专利名称：风轮机塔架，风轮机，风轮机塔架升降机和组装风轮机塔架的方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序所述的风轮机塔架， 一种风轮机，
一种如权利要求22的前序所述的风轮机塔架升降机以及一种用于组装风 轮机塔架的方法。
背景技术：
现有技术已知的风轮机包含锥形风轮机塔架和安置在该塔架顶部的风 轮机引擎艙。具有三个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到该引擎 舱，如图l所示该低速轴从该引擎抢的正面伸出。
风轮机塔架通常包含多个锥形的圆塔架区段，这些塔架区段一个安装 在另 一个之上。所述塔架区段通常通过内部安置的水平凸缘螺栓连接在一 起，该凸缘焊接在每个塔架区段的顶部和底部。每个塔架区段包含相互焊 接在一起的多个塔架环。这些塔架环通常用钢板制成，该钢板被轧制成圆 形并且被焊接以构成闭合的360。环。
这种设计背后的一般思路是塔架必须比较易于在架设地点组装，并且 不具有任何可见接头的圆塔架更加美观。但是，近年来，大规模生产的风 轮机的发展已经使得风轮机在输出和尺寸方面越来越大。此过程需要更好 且更加成本高效的组件和制造方法，并且尤其在风轮机塔架领域内，此发 展影响深远。如上所述的大型现代风轮机塔架的制造设施需要净高度为 8mm的建筑，使用容量为70t的升降设备，以及非常专业和昂贵的轧制设 备。此外，焊接降低了塔架的疲劳极限，从而降低了塔架的强度，这使得 必须使用比通常所需的更厚的板制成塔架或塔架的至少一部分。欧洲专利申请EP 1 561 883公开了 一种用交错的预制金属部件制成的 风轮机塔架。该金属部件形成为长的、大致为矩形的板，它们通常在面对 塔架内部的侧面开口 。这些部件通过它们的相邻侧面在塔架内螺栓连接在 一起。可在塔架内侧设置大的环形加固环以提高塔架的刚性。此设计提供 了一种多边形塔架，其中大大减少或者消除了焊接。但是，该金属部件具 有复杂的设计，因而其制造困难且昂贵。
本发明的一个目的是提供一种不具有上述缺陷的风轮机塔架。 特别地，本发明的目的是提供一种成本有效的塔架设计，该设计提供 了 一种简单的塔架制造方法。
此外，本发明的一个目的是提供一种用于帮助组装塔架及随后的维修 的高效装置。
发明内容
本发明提供了一种风轮机塔架(塔筒)，该风轮机塔架包含至少两个 环形塔架环，所述塔架环垂直地一个放置在另一个之上，其特征在于，所 迷至少两个塔架环中的第 一塔架环至少重叠在所述至少两个塔架环中的另 一塔架环上。
使风轮机塔架环重叠是有利地，因为这样提供了 一种可利用低技术含 量的制造装置进行制造的简单设计。
使塔架环重叠4吏得可利用机械连接装置例如螺钉、螺栓或铆钉连接该 塔架环。从而避免了在塔架内进行焊接，并且尤其是在计时工资率较低的 地域，利用螺栓将塔架环固定在一起在经济上是有利的，因为即使这样比 进行焊接接合更费时，但螺栓连接的塔架可用更薄的板制成，从而降低塔 架的制造成本。
应当强调，在现有技术已知的风轮机塔架内，风轮机塔架通常在塔架 区段内焊接在一起，该塔架区段然后用螺栓连接在一起。在根据本发明的 风轮机塔架内，塔架环和区段之间的所有连接在原理上都是相同的。这意 味着当提到塔架环时，这同样是指塔架区段，因为根据本发明的塔架内的
塔架区段可以是以与区段的连接方式相同的方式连接的多个塔架环。
在本发明的 一个方面，所述至少两个塔架环在基本水平的重叠区域内
重叠，该重叠区域包含一塔架环的底部区段和另 一塔架环的顶部区段。
使塔架环在上述重叠区域内重叠是有利地，因为由此可建立用于连接
塔架环的有利区域。
在本发明的 一个方面，所述基本水平的重叠区域沿所述塔架环的纵向
方向延伸。
使该重叠区域沿与塔架环的延伸方向相同的方向延伸是有利地，因为 这样提供了一种简单的塔架设计，在该设计中塔架环的制造比较简单，并 且仅例如使用螺栓就可实现塔架环的连接。
在本发明的一个方面，所述底部区段和/或所述顶部区段分别相对于所
述塔架环的中间区段形成角度oc、 P。
使重叠的底部区段和/或顶部区段弯曲是有利地，因为这提供了一种更 优的通过该重叠的负荷分配。
