专利名称：用于固定塔部分的凸缘安装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将保持元件、特别是用于风力涡轮机元件的保持元 件、安装到支撑装置的夹持装置。此外，本发明涉及一种将保持元件、特 别是风力涡轮机元件用的保持元件、安装至支撑装置的方法。
背景技术：
为了向全世界的人口提供电力，越来越多的可再生能源被开发和建 设。
一种可再生能源是从风能中提取电力。风能由风力涡轮机装置产生。
风力涡轮机，例如包括从地面竖向延伸的风力涡轮机塔。风力涡轮机 外壳围绕竖直轴可旋转地固定于风力涡轮机塔的顶部。风力发电机安置于 风力涡轮机外壳内。风力涡轮机的转子叶片附着于风力发电机上。
风力涡轮机的塔部分必须设计得很高，以使得风力涡轮机的转子叶片 可置于产生风能的有效高度。因此，风力涡轮机塔的大块部件必须从制造 位置运输到风力涡轮机的安装位置。因为风力涡轮机塔为大型且通常^艮 重，必须提供复杂并坚固的固定装置以将风力涡轮机塔部分固定于运输装 置上。
WO 2007/093854 A2公开了 一种用于夹住组件(特别是风力涡轮才几塔 部分)的一端的固定装置。固定装置可连接至大型组件的一端，例如风力 涡轮机叶片和风力涡轮机塔部分。通过刚性螺栓接合或者螺紋接合的方 法，固定装置连接至风力涡轮机塔。因此螺栓例如由固定装置的穿孔引导 进至风力涡轮机塔部分中提供的螺紋孔。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种不复杂和灵活的用于固定大型元件 至支撑装置的固定装置。
该目的可通过依照独立权利要求的主题得以实现。本发明的优选实施 例由从属权利要求描述。
依照本发明的第一示例性实施例，描述了 一种用于将保持元件安装至 支撑装置的夹持装置(特别是用于风力涡轮机元件的保持元件)安装至支撑装置的夹持装置。夹持装置包括夹持元件、固定元件和带有至少一个灵 活的固定部分的安装元件。安装元件适合于固定于支撑装置。夹持元件适 合于将保持元件夹紧在安装元件上。固定元件适合于向夹持元件提供夹紧 力以在保持元件和安装元件之间提供静摩擦力。此外，固定元件适合于灵 活地固定于安装元件的至少一个灵活的固定部分上。
依照本发明的进一步示例性实施例，提供一种将保持元件(特别是用 于风轮机元件的保持元件)安装至支撑装置的方法。安装元件因此固定于 支撑装置。保持元件被夹持元件夹在安装元件上。通过固定元件向夹持元 件提供夹紧力，以在保持元件和安装元件之间提供静摩擦力。此外，固定 元件灵活地固定于安装元件上的所述至少一个灵活固定部分。
术语"夹持元件"可包括经过保持元件传递夹紧力至安装元件的板形 材料。夹持元件可例如为平板元件或角形托座。夹持元件可具有多边形或 者圆形外形。
"固定元件，，可描述螺钉或螺栓，在夹持元件和安装元件之间传递夹 紧力。螺栓可通过螺母或类似物被固定。此外，夹持元件或者安装元件可 包括螺紋孔，螺钉^t螺旋柠于其中。固定元件插入的方向可不同。即，固 定元件可首先通过夹持元件而后引导至安装元件，或者也可从安装元件开 始然后引导至夹持元件。固定元件可进一步包括适于提供足够夹紧力的弹 性带或者预应力绳。
术语"安装元件"可描述可固定于支撑装置上或者可固定于保持元件 上的模具垫板或者底板。安装元件可适于包围保持元件并可定制或设置为 支撑装置和/或保持元件的外形。
术语"灵活的固定部分"描述了安装元件的一部分，其中固定元件可 例如可滑动地进行连接。依照本发明的灵活固定部分可例如为开槽孔。灵 活的固定部分可描述为固定元件提供多种可能的固定位置的部分。因此， 固定元件可例如是设置为保持元件的特定大小。
保持元件可包括例如风力涡轮机元件、转子叶片元件或风轮机装置的 其他大型部件。此外，术语"保持元件"也包括其他大型和重型部件，例
如风力涡轮机的塔部分，该塔部分的直径为2400mm (毫米)至5000mm (毫米)，且重40吨到80吨。
术语"静摩擦力，，描述摩擦力的物理特性，特别是趋于防止固定表面 运动的摩擦力。这意味着保持元件和安装元件之间的夹紧力必须足够高以
