专利名称：组装塔架的装置和方法
技术领域：
本发明总的涉及风轮机塔架，更具体地涉及组装风轮机塔架的装置 及方法。
背景技术：
由于已知的风轮机塔架的高度，所以将组装前的塔架运输到架设地 点是4艮困难的。因此，至少一些已知的风轮机塔架是在架设地点由一些 塔架部分来组装。对于已知的风轮机塔架，至少一些塔架部分具有不同 的截面形状和/或不同的壁厚以适应塔架顶风轮机的重量。
当组装风轮机塔架时，在塔架结构内经常需要平台来提供一平面， 当将邻接的塔架部分组装在一起时，塔架装配者可以站立在该平面上。 但是，由于塔架部分不同的截面形状和壁厚，所以对于各个具有不同截 面形状和/或壁厚的塔架部分通常使用专门制造的平台。
发明内容
一方面，提供了组装塔架的方法。该方法包括提供多个塔架部分， 其中至少一个塔架部分包括限定所述塔架部分的第一截面区域和所述 塔架部分的第二截面区域的内表面，第二截面区域不同于第一截面区 域。该方法还包括提供平台，该平台包括多个安装组件，安装组件构造 成在第一截面区域和第二截面区域之一处将该平台安装在至少一个塔 架部分内，将平台在第一截面区域和第二截面区域之一处连接于塔架部 分的内表面，并且连接所述多个塔架部分。
另一方面，提供了一种塔架。塔架包括包括第一端、笫二端和在所 述笫一端和第二端之间延伸的壳体，其中壳体包括至少一个塔架部分， 塔架部分包括限定所述塔架部分的第一截面区域和所述塔架部分的第 二截面区域的内表面，第二截面区域不同于第一截面区域。塔架还包括 平台，平台包括多个安装组件，安装组件构造成在第一截面区域和第二 截面区域之一处将所述平台安装在所述至少一个塔架部分内。再一方面，提供了用于塔架的平台，其中该塔架包括内表面，内表 面限定穿过内表面的腔室，其中，腔室具有第一截面区域和与第一截面 区域不同的第二截面区域。平台包括支架和连接于所述支架的底板。平 台还包括连接于所述支架和所述底板的多个安装组件，所述安装组件构 造成在第一截面区域和第二截面区域之一处将所述平台安装在所述塔 架内。
图1为示例性风轮机塔架的侧视图2为可用于图1所示的风轮机塔架内的示例性塔架部分的透视
图3为可用于图1所示的风轮机塔架内的示例性平台的透视图； 图4是用于图3所示的平台内的示例性支架的平面图； 图5为沿区域5截取的图4所示的支架的部分透视图； 图6为图3所示的平台的可选实施例的部分透视图； 图7为图3所示的平台的可选实施例的底部透视图； 图8为沿区域8截取的图3和图7所示的平台内的示例性安装组件 的放大透视图9为沿区域9截取的图3和图7所示的平台内的另一示例性安装 组件的放大透视图IO为用于图8所示的安装组件内的示例性托架的放大透视图。
具体实施例方式
图1为示例性风轮机塔架10。虽然塔架IO可以用于各种机械装置， 但在本例中，塔架IO用于支撑风轮机(未示出)。具体地，在本例中， 塔架IO具有顶部12、底部14以及在顶部和底部之间延伸的基本圆柱形 的壳体16。虽然此处示例性塔架10描述为基本圆柱形，但是壳体16 的可选实施例可以是能实现此处所述功能的任何截面形状。塔架10包 括多个塔架部分22,壳体16由相邻的塔架部分22连接在一起形成。
图2是用于塔架10内的示例性塔架部分22的透视图。各塔架部 分22包括第一端24、第二端26以及在第一端和第二端之间延伸的本体 28。在本例中，塔架10包括三个塔架部分22。可选地，塔架10可以包 括能实现此处所述功能的任何数量的塔架部分22。各塔架部分22具有 内表面30和相对的外表面32，在内表面和外表面之间限定厚度20。在本示例中，内表面30限定从第一端24向第二端26延伸的腔室34。相 应地，腔室34具有由内表面30限定的截面区域(cross sectional area) A，塔架部分22具有由外表面32限定的截面轮廓(在图2中未示出)。 应注意的是，塔架截面轮廓(在图2中未示出)可以是也可以不是与腔 室34的截面区域A相同的形状。如图1所示，在本示例中，各塔架部 分22包括从第一端24向第二端26延伸的中心线轴Y。
