海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装的制作方法

1.本发明涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种能够稳定地执行塔筒整体立式运输与吊装的海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装。


背景技术：

2.在建设海上风电场时，需要先用风电安装船运输大量的塔筒。目前，海上风电海施工交付技术存在以下问题：转运接驳的施工作业等待时间太长。这是因为海上风电海施工要求在六级风速以下的气候条件才能施工，运输船在机位点寻找合适位置定泊，等待合适的天气窗口，将塔筒部件过驳到风电安装船上，运输船在涌浪较大时无法进行部件起吊，导致整个施工交付效率低下、成本不可控。另外，现有技术中通常采用分段或平放式运输，以确保运输的安全性。但是，采用分段或平放式运输不仅会占据大量的甲板空间，使得甲板容纳塔筒的数量少，而且转运接驳的时间也很长。
3.所以，为了减少转运接驳时间，可考虑塔筒整体直立式运输。塔筒直立式运输是指塔筒在码头拼装呈大约95m或更高的单独一段，并采用与风电安装船的甲板大致垂直的姿态进行立式运输。与塔筒平放式运输相比，能够提高风电安装船的甲板能容纳塔筒的数量。然而，由于塔筒体积较大，而且塔筒呈筒状结构、高度较高，因此，塔筒整体直立式运输面临较强的海风时存在塔筒倾倒的风险。
4.因此，亟需一种能够在海上稳定地执行塔筒整体立式运输与吊装的塔筒固定装置及塔筒运输工装。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够的稳定地执行塔筒整体立式运输与吊装的海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装。
6.根据本发明的一方面，提供一种海上风电安装船用塔筒固定装置，该海上风电安装船用塔筒固定装置包括：定位机构，用于固定在所述海上风电安装船的甲板上，并包括固定法兰和围绕所述固定法兰的定位器；导向机构，位于定位机构的上方，并包括导向板、形成于导向板中的导向孔和围绕导向孔的夹持器，其中，导向孔位于固定法兰的正上方，导向孔的直径大于塔筒的直径，并且固定法兰的直径与塔筒的底部法兰的直径相同，如此使得塔筒穿过导向机构的导向孔，在定位器的辅助下塔筒的底部法兰与固定法兰对接，通过定位器在下方调整底部法兰的位置以使得塔筒的底部法兰与固定法兰精确对准，并且通过夹持器在上方夹持塔筒的筒壁对塔筒水平位置进行微调，将塔筒的底部法兰和固定法兰利用诸如螺栓的紧固件安装到一起，从而稳定地固定塔筒，有效地解决了塔筒整体立式运输不稳定的问题。
7.根据本发明的示例性实施例，海上风电安装船用塔筒固定装置还可包括支撑架，支撑架将导向板支撑在定位机构的上方。
8.根据本发明的示例性实施例，夹持器可包括：第一可伸缩部，第一可伸缩部围绕导
向孔沿圆周方向呈放射状布置，并且第一可伸缩部的固定端设置在导向板的上表面上；夹持滚轮，夹持滚轮可旋转地设置在第一可伸缩部的自由端。该夹持器可夹持塔筒的筒壁以对塔筒的位置进行微调同时在运输期间可提供为塔筒横向支撑，进一步确保塔筒稳固固定；并且夹持滚轮在塔筒下放期间随着塔筒的筒壁进行旋转运动，防止刮伤塔筒的筒壁。
9.根据本发明的示例性实施例，夹持器还可包括导向滑块，导向滑块靠近夹持滚轮设置在夹持器上，导向滑块具有倾斜引导表面，以引导塔筒顺利地进入导向孔中。
10.根据本发明的示例性实施例，定位机构还可包括多个支撑梁，多个支撑梁围绕固定法兰沿圆周方向呈放射状分布以支撑固定法兰。
