风力涡轮机桅杆部段、风力涡轮机桅杆和组装方法技术

一种桅杆部段(1)，其包括壁，部段(1)包括两个管状的桅杆元件(14)，这两个桅杆元件(14)在接合平面(P)处边缘对边缘地堆叠和布置，每个元件(14)均包括两个壁区段(16)，这两个壁区段(16)通过沿着壁区段(16)的纵向边缘延伸的区段连接器(26)连接。桅杆部段(1)包括元件连接器(36)，每个元件连接器均延伸跨过元件(14)并将元件(14)连接在一起。元件连接器(36)布置在壁的内表面(12)和外表面(13)中的任一表面上，并且区段连接器(26)布置在另一表面上，每个元件连接器(36)均与区段连接器(26)中的至少一个区段连接器在桅杆部段(1)的径向方向上至少部分相对地延伸，使得壁安置在所述元件连接器(36)与区段连接器(26)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力涡轮机桅杆部段、风力涡轮机桅杆和组装方法
本专利技术涉及用于风力涡轮机的桅杆的部段、包括这种部段的风力涡轮机桅杆、以及用于组装用于风力涡轮机的桅杆的部段的方法。
技术介绍
随着时间的推移，对风力涡轮机的能量效率的改善致使涡轮机尺寸增加，从而需要高度和直径均增加的桅杆以对风力涡轮机进行支承。由于桅杆的大型尺寸，使得无法运输组装好的这种桅杆。因此，通常，桅杆在被就地组装之前就以部段的方式运输至安装地点，还使用了一种组装桅杆的方法。特别地，存在一些用于组装风力涡轮机桅杆的方法，在这些方法中，风力涡轮机的壁区段被运输至风力涡轮机的现场，并且然后借助于区段连接器进行组装以形成大致管状的、通常是圆柱形的或被截的桅杆元件，这些桅杆元件然后被借助于元件连接器依次组装在一起，以形成风力涡轮机桅杆。鉴于风力涡轮机桅杆的尺寸增加，需要改善这些桅杆的机械强度，以最大程度地降低使用中出现故障、特别是因压弯而出现故障的风险，同时将制造成本和组装时间保持至最小。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种具有延长的使用寿命的、可能具有很大高度的风力涡轮机桅杆，该风力涡轮机桅杆可以容易且快速地运输并且可以以较低的成本进行组装。为此目的，本专利技术涉及一种风力涡轮机桅杆部段，该风力涡轮机桅杆部段包括沿纵向方向延伸的中心纵向轴线，并且包括具有内表面和外表面的壁。桅杆部段包括至少两个管状的桅杆元件，这两个桅杆元件在纵向方向上堆叠并且在接合平面处边缘对边缘地布置，每个桅杆元件均包括至少两个壁区段，这两个壁区段通过沿着壁区段的纵向边缘延伸的区段连接器连接至彼此。桅杆部段还包括元件连接器，每个元件连接器均延伸跨过所述两个桅杆元件并将桅杆元件连接在一起。元件连接器布置在桅杆部段的壁的内表面和外表面中的一者上，并且区段连接器布置在桅杆部段的壁的内表面和外表面中的一者上，并且每个元件连接器均与区段连接器中的至少一个区段连接器在桅杆部段的径向方向上至少部分相对地延伸，使得壁至少部分地位于所述元件连接器与相对的区段连接器之间。根据特定的实施方式，桅杆部段包括以下特征中的一个或更多个特征，这些特征是单独考虑的或根据所有技术上可能的组合考虑的：-元件连接器布置在桅杆部段的外表面上，并且区段连接器布置在桅杆部段的内表面上；-每个元件连接器均与在纵向方向上相邻的至少两个区段连接器部分相对地延伸，这两个区段连接器中的一个区段连接器布置在两个桅杆元件之间的接合平面的上方，并且这两个区段连接器中的另一区段连接器布置在该接合平面的下方；-每个元件连接器均与对应的区段连接器相对地延伸了下述重叠高度，该重叠高度不超过桅杆元件的高度的20％，该区段连接器位于桅杆元件上；-每个元件连接器均在于单个桅杆元件上延伸的重叠区域中与对应的区段连接器径向相对地延伸；-每个区段连接器和/或每个元件连接器均呈平板的形式；-对于至少一个桅杆元件，桅杆元件在每个两个周向相邻的壁区段之间的接合处均包括在纵向方向上相邻的至少两个区段连接器；-每个区段连接器均具有沿着桅杆部段的高度恒定的宽度；-每个区段连接器均具有第一部分和第二部分，其中，第一部分与对应的元件连接器径向相对地延伸，第二部分不与元件连接器径向相对地延伸，第一部分的宽度严格大于第二部分的宽度；-每个区段连接器均延伸直至相邻的桅杆元件之间的接合平面；-每个区段连接器均延伸至与相邻的桅杆元件之间的接合平面相距一定距离处。