專利名稱:用于風(fēng)輪機(jī)的塔架部分、孔口覆蓋系統(tǒng)、用于制造塔架部分的方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的用于風(fēng)輪機(jī)的塔架部分,一種如權(quán)利要求24的前序部分所述的孔口覆蓋系統(tǒng),一種用于制造塔架部分的方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
本領(lǐng)域中已知的風(fēng)輪機(jī)通常包括風(fēng)輪機(jī)塔架和定位在該塔架之上的風(fēng)輪機(jī)引擎艙。如圖1所示,包括三個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)從引擎艙正面延伸出的低速軸連接到引擎艙。
風(fēng)輪機(jī)塔架通常包括一個(gè)安裝在另一個(gè)之上的多個(gè)圓形塔架部分,其中每個(gè)塔架部分均由被軋制成圓形且焊接以構(gòu)成閉環(huán)的鋼板制成。通過(guò)在風(fēng)輪機(jī)的制造廠內(nèi)將塔架部分焊接成可運(yùn)輸節(jié)段來(lái)組裝塔架部分。當(dāng)構(gòu)成風(fēng)輪機(jī)塔架的不同節(jié)段已被運(yùn)輸?shù)綄⒇Q立塔架的位置時(shí),通過(guò)法蘭接頭連接這些節(jié)段。
為了到達(dá)完全安裝好的風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)輪機(jī)塔架的頂部的引擎艙,塔架通常在塔架內(nèi)部具有梯子,并且在接近或位于塔架底部的塔架部分具有孔口以可進(jìn)入塔架內(nèi)部,并具有門以蓋住和密封此孔口。此塔架部分或塔架內(nèi)的其它環(huán)還具有用于例如電纜、燈具或其它物品的孔口??卓谕ǔMㄟ^(guò)在塔架部分內(nèi)火焰切割出孔口制成。
門孔口包括焊接在孔口內(nèi)部的邊緣上的厚的門框架,以補(bǔ)償由于孔口導(dǎo)致的塔架部分內(nèi)的強(qiáng)度的一些損失。但是由于焊接會(huì)減小塔架部分的疲勞限度并從而減小其強(qiáng)度,所以用于容納門的塔架部分也用比制成沒(méi)有門的強(qiáng)度基本相同的類似塔架部分所必需的板更厚的板制成。由于環(huán)具有均勻的厚度,所以大部分環(huán)要比必需的厚度厚。
此外,在本領(lǐng)域已知的風(fēng)輪機(jī)上,連接在塔架部分上的大部分設(shè)備例如門鉸鏈、通風(fēng)口用的覆蓋物、飛行報(bào)警燈、電纜固定裝置以及其它裝置通常通過(guò)焊接連接。這降低了塔架部分的疲勞限度,并且為了補(bǔ)償此強(qiáng)度損失,需要更厚的板和/或更大的門框架。
因此,已知的具有孔口的塔架部分具有非常沉重和復(fù)雜并因此制造昂貴的問(wèn)題。
國(guó)際專利申請(qǐng)WO-A 03/036085公開(kāi)了一種提供具有門孔口的類似塔架的方法。這里,鑄造的門框架焊接在標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)輪機(jī)塔架的門孔口內(nèi)。門框架上的任何連接例如門鉸鏈和鎖可與門框架一起鑄造。由于鑄鐵比制成風(fēng)輪機(jī)塔架的鋼脆,所以鑄鐵門框架必然要比門框由與塔架的剩余部分相同的鋼制成的情況重得多。
此外,鑄造機(jī)要比軋制機(jī)昂貴得多。制造這種鑄鐵門框架的設(shè)備在購(gòu)買和使用上要比軋制塔架部分的設(shè)備貴得多。
與軋制相比,鑄造在鑄鐵部件的設(shè)計(jì)以及制造方面都需要大量專業(yè)知識(shí),而軋制是更加常用和簡(jiǎn)單的過(guò)程。連接鑄鐵和規(guī)則鋼板所需的焊接技術(shù)也非常苛刻。
因此,國(guó)際專利申請(qǐng)WO-A 03/036085公開(kāi)的方案也具有非常沉重和復(fù)雜并因此制造昂貴的問(wèn)題。
此外,風(fēng)輪機(jī)塔架部分的重量在維護(hù)(管理)和運(yùn)輸上是重要的和日益增加的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是使具有孔口例如門孔口的風(fēng)輪機(jī)塔架部分的材料使用最少。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是簡(jiǎn)化制造具有孔口的風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法以便降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是尋求覆蓋塔架部分上的孔口而不會(huì)降低塔架部分的疲勞限度的方案。
本發(fā)明提供了一種塔架部分,其中孔口節(jié)段具有基本均勻的厚度,并且比壁節(jié)段的厚度厚。
通過(guò)使孔口節(jié)段具有基本均勻的厚度,該節(jié)段可用普通鋼板制造。在常用于制造塔架部分的質(zhì)量方面,鋼板在購(gòu)買時(shí)比較便宜并且較容易機(jī)械加工、軋制和焊接。
通過(guò)使孔口節(jié)段比壁節(jié)段厚,可向塔架部分的需要的部分提供強(qiáng)度。由此壁節(jié)段的厚度可與構(gòu)成沒(méi)有孔口的完整塔架部分時(shí)的厚度相同,這大大有助于使材料的消耗并從而使塔架部分的重量最小。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,術(shù)語(yǔ)“孔口”是指任何開(kāi)口例如任何形狀的孔口、間隙、狹縫或隙口。
還應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,術(shù)語(yǔ)“節(jié)段”是指從幾何圖形例如圓形塔架部分的幾何圖形中切除的角部分。