11.根据本发明的示例性实施例，定位器可包括第二可伸缩部，第二可伸缩部围绕固定法兰沿圆周方向呈放射状布置，并且第二可伸缩部的固定端设置在相应的支撑梁上，以通过定位器来调整塔筒的底部法兰对准固定法兰。
12.根据本发明的示例性实施例，定位器还可包括定位滑块，定位滑块设置在第二可伸缩部的自由端，定位滑块具有倾斜引导表面，以引导塔筒下放至固定法兰上。
13.根据本发明的另一方面，提供一种海上风电安装船用塔筒运输工装，该海上风电安装船用塔筒运输工装包括如上所述的海上风电安装船用塔筒固定装置，海上风电安装船用塔筒固定装置的数量为一个或更多个。可根据风电安装船的甲板尺寸和安装空间来合理地设置海上风电安装船用塔筒固定装置的数量，使得该海上风电安装船用塔筒运输工装适用范围更广。
14.根据本发明的示例性实施例，该海上风电安装船用塔筒运输工装还可包括滑动机构，导向机构相对于滑动机构在水平方向上可滑移地连接至滑动机构，以对导向孔执行初步调节以使其大致对准固定法兰。
15.根据本发明的示例性实施例，滑动机构可包括滑动支撑平台和第三可伸缩部，第三可伸缩部的固定端固定至滑动支撑平台，第三可伸缩部的自由端连接至导向板的边缘部。
16.根据本发明的示例性实施例，多个海上风电安装船用塔筒固定装置的导向机构的导向板可形成为一体，如此可使得导向板的结构更为简单。
17.根据本发明的示例性实施例，多个第三可伸缩部围绕导向板的外周分布。采用本发明的海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装可稳定地实现塔筒整体立式运输与吊装、能够缩短塔筒设备调试时间、提高运输与吊装效率，并且能够降低运输及吊装费用等。
附图说明
18.下面结合附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的以上和其它特点及优点将变得更加清楚，附图中：
19.图1是示出了根据本发明的示例性实施例的海上风电安装船用塔筒运输工装的结构示意图；
20.图2是示出了根据本发明的示例性实施例的海上风电安装船用塔筒运输工装的结构示意图；
21.图3是图1中示出的a部的放大图；
22.图4是图1中示出的b部的放大图；
23.图5是示出了根据本发明的示例性实施例的海上风电安装船用塔筒运输工装的滑动机构和导向机构的平面图；
24.图6是示出了海上风电安装船用塔筒固定装置的定位机构的平面图。
25.附图标号说明：
26.1：支腿，2：主撑杆；3：加强杆；4：第一支撑肘板；4’：第二支撑肘板；5：滑动支撑平台；6：第三可伸缩部；7：滑动支撑板；8：导向板；9：夹持器；10：第一可伸缩部；11：夹持滚轮；12：导向滑块；13：滚轮滑道：14：导向孔；15：支撑梁；16：定位滑块；17：第二可伸缩部；18：人员通道，19：固定法兰；20：定位器；21：支撑架。
具体实施方式
27.现在将参照附图更全面的描述本发明的实施例，在附图中示出了本发明的示例性实施例。
28.根据本发明的示例性实施例，提供一种能够稳定地实现塔筒整体直立式运输的海上风电安装船用塔筒固定装置以及包括该海上风电安装船用塔筒固定装置的海上风电安装船用塔筒运输工装。
29.参照图1至图6，根据本发明的示例性实施例的海上风电安装船用塔筒固定装置包括导向机构和定位机构。定位机构，用于固定在海上风电安装船的甲板上，并包括固定法兰19和围绕固定法兰19的定位器20。导向机构位于定位机构的上方，并包括导向板8、形成于导向板8中的导向孔14和围绕导向孔14的夹持器9。其中，导向孔14位于(或大致位于)固定法兰19的正上方，导向孔14的直径大于塔筒的直径，并且固定法兰19的直径与塔筒的底部法兰的直径相同。
