风轮机塔架引导系统及安装单元的安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安装单元在塔架中的安装，具体地涉及将承载电气部件的框架结构从上方下降到塔架中。
【背景技术】
[0002]风轮机设施通常包括塔架以及安装在塔架顶部的转子/涡轮。转子可包括一个或多个叶片，当存在风时叶片围绕中心点旋转。转子运动然后经由已知的手段可转换为电能或其它能量。
[0003]许多风轮机塔架的内部包括电气机械/设备，诸如用于将来自转子的旋转能量转换为电能。例如，电气机械可包括转换器电子器件、电压开关齿轮和变压器。在某些情况下，这些部件或设备由单独的安装单元支撑，并且通过从塔架的顶部将所述单元下降到塔架中而被安装在塔架中，被塔架包围。
[0004]通常，在安装单元的下降时，技术员位于内部塔架水平，以确保安装单元不会接触并由此损坏塔架壁，并且还确保安装单元与塔架内侧更深处的支撑支座或凸台的正确对准。因为风塔通常位于具有频繁风流的区域，所以在安装单元下降时，阵风常常会使安装单元移动。如果被安装单元碰触到可能会引起人员受伤。
[0005]发明目的
[0006]本发明的目的是通过提供现有技术的另选方案来减少人员受伤的风险。还可防止对前述设备的损坏，诸如在安装单元移过塔架上的向内凸缘时可能发生的损坏。
[0007]具体地，本发明的目的可看到是以非常简单的方式减少这种风险，这不需要对现有塔架做显著的结构修改。
【发明内容】
[0008]由此，在本发明的第一方面中旨在通过这样一种风轮机塔架获得上文描述的目的及若干其它目的，所述塔架具有引导系统，所述引导系统用于将相对于所述塔架的内侧移位的内部的安装模块引导到所述塔架的内侧的最终安装位置，所述塔架具有第一端和相反的第二端，所述第一端限定用于接收所述模块的进入开口，用于所述引导的至少两个平行撑条根据本发明被安装到所述塔架的壁的内侧并且从所述第一端朝向所述第二端延伸。
[0009]另一方面还涉及一种风轮机塔架，所述塔架具有引导系统，所述引导系统用于将相对于所述塔架的内侧移位的内部的安装模块引导到所述塔架的内侧的最终安装位置，所述塔架具有第一端和相反的第二端，所述第一端限定用于接收所述模块的进入开口，所述引导系统根据本发明包括:a)用于所述引导的至少两个平行撑条，所述撑条被安装到所述塔架的壁的内侧并且从所述第一端朝所述第二端延伸；以及b)在外部安装在所述模块上的接合元件，所述接合元件被配置成在诸如通过用起重机下降到所述塔架中而使所述安装模块关于所述塔架移位时接收所述撑条中的相应一个撑条。所述接合元件与所述撑条的滑动接触出现在所述接合元件与所述撑条接触的时候；这样的接触可仅在阵风或其它事件使所述安装单元脱离正确对准时暂时出现。
[0010]本发明还关注一种用于将安装单元安装在具有前述撑条的塔架中的方法，所述撑条被安装到所述塔架的壁的内侧，并且所述方法包括以下步骤:a)提供具有电气设备的安装单元，接合元件在外部安装在所述安装单元上；b)朝向所述塔架的第一端推进所述安装单元；c)使所述接合元件与所述撑条接触，以及d)在所述接合元件与所述撑条对准的情况下，将所述安装单元移位到所述塔架中。
[0011]所述接合元件可被配置成诸如通过仅部分包围所述撑条而以可释放的方式接收所述撑条。由此，在使所述安装单元围绕所述塔架的中心线的旋转仍然被所述部分包围限制的同时，可发生所述安装单元的侧向运动。另外，所述撑条可被安装成从所述塔架的端部突出，由此所述安装单元的引导将发生在进入所述塔架之前；所述撑条的端部可被配置成与所述接合元件的导入部协作，诸如使所述安装单元相对于所述塔架旋转。
[0012]在本发明的一个实施方式中，其中所述塔架具有外围凸缘，所述外围凸缘具有用于将所述塔架与风轮机设施的另一部分连接的螺栓孔，所述撑条被连接到所述凸缘，并且在距所述凸缘一定距离处延伸。在所述塔架内侧的更深处，所述撑条可被锚固到用于将所述安装单元支撑在其最终位置的支座或支撑件。
[0013]通过使用线缆形式的撑条，优选地在一些张力下，如果在下降期间由于阵风使所述安装单元侧向移动，则所述安装单元可从所述撑条略微弹起，由此所述撑条将吸收能量，提供进一步保护防止损坏所述塔架或安装单元。
[0014]所使用的术语“塔架”涉及但不限于从基座延伸且具有供安装转子的端部的结构，还涉及但不限于这样的结构，该结构配置成具有安装模块且供安装第二结构，此后将转子安装到该第二结构。
【附图说明】
[0015]现在将参考附图更详细地描述本发明。图中示出了一种实施本发明的方式，并且不应被解释为对落入随附权利要求书的范围内的其它可能实施方式构成限制。
[0016]图1是示出了在将塔架区段安装到另一塔架区段上的过程中风轮机塔架的上部的示意图，具有涡轮以及起重机；
[0017]图2是示出了在将安装模块下降到塔架或塔架区段的内侧中的过程中的起重机的不意图；
[0018]图3a是安装模块安装在内侧的塔架的示意性局部截面图；
[0019]图3b是示出了由接合元件接合的引导撑条的立体示意正视图；
[0020]图3c是示出了图3b中示意性示出的接合的俯视图；
[0021]图3d是安装到安装单元的底板的接合元件的示意侧视图；以及
[0022]图4a和图4b分别是布置在塔顶凸缘处的安装模块引导装置的示意性侧视图和俯视图。
【具体实施方式】
[0023]图1示出了现场制作包括多个节段10、10’的管状塔架T的步骤，其中朝向已经处于正确位置的中空管状的下塔架区段10下降上塔架区段10’。然后由穿过孔的螺栓(未示出)连接这两个区段10、10’，使分别位于两个塔架区段10、10’的上端3和下端处的指向内的外围凸缘39相抵接。在组装塔架区段10、10’之后，将涡轮安装到塔架T的顶部，结束风能设施I的架设。
[0024]安装在塔架T中、诸如安装在最下塔架结构或区段10中的是安装单元20，安装单元20承载着各种部件/设备，诸如风能设施I的电子部件或机械。在图2中以示例示出了这样的安装单元20，处于这样的步骤:其中单元20经由上端或第一端3被起重机C下降到塔架10的内部中，相应地设计第一端3的尺寸以限定安装单元进入开口。在该过程之后，如图1中示出的，另一或第二塔架结构或区段10’可放到顶部的合适位置。塔架T通常具有基本圆形的横截面；在某些情况下，塔架T可优选形成使内径朝向其下端或第二端5增加的塔架区段。
[0025]在某些情况下，安装单元可另选地预装在基部上，此后由起重机C下降塔架或下塔架结构或区段10，以经由下端或第二端5接收并包围安装单元；本发明在这样的情况下也将是有用的，但在下面将在图2中示出的组装过程的背景下描述。
[0026]安装模块20通常是多水平框架结构，具有竖直支撑件22、22’、水平梁21以及处于各个水平的底板23，底板23承载上面提到的各种部件。通常，底板23具有基本圆形的轮廓，其具有的直径小于第一端3处的塔架直径，可能具有用于竖直延伸的提升机构的切除部。在可从圆形底板23的周边略微向内间隔的位置处，竖直支撑件22、22’可贯穿底板23延伸。从上面观察，安装单元20具有覆盖区F，其通常对应于底板23的廓线。
[0027]根据本发明，滑动地接合内部竖直撑条32 (下面将进一步讨论)的接合元件35可安装到底板23和/或竖直支撑件22和/或水平梁21，以从安装单元20向外突出，通常超出覆盖区F。当接合元件35接合前述的竖直撑条32时，在安装单元20下降时安装单元20关于塔架或塔架区段10的中心线CL1。的旋转方位得以维持，无论何时单元20的运动使接合元件35与撑条32直接接触，所述接合都允许沿着撑条32滑动。另外，如果在下降过程期间安装单元20略微侧向移动，则它将撞到撑条32而非壁8的内侧表面，或者视情况可以是塔架10的凸缘39，撑条安装到该壁8。撑条32和壁8之间的任何距离将通过朝向壁8变形而允许撑条吸收这样的侧向运动。
[0028]现在将参考图3a至图3d来描述前述撑条32的实施方式。图3a中示出的是塔架10的壁8，安装单元20 (仅部分示出)接收在塔架T/10内部且形成为如上文讨论的框架结构，优选地由金属形成的突出的接合元件或结构35安装到安装单元20，优选地多个这样的接合元件35上下叠置地安装在不同水平处。
[0029]如图2的实施方式中示出的，彼此径向相对地安装在塔架壁8上的是两个平行撑条32，其中一个撑条示出在图3a中。可使用多于两个撑条32，在上端3处从塔架10的外周的期望位置从上端3竖直延伸且基本彼此平行，即不一定在径向相对的位置。优选地，撑条在上端33"处经由第一臂34被锚固到指向内的外周凸缘39，第一臂34可具有延伸穿过凸缘39的其中一个螺栓孔的中间部。该中间部可连接到第二臂34’，用以调整第一臂34关于壁8的