此外,應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,術(shù)語(yǔ)“厚度”是指例如圓形塔架部分的節(jié)段徑向范圍。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段和壁節(jié)段都用鋼板制成。鋼是堅(jiān)固的、剛性的和較便宜的具有良好軋制、機(jī)械加工和焊接質(zhì)量的材料,這使得其是制造現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)用塔架的塔架部分節(jié)段和塔架部分的優(yōu)選材料。此外,鋼具有良好的磁性品質(zhì),這使得可利用磁鐵將附件例如梯子、門、鉸鏈和燈具連接在塔架部分上。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,壁節(jié)段和孔口節(jié)段通過(guò)焊接連接。因此,可在它們之間實(shí)現(xiàn)牢固和剛性的接頭,并同時(shí)保持材料的消耗最少。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,塔架基本為圓形或者具有多邊形形狀。通過(guò)使塔架部分為圓形,根據(jù)本發(fā)明可使用最少的材料。風(fēng)輪機(jī)葉片上的風(fēng)壓會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲力矩,風(fēng)輪機(jī)塔架必然會(huì)承受該彎曲力矩。由于引擎艙可沿任何方向旋轉(zhuǎn)以總是面向風(fēng),所以塔架必然處處承受彎曲力矩。鑒于此,在現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)塔架中,圓形塔架是優(yōu)選的設(shè)計(jì)。
通過(guò)使塔架并從而使塔架部分為多邊形,可通過(guò)彎曲、壓制或者它們的組合形成塔架部分并因而形成壁節(jié)段和孔口節(jié)段。壓制或彎曲是有利的制造塔架部分的方法。
應(yīng)強(qiáng)調(diào),術(shù)語(yǔ)“圓形”或“多邊形”決不是將塔架部分局限為圓柱形。本發(fā)明涉及沿垂直方向是圓柱形的和非恒定直徑的形狀例如圓錐形的塔架部分。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段具有四條邊,這使得該孔口節(jié)段可用普通的板優(yōu)選為鋼板制成,這還使得孔口節(jié)段和壁節(jié)段具有較簡(jiǎn)單的制造過(guò)程。
但是,應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,這并不是將孔口節(jié)段局限于方形或矩形。如果塔架以及塔架部分為圓錐形,則孔口節(jié)段也可具有基本為圓錐形的形狀,因?yàn)榭卓诠?jié)段在底部應(yīng)比在頂部寬?;蛘邽榱藘?yōu)化材料的使用,有利地使孔口節(jié)段的側(cè)邊不是直的例如具有圓形拐角,或者通過(guò)遵循孔口的形狀,使側(cè)邊例如是圓的或者橢圓的一部分形狀。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,至少一個(gè)壁節(jié)段和至少一個(gè)孔口節(jié)段構(gòu)成環(huán)的節(jié)段,并且當(dāng)通過(guò)連接裝置將它們連接在一起時(shí)形成完整的360°的環(huán)。
孔口節(jié)段和壁節(jié)段都可由軋制板材形成,這降低了生產(chǎn)成本,因?yàn)閮蓚€(gè)節(jié)段可通過(guò)相同的生產(chǎn)方法形成,這降低了生產(chǎn)設(shè)備的投資。通過(guò)軋制,孔口節(jié)段可用與壁節(jié)段同質(zhì)量的鋼制成。這使得孔口節(jié)段和壁節(jié)段之間的接頭比在孔口節(jié)段用例如鑄鐵制成并且通過(guò)焊接連接的情況下形成的接頭堅(jiān)固得多。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段構(gòu)成完整的360°的塔架部分的5°-180°,優(yōu)選為30°-100°,并且最優(yōu)選為40°-80°。因而可得到包括孔口節(jié)段和壁節(jié)段的塔架部分的強(qiáng)度和重量之間的有利的關(guān)系。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,從至少一個(gè)孔口最寬的孔口節(jié)段的水平截面看時(shí),至少一個(gè)孔口節(jié)段的寬度比至少一個(gè)孔口的總寬度寬10%-500%,優(yōu)選50%-300%,并且最優(yōu)選100%-200%。
對(duì)于孔口節(jié)段的寬度范圍,可在塔架部分中有效地使用材料,并且補(bǔ)償由該孔口導(dǎo)致的強(qiáng)度損失。此外,孔口和與壁節(jié)段的連接處之間的距離足以避免很大的力作用在該連接處。
術(shù)語(yǔ)“水平”是指安裝在豎立的風(fēng)輪機(jī)塔架中的塔架部分的孔口節(jié)段。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,壁節(jié)段的外徑為1米到10米,優(yōu)選為2米到6米,并且最優(yōu)選為3米到5米。壁節(jié)段的外徑必須與在所述壁節(jié)段上方或下方的塔架部分的外徑一致。在給定的塔架高度、給定的風(fēng)輪機(jī)高度和塔架中的給定最大彎曲力矩下,在傳統(tǒng)風(fēng)輪機(jī)塔架的建造中主要存在兩個(gè)可被調(diào)節(jié)的因素即塔架的直徑和塔架部分的厚度。塔架的優(yōu)選設(shè)計(jì)可通過(guò)調(diào)節(jié)這兩個(gè)因素以通過(guò)使材料最少而獲得最堅(jiān)固的塔架。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段的至少兩個(gè)邊緣都帶有削尖部。通過(guò)使該邊緣帶有削尖部,可在孔口節(jié)段和壁節(jié)段之間實(shí)現(xiàn)平滑的接合,并與在孔口節(jié)段上方和下方的塔架平滑地接合。平滑接合是優(yōu)選的,因?yàn)槠錄](méi)有留有會(huì)聚集例如水、雪或灰塵的邊緣,并且可在不同的材料厚度之間實(shí)現(xiàn)有利的鏈接張緊方式。