30.导向孔14用于引导塔筒进入该海上风电安装船用塔筒固定装置中，通过将导向孔14的直径大于塔筒的直径，可确保塔筒能够通过该导向孔14。固定法兰19用于固定塔筒的底部法兰，导向孔14与固定法兰19的数量和位置相对应，可根据实际需求以及海上风电安装船的甲板尺寸合理设置导向孔14和固定法兰19的数量，以期提高塔筒运输量和运输效率。
31.定位器20和夹持器9用于调整塔筒的位置以使塔筒的底部法兰与固定法兰19精确地对准。海上风电安装船用塔筒固定装置使得：塔筒穿过导向机构的导向孔14，在定位器20的辅助下塔筒的底部法兰与固定法兰19对接，通过定位器20在下方调整底部法兰的位置以使得塔筒的底部法兰与固定法兰19精确对准，并且通过夹持器9在上方夹持塔筒的筒壁对塔筒水平位置进行微调，将塔筒的底部法兰和固定法兰19利用诸如螺栓的紧固件安装到一起，从而将塔筒稳定地固定在海上风电安装船上。
32.为了便于塔筒法兰与固定法兰19的对准，导向孔14位于固定法兰19的正上方，例如，可将导向孔14和固定法兰19的中心轴线设置为或调整为重合或基本重合。
33.根据本发明的一些实施例，导向板8自身可包含用以将其支撑在定位机构上方的支撑件。根据本发明的另一些实施例，导向板8可不包含支撑件，而是通过另外设置的支撑架21而将导向板8支撑在定位机构的上方，例如，海上风电安装船用塔筒固定装置还可包括支撑架21，支撑架21将导向板8支撑在定位机构的上方。
34.参照图1和图2，支撑架21可包括：支腿1，多个支腿1可布置在所述支撑架21的拐角部；主撑杆2，主撑杆2连接在每对相邻的支腿1之间，以对支腿1起到主要支撑作用；以及加强杆3，加强杆3连接在部分相邻的支腿1之间，也就是说，加强杆3可选择性地连接在从支腿1中任选的相邻的支腿1之间，以加强支撑架21的牢固性和稳定性。支腿1可固定在海上风电安装船的甲板上。例如，一般情况下，支腿1的高度可为大约10米，但支腿1的高度不受具体限制，可视塔筒的高度而定，例如，可将支腿1的高度设置为塔筒高度的预定比例，如支腿1的高度可设置为塔筒高度的大约1/10或者更高。支腿1上可设置有吊点，以便于组装支撑架21。另外，支腿1可设置为可伸缩式支腿1，以便根据塔筒的高度灵活地调节该支腿1的高度。主撑杆2可包括彼此交叉设置的多对主撑杆2，以加强对支腿1的支撑作用，提高支撑架21的稳固性。
35.参照图4，夹持器9可包括第一可伸缩部10，第一可伸缩部10围绕导向孔14沿圆周方向呈放射状布置，并且第一可伸缩部10的固定端设置在导向板8的上表面上；夹持滚轮11，夹持滚轮11可滚动地设置在第一可伸缩部10的自由端。为了便于滚轮13在第一可伸缩部10的伸缩下沿着预定路径滚动，夹持器9中还可设置有滚轮滑道13，滚轮滑道13设置在导向板8的所述上表面上，使得夹持滚轮11随着第一可伸缩部10的伸缩而在滚轮滑道13中滑移。例如，第一可伸缩部10可带动夹持滚轮11在滚轮滑道13中沿水平方向进行双向滑移，从而夹持或松开塔筒的筒壁。在这里，设置夹持滚轮11的好处还在于：在塔筒通过导向孔14继续下放的过程中，夹持滚轮11能够随着塔筒的下放而随动地滚动，从而可避免划伤塔筒的筒壁。
36.为了便于在水平方向上夹持塔筒，在一个导向孔14的圆周方向上，可按照等角间隔布置第一可伸缩部10，例如，可按照等角间隔布置三个或者更多个第一可伸缩部10，以使塔筒在各个方向上受力均匀，从而便于塔筒保持处于竖直立式状态。例如，可沿圆周方向按90度角间隔布置四个第一可伸缩部10。然而，本发明的实施例不限于此，第一可伸缩部10的数量也可设置为少于四个，例如，可设置为三个、两个，随着第一可伸缩部10的数量减少，例如，其结构会变得越来越简单，但其对塔筒的底部法兰与固定法兰的对准、微调效果会变差；或者第一可伸缩部10的数量可设置为多于四个，例如，五个、六个、七个、八个等，随着第一可伸缩部10的数量增多，其结构也变得复杂，同时其对塔筒的底部法兰与固定法兰的对准、微调效果会更好。