CN102076920A - 用于风力涡轮机塔架的塔架段 - Google Patents

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CN102076920A CN2009801245380A CN200980124538A CN102076920A CN 102076920 A CN102076920 A CN 102076920A CN 2009801245380 A CN2009801245380 A CN 2009801245380A CN 200980124538 A CN200980124538 A CN 200980124538A CN 102076920 A CN102076920 A CN 102076920A
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Abstract

本发明涉及用于组装风力涡轮机塔架的塔架段。塔架段包括至少位于塔架段一端的法兰。法兰具有用于所述连接元件的多个孔。法兰具有第一组孔和第二组孔,第一组孔中的每个孔都相对于塔架段的纵轴线成第一角度(α)布置,而第二组孔中的每个孔都相对于该纵轴线成第二角度(β)布置。第一角度(α)不同于第二角度(β)。本发明还涉及具有法兰的底座,其中底座的法兰具有与塔架段法兰的特征相对应的特征。本发明还涉及风力涡轮机塔架和风力涡轮机。

Description

用于风力涡轮机塔架的塔架段
技术领域
本发明涉及一种用于风力涡轮机塔架的塔架段。本发明还涉及用于风力涡轮机塔架的和用于风力涡轮机的底座。本发明还涉及风力涡轮机塔架、风力涡轮机和用于组装风力涡轮机塔架的方法。此外,本发明还涉及用于组装风力涡轮机塔架的连接元件的用途。
背景技术
本领域已知的风力涡轮机一般包括位于底座上的风力涡轮机塔架,并且在塔架顶上设置有风力涡轮机舱。
风力涡轮机塔架一般包括底座和一个安装在另一个上的多个环形塔架段,其中,每个塔架段都用钢板制成,钢板被卷成圆形或者可能是多边形,并且被焊成环形或者多边形的封闭管段。
当构成风力涡轮机塔架的不同塔架段被运到将要在此竖起塔架的场地之后,这些塔架段通过法兰相连。法兰具有一组通孔,这些通孔允许用多个螺栓和相应的螺母将塔架段与底座或者相邻的塔架段连接起来。
用螺栓和螺母组装风力涡轮机塔架的塔架段的方式公开在国际专利申请WO2007/059768中,该申请公开了一种风力涡轮机塔架,它包括塔架底座和至少两个塔架段,它们通过多组位置相互紧邻的连接装置连接。当构成风力涡轮机塔架的不同塔架段被运到将要在此竖起塔架的场地之后,这些塔架段通过法兰连接相连。法兰具有一组通孔,这些通孔允许用多个螺栓和相应的螺母将塔架段与底座或者相邻的塔架段连接起来。连接装置包括至少一个螺母和螺栓,螺栓具有至少一个与组装工具相互作用的组装开口。
JP7026627公开了位于一根大钢管上端的法兰,另一个法兰具有与该法兰相同的外径,并且所述另一个法兰被固定到一根小钢管的下端。在上、下法兰的叠置侧上形成与钢管轴线倾斜成45度的螺栓孔,螺栓被拧到螺栓孔内,以连接两根钢管。钢管接头的突出部分被消除了,因此可以改善连接的钢管柱的外观。除了与钢管轴线倾斜成45度的螺栓以外,没有公开其它螺栓。
风力涡轮机塔架的高度近年来显著增加,因此对法兰的强度要求也增加了。此外,法兰连接连接中使用的螺栓和相应的螺母的强度和数目也已显著增加。
因此,风力涡轮机塔架的法兰、法兰连接和塔架段的改进结构和/或设计将是有益的,用于组装风力涡轮机塔架的更有效率和/或更可靠的技术或者方法也将是有益的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种允许风力涡轮机塔架段的法兰连接具有更高强度的设计和/或结构和/或技术和/或安装方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于风力涡轮机塔架的塔架段,它不易因与法兰连接有关的力和应力而导致损坏。
术语″螺栓″应该理解为具有外螺纹的镦头紧固件,它可以与螺母的内螺纹啮合,因此在拧紧之后,风力涡轮机塔架的两个塔架段将被紧固在一起;它也可以与风力涡轮机塔架段上的孔的内表面上形成的内螺纹啮合。
本发明的又一个目的是将足够多的具有诸如外六边形头的常规外多边形头的螺栓安装在塔架的法兰连接中,同时能用常规工具拧紧螺栓,而不会碰到任何问题、困难或者不便,并且无须使用特别设计的工具。
