CN104279130B - 塔节存储 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于存储风力涡轮机塔的塔节(100)的塔节存储装置(1)。所述装置(1)包括：限定出中心点(C)的中心本体框架(5)；至少三个支脚(3a、3b、3c)；和连接至所述中心本体框架(5)的至少三个塔节接收区域(9、9a、9b、9c)。所有支脚(3a、3b、3c)都连接至所述中心本体框架(5)，使得它们能移动离开和/或趋向所述中心点(C)。本发明还涉及用于借助于这种装置(1)存储塔节(100)特别是风力涡轮机塔的塔节(100)的方法。

Description

塔节存储
技术领域
本发明涉及用于存储风力涡轮机塔的塔节的塔节存储装置。它还涉及用于存储这种塔节的方法。
背景技术
由于它们的尺寸，风力涡轮机塔，特别是金属(例如钢)塔，由数个塔节(towersection)或塔段(tower segment)构成。塔节在此贯穿本描述被指示为沿着塔的纵向延伸度的塔的一部分，即在风力涡轮机的组装状态中沿着其从地面到机舱(在此处组装有风力涡轮机的转子)的延伸度。
相比之下，塔壳部被认为是塔沿着其周长的部分。通常，塔节包括多个壳部。因此，要构建塔，首先必须将壳部互连(例如经由被栓接在一起的壳部的相邻的竖直取向的内凸缘)来形成塔节，然后必须将塔节彼此叠置以形成塔。在该过程中，它们可再次经由两个塔节的相邻的外或内(水平)凸缘栓接在一起。
具有塔节和壳部的这种风力涡轮机塔例如在国际专利申请WO 2009/097858 A1中有描述。例如可借助于组装架比如在国际专利申请WO 2012/007226 A2中描述的组装架来实现塔的组装。
在这类塔节在组装架比如以上给出的文献中描述的组装架上的组装期间，当前存在操作问题。塔节可被立即抬升或提升并安装在前一塔节的顶部上以便形成塔，或者它有必要被临时存储在地面上，直到足够的提升或抬升器件比如起重机可用于将它带至前一塔节的顶部上的指定位置。
特别地，待安装以形成塔的顶部部分(或该顶部部分略微下方的部分)的上侧塔节要求非常高从而非常昂贵的起重机来进行安装。因此，如果所有塔节都必须运输直到它们的安装点，则必须在塔的整个构建时间内可获得这种起重机。这暗示这类起重机的大量等待时间，其意味着极大的资源浪费和支出。
将塔节临时存储在地面上的替代方案目前是不可能的，因为在将塔节放置在地面上的同时或存储在地面上的期间存在损伤塔节的严重危险。特别地，塔节通常被输送至组装地点，处于这样一种状态，其中塔壳部已经被互连以便形成塔节，并且其中塔节已经用面漆涂覆(在制造商的地点)，而且还在所有它们的远端边缘上。非常重要的是：油漆或面漆在塔节的安装之后从而在塔节的存储期间保持完好无损。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种如何有效存储塔节特别是风力涡轮机的塔节的解决方案，优选使得塔节尽可能安全而不受损伤地放置。
该目的通过塔节存储装置和用于存储风力涡轮机塔的塔节的方法得到满足。所述方法包括将所述塔节放置在塔节存储装置上的步骤。
相应地，以上提及类型的塔节装置包括：
- 限定出中心点的中心本体框架，
- 至少三个支脚，和
- 连接至所述中心本体框架的至少三个塔节接收区域，
其中所有支脚都连接至所述中心本体框架，使得它们能移动离开或趋向所述中心点。
中心本体框架由此可为任何机械框架构造，其提供足够的稳定性来保持支脚。它并非必须具有圆形形状，但有利是具有。它还并非必须足够稳定来(完全地)支承塔节的载荷，因为这也可由支脚单独实现或(如优选的)由中心本体框架与支脚一起实现。由中心本体框架限定出的中心点优选是其重心。如果中心本体框架具有本质圆状即圆形的形状(其中也包括椭圆形形状或类似形状)，则其形状将中心点限定为该圆的中心点。
塔节优选直接地或间接地座置在至少三个支脚上。由此，如所提及的，三个支脚可被支承为通过中心本体框架承载塔节的载荷。为此目的，支脚连接至中心本体框架，直接地或(如出于灵活性原因而优选的)间接地，例如(如以下将要进一步说明的)经由互连支脚与中心本体框架的梁。
