风力涡轮机塔架部段、风力涡轮机塔架及组装方法技术

本发明专利技术涉及一种用于风力涡轮机的塔架部段(1)，所述塔架部段(1)具有在纵向方向上延伸的中心纵向轴线(L)，所述塔架部段(1)包括至少两个管状塔架元件(14)，所述至少两个管状塔架元件(14)在纵向方向上叠置并且在接合平面(P)处边缘对边缘布置，每个塔架元件(14)包括至少两个壁区段(16)，所述至少两个壁区段(16)通过沿着壁区段(16)的纵向边缘延伸的区段连接件(26)连接在一起，塔架部段(1)还包括元件连接件(37)，每个元件连接件(37)在区段连接件(26)在纵向方向上的延伸方向上延伸跨越所述两个塔架元件(14)。塔架部段(1)还包括复数个元件跨接连接件(45)，每个元件跨接连接件(45)在纵向方向上延伸跨越区段连接件(26)和相邻的元件连接件(37)。

Wind turbine tower section, wind turbine tower and assembly method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力涡轮机塔架部段、风力涡轮机塔架及组装方法本专利技术涉及用于风力涡轮机的塔架部段、包括这样的部段的风力涡轮机塔架以及用于组装用于风力涡轮机的塔架部段的方法。随着时间的推移，为了提高风力涡轮机的能量效率所做的努力已经引起涡轮机尺寸的增加，从而需要具有增加的高度和直径的塔架来支承所述涡轮机。这样的塔架由于其大的尺寸而不能组装运输。因此，所述塔架通常以部分的形式运输至它们的安装地点，之后在原地组装。更具体地，存在用于组装风力涡轮机塔架的方法，根据所述方法，风力涡轮机的壁区段被运输至风力涡轮机的安装地点，然后使用区段连接件将这些壁区段组装以形成通常为筒形或截头锥形的大致管状的塔架元件，接着使用元件连接件将这些塔架元件依次彼此组装以形成风力涡轮机塔架。考虑到风力涡轮机的尺寸日益增大，必须提高这些塔架的机械强度以使使用期间的故障的风险最小化，特别是使由弯曲引起的故障的风险最小化，同时尽可能地限制生产成本和组装时间。本专利技术的一个目的是提供一种风力涡轮机塔架，该风力涡轮机塔架可能具有大尺寸，该风力涡轮机塔架具有增加的寿命，并且能够容易且快速地运输并以较低的成本组装。为此，本专利技术涉及一种用于风力涡轮机的塔架部段，所述塔架部段具有沿着纵向方向延伸的纵向中心轴，所述塔架部段包括至少两个管状塔架元件，所述至少两个管状塔架元件沿着纵向方向叠置并且在接合平面处边缘对边缘布置，每个塔架元件包括至少两个壁区段，所述至少两个壁区段通过沿着壁区段的纵向边缘延伸的区段连接件而彼此连接，塔架部段还包括元件连接件，每个元件连接件在区段连接件在纵向方向上的延伸方向上延伸跨越所述两个塔架元件，塔架部段还包括复数个元件跨接连接件(elementoverconnector)，每个元件跨接连接件在纵向方向上延伸跨越区段连接件和相邻的元件连接件。根据具体实施方案，塔架部段包括以下单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑的特征中的一者或更多者：-每个元件跨接连接件相对于经过区段连接件与元件连接件的中间的水平面在纵向方向上具有对称的外轮廓；-元件跨接连接件的纵向边缘与下面的区段连接件的纵向边缘重合；-每个元件跨接连接件呈平板的形式；-每个元件跨接连接件具有矩形轮廓；-每个区段连接件在基本上等于相应的塔架元件的高度的高度上延伸；-对于至少一个塔架元件，该塔架元件在周向相邻的壁区段之间的每个接合部处包括沿着纵向方向相邻的至少两个区段连接件和延伸跨越两个相邻的区段连接件的一个区段跨接连接件(segmentoverconnector)；-每个区段跨接连接件相对于经过两个相邻的区段连接件的中间的水平面在纵向方向上具有对称的外轮廓；-每个区段跨接连接件的纵向边缘与下面的区段连接件的纵向边缘重合；-每个区段跨接连接件呈平板的形式；-每个区段跨接连接件具有矩形轮廓；-每个壁区段包括至少一个中央板和与该中央板或每个中央板形成角度的两个侧板，该侧板包括壁区段的纵向边缘；-塔架部段还包括在两个周向相邻的元件连接件之间的第三连接件，所述第三连接件被布置成跨越两个相邻的塔架元件；-每个第三连接件延伸跨越两个塔架元件的两个纵向相邻的中央板，以及每个元件连接件延伸跨越两个相邻的塔架元件中的至少一者的两个周向相邻的侧板；-上塔架元件的壁区段的纵向边缘位于下塔架元件的在纵向方向上的相邻壁区段的纵向边缘的延伸方向上；-每个元件连接件延伸跨越两个相邻的塔架元件的两个周向相邻的侧板；-相邻的塔架元件彼此具有角度偏移，以及每个元件连接件一方面延伸跨越塔架元件中的一者的两个周向相邻的侧板，并且另一方面在另一个塔架元件的中央板上延伸；以及-塔架部段呈具有多边形截面的管状形状，该多边形的每个边限定塔架部段的面。