本发明的再一个目的是将足够多的具有诸如
Figure BPA00001280419400021
或者
Figure BPA00001280419400022
内多边形头的内多边形头的螺栓安装在塔架的法兰连接中,同时能用常规工具拧紧螺栓,而不会碰到任何问题、困难或者不便,并且无须使用特别设计的工具。
此外,本发明的另一个目的是提供一种风力涡轮机塔架、一种风力涡轮机和一种用于组装风力涡轮机塔架的方法,它们解决了现有技术中的上述问题。
因此,通过提供一种风力涡轮机塔架段,在本发明的第一方面中实现了上述目的和几个其它目的,其中,塔架段的法兰具有用于所述连接元件的多个孔,所述孔具有为朝向相邻塔架段的相邻法兰而设计的孔口,该塔架段的所述法兰具有第一组孔和第二组孔,第一组孔中的每个孔被布置成相对于塔架段的纵轴线成第一角度,而第二组孔中的每个孔被布置成相对于该纵轴线成第二角度,并且第一角度不同于第二角度。
本发明提供了带法兰的塔架段,所述法兰将给予放置螺栓的空间,该空间不仅用于在竖起塔架段时(即基本平行于塔架段的纵轴线)在基本垂直的方向放置螺栓,而且也相对于塔架段的纵轴线至少成一个角度放置螺栓。因此,法兰中将有足够的空间供更多的螺栓或者类似的其它连接元件使用。也可能有更多的空间供螺栓头和用于拧紧螺栓的组装工具之用,因此能用标准工具拧紧螺栓或者螺母,这样的工具通常不能使用,因为连接元件沿着法兰太近。
通过提供一种风力涡轮机底座,在本发明的替换的或者额外的方面中实现了上述目的和几个其它目的,该底座包括法兰,用于通过诸如螺栓的连接元件将底座连接到风力涡轮机的底部塔架段上,其中法兰具有用于所述连接元件的多个孔,所述法兰具有第一组孔和第二组孔,第一组孔中的每个孔被布置成相对于塔架段的纵轴线成第一角度(α),而第二组孔中的每个孔被布置成相对于该纵轴线成第二角度(β),并且第一角度(α)不同于第二角度(β)。
根据本发明的一个可能的方面,塔架段法兰和/或底座法兰还具有第三组孔,其中的每个孔被布置成相对于塔架段的纵轴线成第三角度,并且第三角度不同于第一角度,也不同于第二角度。
本发明的这一方面提供了带法兰的塔架段和/或底座,法兰将给予放置螺栓的空间,该空间不仅用于在竖起塔架段时(即基本平行于塔架段的纵轴线)和/或在建造底座时(即基本平行于塔架段的纵轴线)在基本垂直的方向放置螺栓,而且相对于塔架段和/或底座的纵轴线成更大的角度放置螺栓。
因此,法兰中将有更大的空间供更多的螺栓或者类似的其它连接元件使用。也可能有更多的空间供螺栓头和用于拧紧螺栓的工具之用,因此能用标准工具乃至用机器操作工具拧紧螺栓或者螺母,这样的工具通常不能使用,因为连接元件沿着法兰太近。
按照本发明的一个方面,法兰向内指向塔架段和/或底座的内侧,因此当风力涡轮机塔架竖立时,指向风力涡轮机塔架的内侧。使法兰向内指向塔架段和/或底座的内侧需要从塔架段和/或底座的内侧拧紧连接元件,但同时可以降低法兰连接的机械或者腐蚀损伤的风险。向内指向内侧的法兰尤其可以设置在设计成与风力涡轮机塔架的底座的相应的底座法兰相连的底部塔架段处。将底部塔架段紧固到底座上通常是在竖起风力涡轮机塔架和风力涡轮机本身时进行,在这里容易接触到连接元件。
按照本发明的另一个方面,法兰从塔架段和/或底座的外侧向外指向,因此当风力涡轮机塔架竖立时,指向风力涡轮机塔架的外部。使法兰从塔架段和/或底座的外侧向外指不需要从塔架段或者底座法兰的内侧拧紧连接元件,但同时可能增加法兰连接的机械或者腐蚀损坏的风险。从外侧向外指向的法兰尤其可能设置在两个相邻的塔架段之间。两个相邻塔架段的相互紧固,尤其是在风力涡轮机塔架的顶部处,通常是在竖起风力涡轮机塔架和风力涡轮机本身时进行,其中从风力涡轮机塔架的内侧接触连接元件可能受到限制,至少是如果使用机器操作工具来拧紧连接元件。
按照本发明的另一个方面,法兰相对于塔架段的纵轴线沿径向延伸,并且同时朝向塔架段和/或底座的内部向内延伸和从塔架段的外部向外延伸。因此通过采用本发明可以增加法兰的紧固。或者,只有第一组孔和第二组孔中的孔可以被容纳以便适应从法兰的下方不可能接触到塔架段法兰的底座的情况。
按照本发明的一个方面,第二组孔的第二角度β(贝塔)相对于塔架段的纵轴线在15度(15°)和75度(75°)之间,优选相对于塔架段的纵轴线在30度(30°)和60度(60°)之间,相对于塔架段的纵轴线也可以布置为大约45度(45°)。当连接元件既平行于塔架段纵轴线设置在第一组孔中、又以一定角度设置在第二组孔和第三组孔中时,45度角是留给连接元件的空间最大的角度。为连接元件的头部留下空间可能尤其有利于为用于借助头部拧紧连接元件的工具留下空间。