但是應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,削尖部不必是線性的。為了優(yōu)化應(yīng)力在不同材料厚度之間的接合部的分布,可有利地使削尖部為非線性的或部分非線性的。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段的凹邊和凸邊上的至少兩個(gè)相對(duì)邊緣都帶有削尖部,該削尖部的厚度與壁節(jié)段的厚度基本相等。通過(guò)削尖塔架的內(nèi)部和外部的邊緣,可在孔口節(jié)段和壁節(jié)段之間實(shí)現(xiàn)平滑的接合,并與在孔口節(jié)段的上部和下部的塔架部分平滑接合。這還可在節(jié)段連接部的內(nèi)部和外部實(shí)現(xiàn)基本相同的焊接縫,這可使塔架部分具有非常小的由焊接導(dǎo)致的內(nèi)部張力。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段的凹邊和凸邊上的所有四條邊都帶有削尖部。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段的節(jié)徑與壁節(jié)段的節(jié)徑基本相同。
術(shù)語(yǔ)“節(jié)徑”應(yīng)理解為是從俯視圖和仰視圖看時(shí)通過(guò)節(jié)段中間的圓的半徑,“中間”是指制成節(jié)段的軋制板材到內(nèi)側(cè)和外側(cè)的徑向距離相等。
通過(guò)使孔口節(jié)段在壁節(jié)段內(nèi)“居中”,可較容易地制造和組裝壁節(jié)段和孔口節(jié)段,因?yàn)榭卓诠?jié)段可在內(nèi)部和外部被同樣地削尖,并且在組裝期間可容易地確定孔口節(jié)段相對(duì)于壁節(jié)段的正確位置。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段的節(jié)徑小于壁節(jié)段的節(jié)徑。
通過(guò)使孔口節(jié)段的節(jié)徑小于壁節(jié)段的節(jié)徑,孔口節(jié)段可少量地定位在塔架部分中。這是有利的,因?yàn)檫@可使張力在塔架部分的內(nèi)部和外部之間均勻分布。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,壁節(jié)段的厚度為5毫米到120毫米,優(yōu)選為15毫米到90毫米,并且最優(yōu)選為20毫米到70毫米。
塔架以及壁節(jié)段的優(yōu)選設(shè)計(jì)被發(fā)現(xiàn)與節(jié)段的壁厚度和塔架的直徑有關(guān),以通過(guò)材料的最少使用獲得最堅(jiān)固的塔架。對(duì)于壁節(jié)段的厚度范圍,可實(shí)現(xiàn)材料在塔架中的有效使用。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段的厚度比壁節(jié)段的厚度厚10%-500%,優(yōu)選50%-250%,并且最優(yōu)選80%-180%。通過(guò)孔口節(jié)段的此厚度范圍,可在孔口節(jié)段厚度和其強(qiáng)度之間實(shí)現(xiàn)有利的關(guān)系。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,壁節(jié)段的高度為1米到10米,優(yōu)選為1.5米到5米,并且最優(yōu)選為2米到4米。此高度范圍可在壁節(jié)段高度、處理壁節(jié)段的能力以及其生產(chǎn)成本之間實(shí)現(xiàn)有利的關(guān)系。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口節(jié)段的高度與壁節(jié)段的高度基本相同。由此,可使不同節(jié)段的制造和連接過(guò)程簡(jiǎn)單。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,至少一個(gè)孔口節(jié)段中的至少一個(gè)孔口通過(guò)火焰切割制成?;鹧媲懈钍窃诎鍍?yōu)選為鋼板中形成孔口的便宜、快速并且較簡(jiǎn)單的工藝,火焰切割通常是用于切割較厚的鋼板的優(yōu)選方法。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,術(shù)語(yǔ)“火焰切割器”是指任何類型的等離子切割器、激光切割器或火焰切割器。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,至少一個(gè)孔口節(jié)段中的至少一個(gè)孔口是門孔口,并且門借助一個(gè)或多個(gè)磁性鉸鏈連接到孔口節(jié)段。通過(guò)利用磁性(磁力)將門的鉸鏈鏈接到孔口節(jié)段,該節(jié)段不會(huì)象例如焊接似的被內(nèi)部張力削弱。避免在孔口周圍的弱化是尤其優(yōu)選的,因?yàn)榱€集中在這里。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,門孔口基本為沿縱向具有垂直平行側(cè)邊和圓形端部的橢圓形。在現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)塔架中,這是優(yōu)選的門孔口設(shè)計(jì),因?yàn)槠涫刮kU(xiǎn)的應(yīng)力集中最小并從而允許材料的使用最少。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,至少一個(gè)孔口節(jié)段和/或至少一個(gè)壁節(jié)段通過(guò)軋制制成為基本圓形,因?yàn)檐堉剖怯糜谑箍杉庸ぐ逵绕涫卿摪逍纬蔀閳A形的優(yōu)選方法。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,塔架部分為塔架環(huán)。通過(guò)使塔架部分為單個(gè)塔架環(huán),塔架部分可容易地制造。
