专利名称：塔结构及其组装方法
技术领域：
本发明涉及一种模块化塔和构件该模块化塔的方法。
背景技术：
构建模块化塔的现有技术使用凸缘连接或承载螺栓来将塔的各部分保持在一起， 但凸缘连接和承载螺栓会经受疲劳并可能失效。风轮机塔由于涡轮机的旋转经受几乎恒定 的力，这可能损坏凸缘连接或承载螺栓连接。此外，大型焊接件上的凸缘连接价格昂贵且制 造困难。凸缘连接的制造公差难以满足，并导致其商业可用性有限。构建塔的其它现有技术包括使用由金属制成的网格塔。但是，这种网格塔有多种 缺点，包括用于塔的安装和维护的昂贵的劳动力成本。网格塔还需要用于网格塔的基部或 地面基础区域的过度的空间区域。网格塔还往往吸引鸟类和其它野生动物，因为网格塔具 有总体敞开的结构，这为鸟类和动物提供了栖息地。此外，网格塔不能为技术人员提供封闭 的作业空间。网格塔在检查用于构建网格塔的螺栓的紧密性时还需要同时进行维护。其它塔在构建时使用混凝土板。但是，这种混凝土塔由于太重而不可行。
发明内容
本文描述一种模块化塔结构。该模块化塔使用成本低廉、有效的设计，该设计减少 用于风轮机的塔结构所必须的钢材量。该模块化塔由各节段构成。各节段由板片构成。该模块化塔结构包括多个节段，其中各节段包括多个板片。各板片包括弯曲的或 弧形形状。各板片包括垂直边缘和水平边缘。垂直连接在各板片的垂直边缘处将各板片固 定或连接并形成各节段。各节段具有大致圆形形状。垂直连接包括设置在相邻板片之间缝 上的内部垂直摩擦板和设置在相邻板片之间缝上的外部垂直摩擦板。水平连接在各板片的 水平边缘处将各节段连接或固定。水平连接包括设置在相邻节段之间缝上的内部摩擦板和 设置在相邻节段之间缝上的外部摩擦板。模块化塔和构建本文所述模块化塔的方法提供多个优点。该模块化塔可从塔结构 内侧进行组装和维护。这样，技术人员在组装和维护期间受到塔结构的保护，因此提供更安 全的作业环境。此外，不需要外部梯或其它机械提升设备来进行维护。模块化塔的各部件 成本更低且制造和/或采办更简单。更易于满足各部件所需要的公差。模块化塔的各部件 的尺寸降低运输成本，因为可使用标准长途运输卡车而无需护送车辆或专用许可。模块化 塔的设计提供更好的疲劳特性，能够更有效地使用钢和其它金属。由于与常规塔相比改进 了疲劳特性，在本文所述模块化塔的设计中可使用较少的钢和金属。与常规塔相比，本文所 述模块化塔设计所需要的较少的钢和金属可节约成本。
图1是模块化塔结构的视图。图2是模块化塔的组装地点的平面图。图3-9示出板片的运送和各节段之一的组装。
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图10示出板片的视图。图11示出将板片连接或固定在一起的垂直连接的第一实施例的分解图。图12示出将板片连接或固定在一起的垂直连接的第二实施例的剖视图。图13示出将板片连接或固定在一起的垂直连接的第二实施例的分解图。图14示出外部和内部垂直摩擦板片。图15示出水平连接的俯视图。图16示出水平连接的剖视图。图17示出将盖板附连到水平连接的细节图。图18(a)示出用于水平连接的摩擦板的侧视图。图18(b)示出用于水平连接的摩擦板的俯视图。
具体实施例方式这里描述了一种模块化塔结构和组装该模块化塔结构的方法。该模块化塔结构包 括多个板片，该多个板片在构造或组装地点组装成多个节段，从而形成塔结构。板片之间的 垂直连接将各板片固定或连接在一起来形成每个节段。各节段彼此叠置并紧固或固定在一 起以形成模块化塔。各节段之间的水平连接将各节段紧固或连接在一起。各塔可用于支承用来发电的风轮机。在塔结构上可设置2-5兆瓦的涡轮机或其它 涡轮机。尽管塔非常适合支承风轮机，但该模块化塔结构也可用于其它目的，诸如支承通信 设备、公用电线等。各板片通常由低碳钢或其它金属合金制成。50级钢是一种适于用于板片的钢。各 板片通常具有弯曲或弧形形状，从而使多个板片可连结以形成节段。各节段具有大致圆形 外径。各其它板片还连结形成各其它节段，这些节段叠置并紧固或固定到第一节段。多个 节段用于形成模块化塔结构。各板片可通过常规长途运输卡车而运输到作业地点。较佳的是，各板片具有不大 于约12英尺的宽度，从而可使用常规长途运输卡车来将各板片运送到作业地点而无需护 送车辆。