按照本发明的一方面,螺栓和螺母形成连接元件。螺栓和螺母形式的拧紧元件被认为有利于连接两个元件,例如两个相邻塔架段的法兰。但是,螺栓的头部和螺母会占据螺栓沿其延伸的孔外侧的空间。借助于本发明,螺栓头部和螺母占据空间的缺点得以限制,并且在某些用途的应用中,这种缺点甚至得以消除,因为本发明为螺栓和螺母留下了所需要的从容空间。
按照本发明的另一个方面,连接元件可能包括下列连接元件中任何一个或者两个:使用螺栓和相应螺母的螺栓连接,以及使用螺栓和位于有待连接的段中的一个或者两个中的螺纹孔的螺纹连接。带销螺栓也可以单独使用,或者以任何可能的方式与上述的接头类型结合使用。与螺栓和螺母相比,其它类型的连接元件可能有某些优点。其它连接元件的一个优点可能是连接元件的头部和螺母需要的空间较小。其它连接元件的其它优点可能是可以使用用于拧紧连接元件的工具,这些工具只需较小的空间即可拧紧连接元件。
按照本发明的一个方面,所述塔架段和/或底座和底部塔架段用具有两组以上、例如三组用于所述连接元件的多个孔的法兰连接相连。更多组用于所述连接元件的多个孔可以增加用于将法兰连接紧固在一起的连接元件的总数,从而增加可能用于紧固接头的力。更多组用于所述连接元件的多个孔也可以通过限制例如所用的螺栓和螺母的尺寸来限制例如螺栓头部和螺母的尺寸,并且通过增加连接元件的数目来补偿因连接元件尺寸减小而减小的力。例如螺栓头部和螺母的减小的尺寸可能限制用于拧紧连接元件的工具的尺寸,这些工具只需较小的空间即可拧紧连接元件。
一组连接元件例如螺栓和相应的螺母的组装作业需要拧紧至少一个元件,例如在拧紧过程中,一个被拧紧,而一个保持就位。正常的作业可能包括拧动螺母,而螺栓被固定就位,相反的作业可能导致螺栓头倒转。
通过本发明,可以用保持工具保持螺栓,保持作业不需要太大的工作空间。因此,螺栓也可以有内部安装开口或者在用组装工具拧紧螺母时适合用标准扳手固定的标准头,例如六角头。此外,借助本发明,可以使用可能有更大空间要求的工具,例如用于保持或者拧紧的机器操作工具。因此,在根据本发明的塔架段和/或底座的法兰连接中在更有利的位置可以使用更多套连接元件,从而建立更高强度的接头或者连接。
根据本发明的一个方面,可以使用一种用于在风力涡轮机的安装位置组装具有至少两个塔架段的风力涡轮机塔架的方法,其中所述方法包括以下步骤:
-提供底部塔架段,并且沿着底部塔架段定位另一塔架段,并且借助连接元件将所述另一塔架段紧固到底部塔架段上,其中通过如下步骤将所述另一塔架段紧固到底部塔架段上:
-平行于塔架段的纵轴线将连接元件插入底部塔架段和所述另一塔架段的法兰上的第一组孔中,并且操作用于紧固沿第一组孔延伸的连接元件的工具,并且
-相对于塔架段的纵轴线成一定的角度将连接元件插入底部塔架段和所述另一塔架段的法兰上的第二组孔中,并且操作用于紧固沿第二组孔延伸的连接元件的工具。
根据本发明的另一个方面,一种用于组装具有底座和至少一个塔架段的风力涡轮机塔架的方法,所述方法包括如下步骤:
-将一个塔架段定位在底座上,并且预先或者随后借助连接元件将所述底部塔架段紧固到底座上,其中通过如下步骤将该塔架段紧固到底座上:
-相对于塔架段纵轴线成可能平行的第一角度将连接元件插入底座和该塔架段的法兰上的第一组孔中,并且操作用于紧固沿第一组孔延伸的连接元件的组装工具,并且
-相对于塔架段的纵轴线成第二角度将连接元件插入底座和塔架段的法兰上的第二组孔中,并且操作用于紧固沿第二组孔延伸的连接元件的组装工具。
附图说明
下面将参照附图更详细地描述根据本发明的各实施方式。附图显示了实施本发明的一种方式,并且不能将附图看做对落在所附的权利要求书的范围内的其它可能的实施方式的限制。
图1显示了具有由通过法兰相互连接的多个塔架段构成的风力涡轮机塔架的风力涡轮机;
图2是根据本发明的风力涡轮机塔架段的法兰的剖视图;以及
图3是在垂直于根据本发明的风力涡轮机塔架段的法兰的纵轴线的平面上的平面图。
具体实施方式
图1显示了安装在底座6上的风力涡轮机1。该风力涡轮机包括塔架2和位于塔架顶部的风力涡轮机舱3,塔架由多个管状塔架段构成。风力涡轮机转子包括安装在轮毂4上的三个风力涡轮机叶片5。在所示的实施方式中,风力涡轮机塔架是环形的截头圆锥形,也可以设计其它形状的风力涡轮机塔架,例如多边形和圆柱形。
