塔架部段、运输系统及相关方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于运输风力涡轮机的塔架部段的方法，该方法包括以下步骤：提供适于以预定的运输位置运输的塔架部段，其中，塔架部段在处于运输位置时具有沿水平方向延伸的纵向轴线(L)和沿着该纵向轴线(L)延伸的壁，其中，塔架部段适于在运输位置中处于无应力状态时采用第一竖向高度(h1)；将变形力(F、F1、F2)施加至壁，以使塔架部段的至少一部分弹性变形，使得塔架部段在运输位置中处于弹性变形状态时采用比第一竖向高度(h1)小的第二竖向高度(h2)；以及将塔架部段锁定在弹性变形状态。以及将塔架部段锁定在弹性变形状态。以及将塔架部段锁定在弹性变形状态。

【技术实现步骤摘要】
塔架部段、运输系统及相关方法


[0001]本专利技术涉及用于运输风力涡轮机所用的塔架部段的方法。本专利技术还涉及用于风力涡轮机的对应塔架部段，涉及用于保持和运输塔架部段的运输装置并且涉及用于在安装现场处安装风力涡轮机的方法。

技术介绍

[0002]根据现有技术，用于运输风力涡轮机所用的塔架部段的方法是众所周知的。在这样的方法中，大多具有预先组装的连接器凸缘的塔架部段被保持处于运输位置，使得塔架部段的纵向轴线大致水平并且塔架部段具有在该位置限定总行驶高度的竖向高度。处于该运输位置的塔架部段还具有与竖向高度和纵向轴线正交的水平宽度，并且该水平宽度限定总行驶宽度。
[0003]管理公共道路运输的国家法规特别规定了最大可容许行驶宽度和行驶高度。在许多情况下，最大可容许行驶宽度大于车辆包括其货物的最大可容许行驶高度。例如，在德国，在无需诸如警察护送的附加保护措施的情况下允许的最大行驶宽度为5m。另一方面，由于桥梁等原因，容许的最大行驶高度仅为4.3m。由于塔架部段的横截面在很多情况下是对称的这一事实，因此对可容许行驶高度的限制导致行驶宽度也必然被减小。因此，塔架部段的横截面面积在总体上是有限的，并且在运输塔架部段时可容许行驶宽度尤其未被充分利用。塔架部段的壁厚度通常在这方面会增加，目的是确保塔架部段即使在横截面面积有限的情况下也具有足够的稳定性和承载能力，甚至对于大型机舱也是如此。随之而来的额外重量又使得塔架部段的运输和搬运变得更加困难。
[0004]在许多情况下，塔架部段沿着纵向轴线分离成两部分，目的是安装包括这些塔架部段的风力涡轮机，否则这些塔架部段将会超过处于运输位置的最大可容许行驶高度。然后，分离的塔架部段必须在安装现场处组装，这是昂贵且费时的。由此产生的两个结合部导致塔架部段变弱并且因此导致承载能力的整体降低。与具有一体式塔架部段的较小塔架相比，将分离的塔架部段连结在一起还需要更多的组装时间并且因此需要附加的成本。与由轧制钢管制成的较小塔架相比，使塔架部段分离也会在最初导致更高的生产成本。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是尽可能克服从现有技术中已知的缺点。更具体地，本专利技术的目的是提供一种用于运输塔架部段的方法，该方法允许优化使用由法律规定的可容许行驶高度和行驶宽度，使得可以运输下述塔架部段：对于这些塔架部段，可以避免纵向分离的不利影响。本专利技术的另一目的是提供一种用于运输塔架部段的运输系统并且特别地利用一种新颖的方法，以及提供一种用于在安装现场处安装具有这种塔架部段的风力涡轮机的方法。
[0006]本专利技术利用下述各者来实现其目的：根据权利要求1的用于运输塔架部段的方法，根据权利要求16和权利要求19的用于风力涡轮机的塔架部段，根据权利要求20的运输系
统，以及根据权利要求21的用于安装风力涡轮机的方法。
[0007]本专利技术通过包括以下步骤的方法来实现最初关于用于运输风力涡轮机所用的塔架部段的方法所指定的目的：
[0008]A)提供适于以预定的运输位置运输的塔架部段，其中，塔架部段在处于运输位置时具有沿水平方向延伸的纵向轴线和沿该纵向轴线延伸的壁，其中，塔架部段适于在运输位置中处于无应力状态时采用第一竖向高度，
[0009]B)对壁施加变形力，以使塔架部段的至少一部分弹性变形，使得塔架部段在运输位置中处于弹性变形状态时采用比第一竖向高度小的第二竖向高度，以及
[0010]C)将塔架部段锁定在弹性变形状态。
[0011]本专利技术含义内的第一竖向高度和第二竖向高度各自限定塔架部段沿着其纵向轴线的最大高度。借助于根据本专利技术的方法，风力涡轮机的塔架部段因此可以在运输位置中处于弹性变形状态时通过弹性变形、即通过该塔架部段采用第二竖向高度而沿竖向方向变平，该第二竖向高度小于第一竖向高度。