根据本发明的其他示例，为了使各个第一可伸缩部10的受力均匀且确保塔筒法兰的对准、微调效果，可将第一可伸缩部10的数量设置为四的倍数。通过这种对称地设置第一可伸缩部10的形式，塔筒受力均匀，可便于确保法兰之间的对准、微调效果。为了准确地监测塔筒的底部法兰与固定法兰的对准情况，海上风电安装船用塔筒固定装置还可设置有检测器和控制器。例如，可在底部法兰和固定法兰中的至少一者上设置传感器，以准确地判断二者的对准情况，以实现实时监测、控制及精准地调节二者的相对位置。另外，在海上塔筒直立式运输工况下，通过第一可伸缩部10还可以在上方对塔筒保持一定的横向作用力，增加塔筒直立式运输的稳定性。
37.如图4中所示，夹持器9还可包括导向滑块12，导向滑块12靠近夹持滚轮11设置在夹持器9上。例如，导向滑块12在靠近夹持滚轮11的位置固定在滚轮滑道13上。并且，导向滑块12可具有倾斜引导表面。导向滑块12起到辅助导向的作用，以方便塔筒通过倾斜引导表面顺利地通过并容纳于导向孔14中。
38.参照图6，定位机构还可包括多个支撑梁15，多个支撑梁15围绕固定法兰19沿圆周方向呈放射状分布以支撑固定法兰19。优选地，为了能提供均匀的支撑力，多个支撑梁15围绕固定法兰19沿圆周方向呈放射状按照等角间隔分布以支撑固定法兰19。多个支撑梁15可包括米字主支撑梁，以支撑固定法兰。为了提高支撑力，多个支撑梁15还可包括位于相邻的主支撑梁之间的副支撑梁。例如，支撑梁15可将固定法兰19支撑起来并远离海上风电安装船的甲板的预定距离。
39.定位器20还可包括第二可伸缩部17，第二可伸缩部17围绕固定法兰19沿圆周方向呈放射状布置，并且第二可伸缩部17的固定端设置在相应的支撑梁15上。例如，第二可伸缩部17围绕固定法兰19沿圆周方向呈放射状等角间隔布置。为了便于在各个方向上调节塔筒的底部法兰的位置使其与固定法兰19对准，在一个固定法兰19的圆周方向上，可布置三个或者更多个第二可伸缩部17。例如，可沿圆周方向按90度角间隔布置四个第二可伸缩部17。然而，本发明的实施例不限于此，第二可伸缩部17的数量也可设置为少于四个，例如，可设置为三个、两个，随着第二可伸缩部17的数量减少，例如，其结构会变得越来越简单，但其对塔筒的底部法兰与固定法兰的对准、微调效果会变差；或者第二可伸缩部17的数量可设置为多于四个，例如，五个、六个、七个、八个等，随着第二可伸缩部17的数量增多，其结构也变得复杂，同时其对塔筒的底部法兰与固定法兰的对准、微调效果会更好。根据本发明的其他示例，为了使各个第二可伸缩部17的受力均匀且确保塔筒法兰的对准、微调效果，可将第二可伸缩部17的数量设置为四的倍数。通过这种对称地设置第二可伸缩部17的形式，塔筒受力均匀，可便于确保塔筒法兰的对准、微调效果。
40.定位器20还可包括定位滑块16，以辅助塔筒的底部法兰顺利地通过并对准固定法兰19。定位滑块16设置在第二可伸缩部17的自由端并且随着第二可伸缩部17伸缩而在相应的支撑梁15上滑移。定位滑块16具有倾斜引导表面，以引导塔筒顺利地通过并对准固定法兰19。
41.导向机构和定位机构均固定安装在海上风电安装船的甲板上。为了进一步增强导向机构与甲板的连接稳固性，根据示例，导向机构还可包括第一支撑肘板4，第一支撑肘板4在支腿1的下端连接至支腿1与海上风电安装船的甲板。同样地，为了进一步增强定位机构与甲板的连接稳固性，定位机构还可包括第二支撑肘板4’，第二支撑肘板4’在支撑梁15的下端连接至支撑梁15与海上风电安装船的甲板。
42.根据本发明的另一方面，还提供一种海上风电安装船用塔筒运输工装。根据本发明的示例性实施例的海上风电安装船用塔筒运输工装包括如上所述的海上风电安装船用塔筒固定装置。其中，海上风电安装船用塔筒固定装置的数量可以设置为一个或更多个。在固定法兰19的数量设置为两个或者更多个的情况下，可在相邻的固定法兰19之间设置人员通道18，以供工作人员通行。