可利用标准的长途运输卡车运输来将各板片运送到作业地点，通过使用模块化塔 结构和本文描述的方法，与需要使用专用卡车、卡车护送车辆和运输专用许可的其它塔相 比，可显著节省运输成本。本文所述的模块化塔结构提供一种成本低廉的塔，该塔超过当前的典型建筑高度 80米。该模块化塔结构可在80米高度上方运行。通常，涡轮机在塔顶上设置得越高，在涡 轮机处就有越多的风力可用于发电。在较高高度处，扰动较小，因为地面对风的扰动作用减 小。风轮机可更有效地运行，且在这些高度处有更大的输出。使用较高塔将使风能发电可 用在更多的对于用传统塔结构风能发电目前经济上尚不可行的更多地方。本文所述的模块 化塔满足目前的塔设计所不能满足的涡轮机制造商对用于大涡轮机(2兆瓦以上)的成本 有效的塔的要求。现将参照附图描述模块化塔和构建该模块化塔的方法。图1中示出完全组装好的 模块化塔100。模块化塔100显示为支承风轮机10。图2示出模块化塔100的组装地点的 平面图。图3-9中示出模块化塔100的组装工艺。卡车运载一个或多个板片50到达该构建地点。各板片50包括在工厂或其它组装/分配中心先前已附连到板片50的框架件70。各框架件70附连到各板片50的外表面。各板片50设置成运输捆55，以便于装载、运输、卸载和组装。各运输捆55包括两 个或多个板片50。各运输捆55包括叠置构造的多个板片50。各框架件70辅助将各板片 50堆叠成运输捆55。各运输捆55还提供两点装载和卸载。图2所示的模块化塔100的组装地点的平面图示出了各捆55。通过起重机20从 各捆55取出各板片50。起重机20将各板片50放置到部分构建好的现场组装架80，在该 组装架将各板片50组装成各节段90。图9示出完成的节段90。起重机20将各节段90放 置在用于塔结构100的地基35上。各框架件70辅助将各板片50组装成各节段90。起重机20或其它起重装置可抓 持框架件70来移动各板片50。这样，起重机20不直接接触各板片，可减少在构建和组装各 节段90期间对各板片50的损坏。在构建各节段90之后，从各节段90取下各框架件70并 返回到工厂重新使用在其它板片50上。各板片50设置在现场组装架80内，在各板片50组装成塔结构100的节段90时， 该组装架通过框架件70为各板片50提供支承。现场组装架80包括地面支承翼110。地面 支承翼110为现场组装架80的基部部件提供支承。地面支承翼110连接或附连到框架件 70，以在各板片50形成节段90时辅助定位各板片50。在节段90的组装期间将各板片50 组装到现场组装架80上时，将上部支承翼120加到框架件70来辅助完成节段90。上部支 承翼120在形成节段90期间还接纳另一框架件70。这样，各框架件70、各地面支承翼110、 以及各上部支承翼120形成组装架80。各板片50在现场组装架80通过垂直连接200而组装在一起。在完成节段90后， 起重机将节段90提升到用于塔结构100的地基35上或先前完成的节段90上。多个节段 90彼此叠置并通过水平连接400紧固或固定在一起。随着各节段90构建到塔结构100的 顶部，各节段90通常直径渐缩。各板片50通常具有弯曲或弧形形状，从而使多个板片50形成大致圆形节段90。 参照图10，各板片50具有垂直边缘54，在组装节段90期间，垂直边缘54与相邻板片50的 垂直边缘54连结。各板片50具有形成节段90的顶部和底部边缘的顶部和底部水平边缘 60。如本文所述，各板片50的某些部分可具有靠近垂直边缘54的平坦截面，从而便于连接 到相邻各板片50。各板片50长度约达50英尺，宽度小于约12英尺。如果需要，则各板片50可构造 成具有更长的长度。例如，可使用约18至约20个板片50来构建80米的塔结构100，可使 用约32至约36个板片50来构建100米高的塔结构100。用于任何给定塔设计的板片50 的具体数量取决于各个塔应用的具体工程和制造要求。对于通常80米的塔结构100，各板 片50形成约5个节段90，该5个节段90彼此叠置并连结以形成塔结构100，而约7个节段 90彼此叠置并连结而形成100米的塔。可利用诸如8至12节段90的附加节段90，附加板 片50来增加塔结构100的直径和/或塔结构100的高度。在较低的塔结构100中也可利 用较少的节段90和较少的板片50。各板片50的厚度约为3/8英寸至约P/2英寸。各板片50的厚度将根据塔结构100 的所想要的高度以及塔结构100中板片50的垂直位置而变化。