[0012]在大多数情况下，最大可容许行驶宽度大于最大可容许行驶高度，本专利技术人有利地利用了这一事实，因为根据本专利技术的方法，塔架部段至少在其一部分中发生弹性变形，使得该塔架部段在运输位置中的竖向高度降低。在根据本专利技术的方法中，弹性变形也以下述方式执行：导致行驶宽度增加的任何弹性变形不超过可容许行驶宽度。因此，行驶高度、即处于运输位置的塔架部段的竖向高度可以从第一竖向高度降低至第二竖向高度，该第二竖向高度特别地符合关于行驶高度的国家规定。风力涡轮机的尺寸因此可以关于该风力涡轮机的横截面面积进行最大化。
[0013]该方法优选地包括以下步骤中的一者或两者：D)提供用于保持和运输处于运输位置的塔架部段的运输系统，和/或E)例如如果塔架部段尚未设置成处于运输位置，则使塔架部段移动到运输系统上处于运输位置。在根据本专利技术的方法中，通过提供运输系统使得搬运塔架部段变得更容易，并且可以牢固地保持和运输塔架部段。
[0014]还优选地是，在步骤B)之前执行步骤D)和E)中的一者或两者，使得在运输位置中将变形力施加至壁。特别地，通过塔架部段已经移动到运输位置中并且优选地在运输系统上固定就位，步骤B)和C)变得更容易。
[0015]还优选地是，壁包括可流动的材料，并且借助于变形力在塔架部段中引起的应力小于该材料的0.2％试验应力和/或弹性极限。
[0016]材料开始屈服的机械应力被称为弹性极限或屈服点。高于弹性极限的任何应力都会导致永久的塑性变形，并且材料可能会在不太剧烈地增加的应力下或甚至在正在减小的应力下变形。在拉伸应力的情况下，这被称为屈服强度，或者，如果无法准确地确定发生屈服的精确点，则被称为试验应力。0.2％试验应力是单轴机械应力，在该单轴机械应力下，在应力移除之后相对于样品初始长度的永久伸长率为0.2％。与弹性极限相比，可以清楚地确定0.2％试验应力，特别地在沉淀硬化材料比如铝合金的情况下。
[0017]因此可以有效地防止壁的超过0.2％的塑性变形。为了达到实现充分降低行驶高度的目的，有利的是，选择变形力使得由该变形力引起的应力接近但不超过弹性极限或0.2％试验应力。
[0018]借助于变形力在塔架部段中引起的应力优选地在材料的屈服点或0.2％试验应力
的从40％至95％的范围内，并且特别优选地在从50％至90％的范围内。在这些范围内，仍然具有足够的可能性确保由运输和其他此类不可预见的情况产生的冲击载荷不会导致塔架部段的不期望的塑性变形。
[0019]根据本专利技术的优选实施方式，塔架部段具有对称的、特别是圆形的、椭圆形的或多边形的横截面，该横截面具有区域中心，其中，变形力沿区域中心的方向引入到塔架部段的壁中。具有区域中心的圆形的、椭圆形的或多边形的横截面具有以下优点：通过避免尖锐边缘或避免通常的边缘，减少了凹口应力并且增加了塔架部段的弹性和承载能力。特别地，作用在壁上的力可以更好地分布在整个壁上，该壁沿纵向轴线的方向围绕横截面延伸。在本专利技术的含义内，横截面可以沿着纵向轴线是恒定的或可变的。如本文中所述的塔架部段的横截面也可以沿着整个纵向轴线存在，或仅在纵向轴线的一部分中存在，并且例如可以彼此组合。壁优选地以封闭形式设置。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运输风力涡轮机(100)的塔架部段(112、114、116)的方法，所述方法包括以下步骤：A)提供适于以预定的运输位置运输的塔架部段(112、114、116)，其中，所述塔架部段(112、114、116)在处于所述运输位置时具有沿水平方向延伸的纵向轴线(L)和沿着所述纵向轴线(L)延伸的壁(120)，其中，所述塔架部段(112、114、116)适于在所述运输位置中处于无应力状态时采用第一竖向高度(h1)，B)将变形力(F、F1、F2)施加至所述壁(120)以使所述塔架部段(112、114、116)的至少一部分弹性变形，使得所述塔架部段(112、114、116)在所述运输位置中处于弹性变形状态时采用比所述第一竖向高度(h1)小的第二竖向高度(h2)，以及C)将所述塔架部段(112、114、116)锁定在所述弹性变形状态。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：D)提供用于保持和运输处于所述运输位置的所述塔架部段(112、114、116)的运输系统(148)，和/或E)使所述塔架部段(112、114、116)移动到所述运输系统(148)上处于所述运输位置。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤B)之前执行步骤D)和/或E)中的一者或两者，使得在所述运输位置中将所述变形力(F、F1、F2)施加至所述壁(120)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述壁(120)包括能够流动的材料，并且借助于所述变形力(F、F1、F2)在所述塔架部段(112、114、116)中引起的应力小于所述材料的0.2％试验应力和/或弹性极限。