风力发电设备的塔架段之间的过渡体和包含过渡体的风力发电设备的塔架制造技术

在风力发电设备(2)塔架(1)上塔架段(5)和下塔架段(4)间的过渡体(6,6’)，其有连接过渡体(6)与上塔架段(5)的基本环形的上连接凸缘和至少三个与下塔架段(4)的角支架(3)连接的基本环形的下连接凸缘，过渡体(6,6’)有多个围绕中心塔轴设置的节段(16,16’)，节段(16,16’)数对应角支架(3)数，节段(16,16’)的上段在过渡体(6,6’)外侧构成支承上连接凸缘的环形环绕的连接外壳(17)且节段(16,16’)的下段构成支承下连接凸缘的环形环绕的节段外壳(19)。为了降低安装费且改善力线通量而不使运输费不成比例增高，过渡体中节段外壳(19)在上区域在向内的区段以锐角相过渡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于设置在风力发电设备的塔架的上塔架段和下塔架段之间的过渡体，该过渡体具有基本上环形的用于连接过渡体和上塔架段的上连接凸缘并且具有至少三个基本上环形的分别用于与下塔架段的角支架连接的下连接凸缘，其中过渡体具有多个围绕中心塔架轴设置的节段，其中节段的数量对应于角支架的数量，其中节段的上部区段在过渡体的外侧上构成了环形环绕的、支承上连接凸缘的连接外壳并且其中节段的下部区段分别构成了环形环绕的、支承下连接凸缘的节段外壳。此外，本专利技术还涉及一种风力发电设备的塔架，该塔架具有：成型为管状塔架的上塔架段、具有至少三个角支架的下塔架段和连接上塔架段与下塔架段的过渡体。
技术介绍
为了提高风力发电设备的效率，使用高度越来越大的轮毂以及更大的转子和功率更强的发电机。为了使风力发电设备的塔架具有足够的强度、抗弯阻力和疲劳强度，需要直径越来越大且壁厚更大的塔架节段。已经预制的管状的塔架节段，其直径明显超过了例如4.4m的特定值，只能够用巨大的费用将其运输到风力发电设备的安装位置。这尤其是由于可供运输的道路的宽度和沿路的桥梁的通行高度所造成的。但是，在塔架节段非常大的情况下，通过水路的运输本身也十分昂贵。例如在DE60317372T2中并且还在WO2009/048955A1中给出了可能的解决方式，即特别应用在塔架的下部区域中的所谓纵向定向的构造方式。在此将弧形的塔架段运输到施工现场，随后立即组装成管状的塔架节段。弧形的塔架段可以通过多个螺栓紧固件借助于相应的凸缘实现连接。然而，纵向定向的构造方式的缺点在于，在运输期间弧形的塔架段会变形，这可能使当场安装显著变难或者受到阻碍。此外，安装费用明显增加。此外，已知一种风力发电设备，其中转子和发电机安装在框架塔架(Fachwerkturm)上。这种构造方式特别在小的和低的设备中是可靠的。在较大和较高的设备中，安装费用就会不成比例的高，这是因为框架的单个部件的安装必需仅现场进行并且因此几乎不能进行节约时间和费用的预制加工。DE102006056274A1中已知一种风力发电设备的塔架，其在下部区域中成型为具有至少三个角支架的栅栏塔架(Gitterturm)(框架塔架)并且在上部区域中成型为具有圆形的横截面的管状塔架。上塔架段和下塔架段通过过渡体互相连接。过渡体在此成型为截锥体外壳，其中各个角支架突出到过渡体中并且在那通过两个纵向焊缝与截锥体外壳的外面连接。DE10339438A1中已知一种用于风力发电设备的塔架，其同样由以栅栏塔架形式的下塔架段和以管状塔架形式的上塔架段组成。在这两个塔架段之间设置过渡体，过渡体将下塔架段与上塔架段连接。WO2013092626A1中描述了一种同类的风力发电设备的塔架。之前描述的用于风力发电设备的混合塔架具有所谓的分解的塔架结构，该结构具有框架构造方式的下塔架段和成型为管子的上塔架段，缺点在于，上下塔架段之间的过渡体需要增加的安装费用并且不具有优化的力线通量(Kraftfluss)。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，这样设计和扩展分别在开头提到和之前详细阐述的类型的过渡体和塔架，即能够降低安装费用且改善力线通量而不导致运输费用的不成比例的增高。该目的在根据权利要求1的前序部分的过渡体中这样实现，即，使节段外壳在上部区域中在指向内部的区段上以锐角互相过渡。此外，所提到的目的在根据权利要求13的前序部分所述的塔架中这样实现，即成型根据权利要求1到12中任一项所述的过渡体。根据本专利技术，这样将过渡体设置为上塔架段和下塔架段之间的过渡，以便于以这种方式提供用于风力发电设备的塔架。为了过渡体的连接设置成型为环形的上连接凸缘。上连接凸缘优选成型为圆形的，以便于与管状塔架的同样成型的凸缘相连接。因此，管状塔架优选具有圆形的、特别是大约相同大小的横截面，这改善了塔架在风载荷下的稳定性。即使原则上并不那么优选，上连接凸缘原则上还可以成型为椭圆形或者角形。为了防止在较高的高度上的焊接作业，优选上连接凸缘设置用于与上塔架段的连接凸缘螺栓连接。根据本专利技术下塔架段优选为分解的塔架结构，该塔架结构包括以角支架形式的多个脚。为了确保足够的稳定性，设置至少三个角支架。然而为了进一步提高稳定性，还可以优选设置至少四个角支架。特别是可以利用五个角支架或六个角支架来实现稳定性和组装费用之间的良好折中。因此，过渡体具有至少三个可以分别与角支架连接的连接凸缘。上塔架段优选定向为与中心塔架轴平行，而角支架则优选略微向外倾斜以便于更好的力的转移并且因此与中心塔架轴形成锐角。此外，优选地，将角支架优选以均匀的方式围绕中心塔架轴设置。因此例如，使来自各个侧面的风载荷都可以同样良好地转移。这样实现了构造的简化，即过渡体具有围绕在中心塔架轴周围分布设置的节段，其中这些节段的数量对应于角支架的数量。因此，从上塔架段转移的力可以通过这些节段分散到角支架上并且通过角支架而转移。为了塔架的均匀构造，可以将节段以同样的形状围绕中心塔架轴而设置。节段的上部区段在过渡体的外侧共同构成环形环绕的、优选为闭合的连接外壳。该连接外壳支承上连接凸缘并且因而能够使从上塔架段传递来的力以均匀的方式向下转移。节段的上部区段在外部区域中互相过渡，而节段在下部区域中则构成单独的环形环绕的节段外壳。连接外壳优选具有圆形的横截面，节段外壳则至少区段地优选偏离于圆形横截面的形状。然而，同时优选节段外壳的下部末端具有圆形的横截面。于是，节段外壳可以经由下部连接凸缘使力均匀地转移到角支架上。为了相同的目的，角支架优选具有相同大小的横截面，特别同样是圆形的横截面。为了避免在很高的地方进行焊接，下部连接凸缘也成型为与角支架的相应的连接凸缘螺栓连接。在此，本专利技术发现当节段外壳在上部区域中在指向内部的区段上以锐角互相过渡时，则这些节段允许具有更好的力线通量。以这种方式减小了应力峰值。在此，指向内部的区段可以中央地以中心塔架轴的方向指向内部。但这并非是必须的。相应的区段还可以以邻接的角支架的方向指向内部。因此，这些节段的外部区域在外部的连接外壳的区域中聚拢并且这些节段的内部区域在过渡体的内部区域中、特别是在中心塔架轴的区域中聚拢。在此，相应的节段具有额外的优点，即由于其尺寸，可以相对容易地将这些节段分开运输到塔架的安装地点并且可以在那组装成过渡体。如果必要，可以通过焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置在风力发电设备(2)的塔架(1)的上塔架段(5)和下塔架段(4)之间的过渡体(6，6’)，所述过渡体具有将所述过渡体(6)与所述上塔架段(5)连接的基本上环形的上连接凸缘并且具有至少三个分别用于与所述下塔架段(4)的角支架(3)连接的基本上环形的下连接凸缘，其中所述过渡体(6，6’)具有围绕中心塔架轴设置的多个节段(16，16’)，其中所述节段(16，16’)的数量对应于所述角支架(3)的数量，其中所述节段(16,16’)的上部区段在所述过渡体(6,6’)的外侧上构成了环形环绕的、支承上连接凸缘的连接外壳(17)并且所述节段(16，16’)的下部区段分别构成支承所述下连接凸缘的环形环绕的节段外壳(19)，其特征在于，所述节段外壳(19)在上部区域中在指向内部的区段上以锐角互相过渡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.23 DE 102013110495.91.一种设置在风力发电设备(2)的塔架(1)的上塔架段(5)和下
塔架段(4)之间的过渡体(6，6’)，所述过渡体具有将所述过渡体(6)
与所述上塔架段(5)连接的基本上环形的上连接凸缘并且具有至少三
个分别用于与所述下塔架段(4)的角支架(3)连接的基本上环形的下
连接凸缘，其中所述过渡体(6，6’)具有围绕中心塔架轴设置的多个
节段(16，16’)，其中所述节段(16，16’)的数量对应于所述角支架
(3)的数量，其中所述节段(16,16’)的上部区段在所述过渡体
(6,6’)的外侧上构成了环形环绕的、支承上连接凸缘的连接外壳
(17)并且所述节段(16，16’)的下部区段分别构成支承所述下连接
凸缘的环形环绕的节段外壳(19)，
其特征在于，
所述节段外壳(19)在上部区域中在指向内部的区段上以锐角互
相过渡。
2.根据权利要求1所述的过渡体，其特征在于，
所述节段(16)成型为基本上相同类型，优选结构相同。
3.根据权利要求1或2所述的过渡体，其特征在于，
所述节段外壳(19)这样互相过渡，即所述过渡体(6，6’)在中
心塔架轴的区域中通过所述节段外壳(19)向下封闭。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的过渡体，其特征在于，
所述节段外壳(19)这样互相过渡，即所述节段外壳(19)的过渡
构成优选以所述中心塔架轴为起点的星形结构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过渡体，其特征在于，
所述节段外壳(19)的上部区域具有圆弧节段的形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的过渡体，其特征在于，
所述节段外壳(19)在上部区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛塔尔·帕特博格，斯特凡·德鲁斯，阿德里安·帕通，康斯坦丁诺斯·萨维瓦斯，马克·希尔特，迈克·柏格奇，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE