用于提升和旋转钢制风轮机塔架部件的旋转提升工具制造技术

本申请涉及塔架分段搬运方法和设备，特别涉及用于搬运钢制风轮机塔架分段的方法和设备。所述风轮机塔架包括多个柱形垂直塔架节段，在完成的塔架中，这些垂直塔架节段上下叠置地安装。所述塔架的垂直节段具有纵向轴线并且包括多个风轮机塔架分段，所述塔架分段具有垂直边缘和水平边缘并且通过沿着它们的垂直边缘结合而组合形成完整的垂直塔架节段。相邻的垂直塔架节段沿着所述风轮机塔架分段的所述水平边缘彼此结合。所述塔架分段具有便于储存和运输所述分段的支撑构件。还公开了在辊床上组装和拆解塔架节段的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及塔架分段搬运方法和设备，特别涉及搬运钢制风轮机塔架分段的方法和设备，并涉及将塔架分段运输到风轮机施工现场。对风能的需求增加既可通过建造更多的风场又可通过建造每个风轮机能够生成更多能量的风场来满足。每个风轮机生成更多的能量需要具有更大发电机的风轮机，这又需要更大的叶片捕获来自入射的风的更多能量。这样的风轮机还需要更宽更高的塔架来支撑叶片、机舱及其它部件。增加现代风轮机塔架的物理尺寸会致使难以将塔架从制造现场运输到构建风轮机的装设地点。如果风轮机塔架或风轮机塔架的各分段通过道路运输尤其如此，例如在卡车的拖车上运输，对其他道路使用者会造成潜在的干扰。因此，风轮机塔架可作为在装设地点处组装成塔架的一系列预制部件进行运输。虽然使用预制的塔架部件使运输更容易，但是由于大量部件部分需要移动和搬运，额外的开销被投在预运输和组装过程中。这样的塔架在2003年3月19日提交的WO2004/083633中做了描述，其通过引用并入本文中。进一步，由于各个制造过程的变化，预制分段可能并不总是如期望地那么容易装配在一起，导致施工现场的劳动力更加集中。另外，预制部件可能需要组装成从较宽基部朝向顶部渐缩为较小直径的塔架。这意味着，预制部件可具有彼此不同的物理尺寸，由此需要更复杂的搬运和运输。即使使用了预制的塔架分段，它们对于常规道路运输来说可能仍然过大。虽然减小预制部件的大小会克服该问题，但会带来显著的缺点，特别因为需要更多的时间组装塔架而使构建成本增加。因此认识到，期望提供一种改进的风轮机塔架分段搬运方法。
技术实现思路
本专利技术被限定在现在应该参考的主要方面中。有利特征在其它方面中陈述。附图说明现在将仅通过实例的方式并且参考附图来描述本专利技术的实施方式，其中：图1是风轮机塔架的一部分的视图，示出了从中构建风轮机塔架的外壳、沿之将塔架切割成各节段和分段的线以及水平凸缘；图2是搁置在辊床上并添加有支撑的塔架节段的正视图；图3图示了从节段拆除并准备用于运输的第一分段；图4A和图4B图示了为了从节段提升第二分段而准备的起重机；图4C图示了供一分段使用的旋转提升工具；图5图示了正在进行运输准备的第二分段；图6A和图6B图示了在运输准备之前旋转的第三分段；图7A图示了各分段的完整堆叠；图7B和图7C图示了如何将不同支撑件堆叠在一起；图8图示了装载到卡车的拖车上的分段堆叠；图9图示了装载到船只的货舱中的分段堆叠；图10A和图10B图示了将各分段卸载到卡车的拖车上；图11图示了锁定到拖车的分段的旋转；图12A和图12B图示了将第一分段从拖车卸载到辊床上；图13A至图13C图示了使用辊床的塔架节段的部分成形；图14A至图14E图示了在另选实施方式中使用平床的塔架节段的部分成形；图15图示了完整塔架节段和结合在一起的分段上的凸缘；图16A和图16B图示了在风轮机塔架的构建中使用平台节段；以及图17图示了在风轮机塔架的构建中使用平台节段的另选实例。具体实施方式风轮机塔架可由借助螺栓连接或焊接的接头结合至一起的多个钢外壳构成。多个钢外壳的横截面为圆形并且可具有对塔架的基部节段处使用的外壳来说较大且对于在顶部使用的节段来说较小的直径。