CN101634282A - 用于风力涡轮机塔架的线缆桥 - Google Patents

用于风力涡轮机塔架的线缆桥 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于风力涡轮机塔架的线缆桥。具体而言，一种风力涡轮机(2)，其包括：具有至少一个接合部(20)的塔架(4)；延伸经过该至少一个接合部(20)的至少一根线缆(24)；以及用于支承至少一根线缆(24)越过至少一个接合部(20)的线缆桥(50)。

Description

用于风力涡轮机塔架的线缆桥
技术领域
[0001]本文所描述的主题大体上涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及一种用于风力涡轮机塔架的线缆桥。
背景技术
[0002]风力涡轮机是一种用于将风中的动能转换成机械能的机器。如果机械能直接由机器使用，例如用以抽水或磨麦，则该风力涡轮机可认作是风车。类似而言，如果机械能转换成电流，则该机器还可认作是风力发电机或风力发电站。
[0003]风力涡轮机通常根据叶片围绕其旋转的竖直轴或水平轴来分类。人们所说的水平轴风力发电机在图1中示意性地示出，并且可从通用电器公司获得。用于风力涡轮机2的该特定构造包括支承机舱6的塔架4，传动系8装在机舱6内。叶片10设置在浆毂上，以在机舱6外位于传动系8的一端形成“转子”。旋转叶片10驱动连接到发电机14上的齿轮箱12，发电机14位于传动系8的另一端连同控制系统16一起设置在机舱6内，该控制系统16接收来自风速计18的输入。
[0004]风力涡轮机塔架4通常通过轧制弧形钢板并将这些钢板端部紧固在一起形成闭环而构成。然后将这些闭环彼此堆叠以形成塔架的长度。这些闭环通常具有不同的厚度，并且板材朝向塔架顶部逐渐变薄。这些闭环还可具有不同的形状，随着沿塔架向上移动，形状从圆柱形变成圆锥形。由于制成的塔架4尺寸较大以及对于运输这样的大型结构的物流限制，故在将其运往安装地点之前便组装整个塔架4就不太实际。因此，如在关于“Wind Turbine Tower Joints”的共有的共同未决美国申请序列No.11/969,463(代理人卷号229524)中所述，通常将运送多个预制的环形塔架壁区段，且之后在塔架4壁中的多个接合部20进行彼此焊接和/或采用法兰连接。
[0005]如图2中示出的塔架4的局部内视图中所示，平台22可设置在塔架4内以便于人员在站立的同时执行各种安装、操作和维护作业。例如，在设有螺栓连接式法兰的接合部20的位置，必须周期性地检查和/或紧固这些螺栓。然而，通向塔架4壁中的这些螺栓接合部20的有些部分的通路或会受到沿塔架壁延伸的一根或多根线缆24的阻碍。线缆24通常用线结或线夹紧固在线缆托架或线缆管道中，线缆托架或线缆管道固定在塔架4的内壁上，以便最大限度地减小线缆相对于塔架的运动。
[0006]在塔架4内具有法兰的接合部20阻碍了线缆24的布线。而且，由于需要维护塔架壁区段之间的接合部20上的这些法兰连接，故必须以将会容许接近线缆后面的法兰螺栓的方式来支承邻近接合部的线缆24。线缆以较小的松弛系到或以其它方式紧固到附接在塔架4壁上的线缆托架或线缆管道上，这个事实通常会增大暂时地重新定位这些线缆24的难度。此外，预先安装的线缆24可能需要连接件来接通电路。这些连接件通常必须制作在电器外壳如接线盒内，这会增加与接通电路和/或重新定位线缆24相关的时间和成本。
发明内容
[0007]本文解决与这些常规方法相关联的这些及其它缺点是通过在各个实施例中提供一种风力涡轮机，其包括具有至少一个接合部的塔架；延伸经过至少一个接合部的至少一根线缆；以及用于支承至少一根线缆越过至少一个接合部的线缆桥。
附图说明
[0008]现在将参照如下附图来描述本技术的多个方面，附图不必按比例绘制，但使用了相同的参考标号来表示所有多个附图中的各附图的对应部分。
[0009]图1为常规风力发电机的示意性侧视图。
[0010]图2为图1中示出的风力涡轮机塔架的局部内视图。
[0011]图3为风力涡轮机塔架内的线缆桥的正视图。
[0012]图4为用于图3中的风力涡轮机塔架的线缆桥的另一个实施例的正视图。
零件清单
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    风速计
20    接合部
22    平台
24    线缆
50    线缆桥
52    臂
54    横档
56    铰链
60    罩盖
具体实施方式
