用于升降负载的组件和方法

用于升降负载的组件和方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及建立高大结构的技术领域，特别是在重元件被提升至这些结构顶部和/或从这些结构的任一部分降低至地上时的情况下。更具体地，本发明涉及一种组件及相应的方法，用于提升负载至高大结构和/或从高大结构降低负载。
【背景技术】
[0002]最近几年，可看到不断增加的大量高大结构建立在世界各地。在过去的几十年里，无线电和电视广播塔是这种类型的主要结构。然而，可替代(以及可再生)能源的强烈需求近来导致对于风力发电机，或常称为风力涡轮机的结构的增多的需求。
[0003]大多数的风力涡轮机目前包含转子(通常呈类似于螺旋桨的形式)，所述转子连接到发电机单元并设置在高大塔架的顶部。发电机单元与其它部件(例如齿轮箱，传动系，制动器等)一起被包含在被称为机舱的盖壳体中。一些最新的风力涡轮机还包括机舱顶部上的直升机抬升平台，以允许服务人员及将要通过绞盘移动的必要工具从直升机下降至风力涡轮机。
[0004]通常，风力涡轮机通过先建造塔架然后提升及设置转子和机舱到其顶部上来构建。为此，塔架的各个部件和发电机设备在传统上利用常规的起重机或其他类似的装置来提升。
[0005]然而，与风力涡轮机在世界各地的数目一样，在过去的几十年，其尺寸也不断地增加。目前最大的风力涡轮机具有大约7.5兆瓦的额定发电容量以及大约150米至200米的高度，但很多企业已经报告他们正在开发容量高达10兆瓦的风力涡轮机。
[0006]这些新型风力发电机将可能需要更高的塔架和/或更重的发电机单元，而常规起重机是难以企及的。
[0007]已经提出来一些用于提升负载的新的系统和方法，其可用于构建现代的风力涡轮机。然而，所提出的装置和系统往往是复杂的、笨重的、庞大的，并且它们的组装、拆卸和运输都是非常复杂的。大多数这些装置和系统而且是非常容易在竖立期间受到风力负载，即竖立仅可以在无风或非常低的风速下进行。这通常意味着在建造风力涡轮机期间会耗掉相当多的时间。
[0008]因此，需要改进的用于提升重负载的系统和方法来建造高大结构。因此，本发明的目的是解决涉及将重负载提升到高大结构上的上述问题中的至少一些。