在本发明的一个方面，所述角度ot、 P在0.5。至15°之间，优选地 在1°至10°之间，并且最优选地在2。至7°之间。
如果角度过小，则负荷分配不是最优的；而如果角度过大，则塔架环 变得难以制造并且重叠区域变得材料效率下降。
因此，给出的角度范围在良好负荷分配和材料使用之间提供了一种有 利的关系。
应当强调，角度a和P不一定完全相同。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环向下重叠，4吏得上部塔架 环重叠在位于所述顶部塔架环紧下方的下部塔架环上，以此类推。
向下重叠塔架环是有利地，因为重叠环之间的狭缝将朝向下，从而减 小或消除了由于雨水、雪等流出塔架表面而导致水渗入该接头的危险。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环通过所述基本水平的重叠 区域连接。
通过该重叠区域连接塔架环是有利地，因为这样提供了一种有利的用
于使用机械连接装置例如螺栓、螺钉或铆钉连接塔架环的位置。 在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环通过螺栓连接。 利用焊接连接风轮机内的承重接头是一个比较复杂的过程，该过程严
格来说必须由持证焊工执行，并且之后可能要利用X射线、超声波或其它
非破坏性控制方法控制，以确保接合质量。向风轮机塔架的螺栓连接承重
接头提供螺栓的个人仅需非常少的指令就可令人满意地执行该工作，并且
控制过程简单得多且需要非常简单的设备。
此外，该连接还可使用螺钉或铆钉实现，但螺钉通常比螺栓昂贵，并
且传统铆钉的安装往往非常费时。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环具有基本恒定的高度。 使塔架环具有基本恒定的高度是有利地，因为这样提供了 一种简单的
塔架环制造过程和一种简单的塔架组装过程。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环是钢制的。
塔架环用钢制成是有利的，因为钢材是一种公认的、比较便宜且坚实 的材料，其非常适用于制造风轮机塔架。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环包含至少两个塔架板。 塔架环用多个塔架板制成使得可在其自由高度低于整个塔架环直径的 制造设施内制造塔架板，并且该板比整个塔架环小且轻，从而在制造期间 更易于管理。此外，传统焊接塔架的设计受限于在运输期间塔架环区段或 环必须能够通过桥下、高压线下这一事实。塔架环用多个塔架板制成使得 可将塔架作为单独的板运输，该板在架设地点处或附近组装。从而，可设
计具有更好的负荷转移质量的塔架，例如其基部的直径大于IO米的塔架。 在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环包括1-50个，优选3-30
个，最优选5-ll个，例如8个，水平并置的塔架板。
制造和组装成本随着塔架环内的塔架板的数量增加而增加，但是如果
塔架板的数量过少，则该板将过大从而将更难以处理，并且前文所述优点
将会减少或消失。
给出的板数量范围在制造和组装成本与能够可靠容易地管理该板之间
提供了一种有利的关系。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架板包含垂直或基本垂直的第 一侧部和垂直或基本垂直的第二侧部，其中所述第一侧部重叠在水平并置 的塔架板的第二侧部上。
使塔架板在一侧重叠是有利的，因为这样能够利用机械连接装置例如 螺钉、螺栓或铆钉连接塔架板。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架板利用螺栓通过所述重叠连接。
这提供了本发明的一种有利实施例。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架板包括1-5个，优选2或3 个，垂直或基本垂直的弯曲。