在一个示例性实施例中，各塔架部分22的厚度以及壳体16的厚度 从塔架底部14到塔架顶部12基本上是一致的。在可选实施例中，各塔 架部分22的厚度20以及壳体16的厚度可以是从塔架底部14向塔架顶 部12渐小。在本示例性实施例中，如图l所示，塔架10包括至少一个 从第一端24向第二端26逐渐变细的塔架部分22,以使塔架部分22包 括在水平面G之上高度H'的第一截面区域A'和在水平面G之上高度H "的第二截面区域A〃 ，其中第一截面区域A'与第二截面区域A〃不 同。在可选实施例中，塔架10包括至少一个塔架部分22，具有从第一 端24向第二端26变化的厚度20，以使塔架部分22包括在水平面G之 上高度H'的第一截面区域A'和在水平面G之上高度H〃的第二截面区 域A〃 ，其中第一截面区域A'与第二截面区域A"不同。
在示例性实施例中，至少一个平台(在图1或2中未示出)安装在 至少一个塔架部分腔室34内。更具体地，各平台(在图1或2中未示 出)连接于壳体内表面30，如将在下面更详细的描述。
图3为可用于风轮机塔架10内的示例性平台100的透视图。如下 面更详细描述的平台100包括支架102、底板104及多个安装组件106。
图4为可用于平台100内的示例性支架102的平面图。在该示例性 实施例中，支架102包括多个以类似网状结构连接在一起的支撑梁108。 可选地，支撑梁108可以平行设置，以使支撑梁108不相交。
图5为沿区域5截取的图4所示的支架102的部分透视图。在该示 例性实施例中，支撑梁108是利用多个支撑梁紧固件110和至少一个加 强板112基本垂直地连接在一起的I型金属横梁。可选地，支架102可 以包括任意数量的以任意尺寸或形状形成的支撑梁108，这些支撑梁以 能使支架102实现此处所述功能的任意方向连接在一起。在该示例性实 施例中，支架102还包括多个支架紧固件孔ll4，使例如底板(在图4 中未示出)等部件连接于支架102和/或使支架102能连接于壳体16。如图3所示，在该示例性实施例中，平台100包括底板102。在该 示例性实施例中，底板104包括顶面116、底面(在图3中未示出)、 周边120和多个穿过其的底板紧固件孔122。示例性底板104固定于支 架102,以使底面(在图3中未示出)以紧密配合方式结合于支架102， 其中，至少一个底板紧固件(在图3中未示出)延伸穿过至少一个底板 紧固件孔122，并穿过至少一个支架紧固件孔114，以将底板104紧固 于支架102。或者，底板104可以利用任何适合的方式连接于支架102。 在该示例性实施例中，底板104设计成基本符合腔室34的截面区域A， 其中，周边120的大部分基本邻接于内表面30。虽然在该示例性实施例 中，底板104具有大致圆形形状，但是底板104的可选实施例可以具有 使底板104实现此处所述功能的任何适合的形状。
在该示例性实施例中，底板104包括多个底板部分124，多个底板 部分124包括多个基本三角形的底板部分126和多个基本矩形形状的底 板部分128。可选地，底板104可以包括多个具有能实现此处所述功能 的任何形状的底板部分124。
在该示例性实施例中，底板104包括多个穿过其的入口 130和多个 连接于其上的踢板(kick panel)132，其中，各踢板132至少部分地围 绕入口 130并在底板顶表面116向上延伸高度133。在该示例性实施例 中，多个入口 130包括第一基本矩形入口 134和第二基本矩形入口 136， 第一基本矩形入口 134允许负载被升起通过平台100，第二基本矩形入 口 136允许人利用连接于内表面30的梯子(在图3中未示出)攀登通 过平台100。在可选实施例中，至少一个门(在图3中未示出)铰接于 至少一个踢板132,以盖上至少一个入口 130的至少一部分。示例性底 板104还包括多个围绕周边120间隔设置并从周边向内延伸的多个槽口 140。
图6为平台100的可选实施例的部分透^L图。如图6所示，在一个 可选实施例中，底板104包括至少一个底板部分124和至少一个支撑梁 108，两者一体地形成。