[0013]图3和图4为用于图1中的风力涡轮机2或任何其它风力涡轮机的线缆桥50的两个非限制性实施例的正视图。多个线缆桥50可设置在任何风力涡轮机塔架4中。尽管本文所示的特定实例示出了线缆桥50用于支承线缆24中的至少一根线缆越过接合部20，但线缆桥也可用于将线缆从塔架4的壁移置到并非邻近接合部的区域。线缆桥50还可用于以其它构造和/或在塔架4的其它区域中支承线缆24。例如，线缆桥50可在图中未示出的多个非垂直位置上成一定角度。
[0014]在图3和图4中，线缆桥50包括一对铰接臂52，以及在铰接臂之间延伸以用于承载线缆的至少一个支承件。然而，线缆桥50还可设置成具有从塔架4的壁、从单个的臂52、或在两个以上的臂之间延伸的支承件。尽管本文将臂52显示为设置成大致与线缆24平行且大致竖直地延伸的C形，但也可使用相对于线缆和/或塔架4的其它定向。例如，臂可设置为倒C形、V形和倒V形、L形或倒L形、I形、X形，以及各种曲形，如半圆形或椭圆形。臂52还必须设置成彼此平行。
[0015]在所示的实例中，臂52的端部构造为扁平部分(blade)，用于安装到设置在线缆桥50各端部处的线缆托架或线缆管道中的通道内。臂52端部处的扁平部分然后用螺栓连接到塔架4壁上的线缆托架或线缆管道上。然而，线缆桥可以其它方式紧固到线缆托架或线缆管道和/或塔架4的壁上。
[0016]各个示出的平行臂52均具有用于相对于塔架4的壁铰接对应臂的至少一个铰链56。然而，还可提供附加的铰链，以用于改善线缆桥50的定位。例如，可提供两个或多个铰链，以用于容许铰链56之间的臂52的不同区段大致独立地进行铰接。在所示的实例中，各个臂52均包括围绕平行的水平轴线旋转的四个铰链56。利用四个铰链56，在其中的两个铰链56之间延伸的各个臂52的至少一个区段可设置成与塔架4的壁大致平行或相切，以便增大线缆24与塔架4壁之间的间隙。
[0017]铰链还可设置成围绕包括非水平轴线的其它轴线旋转，并且铰链56的旋转轴线不必对于任何单个的臂或一对臂彼此平行，或在成对的臂之间共线。铰链56还可设有附加的自由度，以便围绕其它轴线旋转和/或部分地旋转。臂52还可伸长，例如以伸缩的形式。
[0018]在所示的实例中，铰链56的端部构造为扁平部分，以便安装到铰链之间的臂52的平直区段中的通道内。铰链56端部处的扁平部分然后用螺栓连接到臂52上。然而，铰链56可与臂52的平直区段一起连续地形成，以及/或者以其它方式进行紧固或固定。
[0019]在本文所示的实例中，至少一个支承件构造为在铰链之间的臂的各区段之间延伸的多个横档54。各个臂区段均构造为用于收容自铰链56延伸的扁平部分的通道。然而，扁平部分和通道可对换，并且扁平部分可紧固或以其它方式固定到通道中。
[0020]线缆24中的一根或多根线缆然后以任意常规方式如通过使用线缆结或线缆夹来紧固到一个或多个横档54上。线缆24可在线缆桥50的任何一侧上受到支承。例如，一些或所有的线缆24可设置在臂52不同区段中的横档54的不同侧上。然而，线缆54也可仅仅是覆盖在一个或多个横档54上而并未固定，和/或使用除线缆结或线缆夹之外的其它方法固定到横档54上。
[0021]除横档54之外，用于线缆24的支承件还可构造为用于支承和/或固定一根或多根线缆24的板、托架、网、网孔或通道。例如，用于承载线缆24的任何这些板、托架、网、网孔或通道均可固定到横档54上，以及/或者固定到臂52上，且线缆24仅仅是搁置在支承件中或支承件上。线缆24也可直接固定到臂52上。横档54还可形成在臂52之间延伸的U形或V形。
[0022]如图4中所示，线缆桥50还可设有在臂52之间延伸以用于保护一些或所有线缆24的一个或多个罩盖60。例如，罩盖60可由非传导型或电阻型塑料材料形成。尽管图4示出的罩盖60设置在线缆桥50的与塔架4壁相反的一侧上，但罩盖也可设置在线缆桥的相反侧上。还可在线缆桥50的相反的两侧上提供两个盖罩60。罩盖60还可可拆卸地和/或铰接地固定到铰接臂52上，以便提供接近线缆和/或设置在罩盖后面的任何线缆连接器的方便的通路。罩盖60还可与图3中所示的实施例一起进行设置。
[0023]上述技术提供了优于常规方法的多种优点。例如，当由线缆桥50支承时，线缆24不会经受因与塔架接合部20相接触(如在工作期间可能发生的塔架4移动)所引起的磨损。线缆桥50还保护线缆免受源于塔架4内的人员进行活动所造成的破坏。此外，线缆桥50提供了安全的位置用以进行布置，并且接头、连接器、开关装置和/或其它电气设备可由罩盖60进一步地保护，而不需要电器柜、接线盒或其它保护屏障/外壳。线缆桥因此还减少了组装塔架所花费的时间量。例如，臂52中的多种铰链56容许容易地将线缆桥50构造成适应各种塔架和线缆托架/线缆管道构造。
[0024]应当强调的是，上述实施例且特别是任何“优选”实施例，仅为本文已阐述来提供对本技术的各个方面进行清楚理解的各种实现方案的实例。普通技术人员将能够在基本上不脱离由所附权利要求的适当结构所单独限定的保护范围的情况下对这些实施例中的一些进行修改。