本發(fā)明還提供了一種用于覆蓋風(fēng)輪機(jī)塔架部分中的至少一個(gè)孔口的孔口覆蓋系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)蓋板,以及用于將所述系統(tǒng)連接到所述塔架部分的一個(gè)或多個(gè)連接裝置,其中連接裝置對(duì)塔架部分的疲勞限度沒(méi)有影響。
力線集中在孔口的周圍,如果通過(guò)例如利用焊接連接蓋,則塔架會(huì)在尤其需要強(qiáng)度的位置被削弱。此問(wèn)題可通過(guò)以不會(huì)影響塔架的疲勞限度并從而不會(huì)影響塔架的強(qiáng)度的方式連接孔口蓋解決。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,連接裝置是磁性裝置和/或粘接裝置。磁鐵和/或粘合劑是將附件如孔口蓋連接在塔架上的比較簡(jiǎn)單、可靠和便宜的方法。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,孔口覆蓋系統(tǒng)是具有通過(guò)磁性連接在塔架部分上的鉸鏈的門。當(dāng)孔口是門孔口時(shí),覆蓋孔口而不會(huì)降低塔架部分的疲勞限度的問(wèn)題會(huì)尤其顯著,因?yàn)殚T孔口往往是塔架中的最大的孔口,并且門通常位于塔架的底部,在那里應(yīng)力集中最大。使用孔口覆蓋系統(tǒng)以通過(guò)磁性鉸鏈將門連接到塔架上的效果尤其顯著。
本發(fā)明還提供了一種用于制造包括至少一個(gè)孔口節(jié)段和至少一個(gè)壁節(jié)段的風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法,用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法包括以下步驟形成小于完整的360°的環(huán)的至少一個(gè)壁節(jié)段;在孔口節(jié)段中形成孔口;將所述節(jié)段中的一個(gè)固定在固定裝置中;將另一個(gè)節(jié)段移動(dòng)到在所述固定裝置中的節(jié)段附近的位置;并通過(guò)連接裝置連接所述節(jié)段。通過(guò)此方法,可實(shí)現(xiàn)有利的制造具有孔口的塔架部分的過(guò)程。
通過(guò)使用固定裝置來(lái)固定壁節(jié)段或孔口節(jié)段,并然后將另一個(gè)節(jié)段定位在其可與該固定的節(jié)段接合的位置,提供了一種較簡(jiǎn)單的在連接期間穩(wěn)定該節(jié)段的方法,這可提供使節(jié)段之間的連接優(yōu)良的有利環(huán)境,尤其是如果該連接是通過(guò)焊接實(shí)現(xiàn)的。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法包括連接具有給定厚度的至少一個(gè)壁節(jié)段和至少一個(gè)孔口節(jié)段,該孔口節(jié)段具有基本均勻的厚度并且比所述壁節(jié)段的厚度厚。由此可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法,其中所述至少一個(gè)孔口節(jié)段和所述至少一個(gè)壁節(jié)段通過(guò)軋制制成。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法,其中所述孔口節(jié)段上的至少兩個(gè)邊緣都帶有削尖部。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法,其中所述孔口節(jié)段的凹邊和凸邊上的至少兩個(gè)相對(duì)邊緣都帶有削尖部,該削尖部的厚度與壁節(jié)段的厚度基本相同。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法,其中所述至少一個(gè)孔口節(jié)段和所述至少一個(gè)壁節(jié)段之間的連接包括焊接。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法,其中該固定裝置是軋制機(jī)或軋制機(jī)的一部分。通過(guò)使用軋制機(jī)在接合節(jié)段時(shí)固定壁節(jié)段或孔口節(jié)段,提供了一種不需要單獨(dú)固定裝置的方法,該方法同時(shí)省去了使用單獨(dú)固定裝置所帶來(lái)的成本。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法,其中在風(fēng)輪機(jī)的制造廠進(jìn)行制造。通過(guò)在制造廠制造風(fēng)輪機(jī),減少了不同風(fēng)輪機(jī)部件的運(yùn)輸和維護(hù)。
本發(fā)明還提供了塔架部分在風(fēng)輪機(jī)中形成一個(gè)或多個(gè)孔口如門開(kāi)口、電纜開(kāi)口及通風(fēng)或報(bào)警燈用開(kāi)口的應(yīng)用。由此,可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利的實(shí)施例。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分的方法的應(yīng)用,該風(fēng)輪機(jī)塔架部分用于在風(fēng)輪機(jī)中形成一個(gè)或多個(gè)孔口如門開(kāi)口、電纜開(kāi)口以及通風(fēng)或報(bào)警燈用開(kāi)口。由此,可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利的實(shí)施例。
下文將參照