制造成本随弯曲的数量增加而增加，但对于负荷分配，最优的塔架环 设计是例如是圆形，因为这样塔架必须转移来自所有方向的风力负荷转矩。
因此，给出的弯曲的数量范围在制造成本和有利的负荷转移质量之间 提供了一种有利关系。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架板的底部宽度大于其顶部宽度。
塔架板的底部宽于其顶部是有利的，因为这样提供了 一种简单的使塔 架在其底部宽于其顶部的方法，从而提供了 一种在负荷转移方面有利的塔 架设计。
在本发明的一个方面，塔架环内的所述塔架板的形状基本相同。 使特定塔架环的所有塔架板相同是有利的，这样筒化了制造和组装过程。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架板在至少一个拐角处包^
cr 。
塔架板在至少 一个拐角处具有切口是有利的，因为这样能够使塔架板 向上和向下以及向一侧重叠。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架板的纵向延伸长度为l-50m，
优选在3m和30m之间，并且最优选地在7m和15m之间。
板越长，则板越难以处理；而板越短，则给定高度的塔架的制造和组 装成本越高。
因此，给出的长度范围在制造和组装成本与有利的处理质量之间提供 了一种有利的关系。
例如，如果每个塔架环高80米，风轮机塔架包含八个塔架板，并且这 些塔架板中的每一个大约长11米，则整个组装好的塔架可被装配在三个标 准的40英尺运输集装箱内。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环为锥形，这使得它们在底 部区段处宽于顶部区段处。
塔架环在底部处高于顶部处是有利的，因为这样提供了 一种在负荷转 移方面有利的塔架设计。
在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环为多边形。
使塔架为多边形可避免使用昂贵且复杂的轧制设备，因为可利用多个 垂直或基本垂直的弯曲使塔架环成形。因此，塔架环的成形并不局限于包 含高度专用的轧制机的工厂，而是可在世界各地均可找到的更加简单且普 通的弯曲机上被制造。这样，即使塔架的安装区域非常偏僻，仍能在塔架 的安装地点附近制造塔架，从而避免长距离运输塔架。
本发明还提供了一种包含根据权利要求1到20中任一项的风轮机塔架 的风轮机。
另外，本发明还提供了一种用于风轮机塔架的风轮机塔架升降机，其 特征在于所述升降机包含用于使所述升降机能够垂直和水平移动的装置。
为风轮机塔架配备风轮机塔架升降机并使该升降机包含用于使所述升 降机垂直和水平移动的装置是有利的，因为这样能够容易地接近塔架的基 本全部内表面。从而，在塔架的架设及随后的维护期间可容易地接近区段 接头及其它部件。
在本发明的 一个方面，所述升降机包含用于使所述升降机的升降机吊 篮与所述风轮机塔架的内表面保持恒定距离的装置。
如果塔架为锥形，使得其底部处宽于其顶部处，则升降机保持与塔架 环的内表面相距基本恒定的距离是有利的，因为这样操作升降机的人员能 够在控制或上紧螺栓期间到达全部或几乎全部螺栓。
在本发明的 一个方面，所述装置包含利用磁体连接到所述塔架内侧的 多个轨道。
在塔架的内表面上设置多个轨道是有利的，因为这样提供了 一种简单 的在升降机和塔架环内表面之间保持基本恒定的距离的方式。此外，利用
磁体连接这些轨道是有利的，因为这样提供了一种简单的连接轨iUL同时 避免焊接的方式。
在本发明的一个方面，所述使所述升降机能够水平移动的装置包含基 本水平的环形轨道。
使用用于使升降机能够在水平平面内移动的环形轨道是有利的，因为 这样提供了一种简单且公认的在水平平面内移动负荷的方式。
在本发明的一个方面，所述风轮机塔架是根据权利要求1至21中任一 项的风轮机塔架。
根据本发明的塔架包含多个例如螺栓连接接头。使塔架具有根据本发 明的升降机是有利的，因为从而可容易地接近连接塔架环和/或塔架板的接 头。在塔架的组装期间、就在组装之后或在塔架寿命期间相隔一定间隔地， 必须控制并且可能上紧接头的螺栓。因此，不管这些螺栓在塔架内的"径 向"或"轴向"位置如何，都可被容易地定位在这些螺栓的正面或附近的 升降机是有利的。
本发明还提供了一种用于组装风轮机塔架的方法。所述方法包含以下 步骤，即建立至少两个塔架环，将所述至少两个塔架环的第一塔架环至少 安装在所述至少两个塔架环的另 一塔架环上，使所述第一塔架环重叠在所 述另 一塔架环上，以及使用连接装置使所述第一塔架环和所述另 一塔架环 通过它们的重叠部连接。
从而，实现了一种根据本发明的有利的风轮机塔架组装方法。 在本发明的一个方面，利用升降机上紧所述连接装置，该升降机包含
用于使所述升降机能够垂直和水平移动。
由于振动、变化的温度和负荷等，在风轮机塔架的使用寿命期间必须 多次上紧风轮机塔架内的螺栓连接接头，并且使用可垂直和水平移动的升 降机进行此操作是有利的，因为该升降机使得可容易地接近螺栓。
在本发明的一个方面，所述升降机的升降机吊篮保持距所述塔架环基 本恒定的距离。
在本发明的一个方面，所述组装是在将要架设所述风轮机塔架的安装 地点处或附近完成的。
在将要架设该塔架的安装地点处或附近组装该塔架是有利的，因为这 样避免了难以管理的大型塔架部分的长距离运输。此外，由于即使在比较 简陋的条件下仍可正确地实现螺栓连接承重接头，而焊接承重接头需要更 加受控的环境以可靠实现，所以在架设地点处或附近组装塔架是可能的。
下面将参照
本发明，在附图中
图1示出现有技术已知的大型现代风轮机的正视图2示出即将组装两个圆形塔架环之前的根据本发明的风轮机塔架的
一个区段的透视图3示出圆形塔架环的一个实施例的俯视图4示出多边形塔架环的一个实施例的俯视图5示出即将组装两个多边形塔架环之前的根据本发明的风轮机塔架
的一个区段的透视图6示出在组装两个多边形塔架环期间的根据本发明的风轮机塔架的
一个区段的透视图7示出现有技术已知的塔架区段接头的横截面的一部分； 图8示出根据本发明的塔架环接头的一个实施例的横截面的一部分； 图9示出根据本发明的塔架环接头的另一实施例的横截面的一部分； 图IO示出塔架板在被弯曲之前的实施例；
图ll示出在弯曲之后的如图IO所示的塔架板的相同实施例；
图12示出根据本发明的风轮才几塔架的才黄截面的侧浮见图，该塔架包含升
降才几的一个实施例，并且
图13示出根据本发明的风轮机塔架的横截面的仰视图，该塔架包含升
降机的一个实施例。
具体实施例方式
图1示出现有技术已知的风轮机l，该风轮机l包含锥形塔架2，该塔 架2细分成多个塔架区段6。风轮机引擎艙(吊舱)3安置在塔架2之上。
风轮机转子4通过低速轴连接到引擎抢3，该风轮机转子4包含多个 风轮机叶片5，该低速轴从该引擎舱3的正面伸出。
图2示出即将组装两个圆形塔架环14之前的根据本发明的风轮机塔架 2的一个区段的透视图。图2示出上部塔架环8安置到下部塔架环9上的 过程，这使得上部塔架环8的底部区段11在水平重叠区域35内重叠在下 部环9的顶部区段12上。当塔架环8、 9就位时，这两个环通过多排螺栓 孔10螺栓连接或铆接在一起。
在本发明的此实施例内，塔架环8、 9被制造成完整的360。的环形圆 环。为使一个环重叠在另一个环上，上部塔架环8的底部区段11的直径必 须比底部塔架环9的顶部区段12的直径大或小大约或至少两个板厚。这可 这样实现，即，使环8、 9在它们的整个垂直延伸部或一部分内成锥形，或 为底部和/或顶部区段11、 12设置多个弯曲切口，以使区段ll、 12能够弯 曲，并且即使区段ll、 12的直径在它们弯曲之前相同，区段ll、 12仍可 重叠。
图3示出圆环形塔架环14的俯视图。在本发明的此实施例内，塔架环 14由八个塔架板13制成，但是在本发明的其它实施例内，塔架环14可包 含更多或更少的塔架板13,例如六个、七个、九个或十个。
在本发明的此实施例内，塔架环14沿其纵向方向具有恒定一致的横截 面，这使得该塔架环14基本为柱形，但是在本发明的优选实施例内，塔架
板可在底部处宽于顶部处，这使得塔架环14为锥形或大致为圆锥形。
在本发明的此实施例内，塔架板13的第一侧部17重叠在水平相邻的 塔架板13的第二侧部18上。所勤目邻塔架板13的第一侧部17则重叠在 另一塔架板13的第二侧部18上，依此类推。此模式以恒定宽度(Wj)的 垂直接合持续进行，从而使塔架均匀一致，但在本发明的其它实施例内， 可设计成每隔一个塔架板13重叠在两侧与其水平相邻的板13上。 图4示出多边形环形塔架环14的俯视图。
在本发明的此实施例内，所有塔架板13基^目同，并且每个板13包 含两个垂直或基本垂直的弯曲16，这使得塔架环14为多边形一在此实施 例内为24边形；但是在其它实施例内，板13可包含另外数量例如三个或 四个的弯曲16，从而使塔架环14—在包含8个塔架板13的情况下一为32 或40边形。
在本发明的还另 一个实施例内，塔架环14的塔架板13可焊接在一起， 或者塔架环可使用包含多个弯曲16的一个塔架板13制成，该多个弯曲16 螺栓连接或焊接以接合其两端。
图5示出即将组装两个塔架环14之前的根据本发明的多边形风轮机塔 架2的区段的透视图。图5示出上部塔架环8安置在下部塔架环9上的过 程，这使得上部环8的底部区段11在水平重叠区域35内重叠在下部环9 的顶部区段12上。在此组装过程中，两个塔架环14内的塔架板13可在它 们的垂直接头15处螺栓连接在一起，但是在图3内，垂直接头15未示出 连接装置例如螺钉、螺栓或铆钉。
图5还示出，为了使上部和下部塔架环8、 9重叠，必须去除板13的 至少一个拐角。在本发明的此实施例内，每个板13的三个拐角被倒角(斜 切)。下部塔架环9内的板13的第一顶部拐角19和上部塔架环8内的板 13的第一底部拐角20被倒角，以使板13可垂直和水平重叠。在本发明的 此实施例内，第二顶部拐角21也被倒角以确保自由i^否则会,iL^盖的螺 栓孔。在另一实施例内，第二底部拐角也被倒角以确保自由进入螺栓孔。
在本发明的另一实施例内，只对每个板13的一个拐角进行倒角，或者
该拐角可包含其它形状例如矩形、多边形或一些其它规则或不规则形状的 切口。
架2的区段的透视图。在此实施例内，只有一些螺栓孔具有连接装置，所 述连接装置在此实施例内为在塔架2的内侧具有螺母的螺栓34,但是当组 装过程结束时，所有螺栓孔都将具有连接装置。
在本发明的此实施例内，板13的第一底部拐角20的倒角是可见的， 但是在本发明的优选实施例内，根据重叠板13的拐角的适应空间，该切口 可被重叠板13完全覆盖。
图7示出现有技术已知的塔架区段6的横截面的一部分。如图l所示， 常规风轮机塔架2包含多个锥形圆塔架区段6，这些区段6 —个安装在另 一个之上。塔架区段6通过内部设置的水平凸缘7螺栓连接在一起，这些 凸缘7焊接在每个区段6的顶部和底部上。
图8示出根据本发明的塔架环14接头的一个实施例的横截面的一部分。
如果风轮机塔架2包含根据本发明的塔架环14,则塔架环14之间的 至少全部或基本全部水平重叠区域35利用机械连接装置例如螺钉、螺栓、 柱螺栓或铆钉连接。由于塔架环14在塔架2的全部或大致全部长度内这样 连接，所以塔架区段6的接头与根据本发明的风轮机塔架2内的塔架环14 接头没有差别。
在此实施例内，上部塔架环8的底部区段11重叠在底部塔架环9的顶 部区段12上。然后利用螺栓、螺钉、柱螺栓或铆钉通过四排螺栓孔10接 合这两个环。在本发明的另一实施例内，重叠区域35可包含另外数量的螺 栓排，例如一排、两排、三排、五排或六排，并且在另一个实施例内，底 部塔架环9可重叠在上部塔架环8上。
图9示出根据本发明的塔架环接头的另一实施例的横截面的一部分。 此塔架环接头的原理基本与图8所示的塔架环接头相同。塔架环8、 9通常 为锥形，从而塔架2在底部处宽于在顶部处。在此实施例内，顶部塔架环
8的底部区段ll弯曲成角度a，而底部塔架环9的顶部区段12弯曲成角 度P，这使得底部和顶部区段ll、 12以与塔架环14的中间区段31不同的 角度成锥形。这两个弯曲角ot、 P可以相同，例如为5。，但在本发明的 另一实施例内，弯曲角oc可稍大于(例如2。)弯曲角P，这使得当多排 螺栓孔10对齐时，底部塔架环9的顶部区段12向外挤压顶部塔架环8的 底部区段ll。
在水平重叠区域35的此实施例内，并非安置在接头上的引擎艙3、塔 架环14等的所有负荷都被该连接装置承载。上部塔架环8的底部区段11 的内侧向下压在下部塔架环9的顶部区段12的外侧上，从而提供了更优的 通过该接头的负荷分配。
图10示出弯曲之前的塔架板13的一个实施例。如果塔架环14由包含 成角度的底部和顶部区段11、 12的塔架环13制成，则底部和顶部区段11、 12可包含弯曲切口 32，以使板13能够水平和垂直弯曲。图IO示出在底部 和顶部区段ll、 12沿水平弯曲33弯曲之前，塔架环13具有四个垂直弯曲 切口 32。
图11示出图10所示塔架板13的实施例已经弯曲之后的视图。由于弯 曲切口32，所以在底部和顶部区段ll、 12已被弯曲之后，板13可具有垂 直弯曲16,而不会使底部和顶部区段ll、 12变形。
图11还示出板13具有底部宽度Wb，该底部宽度Wb大于顶部宽度 Wt。假设垂直接头15具有恒定宽度Wj，该垂直接头根据本发明位于塔架 内，则由底部宽于顶部的塔架板13制成的塔架环14也将在底部处大于顶 部处。从而，塔架环14为锥形。
塔架板13可制成为具有长度Lp，这使得它们易于例如在标准ISO 40 英尺集装箱内运输。
图12示出从侧面看的根据本发明的风轮机塔架2的横截面，该风轮机 塔架2包含一升降机22的实施例。为了维修螺栓连M头，塔架在本发明 的此实施例内具有升降机22。升降机22包含升降机吊篮23,该吊篮还可 以是笼架、平台等。升降机吊篮23经由一个或多个缆绳29连接到升降设
备24以使升降机吊篮23上下移动。
在本发明的此实施例内，升降设备24安装在位于塔架2的顶部或极接 近塔架2的顶部处的水平的环形或大致环形的轨道25上。在此实施例内， 环形轨道25安装在塔架2顶部处的减振器26上，但是在其它实施例内， 轨道25也可直接或间接连接到塔架2、引擎抢3、偏^bL构(未示出)等。 环形轨道25使得起点在塔架2的顶部的升降机吊篮23能够移动，从而允 许吊篮23沿塔架2的整个内侧升高和降低。
在此实施例内，塔架2为锥形，并且经过塔架2顶部处的所有弯曲16 的圆的直径约为2.5米，经过塔架2底部处的所有弯曲16的圆的直径约为 4.3米。由于升降机22主要用于在塔架组装期间和塔架整个使用寿命期间 维护螺栓连接接头，所以必须能在塔架2内侧的直各路径上到达这些接头。 因此，在此实施例内，塔架2具有多个垂直或基本垂直的导向件27，该导 向件27在本例中是连接到塔架2内侧的垂直轨道27。如果例如可从给定 水平位置到达360。塔架环14的60。，则塔架2可例如具有六个垂直轨道 27或者六对平行或垂直轨道27。为了避免将轨道焊接在塔架2上，轨道 27可使用螺栓、螺钉、铆钉或者如图所示地使用磁体28连接到塔架上。
当吊篮23位于其顶部位置时，吊篮23可在环形轨道25上自由地水平 移动。吊篮23则通过导向装置23连接到垂直轨道27或轨ilxt,并且当吊 篮23降低时，即使塔架环14的水平横截面向下增加，吊篮23仍将与塔架 环14的内侧保持恒定距离。
在本发明的另一实施例内，垂直或基本垂直的导向件27可以是连接到 塔架2的顶部和底部的非常紧的缆绳，或适于保持升降机吊篮23与塔架2 的内表面相距恒定或基本恒定的水平距离的其它装置。
图13示出根据本发明的风轮机塔架的横截面的俯视图，该风轮机塔架 包含升降机的一个实施例。在本发明的此实施例内，塔架具有六个垂直轨 道27，该轨il^本从塔架2的底部延伸到塔架2的顶部。水平环形轨道25 闭合，从而形成一个完整的360°圆圏，但是在本发明的其它实施例内， 环形轨道25可小于完整的圆，例如为完整圆的250。至330°之间，例如
留出梯子(未示出)通过的空间，该梯子基本延伸通过塔架2的整个垂直 长度。
上面已经参照用于风轮机1的重叠塔架环14、塔架板13和内部升降 机22的特定示例举例说明了本发明。但是，应理解，本发明并不局限于上 文所述的具体示例，而是可在权利要求限定的本发明的范围内进行各种变 型和修改。
附图标记列表 1 风轮机
2塔架
3引擎舱
4转子
5叶片
6塔架区段
7水平凸缘
8上部塔架环
9下部塔架环
10 —排螺栓孔
11塔架环的底部区段
12塔架环的顶部区段
13塔架板
14塔架环
15垂直接头
16 弯曲
17塔架板的第一侧部
18塔架板的第二侧部
19塔架板的第一顶部拐角
20塔架板的第一底部拐角
21塔架板的第二顶部拐角