诸如不同塔架段、机舱和风力涡轮机叶片的风力涡轮机不同组件通常分别运送到安装场地并且在此被组装。在风力涡轮机的安装位置塔架段的组装是用手动或者机器操作工具进行。
图2显示了两个风力涡轮机塔架段13、14之间的上法兰11和下法兰12的一部分的剖视图。
塔架段法兰11、12围绕纵轴线沿着塔架段形成完整的圆周,但法兰也可以分成多个法兰段,这些法兰段一起形成完整的圆周。该图显示了圆柱形或者圆锥形上塔架段13的一部分,塔架段13的下边缘带有法兰11,法兰11沿着焊缝15连接。
圆柱形或者圆锥形下塔架段14带有沿着焊缝16的法兰12。法兰12的设计或多或少是上塔架段13的法兰11的镜像,所述镜像是相对于水平面P来看的。
上塔架段13和下塔架段14的法兰11、12沿着平面P相互贴合,平面P大体沿水平方向、垂直于塔架段13、14的纵轴线A(见图1)延伸。
每个法兰11、12包括布置在三个不同孔组中的多个孔17-22。每个孔具有延伸到法兰表面的孔口,所述表面设计成用于贴合相邻塔架段的相邻法兰,或者所述法兰设计成用于贴合塔架底座的法兰。
关于上塔架段13的法兰11,第一组的通孔17大体平行于纵轴线A且大体垂直于水平延伸平面P布置。关于下塔架段14的法兰12,第一组的通孔18也大体平行于纵轴线A且大体垂直于水平延伸平面P布置。螺栓23穿过通孔17、18。螺栓23借助于与螺栓23的螺纹啮合的螺母26与其它螺栓24、25一起将法兰11,12相向保持在一起。在替代实施方式中,第一组孔可以相对于塔架段的纵轴线A成不为零的角度即与平行不同的布置。不为零的角度可以是介于345度和15度之间的角度,即大体平行、但相对于塔架段的纵轴线A可能稍微倾向一侧或者另一侧。
上塔架段13的法兰11上的第二组孔19相对于上塔架段13和下塔架段14的纵轴线A成第二角度β(贝塔)布置。第三组孔20相对于上塔架段13和下塔架段14的纵轴线A成第三角度γ(伽马)布置。
在所示实施方式中,第二角度β(贝塔)是45度。在其它实施方式中,第二角度β(贝塔)可以大于或者小于45度,更可能大于45度。如果第二角度β(贝塔)大于45度,可能达65度,那么螺栓头和/或拧紧工具所需的空间可能增加,但螺栓可以提供的用于将法兰相向紧固在一起的力将会高于当第二角度β(贝塔)为45度时的力。如果第二角度β(贝塔)小于45度,可能小至15度,那么螺栓头和/或拧紧工具所需的空间可能变小,但螺栓可能提供的用于将法兰相向紧固到一起的力将会低于当第二角度β(贝塔)是45度时的力。
在所示的实施方式中,第三角度γ(伽马)是135度。在其它实施方式中,第三角度γ(伽马)可以大于或者小于135度,更可能大于135度。如果第三角度γ(伽马)大于135度,可能达165度,那么螺栓头和/或拧紧工具所需的空间可能增加,但螺栓可能提供的用于将法兰相向紧固到一起的力将会高于当第三角度γ(伽马)为135度时的力。如果第三角度γ(伽马)小于135度,可能小至105度,那么螺栓头和/或拧紧工具所需的空间可能变小,但是螺栓可能提供的用于将法兰相向紧固在一起的力将会低于当第三角度γ(伽马)为135度时的力。
在该图中,显示孔17、18和19、20以及21、22位于同一纸面上。但是,本发明的实际实施的情况并非如此,并且这没有考虑到本发明所能获得的技术效果。
根据本发明的实际实施例,孔17、18将处于沿着塔架段圆周的一个角位置,孔19、20将处于沿着塔架段圆周的另一个角位置,而孔21、22将处于沿着塔架段圆周的又一个角位置。各孔的角位置以及孔17、18、孔19、20和孔21、22相互之间的角位移分别取决于不同的参数,诸如法兰的整体物理性能和结构强度,例如螺栓23、24、25所能产生的拉力,以及螺栓23、24、25的尺度相对于法兰11、12的尺度。
在显示的实施方式中,上塔架段13上的第二组孔19和下塔架段14上的第三组孔20是通孔,而上塔架段13上的第三组孔21不是通孔,下塔架段14上的第二组孔22也不是通孔。第二组的和第三组的后提到的这些孔21、22具有用于接收螺栓24、25并与之啮合的内螺纹,螺栓24、25具有相应的螺纹。在可能的其它实施方式中,第二组的和第三组的孔21、22中的两组或至少一组可以是通孔,允许上塔架段13和下塔架段14的法兰11、12用一或两个螺栓和与这一或两个螺栓中的每一个对应的螺母连接成螺栓连接。在这样的实施方式中,相应的螺母将设置在塔架段的内部。
法兰11、12上的三组孔17-22的顺序应该以合适的方式选择或者预定,以便增加法兰11、12上螺栓的总数,和/或易于拧紧操作。任何可能的顺序都可以使用。但是,在三组孔的顺序中,同一组的孔彼此紧挨却不太合适,因为按照这种方式拧紧操作可能会复杂化,或者会变得更难。
因此,上塔架段的法兰11可具有三组孔17、19、21,这些孔沿法兰11的圆周分布,并且与下塔架段14的法兰12的三组孔18、20、22相对应,反之亦然。
法兰连接也可以应用在风力涡轮机底座和底部塔架段之间。因此底座法兰将对应于下塔架段14的法兰12,并且底座法兰也将根据本发明建造。然而,当根据本发明进行底座法兰连接时,与如上所述下塔架段14的法兰12的设计相比,底座法兰可以有不同的设计,但根据本发明,孔17、18、19、22的角度排列原理将被保持。但是当底部法兰是底座法兰时,有可能不再设置孔21、22,因为像螺栓25这样的螺栓可能难于安装和拧紧。
法兰可以通过至少两组,例如三组,诸如螺栓的连接元件彼此相互固定,这些连接元件部分或者完全穿过法兰上的孔17-22,从而在两个风力涡轮机塔架段之间或者在风力涡轮机塔架底座和底部风力涡轮机塔架段之间形成法兰连接。
图3是垂直于塔架段纵轴线的平面上的平面图。在该图中,纵轴线垂直于图面延伸。该图显示了塔架段法兰11上的第一组孔17、第二组孔19,并且用点状圆圈显示了相邻塔架段的法兰12上的第三组孔20(参见图2)。该图还显示了设置有第一组孔17的法兰11的一部分27和设置有第二组孔19的法兰11的其它部分28的边界。第三组孔20将设置在相邻塔架段的法兰的相应的其它部分上。
在所示的图中,第一组、第二组和第三组孔的数目与塔架段的真实法兰的每组孔的实际孔数相比被限制。但是,限制孔数是为了清晰。
此外,在所示的实施方式中,沿顺时针方向看,孔的顺序是第一组的孔后面接着第三组的孔,再后面是第二组的孔,再后面是第一组的另一个孔,依此类推。
也可以提供替代顺序,例如第一组的孔后面接着第三组的孔,再后面是第一组的另一个孔,再后面是第二组的孔,再后面是第一组的又一个孔,依此类推。
在又一个替代实施方式中,第三组的孔可以省略,因此孔的顺序是第一组的孔后面接着第二组的孔,再后面是第一组的另一个孔,再后面是第一组的又一个孔,依此类推。
在附图中,参照塔架段对本发明进行了描述。在备选实施方式中,本发明可以应用于风力涡轮机塔架和风力涡轮机的底座,所述底座具有法兰。
因此,本发明的一个实施方式可能涉及底座,其中该法兰还带有第三组孔,其中的每个孔被相对于塔架段的纵轴线成第三角度(γ)布置,并且第三角度(γ)不同于第一角度(α),也不同于第二角度(β)。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中第一角度(α)相对于底座纵轴线在345度(345°)和15度(15°)之间,优选相对于底座纵轴线在355度(355°)和5度(5°)之间,更优选设置成0度(0°),即相对于底座纵轴线平行。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中第二角度(β)相对于底座纵轴线在15度(15°)和75度(75°)之间,优选相对于底座纵轴线在30度(30°)和60度(60°)之间,可能设置成相对于底座纵轴线为45度(45°)。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,其中第二组孔的各孔是通孔。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,其中第二组孔的各孔是螺纹孔。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,其中第三角度(γ)相对于底座纵轴线在105度(105°)和165度(165°)之间,优选相对于底座纵轴线在120度(120°)和60度(60°)之间,可能设置成相对于底座纵轴线为135度(135°)。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,其中第三组孔的各孔是通孔。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,其中第三组孔的各孔是螺纹孔。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,其中第一组孔和第二组孔的顺序绕着底座纵轴线周向地沿着法兰布置成,使得在垂直于底座纵轴线的平面上看时,第一组孔的各孔与第二组孔的各孔相比沿着法兰定位在不同角位置处。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,其中第三组孔的顺序绕着底座纵轴线周向地沿着法兰布置成,使得在垂直于底座纵轴线的平面上看时,第三组孔的各孔与第一组孔的各孔相比沿着法兰定位在不同角位置处,并且与第二组孔的各孔相比沿着法兰定位在不同角位置处。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,所述底座能容纳连接元件,其中
-当连接元件在第一组和第二组孔的各孔中在位时,连接元件的组装部例如螺栓的头部或者用于螺栓的螺母被设计成通过组装工具来操作,并且
-第一组和第二组孔的各孔沿着法兰相互地设置,使得当连接元件在第一组孔和第二组孔的各孔中在位时,组装部具有沿着法兰的伸出部,
-只有当第一角度(α)不同于第二角度(β),组装部的沿着法兰的所述伸出部允许组装工具与相邻连接元件的组装部相互作用。
本发明的一个实施方式还可能涉及底座,所述底座能容纳连接元件,其中
-当连接元件在第一组、第二组和第三组孔的各孔中在位时,连接元件的组装部例如螺栓的头部或者用于螺栓的螺母被设计成借助组装工具来操作,并且
-第一组、第二组和第三组孔的各孔沿着法兰相互地设置,使得当连接元件在第一组、第二组和第三组孔的各孔中在位时,组装部具有沿着法兰的伸出部,
-只有当第三角度(γ)不同于第一角度(α)并且不同于第二角度(β)时,组装部的沿着法兰的所述伸出部允许组装工具与相邻连接元件的组装部相互作用。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中孔的顺序是第一组的孔后面接着第三组的孔,再后面是第二组的孔,再后面是第一组的另一个孔,依此类推。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中孔的顺序是第一组的孔后面接着第三组的孔,再后面是第一组的另一个孔,再后面是第二组的孔,再后面是第一组的又一个孔,依此类推。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中孔的顺序是第一组的孔后面接着第二组的孔,再后面是第一组的另一个孔,再后面是第一组的又一个孔,依此类推。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中法兰相对于底座纵轴线沿径向延伸,并且向内朝着底座内部延伸。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中法兰相对于底座纵轴线沿径向延伸,并且从底座外部向外延伸。
本发明的一个实施方式可能还涉及底座,其中法兰相对于底座纵轴线沿径向延伸,并且同时向内朝着底座内部延伸以及从底座外部向外延伸。
尽管本发明已经结合特定的实施方式做了描述,但从任何方面都不应认为本发明局限于现有的例子。本发明的范围根据所附的权利要求书来解释。在权利要求书的范围中,术语″包括″不排除其它可能的元件或者步骤。此外,不应认为提到的参考例如“一个”排除了多个。此外,在不同的权利要求中提到的单独的特征也可能被有利地结合起来,并且在不同的权利要求中提到的这些特征不排除特征的组合没有可能也没有益处。

Claims (34)

1.一种用于组装风力涡轮机塔架的塔架段,所述塔架段包括
-至少位于所述塔架段一端的法兰,用于借助诸如螺栓的连接元件将所述塔架段连接到相邻塔架段的或者塔架底座的相邻法兰上;其中,
-所述法兰设有用于所述连接元件的多个孔,所述孔具有设计成朝向相邻塔架段或者塔架底座的相邻法兰的孔口,并且所述塔架段的所述法兰具有:
-第一组孔,其中每个孔相对于所述塔架段的纵轴线成第一角度(α)布置,和
-第二组孔,其中每个孔相对于所述纵轴线成第二角度(β)布置,并且
-第一角度(α)不同于第二角度(β)。
2.根据权利要求1的塔架段,其特征在于,所述法兰还设有第三组孔,其中每个孔相对于所述塔架段的纵轴线成第三角度(γ)布置,并且第三角度(γ)不同于第一角度(α),并且不同于第二角度(β)。
3.根据权利要求1的塔架段,其特征在于,第一角度(α)相对于塔架段的纵轴线在345度(345°)和15度(15°)之间,优选相对于塔架段的纵轴线在355度(355°)和5度(5°)之间,更优选相对于塔架段的纵轴线成0度(0°),即相对于塔架段的纵轴线是平行的。
4.根据权利要求1的塔架段,其特征在于,第二角度(β)相对于塔架段的纵轴线在15度(15°)和75度(75°)之间,优选相对于塔架段的纵轴线在30度(30°)和60度(60°)之间,可能相对于塔架段的纵轴线处于45度(45°)。
5.权利要求1或4的塔架段,其特征在于,第二组孔的各孔是通孔。
6.权利要求1或4的塔架段,其特征在于,第二组孔的各孔是螺纹孔。
7.根据权利要求2的塔架段,其特征在于,第三角度(γ)相对于塔架段的纵轴线在105度(105°)和165度(165°)之间,优选相对于塔架段的纵轴线在120度(120°)和60度(150°)之间,可能相对于塔架段的纵轴线处于135度(135°)。
8.权利要求2或7的塔架段,其特征在于,第三组孔的各孔是通孔。
9.权利要求2或7的塔架段,其特征在于,第三组孔的各孔是螺纹孔。
10.根据权利要求1或者权利要求3-6任一的塔架段,其特征在于,第一组和第二组孔的各孔的顺序绕着塔架段的纵轴线沿着法兰周向地布置成,使得在垂直于所述塔架段纵轴线的平面上看时,第一组孔的各孔与第二组孔的各孔相比沿着法兰定位在不同角位置处。
11.根据权利要求2或者权利要求7-9任一的塔架段,其特征在于,第三组孔的各孔的顺序绕着塔架段的纵轴线沿着法兰周向地布置成,使得在垂直于所述塔架段纵轴线的平面上看时,第三组孔的各孔与第一组孔的各孔相比沿着法兰定位在不同角位置处、并且与第二组孔的各孔相比沿着法兰定位在不同角位置处。
12.根据权利要求1或者权利要求3-6或者权利要求10任一的塔架段,其特征在于,所述塔架段能够容纳连接元件,并且
-当连接元件在第一组和第二组孔的各孔中在位时,连接元件的组装部例如螺栓的头部或者用于螺栓的螺母被设计成借助组装工具来操作,并且
-第一组和第二组孔的各孔沿着法兰相互地设置成,使得当连接元件在第一组孔和第二组孔的各孔中在位时,组装部具有沿着法兰的伸出部,
-只有当第一角度(α)不同于第二角度(β)时,组装部的沿着法兰的所述伸出部允许组装工具与相邻连接元件的组装部相互作用。
13.根据权利要求2或者权利要求7-9或者权利要求11任一的塔架段,其特征在于,所述塔架段能够容纳连接元件,并且
-当连接元件在第一组、第二组和第三组孔的各孔中在位时,连接元件的组装部例如螺栓的头部或者用于螺栓的螺母被设计成借助组装工具来操作,并且
-第一组、第二组和第三组孔的各孔沿着法兰相互地设置成,使得当连接元件在第一组、第二组和第三组孔的各孔中在位时,组装部具有沿着法兰的伸出部,
-只有当第三角度(γ)不同于第一角度(α)并且不同于第二角度(β)时,组装部的沿着法兰的所述伸出部允许组装工具与相邻连接元件的组装部相互作用。
14.根据权利要求2或者权利要求7-9或者权利要求11或者权利要求13任一的塔架段,其特征在于,孔的顺序是第一组的孔后面接着第三组的孔,再后面是第二组的孔,再后面是第一组的又一个孔,依此类推。
15.根据权利要求2或者权利要求7-9或者权利要求11或者权利要求13任一的塔架段,其特征在于,孔的顺序是第一组的孔后面接着第三组的孔,再后面是第一组的另一个孔,再后面是第二组的孔,再后面是第一组的又一个孔,依此类推。
16.根据权利要求1或者权利要求3-6或者权利要求10或者权利要求12任一的塔架段,其特征在于,孔的顺序是第一组的孔后面接着第二组的孔,再后面是第一组的另一个孔,再后面是第一组的又一个孔,依此类推。
17.根据权利要求1-16任一的塔架段,其特征在于,法兰相对于塔架段的纵轴线沿径向延伸,并且朝向塔架段的内部向内延伸。
18.根据权利要求1-16任一的塔架段,其特征在于,法兰相对于塔架段的纵轴线沿径向延伸,并且从塔架段的外部向外延伸。
19.根据权利要求1-16任一的塔架段,其特征在于,法兰相对于塔架段的纵轴线沿径向延伸,并且既朝着塔架段的内部向内伸、又从塔架段的外部向外延伸。
20.一种风力涡轮机塔架,包括至少两个根据权利要求1-19任一的塔架段。
21.一种风力涡轮机塔架,包括至少一个根据权利要求1-19任一的塔架段,所述塔架段是底部塔架段,并且所述风力涡轮机塔架还包括底座,其中所述底部塔架段安装到所述底座上。
22.根据权利要求20或者权利要求21的风力涡轮机塔架,其特征在于,一个塔架段的和另一塔架段的第一组孔都是通孔,适合于包括螺栓和螺母的连接元件,并且第二组孔在所述一个塔架段中是通孔,而在所述另一塔架段中是螺纹孔,所述第二组孔适合于包括螺栓的连接元件,所述包括螺栓的连接元件仅设计成与塔架段的螺纹孔啮合。
23.根据权利要求22的风力涡轮机塔架,其特征在于,第三组孔在所述一个塔架段中是通孔,而在所述另一塔架段中是螺纹孔,所述第三组孔适合于包括螺栓的连接元件,所述包括螺栓的连接元件仅设计成与塔架段的螺纹孔啮合。
24.一种用于组装风力涡轮机的底座,所述底座包括用于借助诸如螺栓的连接元件将所述底座连接到风力涡轮机的底部塔架段上的法兰,其中所述法兰设有用于所述连接元件的多个孔,所述法兰具有第一组孔和第二组孔,所述第一组孔中的每个孔相对于所述塔架段的纵轴线成第一角度(α)布置,所述第二组孔中的每个孔相对于所述纵轴线成第二角度(β)布置,并且第一角度(α)不同于第二角度(β)。
25.一种风力涡轮机,包括具有至少两个根据权利要求1-19任一的塔架段的塔架。
26.一种风力涡轮机,包括根据权利要求1-19任一的塔架段,所述塔架段是底部塔架段,并且所述风力涡轮机还包括底座,其中,所述底部塔架段安装到所述底座上。
27.根据权利要求25或者权利要求26的风力涡轮机,其特征在于,一个塔架段和另一塔架段的第一组孔都是通孔,适合于包括螺栓和螺母的连接元件,并且第二组孔在所述一个塔架段中是通孔,而在所述另一塔架段中是螺纹孔,所述第二组孔适合于包括螺栓的连接元件,所述包括螺栓的连接元件仅设计成与塔架段的螺纹孔啮合。
28.根据权利要求27的风力涡轮机,其特征在于,第三组孔在所述一个塔架段中是通孔,而在所述另一塔架段中是螺纹孔,所述第三组孔适合于包括螺栓的连接元件,所述包括螺栓的连接元件仅设计成与塔架段的螺纹孔啮合。
29.一种用于在风力涡轮机的安装位置组装风力涡轮机塔架的方法,所述风力涡轮机包括至少一个塔架段,所述方法包括如下步骤:
-提供底部塔架段;并且
沿着所述底部塔架段定位另一塔架段,并且借助连接元件将所述另一塔架段紧固到所述底部塔架段上;其中
通过如下步骤将所述另一塔架段紧固到所述底部塔架段上:
-相对于塔架段的纵轴线成可能平行的第一角度将所述连接元件插入所述底部塔架段和所述另一塔架段的法兰上的第一组孔中,所述底部塔架段的多个孔具有设计成朝向所述另一塔架段的法兰的孔口,并且操作用于紧固沿第一组孔延伸的连接元件的组装工具;以及
-相对于塔架段的纵轴线成第二角度将所述连接元件插入所述底部塔架段和所述另一塔架段的法兰上的第二组孔中,并且操作用于紧固沿第二组孔延伸的连接元件的组装工具。
30.一种用于在风力涡轮机的安装位置组装风力涡轮机塔架的方法,所述风力涡轮机包括底座和至少一个塔架段,所述方法包括如下步骤:
-将一个塔架段定位在底座上,并且预先或者随后借助连接元件将所述底部塔架段紧固到所述底座上,其中通过如下步骤将所述塔架段紧固到所述底座上:
-相对于塔架段的纵轴线成可能平行的第一角度将所述连接元件插入所述底座和所述塔架段的法兰上的第一组孔中,所述塔架段的多个孔具有设计成朝向塔架底座的法兰的孔口,并且操作用于紧固沿第一组孔延伸的连接元件的组装工具;以及
-相对于塔架段的纵轴线成第二角度将所述连接元件插入所述底座和所述塔架段的法兰上的第二组孔中,并且操作用于紧固沿第二组孔延伸的连接元件的组装工具。
31.根据权利要求29或者权利要求30的方法,其特征在于,所述方法还包括如下步骤:相对于塔架段的纵轴线成第三角度将所述连接元件插入所述底部塔架段和所述另一塔架段的法兰上的第三组孔中,并且操作用于紧固沿第三组孔延伸的连接元件的组装工具。
32.一种连接元件的用途,所述连接元件穿过风力涡轮机塔架法兰的第一组和第二组孔,用于在风力涡轮机的安装位置将一个风力涡轮机塔架段组装到相邻的风力涡轮机塔架段或者风力涡轮机塔架底座上,所述第一组孔相对于所述塔架段的纵轴线成第一角度(α)布置,而所述第二组孔相对于所述纵轴线成第二角度(β)布置,并且第一角度(α)不同于第二角度(β)。
33.根据权利要求32的用途,其特征在于,所述用途包括穿过第三组孔的连接元件,所述第三组孔相对于塔架段的纵轴线成第三角度(γ)布置,所述第三角度(γ)不同于第一角度(α)、并且不同于第二角度(β)。
34.根据权利要求32或者权利要求33的用途,其特征在于,所述用途包括成一定角度(α)延伸的连接元件,所述角度相对于塔架段的纵轴线在345度(345°)和15度(15°)之间,优选相对于塔架段的纵轴线在355度(355°)和5度(5°)之间,更优选相对于塔架段的纵轴线在0度(0°),即相对于塔架段的纵轴线是平行的。
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