5阻止两部分之间的运动。夹紧力可由固定元件提供，固定元件朝安装元件
系统;可提:夹持'系统是保持元件必须包括仅用于例如^保持元曰件连接 至运输装置的装置。即，必须提供仅用于将保持元件连接至运输装置的钻 孔。这些钻孔在风力涡轮机使用期间可不再具有功能特性。因此，必须提 供进一 步制造步骤以处理从制造区域向风力涡轮机安装场的运输的问题。 本发明中，保持元件在运输期间被夹持装置固定，例如通过将保持装 置的端部或者凸缘夹紧至安装元件。因此，当使用夹持装置时，无需向保 持元件提供额外的运输用装置。此外，也无需保持元件中的仅用于运输固 定的钻孔。此外，通过使用如权利要求所述的夹持装置，夹持装置可用于 各种不同型号的保持元件，因为固定元件适于灵活地固定于安装元件的灵 活固定部分。因此，由于保持元件无需额外运输装置以及夹持装置特别是 安装元件包括可调节的和灵活的固定部分，可提供一种不复杂和可调节的 夹持装置。
因此，可减少运输保持元件的后勤负担。也可减少成本和运输时间。
此外，夹持元件，例如为板状夹持元件，可适于分配保持元件局部的 巨大应力。因为应力流不仅可以行进通过一个固定元件，而且也可行进通 过区域部分或者夹紧保持元件的表面，所以局部应力峰值可得以减少。当 仅一个固定元件螺紋连接至保持元件的钻孔时，可提供大的应力峰值。通 过使用与保持元件具有大的接触区域的夹持元件，保持元件的局部应力可 分配至迟滞元件的大片区域以及夹持元件，使得应力峰值减少。
依照本发明的进一 步示例性实施例，夹持装置进一 步包括间隔元件。 间隔元件适于将夹持元件从安装元件间隔开，并适于将至少一部分夹紧力 传递至安装元件。因此，可提供更好的夹紧力分布。应力流可不仅提供至 固定元件和位于夹持元件和安装元件之间的保持元件的被夹紧部分，也可 由间隔元件提供。夹紧力在保持元件、固定元件、夹持元件和安装元件之 间的分布导致应力和材料失效的减少。此外，材料厚度或者夹持装置的尺 寸也可由于更好的夹紧力分布而减少，使得重量和运输成本也得以减少。
依照进一步示例性实施例，间隔元件和夹持元件一体地成型。术语"一 体地"可描述为，间隔元件和夹持元件由一个整块制作。因此，可提供更 好的间隔元件和夹持元件的强度，使得可传递更高夹紧力。整体成型的带 有间隔元件的夹持元件可提供为例如是角形托座形状或者钢槽形状。依照进一步示例性实施例，间隔元件包括螺钉元件。螺钉元件适于调整夹持元件和安装元件之间的间隔。螺钉可用作调整螺钉，可用于夹紧宽厚度范围的保持元件。因此，通过螺钉元件，夹持装置可用于很多不同种类的保持元件。因此，依照实施例的夹持装置并非限制于一种保持元件或保持元件的一种特定外形。
依照本发明的进一步实施例，所述至少 一个灵活的固定部分包括槽孔。槽孔可允许沿着槽孔调整固定元件，使得固定元件可适应保持元件的不同大小和形状。因此，夹持元件可用于各种不同形状的保持元件。
依照本发明的进一步示例性实施例，安装元件包括至少一个对准元件。该至少一个对准元件适于将保持元件对准至安装元件。对准元件可刚性地固定于安装元件上并部分地围绕保持元件，使得保持元件可对准于相对安装元件的限定位置。对准元件可包括从安装元件向保持元件方向突出的板。此外，对准元件也可适合于保持元件的形状，也即当保持元件为圆形时，对准元件也可为具有相应半径的圆形。因此，通过使用对准元件，可更容易地将保持元件定位至安装元件。此外，对准元件可增强保持元件和安装元件之间的夹紧或固定。对准元件可适于从保持元件传递其它夹紧
而传递。因此，由于运输期间分裂引起的加速度可被对准元件抑制和吸收，使得可提供恰当的固定。
依照进一步示例性实施例，安装元件包括至少一个支撑装置固定件。该至少一个支撑装置固定件适于将安装元件固定于支撑装置上。因此，安装元件可灵活地连接至支撑装置。即，安装元件可固定于保持元件，并随后在笫二步骤中，连接至保持元件的安装元件可固定于支撑装置。此外，支撑装置固定件可统一地用于各种不同支撑装置，也即支撑装置可由支撑装置固定件而首先固定于卡车并随后固定于船。当改变支撑装置时，可无需从保持元件分离安装元件。因此，可提供更容易和更快速的不同支撑装置之间的更换。