-桅杆部段还包括加强件，每个加强件均与区段连接器布置在桅杆部段的同一表面上，并且加强件延伸跨过两个相邻的桅杆元件，每个元件连接器均与加强件在径向方向上相对地布置；-每个加强件在垂直于纵向方向的方向上均是长形的；-每个加强件均沿区段连接器的纵向延伸进行延伸；-每个加强件均与至少一个区段连接器重叠，并且特别地，由此，每个加强件均延伸跨过两个纵向相邻的区段连接器；-每个加强件均具有大于或等于区段连接器的宽度的宽度；-每个壁区段均包括至少一个中央面板和两个侧面板，侧面板与该中央面板或与每个中央面板形成一角度，这些侧面板包括壁区段的纵向边缘；-桅杆部段还包括中间连接器，该中间连接器布置成延伸跨过两个相邻的桅杆元件，并布置在两个周向相邻的元件连接器之间，所述中间连接器与元件连接器布置在桅杆部段的内表面和外表面中的同一表面上；-每个中间连接器均延伸跨过两个桅杆元件的两个纵向相邻的中央面板，并且每个区段连接器均延伸跨过两个相邻的桅杆元件中的至少一个桅杆元件的两个周向相邻的侧面板；-上桅杆元件的一个壁区段的纵向边缘位于下桅杆元件的沿纵向方向相邻的壁区段的纵向边缘的延伸中；-每个区段连接器均延伸跨过两个相邻的桅杆元件的两个周向相邻的侧面板；-相邻的桅杆元件相对于彼此成角度地偏移；-每个元件连接器均延伸跨过其中一个桅杆元件的两个周向相邻的侧面板并且延伸跨过另一个桅杆元件的中央面板；-桅杆部段呈具有多边形横截面的管状形状，该多边形的每个边限定了桅杆部段的小面。本专利技术还涉及一种包括如上所述的桅杆部段的风力涡轮机桅杆。本专利技术还涉及一种用于组装如前所述的桅杆部段的方法，该方法包括：-提供壁区段，并且借助于区段连接器将这些壁区段组装在一起，以形成桅杆元件；–在纵向方向上堆叠两个桅杆元件，并且借助于元件连接器将这两个桅杆元件连接至彼此。附图说明通过阅读仅作为示例而给出和参照附图而做出的以下描述，将更好地理解本专利技术，在附图中：-图1是风力涡轮机的示意性立体图；-图2是风力涡轮机桅杆部段的一部分的示意性立体图；-图3是图2中的桅杆部段的一部分的示意性分解立体图；-图4是从桅杆的外侧观察的图2中的桅杆部段的两个桅杆元件之间的接合区域的放大示意图；-图5是从桅杆的外侧观察的图2中的桅杆部段的两个桅杆元件之间的接合区域的放大示意图，其示出了元件连接器并且以虚线示出了与元件连接器部分相对地布置在桅杆部段内侧的区段连接器；-图6是从桅杆的内侧观察的与图5类似的视图，其示出了布置在桅杆的内侧的区段连接器并且以虚线示出了与区段连接器部分相对地布置在桅杆部段的外侧的元件连接器；-图7是变型桅杆部段的与图6类似的视图；以及-图8至图12是从桅杆的内侧观察的桅杆部段的两个桅杆元件之间的接合区域的放大示意图，其示出了布置在桅杆的内侧的区段连接器。具体实施方式在整个说明书中，“连接”被理解为通过连接元件进行的机械附接，并且特别是通过螺栓连接或螺钉连接进行的附接。因此，此术语不包括例如焊接或钎焊连接。使用螺栓或螺钉进行连接使能够通过根据强度和耐疲劳性要求选择螺栓或螺钉的位置和密度来对桅杆部段的疲劳行为进行最佳管理。另外，在桅杆部段和风力涡轮机桅杆内不存在焊缝避免了出现热影响区，这保证了钢的均匀性能并且消除了因这些热影响区而产生的薄弱点。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力涡轮机的桅杆部段(1)，所述桅杆部段(1)具有沿纵向方向延伸的纵向中心轴线(L)，并且所述桅杆部段(1)包括具有内表面(12)和外表面(13)的壁，/n所述桅杆部段(1)包括至少两个管状的桅杆元件(14)，所述桅杆元件(14)在所述纵向方向上堆叠并且在接合平面(P)处边缘对边缘地布置，每个桅杆元件(14)均包括至少两个壁区段(16)，所述壁区段(16)通过沿着所述壁区段(16)的纵向边缘延伸的区段连接器(26)连接至彼此，/n所述桅杆部段(1)还包括元件连接器(36)，每个元件连接器均延伸跨过所述两个桅杆元件(14)并且将所述桅杆元件(14)连接至彼此，/n所述元件连接器(36)布置在所述桅杆部段(1)的所述壁的所述内表面(12)和所述外表面(13)中的一者上，并且所述区段连接器(26)布置在所述桅杆部段(1)的所述壁的所述内表面(12)和所述外表面(13)中的另一者上，并且每个元件连接器(36)均与所述区段连接器(26)中的至少一个区段连接器在所述桅杆部段(1)的径向方向上至少部分相对地延伸，使得所述壁至少部分地安置在所述元件连接器(36)与相对的所述区段连接器(26)之间。/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桅杆部段(1)，所述桅杆部段(1)具有沿纵向方向延伸的纵向中心轴线(L)，并且所述桅杆部段(1)包括具有内表面(12)和外表面(13)的壁，
所述桅杆部段(1)包括至少两个管状的桅杆元件(14)，所述桅杆元件(14)在所述纵向方向上堆叠并且在接合平面(P)处边缘对边缘地布置，每个桅杆元件(14)均包括至少两个壁区段(16)，所述壁区段(16)通过沿着所述壁区段(16)的纵向边缘延伸的区段连接器(26)连接至彼此，
所述桅杆部段(1)还包括元件连接器(36)，每个元件连接器均延伸跨过所述两个桅杆元件(14)并且将所述桅杆元件(14)连接至彼此，
所述元件连接器(36)布置在所述桅杆部段(1)的所述壁的所述内表面(12)和所述外表面(13)中的一者上，并且所述区段连接器(26)布置在所述桅杆部段(1)的所述壁的所述内表面(12)和所述外表面(13)中的另一者上，并且每个元件连接器(36)均与所述区段连接器(26)中的至少一个区段连接器在所述桅杆部段(1)的径向方向上至少部分相对地延伸，使得所述壁至少部分地安置在所述元件连接器(36)与相对的所述区段连接器(26)之间。