这使塔架具有基部较宽的渐缩形状，提供的结构强到足以支撑机舱及容纳在其内部的部件，并且足以抵抗来自风和转子叶片的横向力。钢外壳通常在塔架生产现场制造，并且诸如通过焊接而结合至一起成为塔架的垂直节段以运输到构建或装设地点。外壳的形状还可以为截头锥形。因此，塔架的垂直节段可由多个钢外壳构成。塔架的垂直节段可切割成分段以易于运输，如2003年3月19日提交的WO2004/083633A1所述，其通过引用并入本文中。运输可潜在地在陆地和海洋两者上。在垂直边缘处借助沿着各分段内部定位的垂直凸缘将各分段固定到彼此以形成塔架节段。相邻分段的凸缘可以使用插入穿过凸缘中的螺栓孔的螺栓而结合。凸缘还附接至垂直节段的敞口端的周界，所以塔架节段一旦上下叠置地安装，就可以结合至一起。同样，相邻分段的凸缘和节段使用插入穿过凸缘中的螺栓孔的螺栓而结合。一旦垂直塔架节段被组装成塔架，附接至垂直节段的敞口端的凸缘就将水平取向，并且将结合至邻接节段上的对应凸缘。在使用中，内部纵向凸缘将垂直取向。因此，术语水平和垂直凸缘将在本文中用于将两种类型的凸缘彼此区分。首先形成完整塔架节段随后将垂直节段切割成各分段的过程会在装设地点处重新组装时辅助将各分段正确地装配到一起。因此，该技术与将各个分段分开制造然后在装设地点首次组装成垂直节段的方法相反。当各分段重新组装成垂直节段时，各分段的纵向边缘沿着设置在塔架节段内部的垂直凸缘结合。另选地，各分段可以制造成单个零件而无需将之从完整的塔架节段切割出来。相对于节段和凸缘使用词语“垂直”是用于在装设于塔架中的情况下指示其取向，并且并非因此旨在相对于生产或组装方法以限制的方式使用。如下面将解释的，搬运、拆卸和重新组装过程更方便在塔架节段水平放置的同时进行。图1示出了组装好的风轮机塔架的部分延伸体10，塔架由焊接或螺栓连接到一起的多个外壳11构成。为清楚起见，仅下五个外壳11在图1中标出，但将认识到，外壳结构沿着塔架延伸体10的长度继续。延伸体10示出为包括在水平接头12处彼此结合至一起的两个垂直节段14a和14b。水平凸缘17位于水平接头12处，并且位于延伸体10的顶部和底部，以便允许将相邻节段连接到一起。通常，取决于其高度，塔架将由许多垂直节段构成。实际上，位于相应垂直节段的敞口端上的对置的水平凸缘17使用提升机械(诸如塔架起重机)聚到一起，然后使用穿过水平凸缘17中的螺栓孔的螺栓将垂直节段固定到彼此。如上所述，期望以各个分段运输垂直节段，然后将相应分段在装设地点处重新组装。在图1所示的实例中，节段14a和14b均由在平行于塔架的旋转对称轴线延伸的垂直接头16处结合至一起的三个分段形成。在另选实施方式中，每个垂直节段均可由更多或更少的分段形成。进一步，取决于塔架中节段所处的位置，形成每个节段的分段的数目可不同。因为塔架的直径在底部最大，这一截塔架的垂直节段可被分成比直径较小的塔架顶部的节段更多的分段。在该实例中，塔架的一个或多个基部节段可例如包括四个分段，而顶部的一个或多个节段可包括仅两个分段。各分段通过沿着布置在其内表面上的互补垂直凸缘栓接而彼此结合。垂直凸缘在图1中无法看到。如将在下面描述的，将分段结合至一起而成为垂直节段优选地在将垂直节段组装成塔架的步骤之前进行。各分段可在彼此结合的同时水平地布置。此外，虽然相应垂直节段的各分段示出为在图1中是对准的，但是相邻节段中的各分段无需布置成彼此对准，而是可在方位角方向上偏移。如上文提到的，使用垂直凸缘将各分段固定到一起成为节段以及使用水平凸缘将各节段固定到一起以便构建塔架从2003年3月19日公布的专利申请号WO2004/083633A1中知晓，其通过引用并入本文中。各分段可具有基本相同的弧长，因此相对于塔架节段的中心包夹基本相同的角度。另选地，可优选将塔架节段切割成弧长不等的分段。本文中描述并说明的风轮机塔架的形状为柱形。风轮机塔架还可渐缩，使得塔架基部的直径大于机舱附近的塔架直径。