22 升降才几
23升降机吊篮
24升降设备
25水平环形轨道
26减振器
27垂直导向件
2028 磁体29缆绳30导向装置31塔架环的中部区段32 弯曲切口33 水平弯曲 34螺栓35 水平重叠区域 Lp塔架板的长度a 底部区段的弯曲角P 顶部区段的弯曲角 Wb塔架板的底部宽度 Wt塔架板的顶部宽度 Wj垂直接头的宽度
权利要求
1.一种风轮机塔架(2)，包括至少两个垂直地一个放置在另一个之上的环形塔架环(8，9，14)，其特征在于，所述至少两个塔架环(8，9，14)中的第一塔架环(8，9，14)至少重叠在所述至少两个塔架环(8，9，14)中的另一塔架环(8，9，14)上。
2. 根据权利要求1的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述至少两 个塔架环(8， 9， 14)在基本水平的重叠区域(35)内重叠，该重叠区域 包含一塔架环的底部区段(11)和另 一塔架环(8， 9， 14 )的顶部区段(12 )。
3. 根据权利要求2的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述基本水 平的重叠区域(35)沿所述塔架环(8， 9, 14)纵向方向延伸。
4. 根据权利要求2或3的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述底 部区段(11)和/或所述顶部区段(12 )分别相对于所述塔架环(8， 9, 14 ) 的中间区段(31)形成角度ot、 P。
5. 根据权利要求4的风轮机塔架(2 )，其特征在于，所述角度a 、 P在0.5。和15°之间，优选在l。和10°之间，最优选在2。和7。之间。
6. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述 至少两个塔架环(8， 9， 14)向下重叠，使得上部塔架环(8)重叠在放置 于该上部塔架环(8)紧下方的下部塔架环(9)上，依此类推。
7. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2),其特征在于，所述 至少两个塔架环(8, 9， 14)通过所述基本水平的重叠区域(35)连接。
8. 根据权利要求7的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述至少两 个塔架环(8, 9， 14)通过螺栓(34)连接。
9. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述 至少两个塔架环(8， 9, 14)具有基本恒定的高度。
10. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述 至少两个塔架环(8， 9， 14)是钢制的。
11. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2),其特征在于，所述 至少两个塔架环(8， 9， 14)包含至少两个塔架板(13)。
12. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述 至少两个塔架环(8， 9， 14)包括l-50个，优选3-30个，并且最优选5-11 个，例如8个，水平并置的塔架板(13)。
13. 根据权利要求11或12的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述 至少两个塔架板(13)包含垂直或基本垂直的第一侧部(17)和垂直或基 本垂直的笫二侧部(18)，其中所述第一侧部(17)重叠在水平并置的塔 架板(13)的第二侧部(18)上。
14. 根据权利要求13的风轮机塔架(2 )，其特征在于，所述至少两 个塔架板(13)利用螺栓(34)通过所述重叠连接。
15. 根据权利要求11到14之一的风轮机塔架(2),其特征在于， 所述至少两个塔架板(13)包括1-5个，优选2-3个，垂直或基本垂直的 弯曲(16)。