本發(fā)明,在附圖中圖1示出大型現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī);圖2示出如從透視圖看到的包括具有門孔口的風(fēng)輪機(jī)塔架部分的風(fēng)輪機(jī)塔架的塔架部分的實(shí)施例;圖3示出如從側(cè)面看到的在通過(guò)門孔口中間的垂直截面圖中的具有門孔口的風(fēng)輪機(jī)塔架部分;圖4示出如從頂部看到的在通過(guò)門孔口中間的水平截面圖中的具有門孔口和門的風(fēng)輪機(jī)塔架部分;圖5示出包括兩個(gè)壁節(jié)段和兩個(gè)孔口節(jié)段的塔架部分的實(shí)施例;圖6示出包括兩個(gè)壁節(jié)段和一個(gè)孔口節(jié)段的塔架部分的實(shí)施例;圖7示出圓錐形塔架部分的實(shí)施例;圖8透視地示出風(fēng)輪機(jī)塔架部分的制造方法,其中帶有孔口節(jié)段的推車移動(dòng)到在帶有壁節(jié)段的固定裝置附近的位置;圖9示出包括其中孔口節(jié)段處于傾斜位置的推車的方法步驟;圖10示出其中孔口節(jié)段處于傾斜位置的推車移動(dòng)到合適位置以便與固定裝置中的壁節(jié)段接合的方法步驟;圖11示出其中壁節(jié)段與孔口節(jié)段接合的另一方法步驟;圖12透視地示出其中孔口節(jié)段定位在固定裝置中的風(fēng)輪機(jī)塔架部分的另一制造方法;以及圖13示出包括將壁節(jié)段降低到具有孔口節(jié)段的固定裝置中并連接該節(jié)段的另一方法步驟。
具體實(shí)施例方式
圖1示出安裝在地基18上的現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)1,該風(fēng)輪機(jī)包括具有門8的塔架2,該門通過(guò)鉸鏈23連接在塔架2上,和定位在塔架2頂部的風(fēng)輪機(jī)引擎艙3。包括三個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片5的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子4通過(guò)從引擎艙3正面延伸出的低速軸連接到引擎艙3。
風(fēng)輪機(jī)1的不同部件例如不同的塔架節(jié)段、引擎艙3和風(fēng)輪機(jī)葉片5通常被分離地運(yùn)輸?shù)桨惭b點(diǎn)并在那里組裝起來(lái)。
圖2示出風(fēng)輪機(jī)塔架2的下部部分,該下部部分包括具有用于容納門(未示出)的門孔口7的塔架部分6。在本發(fā)明的此實(shí)施例中,塔架部分6包括壁節(jié)段9和孔口節(jié)段10,這在此情況下使得塔架部分6構(gòu)成塔架環(huán)22。具有門孔口6的塔架部分6通過(guò)連接裝置例如螺釘、螺栓、鉚釘、膠粘或焊接接合到相鄰的塔架環(huán)22。在風(fēng)輪機(jī)塔架的正常使用中,塔架部分6焊接到在上方和下方的塔架環(huán)22上。在另一實(shí)施例中,塔架部分6的頂部和/或底部具有用于使用緊固件例如螺釘、螺栓、鉚釘?shù)葘⑺懿糠?連接到在上方的塔架環(huán)22和/或在下方的塔架環(huán)22或地基18的凸緣。另外,該圖示出在本發(fā)明的此實(shí)施例中,孔口節(jié)段10的高度基本與壁節(jié)段9相同。尺寸H示出術(shù)語(yǔ)高度應(yīng)被理解為是所關(guān)心的在完全豎直的風(fēng)輪機(jī)塔架2上的沿垂直方向延伸的對(duì)象。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,門孔口7可具有例如通過(guò)磁性鉸鏈連接到孔口節(jié)段10的門(未示出)。
圖2還示出風(fēng)輪機(jī)塔架2的一部分的圓形實(shí)施例,但是在另一實(shí)施例中,環(huán)以及塔架2可以是圓錐形的,直徑向上逐漸減小。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,壁節(jié)段9由較薄的板制成,該板被軋制成直徑由使用塔架部分6和塔架2的風(fēng)輪機(jī)1的大小確定的圓形。當(dāng)被軋制時(shí),壁節(jié)段9沒(méi)有構(gòu)成完整的360°的塔架部分6,而是具有用于容納至少一個(gè)孔口節(jié)段10的開(kāi)口。
孔口節(jié)段10由比制成壁節(jié)段9的板更厚的板制成,并且被軋制成直徑與壁節(jié)段9基本相同的環(huán)形。在孔口節(jié)段10被軋制之前或之后,利用火焰切割器或另外的金屬切割裝置在所述節(jié)段10上切出至少一個(gè)孔口7。
如果塔架部分6中需要多于一個(gè)孔口7,則將多于一個(gè)的孔口節(jié)段10焊接在至少一個(gè)壁節(jié)段9上,從而三個(gè)或更多個(gè)節(jié)段共同構(gòu)成完整的塔架部分6。例如,兩個(gè)孔口節(jié)段(例如門節(jié)段和電纜節(jié)段)相互水平緊鄰地定位并都連接到壁節(jié)段。
在另一實(shí)施例中,孔口節(jié)段10可具有多于一個(gè)孔口7。這例如是塔架部分6需要具有門和(用于主電纜、通風(fēng)或其它用途的)孔口兩者的情況(未示出)。
風(fēng)輪機(jī)塔架2還可具有多于一個(gè)具有孔口7的塔架部分6。這是例如接近或位于塔架底部的塔架部分6具有例如門孔口7而位于或接近塔架2頂部的另一塔架部分6具有一個(gè)或多個(gè)例如用于飛機(jī)報(bào)警燈(未示出)的孔口7的情況。
在本發(fā)明的此實(shí)施例中,附圖還示出當(dāng)壁節(jié)段9和孔口節(jié)段10通過(guò)一些連接裝置例如螺釘、螺栓、鉚釘、膠粘或優(yōu)選地焊接(未示出)接合時(shí),它們共同構(gòu)成完整的360°的基本為圓形的塔架部分6。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,塔架部分可以為具有至少三條邊的多邊形。
圖3在通過(guò)門孔口7中間的垂直截面圖中示出塔架部分6,該塔架部分包括壁節(jié)段9和具有門孔口7的孔口節(jié)段10。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,孔口節(jié)段10的凹邊和凸邊上的共四條邊具有削尖部11。在本發(fā)明的實(shí)施例中,孔口節(jié)段10的頂部和底部邊緣的削尖部11導(dǎo)致孔口節(jié)段10以與位于上方和下方的相鄰塔架環(huán)22相同的厚度結(jié)束。在頂部和底部邊緣上的削尖部11可有利地在孔口節(jié)段10被軋制成圓形之前實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,削尖部11可以是非線性的,例如具有橢圓的一部分的形狀,和/或在削尖部11和孔口節(jié)段10的完全材料厚度之間的邊緣可以是圓形。