本专利技术还涉及一种包括如先前描述的塔架部段的风力涡轮机塔架。本专利技术还涉及一种用于组装如先前描述的塔架部段的方法，其包括：-提供壁区段并且经由区段连接件将这些壁区段彼此组装以形成塔架元件；-将两个塔架元件沿着纵向方向叠置并且使用元件连接件将这两个塔架元件彼此连接；以及-将元件连接件紧固成跨越在纵向方向上相邻的区段连接件和元件连接件。根据组装方法的具体特征，用于组装壁区段的步骤包括：对于至少一个塔架元件，借助于在纵向方向上相邻的至少两个区段连接件将周向相邻的壁区段彼此连接，并且组装方法还包括紧固区段跨接连接件，每个区段跨接连接件延伸跨越在纵向方向上相邻的两个区段连接件。本专利技术将通过阅读以下仅作为示例提供并且参照附图进行的描述而被更好地理解，在附图中：-图1是风力涡轮机的示意性透视图；-图2是风力涡轮机塔架部段的一部分的示意性透视图；-图3是图2的风力涡轮机塔架部段的一部分的分解示意性透视图；-图4是根据本专利技术的塔架部段的两个塔架元件之间的接合区域的从塔架内部的放大的示意图；-图5是根据本专利技术的塔架部段的两个塔架元件之间的接合区域的从塔架内部的放大的示意图；以及-图6至图10示出了根据比较例的从塔架内部的塔架元件之间的接合区域。在整个描述中，“连接”指的是通过连接构件的机械紧固，并且特别是通过螺栓连接或螺钉连接的紧固。因此，该术语特别地不涵盖通过焊接或钎焊的紧固。使用螺栓或螺钉来产生连接允许通过基于强度和疲劳寿命的要求来选择螺栓或螺钉的位置和密度进而对塔架部段的疲劳行为进行最佳的管理。此外，在塔架部段和风力涡轮机塔架内不存在焊接使得可以避免热影响区的存在，这保证了钢的性能的均质性并且消除了由这些热影响区造成的薄弱点。“高度”指的是元件沿着纵向方向的尺寸，以及“宽度”指的是该元件的垂直于纵向方向的尺寸。在整个描述中，元件的“纵向边缘”指的是该元件的沿着纵向方向延伸的边缘。“横向边缘”指的是该元件的垂直于纵向方向延伸的边缘。术语“顶部”和“底部”、“在…下面”和“在…上面”以及“下”和“上”是相对于风力涡轮机塔架2在其安装地点的正常定向而使用的。在整个描述中，“角度偏移”指的是塔架的构成元件相比于相邻的元件而围绕中心纵向轴线L的旋转。在整个描述中，塔架的构成元件—塔架部段和塔架元件—优选地由金属制成，特别地由钢制成，并且更特别地由钢卷或钢板制成。根据本专利技术的用于风力涡轮机的塔架部段1旨在形成风力涡轮机3的塔架2的一部分。通常，如图1所示，风力涡轮机3在其上端包括机舱5和安装在机舱5上的转子7。安装在塔架2的上端处的机舱5容纳用于风力涡轮机3的操作的机械、电气和电子部件。转子7包括多个叶片9，所述多个叶片9旨在借助于风的能量绕转子5的轴线旋转。风力涡轮机塔架2旨在通过本领域技术人员已知的任何方式，特别是通过合适的基座11在风力涡轮机塔架2的下端处锚定在安装地点的地面10中。根据本专利技术的塔架部段1具有管状形状与在纵向方向上延伸的中心纵向轴线L。当塔架部段1安装在其安装地点时，该纵向方向沿着安装地点的垂直方向延伸。在图中示出的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力涡轮机的塔架部段(1)，所述塔架部段(1)具有沿着纵向方向延伸的纵向中心轴线(L)，所述塔架部段(1)包括至少两个管状塔架元件(14)，所述至少两个管状塔架元件(14)沿着所述纵向方向叠置并且在接合平面(P)处边缘对边缘布置，每个塔架元件(14)包括至少两个壁区段(16)，所述至少两个壁区段(16)通过沿着所述壁区段(16)的纵向边缘延伸的区段连接件(26)而彼此连接，所述塔架部段(1)还包括元件连接件(37)，每个元件连接件(37)在所述区段连接件(26)在所述纵向方向上的延伸方向上延伸跨越所述两个塔架元件(14)，/n所述塔架部段(1)还包括复数个元件跨接连接件(45)，每个元件跨接连接件(45)在所述纵向方向上延伸跨越区段连接件(26)和相邻的元件连接件(37)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于风力涡轮机的塔架部段(1)，所述塔架部段(1)具有沿着纵向方向延伸的纵向中心轴线(L)，所述塔架部段(1)包括至少两个管状塔架元件(14)，所述至少两个管状塔架元件(14)沿着所述纵向方向叠置并且在接合平面(P)处边缘对边缘布置，每个塔架元件(14)包括至少两个壁区段(16)，所述至少两个壁区段(16)通过沿着所述壁区段(16)的纵向边缘延伸的区段连接件(26)而彼此连接，所述塔架部段(1)还包括元件连接件(37)，每个元件连接件(37)在所述区段连接件(26)在所述纵向方向上的延伸方向上延伸跨越所述两个塔架元件(14)，
所述塔架部段(1)还包括复数个元件跨接连接件(45)，每个元件跨接连接件(45)在所述纵向方向上延伸跨越区段连接件(26)和相邻的元件连接件(37)。