43.作为示例，图中示出了海上风电安装船用塔筒运输工装包括四个海上风电安装船用塔筒固定装置的结构，一般来说，在包括四个海上风电安装船用塔筒固定装置的情况下，该海上风电安装船用塔筒运输工装的稳定性是相对好的，而且运输经济性也高。然而，海上风电安装船用塔筒运输工装的实施例不限于此，可根据海上风电安装船的甲板空间和综合运输性能而采用一个海上风电安装船用塔筒固定装置或多于一个海上风电安装船用塔筒固定装置相组合的形式来设计海上风电安装船用塔筒运输工装中的海上风电安装船用塔
筒固定装置的数量。
44.为了能够灵活地调节导向机构的位置，海上风电安装船用塔筒运输工装还包括滑动支撑平台5和第三可伸缩部6，第三可伸缩部6的固定端连接在滑动支撑平台5上，导向板8的边缘部连接至第三可伸缩部6的自由端并随着第三可伸缩部6伸缩而在滑动支撑平台5上滑移。
45.滑动支撑平台5还包括在支腿1的外侧并围住支腿1的部分。滑动支撑平台5可固定连接至支腿1，使得各个支腿1通过滑动支撑平台5彼此连接，增强支撑架21的连接稳定性。同时，滑动支撑平台5还可以用作操作平台，以供工作人员在此平台上执行相关操作。
46.滑动支撑平台5可包括滑动支撑板7，滑动支撑板7在导向板8的边缘位于导向板8的下方，滑动支撑板7可以具有是中央具有开口的大致呈环状的环状板。这样，导向板8可放置在滑动支撑板7的上表面上，即，滑动支撑板7为导向板8提供安放与滑动平面，以支持导向板8在滑动支撑板7的上表面上进行双向滑移。
47.为了提高滑动支撑板7的稳固性，在滑动支撑板7的下表面上还可设置有用于支撑滑动支撑板7的加强肋，该加强肋可同时固定在滑动支撑板7的下表面和支腿1的内侧表面。
48.如图5中所示，在海上风电安装船用塔筒固定装置为两个或更多个的情况下，两个或更多个海上风电安装船用塔筒固定装置的导向机构的导向板8形成为一体，如此可使得导向板的结构更为简单。所有导向机构的导向板8可以整体形成为一块板，例如，该导向板8上可开设有针对各个导向机构的导向孔14。为了减轻导向板8的重量，可在导向板8的中央开设减轻孔，以进一步便于该导向板8的滑移运动。
49.多个第三可伸缩部6围绕导向板8的外周分布，从而将导向孔14调整为与固定法兰19大致对准的位置处。优选地，可围绕导向板8的外周均匀地分布有多个第三可伸缩部6。例如，可沿围绕导向板8的外周均匀间隔地布置四个第三可伸缩部6，使得导向板8可在水平方向上沿四个方向运动，以灵活地调整导向孔14的位置。然而，本发明的实施例不限于此，第三可伸缩部6的数量也可设置为多于四个，例如，五个、六个、七个、八个等，随着第三可伸缩部6的数量增多，其结构也变得复杂。在实际应用中，可根据导向板8的尺寸、重量和导向孔14的数量等参数来设置第三可伸缩部6的位置和数量，只要其最终能使塔筒顺利通过导向孔14即可。
50.第三可伸缩部6的一端铰接在主撑杆2上，第三可伸缩部6的另一端连接在导向板8上。例如，参照图3，第三可伸缩部6的固定端可铰接连接至固定于主撑杆2上的铰接座上，第三可伸缩部6的自由端可连接至导向板8的边缘部，例如，第三可伸缩部6的自由端可连接至固定在导向板8边缘部上的安装座。第三可伸缩部6可带动导向板8相对于滑动支撑板7在水平方向上进行双向滑移。
51.下面将简要描述使用根据本发明的示例性实施例的海上风电安装船用塔筒运输工装执行塔筒运输的操作。
52.在实际使用中，海上风电安装船漂浮状态靠岸，使用吊机竖直起吊塔筒整体，将塔筒转移到海上风电安装船用塔筒运输工装的上方，同时，操作第三可伸缩部6，以驱动导向板8移动，使得导向孔14基本与塔筒法兰19对准。下放塔筒使其在导向滑块12的引导下顺利进入到导向孔14中。而后，缓慢地下放塔筒通过导向孔14至定位机构的上方停止，操作第三可伸缩部6移动导向板8至夹持滚轮11与塔筒的筒壁接触，推动塔筒进行初步定位。
53.完成初步定位后，执行精确定位操作。具体地，继续缓慢下降塔筒至定位机构的固定法兰19上方悬停，操作第二可伸缩部17，使得塔筒的底部法兰在定位滑块16的引导下继续下放，并继续操作第二可伸缩部17以使塔筒的底部法兰与定位机构的固定法兰19精确对准。
54.最后，执行微调操作。通过操作第一可伸缩部10推动夹持滚轮11接触塔筒的筒壁，对塔筒的水平位置进行微调，直至塔筒的底部法兰与固定法兰19精准对齐，并再次缓慢下降塔筒直至塔筒的底部法兰与固定法兰19对接，完成法兰对接与螺栓力矩施工，从而将塔筒稳定地固定至海上风电安装船。
55.虽然在图1至图6中以示例的方式示出了能同时运输四个塔筒的海上风电安装船用塔筒运输工装的实施例，然而，本发明的实施例不限于此。在实际应用中，可根据海上风电安装船的甲板空间来合理地设计或改变海上风电安装船用塔筒运输工装中导向机构和定位机构中的导向孔14和固定法兰19的数量与布局，从而灵活地实现该海上风电安装船用塔筒运输工装。
56.在以上描述的本发明的实施例中，所提及的连接或固定在没有特别说明的情况下，均可以通过焊接连接的方式来实现。然而，本发明的实施例不限于此，也可以通过本领域技术人员熟知的其他连接或固定方式来实现。
57.在以上描述的本发明的实施例中，第一可伸缩部10、第二可伸缩部17和第三可伸缩部6中的每个可以设置为油缸，然而，本发明的实施例不限于此，第一可伸缩部10、第二可伸缩部17和第三可伸缩部6中的部分或全部也可以设置为能够提供可调节行程的其他元件，例如，气缸、齿条等等。为了便于调节行程以使塔筒的底部法兰与固定法兰对准，诸如油缸的第一可伸缩部10、第二可伸缩部17和第三可伸缩部6可具有自锁功能。
58.在以上描述的本发明的实施例中，所提及的海上风电安装船可以是自升式风电安装船，但本发明的实施例不限于此，上述的海上风电安装船用塔筒固定装置以及海上风电安装船用塔筒运输工装也可以适用于其他类型的海上风电安装船。
59.采用根据本发明的实施例的海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装，可灵活地设置海上风电安装船用塔筒固定装置的数量，从而根据海上风电安装船的甲板的尺寸和施工工况而灵活地运输不同数量的塔筒。
60.采用根据本发明的实施例的海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装，可通过滑动机构驱动导向机构，实现海上风电安装船用塔筒运输工装的粗对接与初步定位；可通过定位机构实现塔筒的底部法兰与固定法兰19之间的精确定位；而且可通过导向机构中的夹持器实现塔筒的底部法兰与固定法兰19之间的微调定位，最终可实现塔筒的精准定位与固定。
61.采用根据本发明的实施例的海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装，解决了塔筒整体立式运输的技术问题，塔筒可通过与固定法兰19的连接以及导向机构和定位机构的辅助作用实现漂浮式码头接货与海上运输的固定。
62.采用根据本发明的实施例的海上风电安装船用塔筒固定装置及塔筒运输工装，有效地控制及降低了塔筒翻身及分段式吊装的风险和时间，减少了塔筒的降低次数；有效地缩短塔筒接线及调试时间；移除了耗时较长的塔筒转运接驳过程，避免移船风险及天气窗口等待时间，提高运输与吊装效率；并且无需再使用机组部件的运输船，节省运输船舶的费
用，能够降低运输及吊装费用等。
63.虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。