5.根据权利要求4所述的方法，其中，借助于所述变形力(F、F1、F2)在所述塔架部段(112、114、116)中引起的应力在所述材料的屈服点或所述0.2％试验应力的从40％至95％的范围内，更优选地在所述材料的所述屈服点或所述0.2％试验应力的从50％至90％的范围内。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述塔架部段(112、114、116)具有对称的、特别是圆形的、椭圆形的或多边形的横截面(121)，所述横截面(121)具有区域中心(M)，并且所述变形力(F、F1、F2)沿所述区域中心(M)的方向引入到所述塔架部段(112、114、116)的所述壁(120)中。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，所述壁(120)具有两个边缘区域(122)，所述边缘区域(122)各自具有沿纵向轴线(L)延伸的边缘(124)并且沿周向方向彼此间隔开，并且其中，所述边缘(124)在所述塔架部段(116)弹性变形时被导引超过彼此，使得所述边缘区域(122)在所述塔架部段(116)处于所述弹性变形状态时彼此交叠。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述塔架部段(112、116)沿着所述纵向轴线(L)具有恒定的横截面，特别是圆形的、椭圆形的或多边形的横截面(121)，并且所述塔架部段(112、116)依据步骤B)沿着所述塔架部段(112、116)的所述纵向轴线(L)弹性变形。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
其中，所述塔架部段(114)至少在其一部分中渐缩，使得高度(h1)是所述运输位置中的最大高度，并且所述塔架部段(114)仅在沿所述纵向轴线(L)的方向与高度(h1)相邻的区域中依据步骤(B)弹性变形。10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述变形力(F、F1、F2)通过至少一个张紧系统(130、132)引入到所述塔架部段(112、114、116)的所述壁(120)中，所述至少一个张紧系统(130、132)联接至所述塔架部段(112、114、116)的多个对应的载荷引入元件(128、129)。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述张紧系统(130、132)具有多个拉杆，所述多个拉杆各自在所述拉杆的端部处具有两个联接部段，并且所述拉杆在所述拉杆的每个联接部段处联接至所述塔架部段(112、114、116)的对应的载荷引入元件(128、129)，其中，用于弹性变形的所述变形力(F、F1、F2)借助于所述拉杆引入到所述载荷引入元件(128、129)和所述壁(120)中，并且/或者所述张紧系统(130、132)具有联接至所述塔架部段(112、114、116)的至少两个载荷引入元件(128、129)的张紧带或张紧缆(130)，其中，用于弹性变形的所述变形力(F、F1、F2)借助于所述张紧缆(130)引入到所述载荷引入元件(128、129)和所述壁(120)中。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述塔架部段(112、114、116)的至少一部分的弹性变形所用的所述变形力(F、F1、F2)借助于所述张紧系统(130、132)而与所述纵向方向(L)正交地引入到载荷引入元件(128、129)中，所述载荷引入元件(128、129)优选地被设计为焊接板(129)和/或螺栓装置(128)。13.根据权利要求10至12中的任一项所述的方法，其中，所述变形力(F、F1、F2)借助于马达驱动的线缆牵引器或链式起重机或绞缆机(132)由所述张紧系统(130、132)引入到对应的所述载荷引入元件(128、129)中。14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括下述步骤：在所述塔架部段(112、114、116)中布置和/或固定加强构件以便沿竖向方向加固所述塔架部段(112、114、116)，并且其中，所述加强构件优选地在弹性变形之前布置在所述塔架部段(112、114、116)中。15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：