虽然已经描述了圆形横截面的柱体，但是横截面还可是椭圆形、多边形或大致多边形(其是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢制风轮机塔架的钢制风轮机塔架分段，所述风轮机塔架包括多个柱形垂直塔架节段，在完成的塔架中，这些垂直塔架节段上下叠置地安装，所述塔架的垂直节段具有纵向轴线并且包括多个风轮机塔架分段，所述塔架分段具有垂直边缘和水平边缘并且通过沿着它们的垂直边缘结合而组合形成完整的垂直塔架节段，其中，相邻的垂直塔架节段沿着所述风轮机塔架分段的所述水平边缘彼此结合，其中，所述钢制风轮机塔架分段包括：弯曲片材，所述片材具有弯曲轮廓并且形成所述垂直塔架节段的局部纵向表面，所述片材具有第一对对置边缘和第二对对置边缘，所述第一对对置边缘形成所述塔架分段的所述垂直边缘，并且所述第二对对置边缘形成所述水平边缘；凸缘，所述凸缘联接到所述第二对对置边缘以形成上水平凸缘和下水平凸缘；相应的第一支撑构件和第二支撑构件联接到所述塔架分段，相应的所述第一支撑构件和所述第二支撑构件横跨在所述第一对对置边缘之间，以在所述塔架分段未被结合至其它塔架分段时支撑呈弯曲轮廓的所述片材；并且相应的所述第一支撑构件和第二支撑构件具有承载表面，所述承载表面用于与其它风轮机塔架分段的相应的所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的互补承载表面接合；当所述塔架节段未组装好时，所述多个风轮机塔架分段能上下堆叠，第一风轮机塔架分段的所述第一支撑构件的所述承载表面搁置在堆叠中较低的第二风轮机分段的所述第一支撑构件的所述互补承载表面上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.14 DK PA2014702161.一种用于钢制风轮机塔架的钢制风轮机塔架分段，所述风轮机塔架包括多个柱形垂直塔架节段，在完成的塔架中，这些垂直塔架节段上下叠置地安装，所述塔架的垂直节段具有纵向轴线并且包括多个风轮机塔架分段，所述塔架分段具有垂直边缘和水平边缘并且通过沿着它们的垂直边缘结合而组合形成完整的垂直塔架节段，其中，相邻的垂直塔架节段沿着所述风轮机塔架分段的所述水平边缘彼此结合，其中，所述钢制风轮机塔架分段包括：弯曲片材，所述片材具有弯曲轮廓并且形成所述垂直塔架节段的局部纵向表面，所述片材具有第一对对置边缘和第二对对置边缘，所述第一对对置边缘形成所述塔架分段的所述垂直边缘，并且所述第二对对置边缘形成所述水平边缘；凸缘，所述凸缘联接到所述第二对对置边缘以形成上水平凸缘和下水平凸缘；相应的第一支撑构件和第二支撑构件联接到所述塔架分段，相应的所述第一支撑构件和所述第二支撑构件横跨在所述第一对对置边缘之间，以在所述塔架分段未被结合至其它塔架分段时支撑呈弯曲轮廓的所述片材；并且相应的所述第一支撑构件和第二支撑构件具有承载表面，所述承载表面用于与其它风轮机塔架分段的相应的所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的互补承载表面接合；当所述塔架节段未组装好时，所述多个风轮机塔架分段能上下堆叠，第一风轮机塔架分段的所述第一支撑构件的所述承载表面搁置在堆叠中较低的第二风轮机分段的所述第一支撑构件的所述互补承载表面上。2.根据权利要求1所述的风轮机塔架分段，其中，相应的所述第一支撑构件和所述第二支撑构件联接到相应的所述上水平凸缘和下水平凸缘、联接到所述塔架分段或联接到附接至所述塔架分段的所述垂直边缘的垂直凸缘。3.根据权利要求2所述的风轮机塔架分段，其中，所述第一支撑构件和所述第二支撑构件包括刚性梁，所述刚性梁的对置表面形成所述互补承载表面，以与所述多个塔架分段中的其它塔架分段上的第一支撑构件和第二支撑构件的对置表面接合。4.根据权利要求3所述的风轮机塔架分段，其中，所述刚性梁的所述对置表面中的一个表面具有突出锁定部，并且所述对置表面中的另一个表面具有凹部以接收其它塔架分段的支撑构件的所述突出锁定部。