图7为平台100的可选实施例的底部透视图。如图7所示，底板104 的可选实施例包括大致环形的底板框架142，其连接于底面118并从底 面118基本垂直地延伸。
图8和图9为用于平台100内的多个示例性安装组件106的放大透视图。在示例性实施例中，安装组件106包括托架144、多个托架紧固 件146和至少一个轴套(boss) 148。在可选实施例中，可以形成和/或 使用不具有轴套148的托架144。
图10为用于安装组件106中的示例性托架144的透视图。在示例 性实施例中，托架144由基本矩形的金属带150形成，金属带150具有 第一边152、第二边154和在第一边和第二边之间延伸的带体156,其 中，带体156包括从第一边152延伸的壳体安装部分158、从第二边154 延伸的平台安装部分160和在壳体安装部分158与平台安装部分160之 间延伸的中间部分162。在该示例性实施例中，带150围绕中间部分弯 曲，以使壳体安装部分158和平台安装部分160基本垂直地排列。虽然 带150在此处描述为由金属制造，但是带150可以由能使托架144实现 此处所述功能的任何材料制成。
在该示例性实施例中，壳体安装部分158包括穿过其的至少一个细 长的壳体安装槽164，其中至少一个壳体安装槽164基本平行于第一边 152延伸，平台安装部分160包括从其中延伸穿过的至少一个细长的平 台安装槽166，其中，至少一个平台安装槽166基本垂直于第二边154 延伸。更具体地，图8示出了将支架102连接于壳体16的示例性托架 144，其中，托架144包括两个基本平行的平台安装槽(在图8中未示 出)和两个基本平行的壳体安装槽(在图8中未示出)。另外，图9示 出了将底板104连接于壳体16的示例性托架144,其中，托架144包括 单个的平台安装槽166和单个的壳体安装槽(图9中未示出)。在可选 实施例中，槽164和166可以是任何形状，并且可以定位在能使托架1" 实现此处所述功能的任何方向。
如图3所示，在该示例性实施例中，多个安装组件106连接于支架 102，其中各安装组件106协助将平台IOO在第一截面区域A'与第二截 面区域A〃之一处安装在腔室34内.更特别地，如图8所示，托架144 利用至少一个托架紧固件146连接于支架102，至少一个托架紧固件146 延伸穿过支架紧固件孔114以及平台安装孔166，以将托架144连接于 支架102。同样，当托架紧固件146延伸穿过平台安装槽166以有利于 将平台IOO在截面区域A'与截面区域A〃之一处连接于腔室34内的内 表面30时，托架144在槽口 140内沿平台安装槽166向内或向外是可 滑动的；当托架紧固件146延伸穿过平台安装槽166以有利于平台100在截面区域A'与截面区域之一处连接于腔室34的内表面30时， 托架144至少部分地能围绕托架紧固件146转动。在示例性实施例中， 至少一个托架紧固件146包括垫圈170和螺栓168。可选地，托架紧固 件146可以包括使安装组件106能实现此处所述功能的任何紧固装置。
如图3所示，在该示例性实施例中，多个安装组件106还连接于底 板104，其中各安装组件106协助将平台IOO在第一截面区域A'与第 二截面区域A'之一处安装在腔室34内。如图9所示，各托架144利用 至少一个托架紧固件146连接于底板104，至少一个托架紧固件146延 伸穿过底板紧固件孔122和平台安装槽166以将托架144连接于底板 104。同样地，当托架紧固件146延伸穿过平台安装槽166以有利于将 平台100在截面区域A'与截面区域A〃之一处连接于腔室34内的内表 面30时，托架144在槽口 140内沿平台安装槽166向内或向外是可滑 动的；当托架紧固件146延伸穿过平台安装槽166以有利于平台100在 截面区域A'与截面区域A〃之一处连接于腔室34的内表面30时，托 架144至少部分地能围绕托架紧固件146转动。在示例性实施例中，至 少一个托架紧固件146包括铆钉172。可选地，托架紧固件146可以是 使安装组件106能实现此处所述功能的任何紧固装置。