Claims (17)

1.一种风力涡轮机，包括：
具有至少一个接合部(20)的塔架(4)；
延伸经过所述至少一个接合部(20)的至少一根线缆(24)；以及
用于支承所述至少一根线缆(24)越过所述至少一个接合部(20)的线缆桥(50)。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述线缆桥(50)包括：
一对铰接臂(52)；以及
在所述臂(52)之间延伸以便承载所述至少一根线缆(24)的至少一个支承件(54)。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少一个支承件包括在所述臂(52)之间延伸的多个横档(54)。
4.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述线缆桥(50)包括在所述臂(52)之间延伸以便保护所述至少一根线缆(24)的罩盖(60)。
5.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述线缆桥包括用于保护所述至少一根线缆(24)的罩盖(60)。
6.根据权利要求3所述的风力涡轮机，其特征在于，所述线缆桥包括用于保护所述至少一根线缆(24)的罩盖(60)。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮机，其特征在于，所述罩盖(60)在所述臂(52)之间延伸，位于与所述至少一个接合部(20)相反的所述线缆桥(50)的一侧上。
8.一种风力涡轮机，包括：
具有至少一个接合部(20)的塔架(4)；
固定到所述塔架(4)的内壁上且延伸经过所述至少一个接合部(20)的至少一根线缆(24)；
用于支承所述至少一根线缆(24)越过所述至少一个接合部的线缆桥(50)，所述线缆桥包括：
设置成与所述至少一根线缆(24)大体上平行的一对臂(52)；
各臂(52)均具有至少两个铰链(56)用于相对于所述壁铰接对应的臂；以及
在所述臂(52)之间延伸以便承载所述至少一根线缆(24)的至少一个支承件(54)。
9.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少两个铰链(56)包括至少四个铰接(56)。
10.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其特征在于，所述臂(52)在大致竖直的平面中进行铰接。
11.根据权利要求9所述的风力涡轮机，其特征在于，所述臂(52)在大致竖直的平面中进行铰接。
12.根据权利要求9所述的风力涡轮机，其特征在于，各臂(52)均包括多个区段，其中各区段均在所述铰链(56)中的两个铰链之间延伸；以及各臂(52)的至少一个区段设置成与所述塔架(4)的壁大体上平行。
13.根据权利要求12所述的风力涡轮机，其特征在于，所述支承件包括在所述臂(52)之间延伸的多个横档(54)。
14.根据权利要求13所述的风力涡轮机，其特征在于，所述线缆桥还包括用于保护所述至少一根线缆(24)的罩盖(60)。
15.根据权利要求14所述的风力涡轮机，其特征在于，所述罩盖(60)在所述臂(52)之间延伸，位于与所述至少一个接合部(20)相反的所述线缆桥(50)的一侧上。
16.一种快速组装风力涡轮机塔架的方法，包括：
提供相对于第二塔架区段的第一塔架区段，限定接合部(20)；以及
在所述接合部(20)处提供线缆桥(50)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述接合部(20)将所述第一塔架区段联接到所述第二塔架区段上。
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