圖4在通過(guò)門孔口7中間的水平截面中示出塔架部分6,該塔架部分包括壁節(jié)段9和具有門孔口7的孔口節(jié)段10。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,孔口節(jié)段10的凹邊和凸邊上的共四條邊具有削尖部11。在本發(fā)明的實(shí)施例中,孔口節(jié)段10的側(cè)邊上的削尖部11導(dǎo)致孔口節(jié)段10以與壁節(jié)段6相同的厚度結(jié)束。由于本領(lǐng)域中已知的傳統(tǒng)軋制機(jī)的工作方式,優(yōu)選在孔口節(jié)段10被軋制成圓形之后制成在孔口節(jié)段10的側(cè)邊上的削尖部11。
所示的孔口節(jié)段10用于容納一個(gè)門,從而孔口節(jié)段10僅具有一個(gè)孔口7。在本發(fā)明的此實(shí)施例中,孔口節(jié)段10的寬度大約為孔口7的寬度的三倍,其中孔口對(duì)稱地定位在孔口節(jié)段10中。尺寸W示出術(shù)語(yǔ)寬度應(yīng)被理解為節(jié)段的周邊延伸。如果孔口節(jié)段10中的孔口7是0.7m寬的門孔口7并且塔架部分6的外徑為例如4米,則孔口節(jié)段10可大約為2.1米寬,其在此情況下構(gòu)成完整的360°的塔架部分的大約60°。
在本發(fā)明的此實(shí)施例中,圖4還示出壁節(jié)段9和孔口節(jié)段10的節(jié)徑相同。尺寸P示出這些相同的節(jié)徑。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,孔口節(jié)段的節(jié)徑可小于壁節(jié)段的節(jié)徑。
孔口節(jié)段10的寬度由孔口節(jié)段10中的孔口7的大小和數(shù)量確定。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,如果孔口節(jié)段10具有一個(gè)孔口7,孔口節(jié)段10的寬度將大約為孔口7的寬度的3倍,這樣在水平方向上孔口7將基本位于孔口節(jié)段10的中間,并且孔口節(jié)段10的與孔口7的寬度基本相同的一部分位于該孔口的兩側(cè)。如果孔口節(jié)段10具有多于一個(gè)孔口7,則孔口節(jié)段10的寬度由這些孔口7的大小以及它們?cè)诳卓诠?jié)段10上的定位確定。
圖4還示出覆蓋孔口7的門8。在本發(fā)明的此實(shí)施例中,門8通過(guò)一個(gè)或多個(gè)鉸鏈連接到塔架部分6。鉸鏈可通過(guò)例如螺釘、螺栓、鉚釘、焊接等連接在塔架部分上,但是更優(yōu)選地,鉸鏈以不會(huì)削弱塔架部分6的非破壞性方式連接。非破壞性方式的連接可以通過(guò)磁鐵、粘接裝置例如膠水或者這兩者的組合實(shí)現(xiàn)。
圖5示出包括兩個(gè)壁節(jié)段9和兩個(gè)孔口節(jié)段10的塔架部分6的實(shí)施例。如果孔口7具有高于塔架環(huán)22的尺寸,則孔口7將通過(guò)例如將兩個(gè)塔架環(huán)22焊接在一起制成,每個(gè)塔架環(huán)包括具有構(gòu)成完整孔口7的一部分的切斷部的孔口節(jié)段10。
圖6示出包括兩個(gè)壁節(jié)段9和一個(gè)孔口節(jié)段10的塔架部分6的實(shí)施例。如果孔口7具有高于塔架環(huán)22的尺寸,則孔口7可通過(guò)例如將兩個(gè)壁節(jié)段9焊接在具有與這兩個(gè)壁節(jié)段9相同高度的一個(gè)孔口節(jié)段10上制成。
圖7示出圓錐形塔架部分6的實(shí)施例,其中孔口節(jié)段10的側(cè)面是直的但并不平行。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,孔口節(jié)段10的拐角可以是圓的,或者側(cè)邊可遵循孔口7的形狀,在此情況下側(cè)邊具有橢圓的一部分的形狀。壁節(jié)段9的形狀可與給定的孔口節(jié)段10的形狀相對(duì)應(yīng)。
圖8透視地示出風(fēng)輪機(jī)塔架部分的制造方法,其中帶有孔口節(jié)段的推車移動(dòng)到在帶有壁節(jié)段的固定裝置附近的位置。該圖還示出安裝有做好的壁節(jié)段9的軋制機(jī)13。
在本發(fā)明的此實(shí)施例中,軋制機(jī)13用作固定裝置12??卓诠?jié)段10通過(guò)門孔口7中的保持裝置15安裝和固定在推車14上。在本發(fā)明的此實(shí)施例中,推車14具有車輪16,以可通過(guò)推或拉推車14或使推車14具有驅(qū)動(dòng)裝置例如電動(dòng)機(jī)(未示出)或另一種電機(jī)使推車可移動(dòng)。
圖9示出固定的孔口節(jié)段10處于傾斜位置的推車14。在本發(fā)明的此實(shí)施例中,推車14的安裝孔口節(jié)段10的一部分例如借助于液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)或另一種電機(jī)(未示出)傾斜。
圖10示出孔口節(jié)段10處于傾斜位置的推車14移動(dòng)到這樣的位置,在該位置能夠優(yōu)選地通過(guò)焊接接合壁節(jié)段9和孔口節(jié)段10。
圖11示出仍安裝在固定裝置12中的壁節(jié)段9與孔口節(jié)段10接合,從而在本發(fā)明的此實(shí)施例中它們共同構(gòu)成完整的360°的塔架部分6。
圖12透視地示出孔口節(jié)段10定位在固定裝置17中的風(fēng)輪機(jī)塔架部分的另一制造方法。
孔口節(jié)段10所在的固定板19在頂部具有弓形邊緣20,該邊緣對(duì)應(yīng)于特定塔架部分6的外徑。
圖13示出包括將壁節(jié)段降低到帶有孔口節(jié)段的固定裝置中并連接該節(jié)段的另一方法步驟。