2.根据权利要求1所述的塔架部段(1)，其中每个元件跨接连接件(45)相对于经过所述区段连接件(26)与所述元件连接件(37)的中间的水平面在所述纵向方向上具有对称的外轮廓。


3.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段(1)，其中所述元件跨接连接件(45)的纵向边缘与下面的区段连接件(26)的纵向边缘重合。


4.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段(1)，其中每个元件跨接连接件(45)呈平板的形式。


5.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段(1)，其中每个元件跨接连接件(45)具有矩形轮廓。


6.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段(1)，其中每个区段连接件(26)在基本上等于相应的塔架元件(14)的高度的高度上延伸。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的塔架部段，其中，对于至少一个塔架元件(14)，所述塔架元件(14)在周向相邻的壁区段(16)之间的每个接合部处包括沿着所述纵向方向相邻的至少两个区段连接件(26)和延伸跨越两个相邻的区段连接件(26)的一个区段跨接连接件(31)。


8.根据权利要求7所述的塔架部段，其中每个区段跨接连接件(31)相对于经过所述两个相邻的区段连接件(26)的中间的水平面在所述纵向方向上具有对称的外轮廓。


9.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段(1)，其中每个区段跨接连接件(31)的纵向边缘与下面的区段连接件(26)的纵向边缘重合。


10.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段(1)，其中每个区段跨接连接件(31)呈平板的形式。


11.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段(1)，其中每个区段跨接连接件(31)具有矩形轮廓。


12.根据前述权利要求中任一项所述的塔架部段...

【专利技术属性】
技术研发人员：比阿特丽斯·文图拉加西亚，叶连娜·迪西尔韦斯特罗，埃米莉·杜邦，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU