专利名称：用于风力涡轮机塔架的电缆托架的制作方法
技术领域：
本文中所描述的主题涉及电缆托架(cable tray)，并且更具体地，涉及用于风力 涡轮机的电缆托架。
背景技术：
风力涡轮机是一种用于将风中的动能转化为机械能的机械。如果机械能直接由机 械装置使用，例如用于抽水或者磨麦，那么风力涡轮机可以称为风车。类似地，如果将机械 能转换为电能，那么该机械也可以称为风力发电机或者风力发电装置。 典型地根据叶片是绕着垂直轴线或者水平轴线旋转来对风力涡轮机进行分类。 图1中示意性地示出了一种所谓的水平轴线风力发电机，并且其能够从General Electric Company获得。用于风力涡轮机2的该特定的配置包括支撑围绕传动系8的机舱6的塔架 4。叶片10布置于轮毂上以便在机舱6外在传动系8的一端处形成"转子"。旋转叶片IO 驱动在传动系8的另一端处连接在发电机14上的齿轮箱12，齿轮箱12与控制系统16 —起 布置于机舱6内部，控制系统16接受来自风速计18的输入。 风力涡轮机塔架4典型地由轧制的弓形钢板构造并且将那些钢板的端部固定在 一起以形成封闭的环。然后，这些环在彼此的顶部上堆叠从而形成塔架的长度。这些环典 型地具有不同厚度，且这些板向着塔架的顶部变得更薄。这些环还可以具有不同形状，随 着向塔架上移动而从圆柱形变为圆锥形。由于完成塔架4的较大尺寸，并且由于对运输这 种大结构的物流限制，因而在将塔架运输到安装地点之前组装成完整的塔架4是不切实际 的。因此，如在用于"Wind TurbineTower Joints"的、共同拥有且共同待决的序列号为 11/969， 463 (代理人巻号229524)的美国专利申请中所讨论的，通常将运输多个预制备的 环形塔架壁段，并随后焊接和/或在塔架4的壁部中的各种接头20处通过凸缘连接到彼此 之上。 如图2中显示的塔架4的部分内部视图所示出的，可以将平台22布置在塔架4中， 以便在执行各种安装、操作以及保养任务时用于工作人员站立。例如，在接头20处设有螺 栓结合凸缘，必须定期地对那些螺栓进行检查和/或上紧。但是，到塔架4的壁部中的那些 螺栓接头20的某些部分的通道可能被一根或者多根电缆以及沿着塔架的壁部延伸的总线 棒(buss bar)阻碍。除非适当地固定到塔架4上，否则电缆和/或总线棒在它们抵靠接头 20滑动和/或振动时还可能变得受损。因此，如图3中所示的，塔架4典型地设有用于支撑 总线棒26和接地棒(ground bar) 28的总线棒托架24，以及用于支撑电缆(未显示)的电 缆梯架30，例如来自位于塔架的顶部的机舱6的通信电缆。
发明内容
在本文中，在各种实施例中，通过提供用于风力涡轮机塔架的电缆托架解决了与 这类传统方法有关的各种缺点，该电缆托架包括第一段；与该第一段间隔开的第二段以及 将该第一段连接到该第二段上的弹性构件。
现在将参考附图("图")来描述该技术的各种方面，这些附图不一定按比例绘制，
但是贯穿这些附图中的每一幅附图，用相同的参考标号来表示相应的部分。 图1是传统风力发电机的示意性侧视图。 图2是图1中显示的风力涡轮机塔架的部分内部视图。 图3是图1和图2中显示的用于与该风力涡轮机一起使用的总线棒托架和电缆梯 架示意性正投影视图。 图4是风力涡轮机塔架中电缆托架的示意性正投影视图。 图5是图4中该电缆托架的一部分的放大的正投影视图。 图6是图5中显示的该电缆托架的正投影视图。 图7是图6中显示的该电缆托架的一部分的放大的正投影视图。 图8是图6中的沿着截面线VIII-VIII所取的部分截面。 图9是图4中显示的弹性构件的俯视图。 部件列表 2风力涡轮机 4塔架 6机舱 8传动系 10叶片 12齿轮箱 14发电机 16控制系统 18风速i十 20接头 22平台 24总线棒托架 26总线棒 28接地棒 30电缆梯架 32电缆托架 34第一段 36第二段 38弹性构件
40柔性导体 42基板 44壁部 46凸缘 48孑L 50支架 52螺栓 54足部 56第三段 58联接件 60槽
具体实施例方式
图4是风力涡轮机2的塔架4中的电缆托架32的一个实施例的示意性正投影视 图。但是，电缆托架32可以与各种类型的塔架一起使用和/或被用在不包括塔架的其他应 用中。例如，可将电缆托架用于支撑光纤电缆、24伏DC电缆、120，690或者1000伏的AC电 缆、共轴电缆和/或用于承载信号和/或电力的其他线缆。 本文显示的示范性的电缆托架32包括第一段34和与该第一段间隔开的第二段 36。但是，也可以提供任何其他数量的段。如图4和图9所显示的，弹性构件38将该第一段 连接到该第二段上。例如，弹性构件38可以包括三元乙丙橡胶(Ethylene-Propylene-Die neMonomer，"EP匿")。但是，还可以使用各种其他的弹性材料，包括但不限于天然橡胶、聚 异戊二烯、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、聚丁二烯、丁苯橡胶(Styrene-butadience rubber)、 丁腈橡胶、丁纳橡胶(BunaN rubber)、氢化丁腈橡胶(Hydrogenated Nitrile rubber)、 氯丁二烯橡胶、聚氯丁烯、氯丁 (二烯)橡胶、乙丙橡胶(Ethylene Propylene rubber)、 氯醚橡胶(Epichorohydrin rubber)、聚丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟硅酮橡胶、氟橡胶、全 氟橡胶(Perfluoroelastomers)、聚醚嵌段酰胺(PolyetherBlock Amides)、氯磺化聚乙 烯、乙烯_醋酸乙烯共聚物(Ethylene-vinylacetate)、热塑性弹性体(Thermoplastic elastomers)、热塑性硫化橡胶(Thermoplastic Vulcanizates)、热塑性聚胺基甲酸酯类橡 胶(Thermoplastic Polyurethane)、热塑性聚烯烃(Thermoplastic Olefins)、聚硫橡胶、 节肢弹性蛋白以及弹性蛋白。如图9中显示的，可以将弹性构件38构造为具有安装槽的矩 形块或者垫，用于固定到基板42或者壁部44上。弹性构件38有助于将第一段34从第二 段36隔开，并且有助于衰减在这些段之间运动的振动能量。 柔性导体40连接第一段34和第二段36，从而对在这两段之间经过的电流提供路 径。例如，导体40可以包括编织电缆或者电线。导体40的柔性还有助于将第一段34从 第二段36隔开，并且衰减在该两段之间运动的振动能量。备选地或者另外，可以将导体40 布置为弹性构件38的一部分。例如，导电构件可以嵌入在弹性构件38中或者固定到弹性 构件38上。导体40还可以通过电缆托架32帮助提供接地路径。类似地，可以去除接地棒 28(图3中显示的)，而用总线棒托架24提供电气接地路径。 如此处所显示的， 一些或者全部的第一段34和第二段36可以被构造为U形沟槽。
6例如，典型的U形沟槽可以包括大体上平坦的基板42以及布置在基板各侧上的壁部44。但 是，也可以使用其他的沟槽形状，包括C形、V形、W形、U形、诸如UU形和VVV形等的多重形 状，和/或H形，沟槽可以具有或者没有大体上平坦的基板。 凸缘46从各壁部44延伸以固定该托架。例如，凸缘46可以设有用于将支架50 固定到电缆托架32上的孔48，从而使得托架32抵靠塔架4的内壁部稳定和/或另外地固 定。例如，可以用螺栓52和/或其他合适的紧固件将支架50固定到电缆托架32上。在示 出的实施例中，支架50在各端处设有上翻的足部54，用于靠在塔架4的内壁部上。
如以上所指出的，还可以提供任何数量的段。例如，可以将第三段56直接连接到 第一段34的自由端上或者用联接件58连接到其上。如图5中显示的，可以将联接件58构 造为S形或者梯级形板，其中一个台阶(land)固定到第三段56的基板42上，而另一台阶 固定到第一段34的基板上。还能够使用槽60(图7)来固定电缆托架32，和/或容纳电缆 扎匝(cable tie)以将电缆固定在该托架中。 上面讨论的技术相对于传统方法提供各种益处。例如，电缆托架32提供成没有梯 辐(r皿g)，否则梯辐制备困难而耗时。电缆托架32还提供有益的振动特性，即其具有与塔 架不同的自然频率并且对在各种段34， 36和/或56之间运动的振动能量提供隔离和/或 衰减。还能够用联接件58对托架32的多个段轻易地进行连接。由于各种尺寸的线缆能够 简单地放置在壁部44之间的基板42上，并且随后能用电缆扎匝和/或其他紧固件固定在 槽60中，因而能容易地使用电缆托架32。电缆托架32可以被接地和/或用来支撑安装的 灯或者插座。 应当强调的是上述的实施例以及特定的任何"优选的"实施例仅是本文阐述的各 种实施方式的示例，以便提供对该技术各方面的清楚理解。本领域的技术人员将能够改变 这些实施例中的许多实施例而不实质上脱离仅由下面的权利要求的合适解释所限定的保 护范围。
权利要求
一种用于风力涡轮机(2)的塔架(4)的电缆托架(32)，包括第一段(34)；与所述第一段(34)隔开的第二段(36)；以及将所述第一段(34)连接到所述第二段(36)上的弹性构件(38)。
2. 根据权利要求l所述的电缆托架(32)，其特征在于，所述弹性构件(38)包括三元乙丙橡胶。
3. 根据权利要求1所述的电缆托架(32)，其特征在于，所述电缆托架(32)还包括用于连接所述第一段(34)和所述第二段(36)的柔性导体(40)。
4. 根据权利要求l所述的电缆托架(32)，其特征在于，所述第一段(34)和所述第二段(36)中的至少一个段包括U形沟槽。
5. 根据权利要求4所述的电缆托架(32)，其特征在于，所述U形沟槽包括大体上平坦的基板(42);以及布置在所述基板(42)的各侧上的壁部(44)。
6. 根据权利要求5所述的电缆托架(32)，其特征在于，所述电缆托架(32)还包括从各壁部(44)延伸以固定该托架(32)的凸缘(46)。
7. 根据权利要求5所述的电缆托架(32)，其特征在于，所述电缆托架(32)还包括第三段(56)，其具有大体上平坦的基板(42)和布置在所述基板(42)的各侧上的壁部(44);以及梯级形的联接件(58)，其用于将所述第三段(56)的平坦的基板(42)与处于所述第一段(34)和所述第二段(36)的其中一个段的自由端处的平坦的基板(42)相接合。
8. —种风力涡轮机(2)，包括:塔架(4);由所述塔架(4)支撑的发电机(14);用于驱动所述发电机(14)的齿轮箱(12);用于驱动所述齿轮箱(12)的叶片(10);以及用于将电缆固定在所述塔架(4)中的托架(32);所述托架(32)包括第一段(34);第二段(36);以及将所述第一段(34)连接到所述第二段(36)上的弹性构件(38);以及用于连接所述第一段(34)和所述第二段(36)的柔性导体(40)。
9. 根据权利要求8所述的风力涡轮机(2)，其特征在于，所述第一段(34)和所述第二段(36)中的至少一个段包括U形沟槽。
10. 根据权利要求9所述的风力涡轮机(2)，其特征在于，所述U形沟槽包括大体上平坦的基板(42);以及布置在所述基板(42)的各侧上的壁部(44)。
11. 根据权利要求10所述的风力涡轮机(2)，其特征在于，所述风力涡轮机(2)还包括从各壁部(44)延伸以固定所述托架(32)的凸缘(46)。
12. 根据权利要求8所述的风力涡轮机(2)，其特征在于，所述风力涡轮机(2)还包括第三段(56)，其具有大体上平坦的基板(42)和布置在所述基板(42)的各侧上的壁部(44);以及梯级形的联接件(58)，其用于将所述第三段(56)的平坦的基板(42)与处于所述第一段(34)和所述第二段(36)的其中一个段的自由端处的平坦的基板(42)相接合。
13. 根据权利要求9所述的风力涡轮机(2)，其特征在于，所述风力涡轮机(2)还包括第三段(56)，其具有大体上平坦的基板(42)和布置在该基板(42)的各侧上的壁部(44);以及梯级形的联接件(58)，其用于将所述第三段(56)的平坦的基板(42)与处于所述第一段(34)和所述第二段(36)的其中一个段的自由端处的平坦的基板(42)相接合。
14. 根据权利要求10所述的风力涡轮机(2)，其特征在于，所述风力涡轮机(2)还包括第三段(56)，其具有大体上平坦的基板(42)和布置在该基板(42)的各侧上的壁部(44);以及梯级形的联接件(58)，其用于将所述第三段(56)的平坦的基板(42)与处于所述第一段(34)和所述第二段(36)的其中一个段的自由端处的平坦的基板(42)相接合。
15. 根据权利要求11所述的风力涡轮机(2)，其特征在于，所述风力涡轮机(2)还包括第三段(56)，其具有大体上平坦的基板(42)和布置在该基板(42)的各侧上的壁部(44);以及梯级形的联接件(58)，其用于将所述第三段(56)的平坦的基板(42)与处于所述第一段(34)和所述第二段(36)的其中一个段的自由端处的平坦的基板(42)相接合。
全文摘要
本发明涉及用于风力涡轮机塔架的电缆托架，具体而言，涉及一种用于风力涡轮机(2)的塔架(4)的电缆托架(32)，该电缆托架(32)包括第一段(34)；与该第一段(34)隔开的第二段(36)以及将该第一段(34)连接到该第二段(36)上的弹性构件(38)。
文档编号F03D9/00GK101713381SQ20091020471
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者C·韦勒斯, L·G·杜塞, M·G·麦克卢尔, N·洛德, T·J·德弗兰科 申请人:通用电气公司