当各板片50组装在现场组装架80内时，垂直连接200固定各相邻板片50。图11中示出垂直连接200作为垂直连接的第一实施例。垂直连接200覆盖相邻板片50的垂直 边缘54之间的缝160并将各相邻板片50的垂直边缘54固定成摩擦或抗滑动连接。各板片50沿各板片50的各垂直边缘54包括穿过其中的多个孔40。各板片50可 在垂直边缘50处形成非弯曲或平坦部分，以接收垂直连接200。螺栓210穿过孔40，使得 螺栓210的第一端212在板片50的内侧，且螺栓210的第二端214在板片50的外侧。凸 缘螺母220接收已穿过外部垂直摩擦板230的螺栓210。螺栓210将凸缘螺母220接收在 板片50的内侧上内部垂直摩擦板231上方。板片50内侧上的凸缘螺母220可用常规重六 角螺母替代。垂直摩擦板230和231包括与板片50上的孔40对应的多个孔232，并安装在板片 50的内外两侧上的螺栓210上。在板片50的内侧上，凸缘螺母220或重六角螺母牢固地 拧紧到内部垂直摩擦板231顶上的螺栓210。在板片50的内外两侧上，垂直摩擦板230和 231设置在相邻板片50之间的缝160上。垂直摩擦板230和231覆盖缝160。接着，在板 片50的外侧上，将支承板240放置在螺栓210上。接着，将包括接受凸缘螺母220的多个 开口 251的托盘板250放置在支承板240上。基板250通过螺钉252固定到支承板240。抗转螺母凸片255放置在板片50外侧上的凸缘螺母220上。当抗转螺母凸片255 的延伸端260与相邻的凸缘螺母220接触时，抗转螺母凸片255防止拧紧的凸缘螺母220 在组装期间转动。抗转螺母凸片255包括配装在凸缘螺母220上或与凸缘螺母220配合的 开口 266。抗转螺母凸片255的底表面262被支承抵靠托盘板250的顶表面254。凸缘螺 母220可设有接纳卡环270的沟槽222。卡环270可包括弹性垫片或将抗转螺母凸片255 推压或固定在凸缘螺母220上的其它卡配合件。盖板280通过螺钉252或其它固定件而附连到托盘板250。盖板280为凸缘螺母 220和抗转螺母凸片255提供免受各因素损害的保护。盖板280还为完成的塔结构100提 供改进的美观。对于垂直连接200的功能来说并不需要盖板280。垂直连接200在相邻板片50之间缝160的几乎大部分或整个长度上延伸。安装 期间，垂直连接200的各外部部分可部分安装到几个板片50上，同时垂直连接200的各内 部部分可安装到其它板片50上。某些板片50可在其两垂直边缘54上接纳垂直连接200 的各外部部分。这样，可在工厂常规且经济地进行大部分安装劳动。图12和13中垂直连接201作为垂直连接的另一实施例。垂直连接201还形成相 邻板片50之间的抗滑动或摩擦连接。垂直连接201利用止挡板300。止挡板300包括配装在板片50外侧上凸缘螺母 220上或与该凸缘螺母220配合的多个开口 310并固定凸缘螺母220，防止其转动。与垂直 连接200类似，内部摩擦板231和外部摩擦板230覆盖板片50之间的缝160。抗转螺母凸 片255放置在外部摩擦板230与止挡板300之间的凸缘螺母220上。止挡板300和外部摩 擦板230防止抗转螺母凸片255在组装期间从垂直连接201掉落。盖板281附连到止挡板 300。在图14中示出内部和外部垂直摩擦板231和230。垂直摩擦板230和231提供覆 盖缝160的直线构件。垂直摩擦板230和231由钢或其它刚性金属或金属合金制成。各垂 直摩擦板230包括相对设置的多个孔232，使第一组234相对设置的孔232用于连接到第 一板片50，第二组236相对设置的孔232用于连接到第二板片50。各孔232对应于各板片
1050的垂直边缘54上的各孔40。在所示实施例中，第一组孔234形成与第二组236的一列 孔232相对的一列孔232。垂直摩擦板230和231的某些部分设有挖切区域238，该挖切部分238使垂直摩擦 板230能够配装在预安装螺栓210上。挖切区域238填充有垫圈凸片239。此外，鞍板320 在挖切区域238附近放置在外部摩擦板230上以提供所需要的支承。现将描述水平连接400。图15和-17中示出水平连接400。水平连接400将第一 节段90连接或固定到该第一节段90上方或下方的相邻节段90。水平连接400形成相邻板 片90之间的抗滑动或摩擦连接。通常，将第一下部节段90连接或固定到放置在第一下部 节段90顶上的第二节段90，然后将第三节段90放置到第二节段90上。多个节段90构建 塔结构100的高度。内部摩擦板410覆盖相邻节段90之间缝415的内侧，而外部摩擦板420覆盖相邻 节段90之间缝415的外侧。内部摩擦板410和外部摩擦板420都具有与节段90的弯曲表 面相应的弯曲形状，节段90具有大致圆形的形状。内部和外部摩擦板410和420由钢或其 它刚性金属或金属合金制成。内部摩擦板410和外部摩擦板420包括第一组433多个孔435和第二组436多个 孔437。例如，第一组433多个孔435用于附连到上部节段90，而第二组436多个孔437用 于连接到下部节段90。内部摩擦板410的实心区域412覆盖缝415的内侧。外部摩擦板 420的实心区域422覆盖缝415的外侧。实心区域412和422将第一组433多个孔435与 第二组436多个孔437分开。螺栓210穿过板片50的水平边缘60上的孔45。螺栓210的第一端212在节段 90的内侧上，而螺栓210的第二端214在节段90的外侧上。螺栓210的第一端212将凸缘 螺母220接收在节段90的内侧上内部垂直摩擦板410上方。可在凸缘螺母220和内部摩 擦板410之间采用垫圈428。在节段90的外侧上，螺栓210的第二端214固定到另一凸缘螺母220。抗转螺母 凸片255放置在凸缘螺母220上。接着，可将止挡板450放置在凸缘螺母220上以防止凸 缘螺母220掉落。止挡板450包括配装在凸缘螺母220上或与之配合的多个开口 452。盖 板460附连到止挡板450以提供对水平连接件400的保护，并提供更美观悦人的外观。垂直连接200和201与水平连接400提供相邻板片50之间和相邻节段90之间的 抗滑动或摩擦连接。垂直连接200和201的内部摩擦板231和外部摩擦板230的挤压和水 平连接400的内部摩擦板410和外部摩擦板420的挤压通过各板片50和各节段90传递载 荷。实质上，完全组装时，垂直连接200和水平连接400形成一件塔结构100。塔结构100 和涡轮机的载荷并不通过螺栓210传递。来自塔100和涡轮机的载荷通过各摩擦板230、 231,410和420从上部节段90的板片50传递到下部节段90的板片50。与其它常规管状 钢塔设计相比，抗滑动或摩擦连接致使塔结构100的各单独部件上的疲劳大大降低。由这 些连接产生的降低疲劳的特性能够在总体塔设计中更有效且因此更经济地使用材料。重要的是，螺栓210利用在外侧上两个凸缘螺母220或一个凸缘螺母220并在内 侧上利用一个重六角螺母。这样，在凸缘螺母220或重六角螺母拧紧到螺栓210的第一端 212和第二端214上时，几乎很少或没有转动力加载在螺栓210上。使用两个凸缘螺母220 是对使用螺栓和单个螺母的常规布置的改进，因为转动力或载荷施加在倾向于松动到无扭矩状态的螺栓上。如上所述，各板片50设置成运输捆55，以便于装载、运输、卸载和组装。各运输捆 55使用两点提升布置就可方便地装载和卸载。各框架件70辅助将各板片50堆叠成运输捆 55。各框架件70还辅助将各板片50组装成各节段90。当各框架件70连接到地面支 承翼110和上部支承翼120时，各框架件70形成现场组装架80的整体部分。此外，从完成 节段90取下各框架件70并返回到工厂或制造商以重新使用在其它板片50上。本领域的技术人员会理解，本发明考虑了以上所揭示的各具体实施例的各种改 型。本发明不应限制于上述各实施例，而是应当由以下权利要求书来限定。
权利要求
一种模块化塔结构(100)，包括多个节段(90)，所述各节段(90)包括多个板片(50)；所述板片(50)包括弯曲或弧形形状，并包括垂直边缘(54)和水平边缘(60)；垂直连接(200)，所述垂直连接(200)在所述板片(50)的所述垂直边缘(54)处连接或固定所述板片(50)并形成所述节段(90)，其中所述节段(90)具有大致圆形形状；所述垂直连接(200，201)包括设置在相邻板片(50)之间缝(160)上的内部垂直摩擦板(231)和设置在所述相邻板片(50)之间所述缝(160)上的外部垂直摩擦板(230)水平连接(400)，所述水平连接(400)在所述板片(50)的所述水平边缘(60)处连接或固定所述节段(90)；以及所述水平连接(400)包括覆盖所述相邻节段(90)之间的缝(415)的内部摩擦板(410)和覆盖所述相邻节段(90)之间所述缝(415)的外部摩擦板(420)。
2.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述垂直连接(200，201)形 成所述相邻板片(50)之间的抗滑动或摩擦连接，且所述水平连接(400)形成所述相邻节段 (90)之间的抗滑动或摩擦连接。
3.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述多个节段(90)彼此叠 置，且所述相邻节段(90)通过所述水平连接(400)连接或固定在一起。
4.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述板片(50)沿所述板片 (50)的所述竖直边缘(54)包括穿过其中的多个孔(40)。
5.如权利要求4所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，螺栓(210)穿过所述孔 (40)，从而所述螺栓(210)的第一端(212)在所述板片(50)的内侧，且所述螺栓(210)的 第二端(214)在所述板片(50)的外侧。
6.如权利要求5所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述内部和外部竖直摩擦板 (231，230)包括与所述板片(50)上的所述孔(40)对应的多个孔(232)，并安装在所述板片 (50)的内外两侧上的所述螺栓(210)上。
7.如权利要求6所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述板片(50)的所述外侧 上的凸缘螺母(220)接纳所述螺栓(210)。
8.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述内部和外部垂直摩擦板 (231,230)是包括两组(234，236)相对布置的所述孔(232)的直线构件。
9.如权利要求5所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述内部和外部垂直摩擦 板(231，230)具有接纳所述螺栓(210)的多个孔(232)，所述内部和外部摩擦板(231，230) 上的所述多个孔(232)相对布置成使相对布置的孔(232)中的第一组(234)用于连接到第 一板片(50)，且相对布置的孔(232)中的第二组(236)用于连接到第二板片(50)，其中所 述内部和外部垂直摩擦板(231，230)上的所述第一组(234)孔(232)对应于所述第一板 片(50)的所述垂直边缘(54)上的所述孔(40)，所述内部和外部垂直摩擦板(231，230)上 的所述第二组(236)孔(232)对应于所述第二板片(50)的所述垂直边缘(54)上的所述孔 (40)。
10.如权利要求9所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述内部和外部垂直摩擦 板(231,230)上的所述第一组(234)孔(232)形成与所述第二组(236)孔(232)的一列孔 相对的一列孔。
11.如权利要求5所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，在所述板片(50)的外侧 上，支承板(240)放置在所述螺栓(210)上，托盘板(250)放置在所述螺栓(210)和所述支 承板(240)上，且所述托盘板(250)固定到所述支承板(240)。
12.如权利要求7所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，抗转螺母凸片(255)放置 在所述板片(50)外侧上的所述凸缘螺母(220)上，且因为所述抗转螺母凸片(255)的延伸 端(260)与相邻的凸缘螺母(220)接触，所以所述抗转螺母凸片(255)防止所述拧紧的凸 缘螺母(220)松开。
13.如权利要求12所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述抗转螺母凸片(255) 的底表面(262)支承抵靠托盘板(250)的顶表面(254)。