依照进一步示例性实施例，安装装置包括基座区域。基座区域适于安装于支撑装置的支撑区域上。基座区域可限定平面和平面延伸的平面方向。支撑区域可限定包括支撑区域平面延伸方向的平面。如果基座区域为例如与支撑装置的支撑区域相同的形状，可提供两个元件之间更好的连接和力传递。
7依照进一步示例性实施例，固定元件适于提供与支撑区域平行的夹紧力方向。
依照进一步示例性实施例，固定元件适于沿垂直于支撑区域的方向传递夹紧力。因此，当使用适于沿垂直方向传递夹紧力的固定元件时，保持元件本身的重量可加至夹紧力。也即，总的夹紧力为固定元件产生的夹紧力和保持元件重量产生的夹紧力之和。因此，保持元件和安装元件之间的静摩擦力可由更小和更轻的固定元件产生，因此总重量可以减少。此外，可提供多个固定元件，其中所述多个固定元件的 一部分沿垂直于支撑区域的方向传输夹紧力，而所述多个固定元件的其他部分沿平行于支撑区域的方向传输夹紧力。
依照进一步示例性实施例，公开了支撑装置，包括上述定义的夹持装置。支撑装置可为选自包括船、铁路车辆、卡车和飞机的组之一的运输装置。
必须指出的是，本发明的实施例描述了不同类型主题。特别地， 一些实施例描述了产品权利要求，而其他实施例描述了方法权利要求。但是，本领域技术人员将会从上述以及下面的描述中无需其他提示地推断出，除了属于 一种主题的任意特征的组合之外，关于不同主题特别是产品权利要求特征和方法权利要求特征之间的特征的任意组合均被视为本申请公开
的内容。
上述限定的情况以及本发明进一 步的情况将由以下即将描述的实施例说明并参照实施例解释。本发明将在下文中参照实施例更详细地描述，但本发明并非限定于此。
下面，为了进一步解释和便于更好地理解本发明，将参照附图详细说
明
具体实施例方式
图l显示夹持装置的示例性实施例，其中保持元件水平地夹在安装元
件上；
图2显示图1所示夹持装置的示例性实施例的顶视图；图3显示带有调整螺钉的夹持装置的进一步示例性实施例；以及图4显示依照进一步示例性实施例的进一步夹持装置，具有垂直于水平支撑区域的竖向夹紧力。
具体实施例方式
附图所示为示意性的。值得注意的是，不同附图中，相同或类似元件具有相同的附图标记或者附图标记与相应的附图标记的区别仅在于第一
位数字。
图1显示夹持装置10 0的第 一 示例性实施例的示意图。夹持装置100适于将保持元件105,特别是用于风力涡轮机元件的保持元件105,安装至支撑装置108上。夹持装置100包括夹持元件102、固定元件103和带有至少一个固定部分104的安装元件101。安装元件101适于固定到支撑装置108上。夹持元件102适于将保持元件105夹紧到安装元件101
元件101之间提供静摩擦力。固定元件103适于灵活地固定于安装元件101的至少一个灵活的固定部分104上。
此外，图1显示间隔元件106,定向与夹持元件102和安装元件101垂直，并将夹持元件102从安装元件101以预定距离而间隔开。保持元件105的端部可形成凸缘，其中凸缘的一部分夹在夹持元件102和安装元件101之间。固定元件103被引导穿过夹持元件102和安装元件101,并适于产生夹紧力
如由螺母固定。固定元件103可如图1所示从夹持元件102的方向插入，或者从安装元件101的方向插入。
此外，图1显示支撑装置108，可例如为包括支撑区域lll的卡车或船。安装元件101的基座区域110可位于支撑区域111中。安装元件101和支撑装置108之间的连接可由支撑装置固定件109提供。
如图l所示，固定元件103产生的夹紧力F相对于基座区域110和支撑区域lll的平面而平行。
因此，取决于保持元件105或支撑装置108的形状，固定元件103也可平行于支撑装置108，使得更容易接近固定元件108。
此外，图1显示夹持装置100将保持元件105相对于支撑装置108水平地夹在安装元件101上。如果保持元件105出现水平加速度，固定元件103中会产生张力，而夹持元件102中会产生应力。压缩和张力负载或者压力会分布于夹持装置102和安装元件101之间或者分布于大区域。