使用一些類型的吊裝裝置21將壁節(jié)段9降低到固定裝置17上的接合位置,孔口節(jié)段10已放置在該處。這些節(jié)段接合時(shí)構(gòu)成完整的360°的塔架部分6,該塔架部分可作為一個(gè)整體部件被從固定裝置17吊起。
附圖標(biāo)記列表1 風(fēng)輪機(jī)2 塔架3 引擎艙4 轉(zhuǎn)子5 葉片6 塔架部分7 孔口8 門9 壁節(jié)段10孔口節(jié)段11削尖部12固定裝置13軋制機(jī)14推車15保持裝置16車輪17固定裝置18地基19固定板20弓形邊緣21吊裝裝置22塔架環(huán)23鉸鏈
權(quán)利要求
1.一種用于風(fēng)輪機(jī)(1)的塔架部分(6),該塔架部分包括至少一個(gè)壁節(jié)段(9),和包括至少一個(gè)孔口(7)的至少一個(gè)孔口節(jié)段(10),所述壁節(jié)段(9)和所述孔口節(jié)段(10)通過(guò)連接裝置連接,其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)具有基本均勻的厚度并且比所述壁節(jié)段(9)的厚度厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)和所述壁節(jié)段(9)由鋼制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架部分(6),其特征在于,所述壁節(jié)段(9)和所述孔口節(jié)段(10)通過(guò)焊接連接。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述塔架部分(6)基本為圓形或具有多邊形形狀。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)具有四條邊。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述至少一個(gè)壁節(jié)段(9)和所述至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)構(gòu)成環(huán)的節(jié)段,并且在通過(guò)所述連接裝置將它們連接在一起時(shí)構(gòu)成完整的360°的環(huán)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)構(gòu)成完整的360°的塔架部分(6)的5°-180°,優(yōu)選為30°-100°,并且最優(yōu)選為40°-80°。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,從所述至少一個(gè)孔口(7)最寬的所述孔口節(jié)段(10)的水平截面看時(shí),所述至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)的寬度比所述至少一個(gè)孔口(7)的總寬度寬10%-500%,優(yōu)選50%-300%,并且最優(yōu)選100%-200%。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述壁節(jié)段(9)的外徑為1米至10米,優(yōu)選為2米至6米,并且最優(yōu)選為3米至5米。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)上的至少兩條邊緣都帶有削尖部(11)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(1)的凹邊和凸邊上的至少兩個(gè)相對(duì)邊緣都帶有削尖部(11),該削尖部的厚度與所述壁節(jié)段(9)的厚度基本相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)的凹邊和凸邊兩者上的所有四個(gè)邊緣都帶有削尖部(11)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)的節(jié)徑與所述壁節(jié)段(9)的節(jié)徑基本相等。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)的節(jié)徑小于所述壁節(jié)段(9)的節(jié)徑。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述壁節(jié)段(9)的厚度為5毫米到120毫米,優(yōu)選為15毫米到90毫米,并且最優(yōu)選為20毫米到70毫米。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)的厚度比所述壁節(jié)段(9)的厚度厚10%-500%,優(yōu)選50%-250%,并且最優(yōu)選80%-180%。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述壁節(jié)段(9)的高度為1米到10米,優(yōu)選為1.5米到5米,并且最優(yōu)選為2米到4米。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)的高度與所述壁節(jié)段(9)的高度基本相同。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)中的所述至少一個(gè)孔口(7)是通過(guò)火焰切割制成的。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)中的所述至少一個(gè)孔口(7)是門孔口(7),并且門(8)借助一個(gè)或多個(gè)磁性鉸鏈(23)連接到所述孔口節(jié)段(10)。
21.根據(jù)前面權(quán)利要求20所述的塔架部分(6),其特征在于,所述門孔口(7)基本為沿縱向具有垂直平行側(cè)邊和圓形端部的橢圓形。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)和/或所述壁節(jié)段(9)通過(guò)軋制制成為基本圓形。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6),其特征在于,所述塔架部分(6)為塔架環(huán)(22)。