【发明内容】

[0009]根据本发明的第一方面，提供了一种根据权利要求1的组件，用于提升和/或降低负载元件。
[0010]更具体地，根据本发明的第一方面，提供了一种组件，用于将负载元件从一结构的底部区域提升至该结构的另一区域，和/或用于将所述负载元件从所述结构的所述另一区域降低至所述结构的底部区域，所述组件包括: -平台元件，其用于支承所述负载元件；
升降装置，其用于将所述平台元件从所述结构的底部区域提升至该结构的所述另一区域，和/或用于将所述平台元件从所述结构的所述另一区域降低至该结构的底部区域；转移元件，其设置成能够改变其相对于所述平台元件的位置，以将该结构的所述另一区域中的负载元件从平台元件上的负载升降位置移动至该结构上的负载安装位置，其中，所述升降装置由锚固组件支撑，所述锚固组件能够被固定在所述结构的顶部区域，并且其中，在负载安装位置，所述平台元件至少部分被布置在所述结构的顶部下方。
[0011]根据本发明的第二方面，提供了一种用于将负载元件从特别是风力涡轮机的塔架的一结构的底部区域提升至所述结构的另一区域的方法，包括以下步骤:
-在结构的顶部区域处提供锚固组件；
-组装用于将所述负载元件支撑在结构的底部区域的平台元件，并且接合所述平台元件与升降索；
-将待提升的负载元件提供在该结构的底部区域；
-装载所述负载元件在该平台元件上，并且提升带有所述负载元件的所述平台元件至该结构的所述另一区域处的负载升降位置，或者提升不带有负载元件的平台元件且在所述平台元件已经达到结构的所述另一区域处的负载升降位置之后将所述负载元件装载在平台元件上；
-通过在平台元件上的转移元件使所述负载元件位移；
-将负载元件在结构上装载到位；以及 -降低所述平台元件至所述结构的底部区域。
[0012]在任何情况下，应注意的是，不同的负载元件的提升可同时进行或分别前后进行。此外，应注意的是，本发明还涉及用于将负载元件从结构的任何区域降低至结构的底部区域的方法，例如在更换风力涡轮机的元件或拆卸塔架的情况下。
[0013]所提出的组件和方法提供了一种新的创新方案，用于提升负载到任何高大结构的抬升区域(或从这种结构降低负载)。所提出的组件具有轻且简单，且与类似设备相比只有少量的元件。根据本发明的提升组件的组装、拆卸和运输(搬运)非常快捷，因此可以实现快速的周转时间。此外，根据本发明的提升和/或降低组件允许同时提升和/或降低几种元件。这样，这些重负载的安装过程可以比通过采用替代提升设备更加快捷地完成。此外，所提出的组件可用于构建塔架自身，它还适用于传统升降装置由于不利天气条件(特别是强风)而无法以令人满意的方式使用的场合。
[0014]本发明的其他方面描述在所附从属权利要求中及说明书中。
【附图说明】
[0015]本发明的其它特征和优点将通过参考附图的非限制性的示例性实施例的以下描述而变得显而易见(其中风力涡轮机被显示，但是本发明同样适用于所有高大结构)，其中:
图1是风力涡轮机塔架的顶部区域的透视图，示出了在提升转子和机舱步骤之前；
图2是根据图1的风力涡轮机塔架的底部区域的透视图，带有根据本发明的第一实施例的平台元件，在提升过程开始之前；
图3是风力涡轮机塔架及根据本发明的第一实施例的升降装置的透视图，所述升降装置处于提升过程期间的中间位置；
图4是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第一实施例的平台元件处于负载安装位置的透视图，示出了安装所述机舱在适当的位置的过程；
图5是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第一实施例的平台元件处于负载安装位置的透视图，示出了安装所述转子在适当的位置的过程；
图6是风力涡轮机塔架及根据本发明的第一实施例的平台元件的透视图，所述平台元件处于降低过程期间的中间位置；
图7是根据本发明的第二实施例的另一种风力涡轮机塔架的顶部区域透视图，在提升转子及机舱之前；
图8是图7的风力涡轮机塔架的底部区域及根据本发明的第二实施例的平台元件的透视图，在提升过程开始之前；
图9是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第二实施例的平台元件处于负载安装位置的透视图，示出了正在安装所述机舱在适当的位置的过程；
图10是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第二实施例的平台元件处于负载安装位置的透视图，示出了安装所述转子及机舱在适当的位置的过程；
图11是风力涡轮机塔架及根据本发明的第二实施例的平台元件的透视图，所述平台元件处于降低过程期间的中间位置；
图12是图1的风力涡轮机塔架的底部区域的透视图，带有根据本发明的第三实施例的平台元件，在开始提升过程之前；
图13是风力涡轮机塔架及根据本发明的第三实施例的平台元件的透视图，所述平台元件处于提升过程期间的中间位置；
图14是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第三实施例的平台元件的透视图，示出了安装机舱转子组件在适当的位置的过程；
图15是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第三实施例的平台元件的透视图，在机舱转子组件已经安装到位之后；
图16是图1的风力涡轮机塔架的底部区域的透视图，带有根据本发明的第四实施例的平台元件，在提升过程开始之前；
图17是风力涡轮机塔架及根据本发明的第四实施例的平台元件的透视图，所述平台元件处于在提升过程期间的中间位置；
图18是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第四实施例的平台元件的透视图，在所述平台元件抵达塔架的顶部之后；
图19是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第四实施例的平台元件的透视图，示出了安装所述机舱转子组件在适当位置的过程；
图20是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第四实施例的平台元件的透视图，示出了安装所述转子的第三叶片在适当的位置的过程；
图21是设置在离岸平台上的风力涡轮机塔架的底部区域的透视图，带有根据本发明的第五实施例的平台元件，在提升过程开始之前；
图22是离岸平台的透视图，带有根据本发明的第五实施例的平台元件，处在装载所述负载元件期间； 图23及图24是风力涡轮机塔架及根据本发明的第五实施例的平台元件的透视图，处在提升过程期间的中间位置；
图25A和图25B是风力涡轮机塔架的顶部区域及根据本发明的第五实施例的平台元件的侧视图，示出了在平台元件顶部上的负载元件的横向位移；
图26是风力涡轮机塔架的顶部区域的及根据本发明的第五实施例的平台元件的侧视图，示出了在降低所述平台元件之前的阶段；
图27是仅部分组装的塔架的底部区域的透视图，带有根据本发明的第六实施例的平台元件，在开始提升过程之前；
图28是塔架的透视图，带有根据本发明的第六实施例的平台元件，处于负载安装位置及在装载一塔架段至平台元件之前；
图29是塔架的顶部区域及根据本发明的第六实施例的平台元件处于负载安装位置的透视图，在被提升的塔架段安装在适当位置之前；
图30是塔架的顶部区域及根据本发明的第六实施例的平台元件的透视图，示出了安装一塔架段在适当位置的过程；
图31是塔架的顶部区域及根据本发明的第六实施例的平台元件的透视图，示出了从塔架脱离平台元件及提升所述平台元件至塔架的下一段的过程；
图32是塔架的顶部区域及根据本发明的第六实施例的平台元件的透视图，示出了锚定所述平台元件在塔架的新顶部的过程；
图33是塔架及根据本发