16. 根据权利要求11到15之一的风轮机塔架(2)，其特征在于， 所述至少两个塔架板(13)的底部宽度(Wb)大于其顶部宽度(Wt)。
17. 根据权利要求11到16之一的风轮机塔架(2)，其特征在于， 塔架环(8， 9, 14)内的所述塔架板(13)的形状基本相同。
18. 根据权利要求11到17之一的风轮机塔架(2)，其特征在于， 所述至少两个塔架板(8, 9， 14)在至少一个拐角(例如，19、 20、 21) 处包含切口。
19. 根据权利要求11到18之一的风轮机塔架(2)，其特征在于， 所述至少两个塔架板(13)的纵向延伸长度为l-50m,优选为3-30m，并 且最优选为7-15m。
20. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2)，其特征在于，所述 至少两个塔架环(8， 9， 14)为锥形。
21. 根据前述权利要求之一的风轮机塔架(2),其特征在于，所述 至少两个塔架环(8， 9， 14)为多边形。
22. —种风轮机，包括根据权利要求1到20之一的风轮机塔架(2 )。
23. —种用在风轮机塔架(2)中的风轮机塔架升降机(22)，其特 征在于，所述升降机(22)包含用于使所述升降机垂直移动和水平移动的 装置。
24. 根据权利要求23的风轮机塔架升降机(22)，其特征在于，所 述升降机(22)包含用于使所述升降机(22)的升降机吊篮(23)与所述 风轮机塔架(2 )的内表面保持恒定距离的装置。
25. 根据权利要求24的风轮机塔架升降机(22)，其特征在于，所 述装置包含利用磁体(28)附装到所述塔架(2)内侧的多个轨道(27)。
26. 根据权利要求23到25之一的风轮机塔架升降机(22 )，其特征 在于，所述使所述升降机(22)能够水平移动的装置包含基本水平的环形 轨道(25 )。
27. 根据权利要求23到26之一的风轮机塔架升降机(22)，其特征 在于，所述风轮机塔架(2 )是根据权利要求1至21之一的风轮机塔架(2 )。
28. —种用于组装风轮机塔架(2)的方法，所述方法包括以下步骤 建立至少两个塔架环(8， 9， 14)，将所述至少两个塔架环(8, 9， 14)中的第一塔架环(8， 9， 14)至 少安装在所述至少两个塔架环(8， 9， 14)中的另一塔架环(8, 9, 14) 上，以使所述第一塔架环(8， 9, 14)重叠在所述另一塔架环(8， 9， 14) 上，以及使用连接装置使所述第一塔架环(8， 9， 14)和所述另一塔环(8, 9， 14)通过它们的重叠部(35)连接。
29. 根据权利要求28的方法，其特征在于，所述至少两个塔架环(8， 9， 14)在基本水平的重叠区域(35)内重叠，该重叠区域包含一塔架环(8， 9, 14)的底部区段(11)和另一塔架环(8， 9， 14)的顶部区段(12)。
30. 根据权利要求28或29的方法，其特征在于，所述连接装置是螺 栓(34 )。
31. 根据权利要求28到30之一的方法，其特征在于，利用升降机(22) 上紧所述连接装置，该升降机包含用于使所述升降机水平运动和垂直运动 的装置。
32. 根据权利要求31的方法，其特征在于，所述升降机(22)的升 降机吊篮(23)保持距所述塔架环(8， 9， 14)的内表面基本恒定的距离。
33. 根据权利要求28到32之一的方法，其特征在于，在将要架^t所 述风轮机塔架(2)的安装地点处或附近完成所述组装。
全文摘要
本发明涉及一种风轮机塔架(2)，该风轮机塔架(2)包含至少两个环形塔架环(8，9，14)，该塔架环垂直地一个放置在另一个之上。该风轮机塔架(2)的特征在于，第一个塔架环(8，9，14)至少重叠在所述至少两个塔架环(8，9，14)中的另一个塔架环(8，9，14)上。本发明还涉及一种风轮机(1)，用于风轮机塔架(2)的风轮机塔架升降机(22)和用于组装风轮机塔架(2)的方法。
文档编号E04H12/08GK101360878SQ200680051250
公开日2009年2月4日 申请日期2006年1月17日 优先权日2006年1月17日
发明者B·奥噶尔德 申请人:维斯塔斯风力系统有限公司