置102可配备两个固定元件103。此外，保持元件105可被多个 9夹持元件102夹紧至安装元件101,例如8个夹持元件102或3到5个夹持装置102。每个夹持元件102均可由至少一个或多个固定元件103而被固定。
图2显示安装元件101的顶视图。安装元件101包括灵活的固定部分104，可包括图2所示的槽孔。此外，图2显示对准元件112，保持元件105可放置并对准于此。如果保持元件105放置于对准元件112,固定元件103可连接至安装元件101并在夹持元件102 (图2中未显示)和安装元件IOI之间提供夹紧力F。夹持元件102可相应于基座区域110而平行对准。
如图2所示，当将保持元件105固定于安装元件101时，固定元件103可由槽孔可滑动地连接。如果保持元件105厚度更小或更大，固定元件103可在灵活固定部分104中调整，使得夹持装置100可用于不同种类的保持元件105。此外，图2显示支撑装置固定件109,安装元件101可由支撑装置固定件109连接至支撑装置108.
图3显示类似于图1所示示例性实施例的夹持装置100的示例性实施例。图3所示的示例性实施例与图1所示不同之处在于，用作间隔元件106的螺钉元件107。通过使用可调的螺钉107作为间隔元件106,可调整保持元件105的一定厚度，使得夹持装置100可调整为各种不同保持元件105，使得通用夹持装置100更灵活。通过使用图l和图3中所用的间隔元件106,可提供更好的夹紧力分布。
图4显示夹持装置100的示例性实施例，其中固定元件103适于提供垂直于支撑区域111或基座区域110的夹紧力F。因此，当支撑区域lll或者基
的重^G提供。因此，'可提供更高的夹紧力F，以在保持元件105和安装元件101之间提供静摩擦力。在图4所示的实施例中，夹持元件102可为包围保持元件105端部的钢槽形状。因此，夹持元件102也可沿垂直于夹紧力F的方向传输加速度力。因此，可增强保持装置105的夹紧。保持元件105可垂直于安装元件101和/或支撑装置108而被夹持，夹持元件102可横向地钩在保持元件105端部。夹持元件102的预拉伸以及保持元件105重力G之和产生总摩擦力，特别是防止保持元件105水平或垂直滑动的静摩擦力。
总之，本发明的目的在于形成一种整周的保持元件夹持装置IOO,可用于各种不同直径和大小的各种保持元件105或凸缘厚度。此外，保持元件105和安装元件101之间的连接可提供得更灵活且同样坚固。通过使用保持元件105和安装元件101之间的夹紧连接，提供了不仅坚固而且灵活的夹
10持装置100。不再需要对大量不同夹持元件102、固定元件103或螺栓做特 殊设计以处理宽范围的不同保持元件105,例如风力涡轮机的塔部分。通 常，夹持装置100可提供安装元件101,包括例如为槽孔的灵活的固定部分 104。可滑动的螺栓可提供给槽孔以作为固定元件103。安装元件101可提 供例如多个灵活的固定部分104，例如槽孔和通孔，例如为螺栓或其他锁 定装置的固定元件103可滑动地设置在其中。保持元件105可搁在一个或多 个连接至安装元件101的对准元件112上。保持元件105可包括由夹持元件 102抵靠安装元件101夹紧的凸缘。夹持元件102可包括用于固定元件103 的通孔，固定元件例如为由位于安装元件101另一边的锁定螺母固定的螺 栓。为了保证保持元件105上更好的夹紧力F,间隔元件106或螺钉元件107 可应用于夹持元件102上。螺钉元件107可因此抵靠安装元件101的背面而 螺旋拧于夹持元件102的的孔中。安装元件IOI也可包括两个或更多支撑装 置固定件109，带有连接孔以用于将安装元件101连接至框架或连接至支撑 装置108上的连接装置，支撑装置例如为船、火车、卡车或类似物的运输 装置。
需要注意的是，属于"包括"并非排除其他元件或步骤，"一种" 并非排除多个。也可将不同实施例中所述的元件组合使用。需要注意的是， 权利要求中参考标记并非构成限定权利要求的范围。
权利要求