2.根据权利要求1所述的桅杆部段(1)，其中，所述元件连接器(36)布置在所述桅杆部段(1)的所述外表面(13)上，并且所述区段连接器(26)布置在所述桅杆部段(1)的所述内表面(12)上。


3.根据权利要求1和2中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个元件连接器(36)均与在所述纵向方向相邻的至少两个区段连接器(26)部分相对地延伸，所述两个区段连接器(26)中的一个区段连接器布置在所述两个桅杆元件(14)之间的所述接合平面(P)的上方，并且所述两个区段连接器(26)中的另一区段连接器布置在所述接合平面(P)的下方。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个元件连接器(36)在下述重叠高度上与对应的区段连接器(26)相对地延伸：所述重叠高度不超过布置有所述区段连接器(26)的所述桅杆元件(14)的高度的20％。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个元件连接器(36)均在于单个桅杆元件(14)上延伸的重叠区域中与对应的区段连接器(26)径向相对地延伸。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个区段连接器(26)和/或每个元件连接器(36)均呈平板的形式。


7.根据权利要求1至6中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，对于至少一个桅杆元件(14)，所述桅杆元件(14)在每个两个周向相邻的壁区段(16)之间的接合处均包括在所述纵向方向上相邻的至少两个区段连接器(26)。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个区段连接器(26)均具有沿着所述桅杆部段(1)的高度恒定的宽度。


9.根据权利要求1至7中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个区段连接器(26)均具有第一部分(50)和第二部分(52)，所述第一部分(50)与对应的元件连接器(36)径向相对地延伸，所述第二部分(52)不与对应的元件连接器(36)径向相对地延伸，所述第一部分(50)的宽度严格大于所述第二部分(52)的宽度。


10.根据前述权利要求中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个区段连接器(26)均延伸直至相邻的桅杆元件(14)之间的所述接合平面(P)。


11.根据权利要求1至9中的任一项所述的桅杆部段(1)，其中，每个区段连接器(26)均延伸至与相邻的桅杆元件(14)之间的所述接合平面(P)相距一定距离处。

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【专利技术属性】
技术研发人员：比阿特丽斯·文图拉加西亚，迈克尔·格雷姆林，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