24.一種用于覆蓋根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪機(jī)(1)用塔架部分(6)中的至少一個(gè)孔口(7)的孔口覆蓋系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)蓋板,和用于將所述系統(tǒng)連接到所述塔架部分(6)的一個(gè)或多個(gè)連接裝置,其中,所述連接裝置對(duì)所述塔架部分(6)的疲勞限度沒(méi)有影響。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的孔口覆蓋系統(tǒng),其特征在于,所述連接裝置是磁性裝置和/或粘接裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的孔口覆蓋系統(tǒng),其特征在于,所述孔口覆蓋系統(tǒng)是具有通過(guò)磁性連接到所述塔架部分(6)的鉸鏈(23)的門(8)。
27.一種用于制造包括至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)和至少一個(gè)壁節(jié)段(9)的風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,所述方法包括以下步驟形成小于完整的360°的環(huán)的所述至少一個(gè)壁節(jié)段(9);在所述孔口節(jié)段(10)中形成孔口(7);將所述節(jié)段(9,10)中的一個(gè)固定在固定裝置(12,17)中;將另一個(gè)節(jié)段(9,10)移動(dòng)到在所述固定裝置(12,17)中的所述節(jié)段(9,10)附近的位置;以及通過(guò)連接裝置連接所述節(jié)段(9,10)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,其特征在于,所述方法包括連接具有給定厚度的至少一個(gè)壁節(jié)段(9)和至少一個(gè)孔口節(jié)段(10),該孔口節(jié)段具有基本均勻的厚度并且比所述壁節(jié)段(9)的厚度厚。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)和所述至少一個(gè)壁節(jié)段(9)通過(guò)軋制制成。
30.根據(jù)權(quán)利要求27到29中任一項(xiàng)所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)上的至少兩個(gè)邊緣都帶有削尖部(11)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,其特征在于,所述孔口節(jié)段(10)的凹邊和凸邊上的至少兩個(gè)相對(duì)邊緣都帶有削尖部(11),該削尖部的厚度與所述壁節(jié)段(9)的厚度基本相同。
32.根據(jù)權(quán)利要求27到31中任一項(xiàng)所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)和所述至少一個(gè)壁節(jié)段(9)之間的連接包括焊接。
33.根據(jù)權(quán)利要求27到32中任一項(xiàng)所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,其特征在于,所述固定裝置(12,17)是軋制機(jī)(13)或軋制機(jī)的一部分。
34.根據(jù)權(quán)利要求27到33中任一項(xiàng)所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法,其特征在于,在風(fēng)輪機(jī)的制造廠進(jìn)行制造。
35.根據(jù)權(quán)利要求1到23中任一項(xiàng)所述的塔架部分(6)在風(fēng)輪機(jī)(1)中形成一個(gè)或多個(gè)孔口(7)如門開(kāi)口、電纜開(kāi)口及通風(fēng)或報(bào)警燈用開(kāi)口的應(yīng)用。
36.根據(jù)權(quán)利要求27到34中任一項(xiàng)所述的用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法的應(yīng)用,該風(fēng)輪機(jī)塔架部分用于在風(fēng)輪機(jī)(1)中形成一個(gè)或多個(gè)孔口(7)如門開(kāi)口、電纜開(kāi)口以及通風(fēng)或報(bào)警燈用開(kāi)口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)輪機(jī)(1)的塔架部分(6),該塔架部分包括至少一個(gè)壁節(jié)段(9)和包括至少一個(gè)孔口(7)的至少一個(gè)孔口節(jié)段(10)。該壁節(jié)段(9)和孔口節(jié)段(10)通過(guò)連接裝置連接,該孔口節(jié)段(10)具有基本均勻的厚度并且比該壁節(jié)段(9)的厚度厚。本發(fā)明還涉及一種用于覆蓋風(fēng)輪機(jī)(1)用風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)中的至少一個(gè)孔口(7)的孔口覆蓋系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括蓋板和用于將所述系統(tǒng)連接到塔架部分(6)上的連接裝置,其中該連接裝置對(duì)該塔架部分(6)的疲勞限度沒(méi)有影響。此外,本發(fā)明涉及一種用于制造風(fēng)輪機(jī)塔架部分(6)的方法及其應(yīng)用。
文檔編號(hào)E04H12/00GK101057074SQ200480044379
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者J·克斯騰森 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司