5.根据权利要求3或4所述的风轮机塔架分段，其中，所述刚性梁的每端具有成角度的肩部，以结合至相应的水平凸缘、分段或垂直凸缘，所述成角度的肩部和所述刚性梁均具有纵向轴线，并且所述肩部和所述刚性梁中的每一者的所述纵向轴线与另一者的纵向轴线成非零角度。6.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机塔架分段，其中，所述第一支撑构件和所述第二支撑构件以可释放的方式联接到所述水平凸缘。7.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机塔架分段，其中，所述第一支撑构件和所述第二支撑构件纵向相邻地定位在所述塔架分段的所述弯曲片材的外侧，使得当沿着正交于所述分段的纵向轴线的轴线观察时所述上水平凸缘和所述下水平凸缘居于塔架分段和相应的所述第一支撑构件和所述第二支撑构件之间，并且所述第一支撑构件和所述第二支撑构件不与所述弯曲片材重叠。8.一种风轮机塔架的垂直塔架节段，所述垂直塔架节段包括多个在权利要求1至7中限定的所述风轮机塔架分段。9.根据权利要求8所述的垂直塔架节段，其中，所述分段彼此形状相同。10.根据权利要求8所述的垂直塔架节段，其中，所述塔架节段中的所述塔架分段的形状类似，不同之处仅在于每个分段包夹的柱形塔架节段的角范围。11.根据权利要求8、9或10所述的垂直塔架节段，其中，所述支撑构件彼此形状相同。12.根据权利要求8至11中的任一项所述的垂直塔架节段，其中，所述垂直塔架节段由三个或四个同样形状的分段构成。13.根据权利要求8至12所述的垂直塔架节段，其中，所述柱形垂直塔架节段具有圆形横截面。14.根据权利要求8至13中的任一项所述的垂直塔架节段，其中，所述柱形垂直塔架节段具有多边形横截面，并且所述塔架分段之间的垂直边缘位于所述多边形的直边缘上，居于所述多边形的顶点之间。15.一种包括多个在权利要求8至14中限定的所述垂直塔架节段的风轮机塔架。16.根据权利要求15所述的风轮机塔架，其中，所述柱形塔架节段的直径从所述塔架的基部向所述塔架的末端渐缩。17.一种搬运根据权利要求8至14中的任一项的垂直风轮机塔架节段的方法，所述垂直塔架节段包括多个塔架分段，所述方法包括：将所述垂直塔架节段装载到支撑床上，所述支撑床具有用于以可旋转的方式支撑处于水平取向的所述垂直塔架节段的辊，使得所述垂直塔架节段能围绕其纵向轴线旋转，并且使得所述垂直塔架节段的所述纵向轴线相对于所述支撑床所在的地面大致水平地布置；使所述垂直塔架节段旋转，使得所述垂直塔架节段的第一分段高于其它塔架分段位于所述垂直塔架节段的顶部；使所述第一分段的垂直边缘从所述垂直塔架节段中的相邻分段的垂直边缘脱离，并且提升所述第一分段远离所述垂直塔架节段；将所述第一分段放置在支架上准备运输或储存；使所述垂直塔架节段旋转，使得所述垂直塔架节段的第二分段定位在其余塔架分段上方；使所述第二分段的垂直边缘从所述垂直塔架节段中的相邻分段的垂直边缘脱离，并且提升所述第二分段远离所述垂直塔架节段；以及将所述第二分段堆叠在所述第一分段上准备运输或储存。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第二分段堆叠在所述第一分段上，使得所述第一分段和所述第二分段的纵向轴线垂直地上下对准，并且使得所述第一分段的弯曲轮廓局部地装配在所述第二分段的弯曲轮廓内侧。19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述垂直塔架节段包括三个或更多个分段。20.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·K·S·派得森，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK