區段包含相互焊接在一起的多個塔架環。這些塔架環通常用鋼板制成，該鋼板被軋制成圓形并且被焊接以構成閉合的360°環。此設計背后的一般思路是塔架必須比較易于在架設地點組裝，并且無任何可見接頭的圓形塔架更加美觀。但是，近年來，大規模生產的風輪機的發展已經使得風輪機在輸出和尺寸方面越來越大。此方法需要更好且更加成本有效的組件和制造方法—尤其在風輪機塔架領域內，這種發展已經影響深遠。如上所述的大型現代風輪機塔架的制造廠需要凈高度為8mm的建筑，使用能力為70t的提升設備，以及非常專業和昂貴的軋制設備。此外，焊接減少了塔架的疲勞極限，從而降低了塔架的強度，這使得必須使用比其它情況厚的板制成塔架或塔架的至少一部分。此外，由于塔架的直徑受限于可在橋梁下通過、通過隧道等的尺寸，所以焊接的塔架的尺寸差不多—或者在一些情況下已經—達到可在大多數-->公路上運輸的極限。歐洲專利申請EP?1?561?883公開了解決這些問題的一種方法。此申請公開了一種用交錯的預制金屬部件制成的風輪機塔架。該金屬部件形成為大致為矩形的長板，它們通常在朝向塔架內部的側面開口。這些部件通過它們的相鄰側面在塔架內側上栓接在一起。可在塔架內側設置大的環形加固環以提高塔架的剛性。此設計提供了一種多邊形塔架，其中大大減少或者消除了焊接。但這種金屬部件設計復雜，因而制造困難且昂貴。本專利技術的一個目的是提供一種不具有上述缺陷的風輪機塔架。特別地，本專利技術的一個目的是提供一種成本有效的塔架設計，該設計提供了一種簡單的塔架制造方法。
技術實現思路
本專利技術提供了一種風輪機塔架(塔筒)，該風輪機塔架包括至少兩個相鄰的金屬塔架板。該風輪機塔架的特征在于所述塔架板利用一個或多個夾板接合連接。通過利用夾板接合連接塔架板來形成塔架是有利的，因為這樣能實現簡單的塔架設計，其中可利用低技術制造裝置制造塔架的所有部件。利用夾板接合連接塔架板還使得能利用機械連接裝置例如螺釘、螺栓或鉚釘來連接塔架板。由此避免塔架中的焊接，尤其是世界上在計時工資較低的地區，例如通過螺栓將塔架板連接在一起在經濟上是有利的，因為即使這有時可能比形成焊接接合更消耗時間，但栓接的塔架可由較薄的板制成，從而降低塔架的材料成本。此外，因為尤其與焊接相比，夾板接合使塔架或塔架區段能夠在架設地點處或附近被組裝，所以利用夾板接合連接塔架板是有利的。由于塔架設計不再受到在運輸期間從橋梁下方通過等的限制，所以這是有利的。如果在架設地點焊接塔架，則將比較困難并且可能對環境造成很大損害。首先，焊接工藝需要相對受控的環境以便良好和可靠地執行，而這在通常非常遠的架設地點難以實現。其次，事后必須對焊接接頭進行打磨和涂漆，-->這必須在受控環境內進行以達到令人滿意的結果。打磨和涂漆都是如果不在受控環境內進行就可能會危及環境的制造工藝。此外，由于鋼是公知的、比較便宜且堅固的材料，其非常適合于制造大型風輪機塔架，所以利用鋼板制造塔架是有利的。另外，在世界各處都可找到用于機械加工較大鋼板(切割、鉆孔、銑削和折彎)的機械工廠，這使得不管架設地點多么偏僻，都可在架設地點附近制造該塔架板。通過利用多個塔架板制成塔架或塔架區段，可在具有較低凈高度、小于整個塔直徑的制造設施內制造該塔架板，并且該板比整個塔環或區段小且輕，從而在制造期間更用于管理。應強調，術語“夾板接合”應理解為是利用間接連接塔架板的一個或多個應變傳遞桿、板、魚尾板(接合板)、配件等將塔架板相連的接合。術語“夾板接合”不包含這樣的接合，即，其中例如通過使塔架板重疊并在重疊區域內將它們栓接在一起來使所述塔架板相互直接連接。此外，應強調，術語“夾板接合”并不局限于僅理解為這樣的接合，即其中應變傳遞桿、板、魚尾板、配件等等被放置在塔架板之間的接頭的內表面上，而另一個應變傳遞桿、板、魚尾板、配件等等被放置在相同接頭的外表面上。“夾板接合”還可以是僅將應變傳遞桿、板、魚尾板、配件等放置在用于連接塔架板的接頭的內表面上或僅放置在其外表面上。在本專利技術的一個方面中，所述一個或多個夾板接合包含僅抵靠所述至少兩個相鄰金屬塔架板的內表面的一個或多個魚尾板，和/或僅抵靠所述至少兩個相鄰金屬塔架板的外表面的一個或多個魚尾板。使用魚尾板是簡單且成本有效的形成夾板接合的方法，將魚尾板放置在塔架的外表面或內表面或者將魚尾板放置在塔架的兩個表面上是有利的，因為組裝過程被簡化，而且通過魚尾板形成的夾板接合的負荷傳遞被均勻分配，使得塔架強度比較易于計算。由于當塔架強度比較易于計算時，調整塔架尺寸的成本也會降低，從而增加了塔架設計的靈活性，所以這是有利的。此外，使用魚尾板組裝塔架使得如果塔架板被提升到引擎艙(吊艙)-->的負荷損壞，則可更換單獨的塔架板。在本專利技術的一個方面中，所述一個或多個魚尾板僅抵靠所述至少兩個相鄰的金屬塔架板的內表面。將魚尾板放置在塔架的內側是有利地，因為通過“隱藏”魚尾板，塔架將變得更加美觀。此外，魚尾板在被放置在塔架內時，將被更好地保護不受雨、雪、鹽水等影響。在本專利技術的一個方面中，所述一個或多個魚尾板利用螺栓連接到所述至少兩個相鄰的金屬塔架板。利用焊接將承載負荷的接頭連接到風輪機塔架內是一個比較復雜的過程，該過程合適地必須使用合格的焊機執行，并且此后要利用x射線、超聲波或其它非破壞性的控制方法控制，以確保接頭的質量。而個人向風輪機塔架的栓接負荷承載接頭提供螺栓僅需非常少的指令就可令人滿意地執行該工作，并且該控制過程非常簡單且只需非常簡單的設備。此外，連接還可用螺釘或鉚釘實現，但是螺釘通常比螺栓昂貴，而傳統的鉚釘的安裝常常過于費時。在本專利技術的一個方面中，所述一個或多個魚尾板大致為矩形，具有大致恒定的長度、寬度和厚度。使魚尾板具有簡單的矩形設計是有利的，因為這樣可降低制造成本，并且計算具有恒定橫截面的簡單矩形板的負荷傳遞能力比較簡單。這使得可更容易地確定魚尾板和塔架的尺寸，并再次使得此設計成本有效且靈活。應強調，術語“恒定的長度、寬度和厚度”應理解為各個魚尾板均具有基本恒定的長度、寬度和厚度。該短語并不意味著塔架內的所有魚尾板都被局限于具有相同的長度、寬度和厚度。在本專利技術的一個方面中，所述一個或多個魚尾板的厚度(T)在1至50mm之間，優選地在3至30mm之間，最優選地在5至10mm之間。如果魚尾板過薄，則它們將不能傳遞必要的負荷，而如果魚尾板過厚，則它們的制造將過于昂貴并且過于沉重。因此，這里給出的厚度范圍在魚尾板的功能性和成本之間實現了有利-->的關系。在本專利技術的一個方面中，所述至少兩個相鄰的金屬塔架板包括垂直或基本垂直的第一側面區域和垂直或基本垂直的第二側面區域，其中所述至少兩個相鄰金屬塔架板中第一塔架板的所述第一側面區域連接到所述至少兩個相鄰金屬塔架板中另本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種風輪機塔架（２），包括至少兩個相鄰的金屬塔架板（７），其特征在于，所述塔架板（７）通過一個或多個夾板接合（１６）連接。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種風輪機塔架(2)，包括至少兩個相鄰的金屬塔架板(7)，其特征在于，所述塔架板(7)通過一個或多個夾板接合(16)連接。2.根據權利要求1的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述一個或多個夾板接合(16)包含一個或多個僅抵靠所述至少兩個相鄰金屬塔架板(7)的內表面(9)的魚尾板(8)以及/或者一個或多個僅抵靠所述至少兩個相鄰金屬塔架板(7)的外表面(10)的魚尾板(8)。3.根據權利要求2的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述一個或多個魚尾板(8)僅抵靠所述至少兩個相鄰金屬塔架板(7)的內表面(9)。4.根據權利要求2或3的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述一個或多個魚尾板(8)利用螺栓(22)連接到所述至少兩個相鄰的金屬塔架板(7)。5.根據權利要求2至4之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述一個或多個魚尾板(8)基本為矩形，并具有基本恒定的長度(L)、寬度(W)和厚度(T)。6.根據權利要求2至5之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述一個或多個魚尾板(8)的厚度(T)為1-50mm，優選地為3-30mm，并且最優選為5-10mm。7.根據前述權利要求之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述至少兩個相鄰的金屬塔架板(7)包括垂直或基本垂直的第一側面區域(19)和垂直或基本垂直的第二側面區域(20)，所述至少兩個相鄰金屬塔架板(7)中第一塔架板(7)的所述第一側面區域連接到所述至少兩個相鄰金屬塔架板(7)中另一塔架板(7)的所述第二區域。8.根據前述權利要求之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述塔架(2)包括至少兩個完整的360°塔架區段(6)，所述至少兩個塔架區段(6)包括至少兩個水平相鄰的金屬塔架板(7)。9.根據權利要求8的風輪機塔架(2)，其特征在于，一個塔架區段(6)內的所述塔架板(7)的形狀基本相同。10.根據權利要求8或9的風輪機塔架(2)，其特征在于，一個塔架區段(6)內的所述塔架板(7)垂直對齊。11.根據權利要求8至10之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述至少兩個塔架區段(6)包括1-50個、優選2-30個、最優選3-10個，例如4、6或8個，水平相鄰的塔架板(7)。12.根據權利要求8至11之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述至少兩個完整的360°塔架區段(6)中的至少兩個包括不同數量的塔架板(7)。13.根據前述權利要求之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述風輪機塔架(2)向上逐漸變細。14.根據前述權利要求之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述風輪機塔架(2)是多邊形的。15.根據前述權利要求之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述至少兩個塔架板(7)包含1-15個，優選2或7個，垂直或基本垂直的彎曲部(11)。16.根據前述權利要求之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述至少兩個塔架板(7)的底部寬度(Wb)大于頂部寬度(Wt)。17.根據前述權利要求之一的風輪機塔架(2)，其特征在于，所述至少兩個塔架板(7)的縱向尺寸(Lp)為1-50m，優選為3-30m...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JK詹森，
申請(專利權)人：維斯塔斯風力系統有限公司，
類型：發明
國別省市：DK[丹麥]