14.如权利要求7所述的模块化塔结构，其特征在于，所述凸缘螺母(220)设有接纳卡 环(270)的沟槽(222)，且所述卡环(270)包括塑料垫圈或将所述抗转螺母凸片(255)推压 或固定在所述凸缘螺母(220)上的其它卡配合件。
15.如权利要求1所述的模块化塔结构，其特征在于，所述垂直连接(201)包括止挡板 (300)，所述止挡板(300)包括在所述板片(50)外侧配装于所述凸缘螺母(220)上或与所 述凸缘螺母(220)配合的多个开口(310)。
16.如权利要求15所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述止挡板(300)固定所 述凸缘螺母(220)以防止其转动，且盖板(281)附连到所述止挡板(300)。
17.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述模块化塔结构(100) 的高度约为80米或更高。
18.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述水平连接(400)将第 一节段(90)连接或固定到所述第一节段(90)上方或下方的相邻节段(90)。
19.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述水平连接(400)的所 述内部摩擦板(410)和所述外部摩擦板(420)具有与所述节段(90)的弯曲表面对应的弯 曲形状。
20.如权利要求19所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，所述水平连接(400)的 所述内部摩擦板(410)和所述外部摩擦板(420)包括第一组(433)多个孔(435)和第二组 (436)多个孔(437)，且所述第一组(433)多个孔(435)连接到上部节段(90)，而所述第二 组(436)多个孔(435)连接到下部节段(90)。
21.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，螺栓(210)穿过所述板片 (90)的水平边缘(60)上的孔(45)，所述螺栓(210)的第一端(212)在所述节段(90)的内 侧上，且所述螺栓(210)的第二端(214)在所述节段(90)的外侧上，以及，凸缘螺母(220) 在节段(90)的所述外侧上接纳所述螺栓(210)的所述第二端(214)。
22.如权利要求21所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，抗转螺母凸片(255)放置 在所述凸缘螺母(220)上，包括多个开口(452)的止挡板(450)放置在所述凸缘螺母(220) 上。
23.如权利要求22所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，盖板(460)附连到所述止 挡板(450)。
24.如权利要求1所述的模块化塔结构，其特征在于，框架件(70)附连到所述板片 (50)的外表面。
25.如权利要求1所述的模块化塔结构(100)，其特征在于，还包括风轮机(10)。
26.一种模块化塔结构(100)，包括多个节段(90)，其中所述多个节段(90)中的一个或多个节段(90)包括多个板片 (50)；所述板片(50)包括弯曲或弧形形状，且所述板片(50)包括垂直边缘(54)、顶部边缘 (60)和底部边缘(60)；垂直连接(200，201)，所述垂直连接形成抗滑动或摩擦连接，以在相邻板片(50)的所 述垂直边缘(54)处连接或固定所述板片(50)并形成所述节段(90)，其中所述节段(90)具 有大致圆形形状；所述节段(90)包括由所述板片(50)的所述底部边缘(60)形成的底部水平边缘，且所 述节段(90)包括由所述板片(50)的所述顶部边缘(60)形成的顶部水平边缘；以及水平连接(400)，所述水平连接形成抗滑动或摩擦连接，以将第一节段(90)的所述顶 部水平边缘连接或固定到第二节段(90)的底部水平边缘。
27.一种模块化塔结构(100)，包括多个节段(90)，其中所述多个节段(90)中的一个或多个节段(90)包括多个板片 (50)；所述板片(50)包括弯曲或弧形形状，所述板片(50)包括垂直边缘(54)和水平边缘 (60)；垂直连接(200，201)，所述垂直连接(200，201)连接或固定所述板片(50)以形成所述 节段(90)，其中所述节段(90)具有大致圆形形状；水平连接(400)，所述水平连接(400)连接或固定所述节段(90)；以及所述水平连接(400)包括覆盖所述相邻节段(90)之间缝(415)的内部摩擦板(410) 和覆盖所述相邻节段(90)之间所述缝(415)的外部摩擦板(420)，并包括凸缘螺母(220)， 所述凸缘螺母(220)接纳穿过所述内部摩擦板(410)、所述板片(50)以及所述外部摩擦板 (420)上的开口的螺栓(210)。
28.一种模块化塔结构(100)，包括多个节段(90)，其中所述多个节段(90)中的一个或多个节段(90)包括多个板片 (50)；所述板片(50)包括弯曲的或弧形形状；垂直连接(200，201)，所述垂直连接(200，201)连接或固定所述板片(50)以形成所述 节段(90)，其中所述节段(90)具有大致圆形形状；所述垂直连接(200，201)包括设置在相邻板片(50)之间缝(160)上的内部垂直摩擦 板(231)和设置在相邻板片(50)之间所述缝(160)上的外部垂直摩擦板(230)；凸缘螺母(220)，所述凸缘螺母(220)在所述板片(50)的所述外侧上并接纳穿过所 述内部垂直摩擦板(231)、所述板片(50)以及所述外部垂直摩擦板(230)上开口的螺栓 (210)；以及水平连接(400)，所述水平连接(400)将所述节段(90)连接或固定在一起。
29.一种用于将板片(50)固定或连接在一起形成模块化塔结构(100)的连接(200， 201)，所述连接(200,201)包括内部垂直摩擦板(231)； 外部垂直摩擦板(230)；托盘板(250)或止挡板(300)，所述托盘板(250)或所述止挡板(30)包括配装在凸缘 螺母(220)上或与所述凸缘螺母(220)配合的多个开口(251，310)；所述垂直摩擦板(231，230)中的每个具有多个孔(232)，所述多个孔(232)相对布置； 螺栓(210)，所述螺栓(210)穿过所述内部摩擦板(231)上的所述孔(232)、所述外部 摩擦板(230)上的所述孔(232)、以及所述托盘板(250)或所述止挡板(300)上的所述开口 (251,310)；所述托盘板(250)或所述止挡板(300)的所述凸缘螺母(220)接纳所述螺栓(210)；以及抗转螺母凸片(255)，所述抗转螺母凸片(255)放置在所述凸缘螺母(220)上。
30.如权利要求29所述的连接(200，201)，其特征在于，所述连接(200，201)构造成从 所述模块化塔(100)的内侧拧紧。
31.如权利要求29所述的连接(200，201)，其特征在于，所述内部垂直摩擦板(231)设 置在相邻板片(50)之间的缝(160)上，且所述外部垂直摩擦板(230)设置在相邻板片(50) 之间的所述缝(160)上，且所述垂直摩擦板(231，230)的所述多个孔(232)相对布置成使 相对布置的所述孔(232)的第一组(234)用于连接到第一板片(50)，且相对布置的所述孔 (232)的第二组(236)用于连接到第二板片(50)，其中所述垂直摩擦板(231，230)上的所 述第一组(234)孔(232)对应于所述第一板片(50)的所述垂直边缘(54)上的所述孔(40)， 所述垂直摩擦板(231，230)上的所述第二组(236)孔(232)对应于所述第二板片(50)的 所述垂直边缘(54)上的所述孔(40)。
32.一种用于将节段(90)固定或连接在一起形成模块化塔结构(100)的连接(400)， 所述连接(400)包括内部摩擦板(410)； 外部摩擦板(420)；所述内部摩擦板(410)和所述外部摩擦板(420)包括第一组(433)多个孔(435)和第 二组(436)多个孔(437)；止挡板(450)，所述止挡板(450)包括多个开口(452)；螺栓(210)，所述螺栓(210)穿过所述内部摩擦板(410)上的所述第一组(433)孔(435)、所述外部摩擦板(420)上的所述第一组(433)孔(435)、以及所述止挡板(450)上的 所述多个开口(452)，并穿入与所述止挡板(450)上所述多个开口(452)配合的凸缘螺母 (220)；以及附加螺栓(210)，所述附加螺栓(210)穿过所述内部摩擦板(410)上的所述第二组(436)孔(437)、所述外部摩擦板(420)上的所述第二组(436)孔(437)、所述止挡板(450) 上的所述多个开口(452)，并穿入与所述止挡板(450)上所述多个开口(452)配合的附加凸 缘螺母(220)。
33.如权利要求32所述的连接(400)，其特征在于，所述内部摩擦板(410)覆盖相邻节 段(90)之间的缝(415)，其中所述相邻节段(90)包括呈堆叠布置的节段(90)，所述外部摩 擦板(420)覆盖相邻节段(90)之间的所述缝(415)；所述第一组(433)多个孔(435)对应于上部节段(90)上的开口(45)，而所述第二组 (436)多个孔(437)对应于下部节段(90)上的开口(45)；以及所述螺栓(210)穿过所述第一组(433)多个孔(435)并穿入所述上部节段(90)上的 所述开口(45)以及所述附加螺栓(210)穿过所述第二组(436)多个孔(437)并穿入所述 下部节段(90)上的开口(45)。
34.如权利要求32所述的连接(400)，其特征在于，所述连接(400)构造成从所述模块 化塔(100)的内侧拧紧。
35.一种组装模块化塔结构(100)的方法，包括 将多个板片(50)运输到组装地点；将所述多个板片(50)之一的垂直边缘(54)与所述多个板片(50)的另一板片(50)的 另一垂直边缘(54)对齐；连接或固定所述板片(50)的所述垂直边缘(54)之间的垂直连接(200，201)； 用所述板片(50)形成第一节段(90)，所述第一节段(90)具有大致圆形形状； 用所述板片(50)形成第二节段(90)，所述第二节段(90)具有大致圆形形状； 将所述第二节段(90)叠置在所述第一节段(90)上；以及 连接或固定第一和第二节段(90)之间的水平连接(400)以形成模块化塔(100)。
36.如权利要求35所述的组装模块化塔结构(100)的方法，其特征在于，还包括在组装 架(80)内形成所述第一节段(90)。
37.如权利要求36所述的组装模块化塔结构(100)的方法，其特征在于，还包括在形成 所述第一节段(90)期间将所述板片(50)的框架件(70)连接到所述组装架(80)的地面支 承翼(110)。
38.如权利要求37所述的组装模块化塔结构(100)的方法，其特征在于，还包括在形成 板片(50)的所述节段(90)后从所述板片(50)取下所述框架件(70)。
39.一种组装模块化塔结构的方法，包括形成两个或多个板片(50)的捆(55)，其中所述板片(50)包括框架件(70)； 将所述捆(55)运输到组装地点； 从所述捆(55)取出所述板片(50)中的一个； 将所述板片(50)中的一个接着另一板片(50)放置； 用所述板片(50)的所述框架件(70)部分地形成组装架(80)； 用所述组装架(80)内的所述板片(50)形成第一节段(90)；所述第一节段(90)具有 大致圆形形状；取下所述框架件(70)；用所述板片(50)形成第二节段(90)，所述第二节段(90)具有大致圆形形状； 将所述第二节段(90)叠置在所述第一节段(90)上；以及 将所述第一和第二节段(90)连接或固定在一起以形成模块化塔(100)。
全文摘要
本发明是一种模块化塔结构(100)，本文描述了这种模块化塔结构(100)。该模块化塔(100)使用廉价、有效的设计，该设计减少用于风轮机(10)的塔结构所必需的钢材量。该模块化塔(100)由各节段(90)构成。各节段由板片(50)构成。各板片包括弯曲的或弓形形状。垂直连接(200，201)在各板片(50)的垂直边缘(54)处将各板片(50)连接或固定并形成各节段(90)。各节段(90)具有大致圆形形状。水平连接(400)在板片(50)的水平边缘(60)处连接或固定各节段(90)。垂直连接(200，201)和水平连接(400)各包括定位在相邻节段之间缝或间隙的内部摩擦板和定位在相邻节段之间缝或间隙的外部摩擦板。
文档编号E04H12/00GK101855416SQ200880116456
公开日2010年10月6日 申请日期2008年10月8日 优先权日2007年10月9日
发明者J·O·威利斯 申请人:杰弗里·O·威利斯