1.一种夹持装置，用于将保持元件(105)、特别是用于风力涡轮机元件的保持元件(105)、安装至支撑装置(108)，该夹持装置(100)包括夹持元件(102)；固定元件(103)；以及安装元件(101)，所述安装元件(101)具有至少一个灵活的固定部分(104)；其中，安装元件(101)适于固定至支撑装置(108)；夹持元件(102)适于将保持元件(105)夹紧至安装元件(101)；固定元件(103)适于向夹持元件(102)提供夹紧力，以在保持元件(105)和安装元件(101)之间提供静摩擦力；以及固定元件(103)适于灵活地固定至安装元件(101)的所述至少一个灵活的固定部分(104)。
2. 如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，进一步包括 间隔元件(106);其中，间隔元件(106 )适于将夹持元件(102 )从安装元件(101) 间隔开，且适于传递至少一部分所述的夹紧力至安装元件(101)。
3. 如权利要求2所述的夹持装置，其特征在于间隔元件(106 )和夹持元件(102 ) —体地成型。
4. 如权利要求2所述的夹持装置，其特征在于 间隔元件(106)包括螺钉元件；其中，螺钉元件适于调整夹持元件(102 )和安装元件(101 )之间 的间隔。
5. 如权利要求1至4中任何一项所述的夹持装置，其特征在于 所述至少一个灵活的固定部分(104)包括槽孔。
6. 如权利要求1至5中任何一项所述的夹持装置，其特征在于 安装元件(101)包括至少一个对准元件(112);其中，该至少一个对准元件(112)适于将保持元件(105)对准到 安装元件(101)。
7. 如权利要求1至6中任何一项所述的夹持装置，其特征在于 安装元件(101)包括至少一个支撑装置固定件(109);其中，该至少一个支撑装置固定件(109)适于将安装元件(101) 固定至支撑装置(108)。
8. 如权利要求1至7中任何一项所述的夹持装置，其特征在于 安装元件(101)包括基座区域(110);其中，该基座区域(110)适于安装至支撑装置(108)的支撑区域 (111)。
9. 如权利要求8所述的夹持装置，其特征在于固定元件(103)适 于相对于支撑区域(111 )平行地传递夹紧力。
10. 如权利要求8或9所述的夹持装置，其特征在于固定元件(103)适于相对于支撑区域(111 )垂直地传输夹紧力。
11. 一种支撑装置，包括如权利要求1至10中任何一项所述的夹持装 置(100)，其中，该支撑装置(108)为选自包括船、铁路车辆、卡车和 飞机的组之一 的运输装置。
12. —种将保持元件(105)、特别是用于风力涡轮机元件的保持元 件(105)、安装至支撑装置(108)的方法，该方法包括将安装元件(101 )固定至支撑装置(108);通过夹持元件(102 )将保持元件(105 )夹紧至安装元件(101 );通过固定元件(103)向夹持元件U02)提供夹紧力，以在保持元 件(105 )和安装元件(101)之间提供静摩擦力；以及将固定元件(103 )灵活地固定至安装元件(101 )上的至少一个灵 活的固定部分(104)。
全文摘要
本发明涉及用于固定塔部分的凸缘安装，其描述了一种用于将保持元件(105)(特别是用于风力涡轮机元件的保持元件(105))安装至支撑装置(108)的夹持装置(100)。夹持装置(100)包括夹持元件(102)、固定元件(103)和具有至少一个固定部分(104)的安装元件(101)。安装元件(101)适于固定于支撑装置(108)。夹持元件(102)适于将保持元件(105)夹紧至安装元件(101)。固定元件(103)适于向夹持元件(102)提供夹紧力(F)，以提供保持元件(105)和安装元件(101)之间的静摩擦力。固定元件(103)适于灵活地固定于安装元件(101)的至少一个灵活的固定部分(104)上。
文档编号F03D1/00GK101660485SQ20091016749
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月25日 优先权日2008年8月25日
发明者H·克努森, J·马德森 申请人:西门子公司