如图8和图9所示，在示例性实施例中，平台100的各托架144利 用至少一个托架紧固件146和至少一个轴套148连接于壳体16,其中， 托架紧固件146延伸穿过壳体安装槽164并进入轴套148。在示例性实 施例中，至少一个托架紧固件146包括螺栓174和垫圈176。
在各实施例中，上述平台包括有利于将平台安装在塔架腔室的第一 截面区域和第二截面区域内的安装组件。更具体地，在各实施全例中， 安装组件包括托架，托架包括能使托架滑动地接合支架和平台底板的细 长槽。因此，可调的安装组件有利于减少制造专用的平台结构以适应塔 架壳体的形状和厚度的各种变化的需求。相应地，由于制造各种专用平 台结构的需求显著地减少从而将会降低制造成本。而且，本发明提供了 一种装置，其中，可以修改现有的安装组件以有利于节省成本地制造塔 架。
上面详细地描述了组装塔架的系统和方法的示例实施例。组装塔架 的这些系统和方法并不限于所述的具体实施例，而是，系统和方法的组 成部分可以独立地使用并与其他组成部分分开。例如，上述平台可具有其它工业和消费用途，而并不限于所述仅用于风轮机塔架。相反，本发 明可以与许多其它产品和系统结合实施和使用。
虽然本发明已通过各种具体实施例进行了描述，但是本领域的技术 人员可以理解，在权利要求的范围和主旨内可以使用变型实施本发明。
权利要求
1. 一种塔架(10)，包括第一端(24)；第二端(26)；壳体(16)，在所述第一端和第二端之间延伸，其中，所述壳体包括至少一个塔架部分(22)，塔架部分包括限定所述塔架部分的第一截面区域和所述塔架部分的第二截面区域的内表面(30)，第二截面区域不同于第一截面区域；以及平台(100)，包括多个安装组件(106)，安装组件构造成在第一截面区域和第二截面区域之一处将所述平台安装在所述至少一个塔架部分内。
2. 根据权利要求1的塔架(10)，其中，所述平台(100)还包括 支架(102)和底板(104),所述支架包括多个支撑梁(108)。
3. 根据权利要求2的塔架(10)，其中，所述底板(104)包括多 个底板部分(124)。
4. 根据权利要求3的塔架(10)，其中，至少一个所述多个底板部 分(124)和至少一个所述多个支撑梁(108) —体形成。
5. 根据权利要求2的塔架(10)，其中，所述底板(104)包括穿 过其的至少一个入口 (130)。
6. 根据权利要求1的塔架(10)，其中，至少一个所述多个安装组 件(106)包括托架(144)。
7. 根据权利要求6的塔架(10)，其中，所述托架(144)包括穿 过其的至少一个细长槽(164, 166 )。
8. 用于塔架(10)的平台(100)，该塔架包括内表面(30)，内表 面(30)限定穿过内表面的腔室(34)，其中，腔室具有第一截面区域 和与第一截面区域不同的笫二截面区域，所述平台包括支架(102);底板(104)，连接于所述支架；以及多个安装组件(106)，连接于所述支架和所述底板，所述安装组件构造成在所述腔室的笫一截面区域和第二截面区域之一处将所述 平台安装在所述塔架内。
9. 根据权利要求8的平台(100)，其中，所述支架(102)包括多 个支撑梁(108)。
10. 根据权利要求9的平台(100)，其中，所述底板(104)包括 多个底板部分(124)。
全文摘要
组装塔架的装置和方法塔架(10)包括第一端(24)、第二端(26)和在所述第一端和第二端之间延伸的壳体(16)。壳体包括至少一个塔架部分(22)，塔架部分包括限定所述塔架部分的第一截面区域和所述塔架部分的第二截面区域的内表面(30)，第二截面区域不同于第一截面区域。塔架还包括平台(100)，平台包括多个安装组件(106)，安装组件构造成在第一截面区域和第二截面区域之一处将所述平台安装在所述至少一个塔架部分内。
文档编号F03D11/04GK101435415SQ20081017827
公开日2009年5月20日 申请日期2008年11月17日 优先权日2007年11月15日
发明者S·库马, T·E·莱恩斯 申请人:通用电气公司