塔节接收区域构成塔节连接至装置之处的界面。它们优选间接地连接至中心本体框架，特别优选是直接地连接至支脚和或至支脚与中心本体框架之间的连接器件比如以上提及的梁。优选地，塔节接收区域被实现并且可定位成使得塔节的特定的所选部分或区域可与它们接触。这种所选部分或区域优选是在与塔节接收区域接触期间特别稳定从而不处于会受到损伤的危险中的部分或区域，或者是这样的部分或区域，其可在损伤时在现场轻松地得到修理--其包括重新上漆。
根据本发明，支脚连接至中心本体框架，方式是使得它们可相对于中心本体框架的中心点往复移动。这意味着对于支脚存在极大的灵活性，因为它们的位置相对于中心点可得到调节。这具有以下效果：不管待存储的塔节具有何种直径和纵向延伸度，支脚都可被定位成使得它们容许塔节放置在装置上。这在以下两个方面适用：
首先，塔节的直径使得以下成为必要：支脚不妨碍塔节。因此，支脚有必要放置成与装置的中心点有足够距离，以适应塔节的直径。
其次，塔节的纵向延伸度(即沿着其本质管状形状)越大，则存储期间塔节的重心将越高。因此，可能所需的是将支脚放置成比起仅适应直径更远离装置的中心点。
通过根据本发明的装置的可移动支脚，所有这些必需的调节都是可能的。因此，本发明提供用于基本上所有尺寸的塔节的灵活装置。
当然，根据本发明的装置(从而根据本发明的方法也)可被实现为在给定时间存储多于一个的塔节。塔节可例如被互连然后放置到装置上，或者第一塔节被放置在装置上并且附加的塔节然后被放置到第一塔节上。
本发明还涉及包括塔节特别是风力涡轮机塔的塔节以及根据本发明的装置的组件。
根据本发明，以上提及类型的方法包括将塔节放置(并且优选为临时固定)在根据本发明的塔节存储装置上的步骤。
此外，本发明还涉及用于运输塔节特别是风力涡轮机塔的塔节的运输方法，其包括以下步骤：根据本发明的方法来存储塔节，然后在装置上运输塔节。这意味着在本质上运输根据本发明的组件。
在以下描述中给出了本发明的特别有利的实施例和特征。不同实施例的特征可以根据需要进行组合来给出未在本文描述的再一些实施例。
对于塔节接收区域，这些都连接至所述中心本体框架，使得它们能移动离开或趋向所述中心点。这暗示着不仅支脚可相对于中心本体框架移动，而且塔节接收区域也可以，使得它们可更加容易地适应待放置在装置上的塔节。
由此，支脚和塔节接收区域的移动可以是独立的，即于是在支脚移动时塔节接收区域将不必也移动，并且反之亦然。这样，例如支脚可定位成非常远离彼此--例如用以为具有高重心的相对较高的塔段提供总体足够宽的基础--而塔节接收区域可放置成独立于支脚的位置，以根据塔节的直径向塔节提供界面。
优选地，塔节接收区域的移动偶联于支脚的移动，优选使得塔节接收区域各自连接至对应的支脚，相对于对应的支脚处于预定位置处。例如，塔节接收区域可直接连接至一个支脚/多个支脚，使得支脚的位置在本质上与塔节接收区域的位置相同(相对于趋向或来自中心点的方向)。这意味着：通过相对于塔节的一定直径调节支脚的位置，塔节接收区域也被自动地带入用以恰当地接收塔节的位置。
此外，特别有利的是：所述支脚的至少两个连接至所述中心本体框架，使得它们能沿着圆的角度移动即倾斜，所述圆由所述中心本体框架的中心点限定出。因此，所述圆和中心本体框架具有相同的中心点，使得所述圆沿着线延伸，该线在该线的每个点处与中心点等距，该相等距离为所述圆的半径。
通过这种措施，装置的灵活性通过沿着圆以“侧向”方式增加支脚的可移动性而进一步得到增加。这样，相邻支腿之间的角度可被调节，例如调节为相等，而不管选择了何种直径。在装置具有三个支腿并且三个对应的塔节接收区域中的每个沿着一个梁对齐的情况下，这些梁描绘出一种类型的Y形，其中Y形的每个支腿可相对于相邻一个描绘出120°的角度。
另外，该实施例有助于迎合具有不同数量的壳部的塔节。例如，风力涡轮机塔的下侧塔节可以具有18个壳部，其中间塔节可以具有16个壳部，而上侧塔节可以具有14个壳部。如果在壳部之间的连接部处将塔节连接至塔节接收区域，则能够按以上描述的方式“侧向”移动支脚有助于能够将装置连接至壳部的这些互连部，而不管一个塔节中的壳部的数量如何。
支脚可沿着其移动的角度基本上限定出灵活性的程度，优选是有限的，使得支脚在沿着所述圆的每个位置，所述装置稳定地站在地面上。通过这种实施例，更容易将装置(即支脚的位置)调节至非常大的直径。
根据本发明的一个优选实施例，支脚中的至少一个，优选为每个支脚，经由梁连接至中心本体框架，所述梁与中心本体框架(即其中)的一定数量即通常为一个或两个的对应开口接合。因此所述梁将支脚保持就位。它可滑动进出中心本体框架。这种构造在机械上是特别稳定的。优选地，所述梁是金属梁，最优选的是钢梁(出于稳定性的原因)。
在该背景中，进一步优选的是至少一个梁与中心本体框架的至少两个对应开口接合。这些对应开口可例如定位在中心本体框架的两个相对侧，即一个面朝连接至所述梁的支脚，并且一个开口面向相对侧。这种构造有助于更稳定地保持梁，因为梁由此在中心本体框架的两侧伸出，从而通过开口在这两个侧得到稳定化。这种构造特别避免了梁上的一些不受控的弯曲或扭曲作用力，塔节的载荷施加在它们上。替代地或附加地(其是优选的)，梁在中心本体框架的内侧被引导穿过保持元件，从面朝支脚的开口延伸到中心本体框架的内侧中。这种保持元件可以是空心壳，梁位于其中，它还可以在至少一个侧是打开的(至少部分地)。其主要功能是在中心本体框架的内侧安全地引导梁，这意味着它被实现成使得它能起到该功能。
对应于所述梁中的至少一个的中心本体框架的开口可成形为使得所述开口沿着由所述中心点限定出的圆的内延伸度大于被保持在所述开口中的梁的相同方向上的延伸度。这是实现以下实施例的特别有利的方式，所述以下实施例：所述支脚的至少两个连接至所述中心本体框架，使得它们能沿着圆的角度移动即倾斜，所述圆由所述中心本体框架的中心点限定出。较大的开口提供用于梁的移动的必需公差，并且同时提供适应梁的足够稳定性。
本发明可进一步由这样的装置得到增强，该装置包括固定器件，其用以将所述支脚--可能是经由梁--和/或所述塔节接收区域沿至少一个移动方向相对于所述中心本体框架临时固定在所需位置。这类固定器件可以包括螺栓和/或锁定器或类似物，其将支脚(和/或梁从而间接地支脚)保持在所需位置。支脚和/或塔节接收区域特别是在塔节的存储期间的非所需移动因此可被有效地避免，其进而提供装置的和/或装置与它所承载的塔节之间的连接的较高稳定性。
对于塔节接收区域，它们中的至少一个，优选为全部，在以下方向中的至少一个上是可倾斜的：
- 沿着趋向和离开所述中心点的第一本质水平轴线，
- 沿着垂直于所述第一水平轴线的第二本质水平轴线。
两个所提及的水平轴线是指这样一种状况，其中根据本发明的装置放置在地面上处于所需操作位置，即方式是使得塔节可按稳定方式放置在它之上。在这种位置，支脚将全部被放置在地面上。
由于塔节接收区域在这些方向中的至少一个上(优选为两个)是可倾斜的，它们显然是更灵活的，以正确地且安全地适应塔节。灵活性在塔节放置到装置上的过程中特别提供必需的公差。
塔节接收区域可以具有本质上任何形状，其适于适应塔节的对应部分或区域，例如塔节可被放置到其上的平坦表面。优选地，至少一个塔节接收区域优选包括V形界面，所述V形界面对应于待存储的塔节的两个相邻塔壳部的凸缘连接部的对应形状。换言之，塔节接收区域特别是其相对于塔节的连接界面成形为使得它与塔节在待连接至塔节接收区域的部分或区域处的对应形状相对应。这导致在所述连接界面与塔节的部分或区域之间的形状配合连接。相邻塔壳部的凸缘连接部特别便于用作这种对应形状，因为它们通常位于塔节的内部，从而在风力涡轮机的操作期间不受天气影响。因此，假如塔节的这种部分或区域受到损伤，则并不一定意味着整个塔节必须被更换、修理或重新上漆。另外，凸缘连接部可被进一步固化，例如通过电镀(galvanizing)它和/或通过将塑料保护盖永久地或非永久地附接至它。同时，凸缘连接部从塔节的内周缘伸出，使得它们可被轻松地放置成使得它们与界面配合。
另外，所述装置可包括用于提升机器和/或抬升机器优选用于叉车的界面。这种界面由此优选定位在中心本体框架中--例如便于在提升或抬升过程中提供较高的稳定性，因为装置的重心优选处于中心本体框架的延伸度内。叉车界面可例如包括位于中心本体框架内的两个导轨，沿着其，叉车的两个叉部可被引领。经由这种界面，装置可被运输，可能与塔节一起，即作为根据本发明的组件。
如以上已经勾勒出的，这种组件优选被实现成使得所述塔节经由所述塔节的两个相邻塔壳部的凸缘连接部连接至所述装置的塔节接收区域。此外，优选的是：当被组装为塔的一部分时，塔节定位在装置上，本质上与其指定取向处于相同取向。换言之，塔节直立地定位在装置上，即其由塔节的管状形状限定出的纵向延伸度在本质上竖直地取向。这意味着：将在塔节的组装状态中面对另一塔节(或机舱)的塔节的第一开口面对下方，而另一第二开口(相对于另一塔节或机舱起到相同的连接目的)面对上方。由此，如果塔节的开口之一比起另一开口具有更小的直径，则优选的是：后者定位成朝上而前者朝下--如塔节与其它塔节一起组装于塔上时出现的情况那样。
附图说明
从以下详细描述，结合附图进行理解，本发明的其它目的和特征将变得清楚明了。然而，应该明白的是：附图仅被设计来用于例示的目的，而不是对本发明的限制进行限定。它们并不一定按比例进行绘制。
图1示出了根据本发明一实施例的塔节存储装置的透视图，
图2示出了相同装置的俯视图，
图3示出了相同装置的细节的透视图，
图4示出了放置在相同装置上的塔节的侧视图，
图5示出了沿着相同装置的以及与图4中相同的塔节的剖切线V-V的截面图，
图6示出了根据本发明的方法的实施例的示意性框图。
具体实施方式
图1和2示出了根据本发明一实施例的塔节存储装置1。它包括本质圆形的金属中心本体框架5、三个支脚3a、3b、3c和三个梁7a、7b、7c，其连接支脚3a、3b、3c与中心本体框架5。在支脚3a、3b、3c的顶部上各自定位有塔节接收区域9a、9b、9c，其提供界面，在此界面处风力涡轮机塔的塔节可连接至装置1。梁7a、7b、7c被引领穿过中心本体框架5中的开口13a、13a'、13b、13b'、13c、13c'，并穿过中心本体框架5的延伸度内的保持元件11a、11b、11c，其实施为所述梁7a、7b、7c被引领穿过的空心壳11a、11b、11c。第一梁7a因此穿过第一前开口13a进入中心本体框架5，然后被第一壳11a保持并穿过第一相对开口13a'离开中心本体框架5，所述第一相对开口13a'比起第一前开口13a面向中心本体框架5的另一侧。第二梁7b穿过第二前开口13b进入中心本体框架5，然后被第二壳11b保持并穿过第二相对开口13b'离开中心本体框架5，所述第二相对开口13b'比起第二前开口13b面向中心本体框架5的另一侧。第三梁7c穿过第三前开口13c进入中心本体框架5，然后被第三壳11c保持并穿过第三相对开口13c'离开中心本体框架5，所述第三相对开口13c'比起第三前开口13c面向中心本体框架5的另一侧。
圆形中心本体框架5限定出中心点C(参照图2)，即其圆形形状的中心点C及其重心C。从该中心点C，可得到第二圆K，沿着其，支脚3a、3b、3c可与塔节接收区域9a、9b、9c配置在一起。该圆K由中心点C和可变直径DI限定出。这意味着支脚3a、3b、3c可移动趋向和离开中心本体框架5的从而圆K的中心点C。换言之，可通过减小直径DI来减小圆K。
此外，第一和第二梁7a、7b，在该情况下不同于第三梁7c，可沿着圆K的预定角度α移动即倾斜。为此目的，第一和第二开口13a、13a'、13b、13b'宽于第一和第二梁7a、7b的宽度，即它们沿着圆K的延伸度大于第一和第二梁7a、7b的延伸度。
所有使支脚3a、3b、3c从而使塔节接收区域9a、9b、9c可移动的措施都旨在能够将它们的位置调节到待存储在装置1上的塔节(未示出)的对应界面的位置。同时，整个构造保持足够稳定以支承这种塔节的重量。
此外，可看出：装置1即中心本体框架5包括用于叉车(未示出)的界面，该界面包括两个导轨15a、15b，沿着其，叉车的叉部可被引导在中心本体框架5的内部。导轨15a、15b是空心梁，在任一侧具有开口，所述开口延伸穿过中心本体框架5，使得它们可被叉车从外部接近。
图3更详细地示出了塔节接收区域9，比如图1和2中示出的那些，其座置在连接至梁7的支脚3上。塔节接收区域9包括V形界面15，其可沿着两个轴线A1、A2在两个方向T1、T2上倾斜：第一水平轴线A1平行于或同轴于梁7。第二水平轴线A2垂直于第一轴线A1。这样，可通过沿着轴线A1、A2中的一个或两个略微倾斜界面15，来使待经由界面15连接至塔节接收区域9的塔节的对应界面进入与所述界面15的确切形状配合。
图4和5示出了这种塔节100，其放置在装置1上从而与之一起形成组件200。塔节100包括多个壳部103a、103b，其沿着内凸缘连接部101互连。该凸缘连接部的电镀最低部分(参照图5)也是V形的，从而装配到塔节接收区域9的界面15中。这有助于在装置1上的存储期间将塔节100牢固地保持就位。
参考图6，示出了用于存储风力涡轮机塔的塔节100的方法Z的两个步骤X、W。贯穿该图，将参考在前面的图中描述的实施例，因此使用与前面相同的附图标记。当然，这并非将沿着图6描述的实施例或者事实上本发明的方法只限制于装置1或塔节100的这些以上描述的实施例。
方法Z包括第一步骤X，其中将塔节100放置在塔节存储装置1上。此外，在可选的第二步骤W中，将塔节100紧固即临时固定至塔节存储装置1。
此外，其中示出了用于运输塔节100的运输方法Y。该运输方法Y包括存储方法Z的步骤X和可能的步骤W，以及进一步的第三步骤V，其中塔节100在塔节存储装置1上被运输，即两个部件作为根据本发明的组件200一起被运输。
尽管已经以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是应该明白的是：可以对其做出众多附加的修改和变型，而不背离本发明的范围。
为了简明起见，应该明白的是：贯穿本申请使用的“一”或“一个”不排除多个，并且“包括(包含)”不排除其它步骤或要素。

Claims (17)

1.用于存储风力涡轮机塔的塔节(100)的塔节存储装置(1)，包括：
- 限定出中心点(C)的中心本体框架(5)，
- 至少三个支脚(3a、3b、3c)，
- 连接至所述中心本体框架(5)的至少三个塔节接收区域(9、9a、9b、9c)，
其中所有支脚(3a、3b、3c)都连接至所述中心本体框架(5)，使得它们能移动离开或趋向所述中心点(C)。
2.根据权利要求1所述的塔节存储装置，其中，所述塔节接收区域(9、9a、9b、9c)连接至所述中心本体框架(5)，使得它们能移动离开或趋向所述中心点(C)。
3.根据权利要求2所述的塔节存储装置，其中，所述塔节接收区域(9、9a、9b、9c)的移动偶联于所述支脚的移动。
4.根据权利要求3所述的塔节存储装置，其中，塔节接收区域(9、9a、9b、9c)各自连接至对应的支脚(3a、3b、3c)，相对于所述对应的支脚(3a、3b、3c)处于预定位置处。
5.根据前述权利要求中任一项所述的塔节存储装置，其中，所述支脚的至少两个(3a、3b)连接至所述中心本体框架(5)，使得它们能沿着圆(K)的角度(α)移动，所述圆(K)由所述中心本体框架(5)的中心点(C)限定出。
6.根据权利要求1所述的塔节存储装置，其中，所述支脚(3a、3b、3c)中的至少一个经由梁(7a、7b、7c)连接至所述中心本体框架(5)，所述梁(7a、7b、7c)与所述中心本体框架(5)的多个对应开口(13a、13a'、13b、13b'、13c、13c')接合。
7.根据权利要求6所述的塔节存储装置，其中，至少一个梁(7a、7b、7c)与所述中心本体框架的至少两个对应开口(13a、13a'、13b、13b'、13c、13c')接合。
8.根据权利要求6或7所述的塔节存储装置，其中，对应于所述梁(7a、7b)中的至少一个的中心本体框架(5)的开口(13a、13a'、13b、13b')成形为使得所述开口(13a、13a'、13b、13b')沿着由所述中心点(C)限定出的圆(K)的内延伸度大于被保持在所述开口(13a、13a'、13b、13b')中的梁(7a、7b)的相同方向上的延伸度。
9.根据权利要求1到4中任一项所述的塔节存储装置，包括：固定器件，用以将所述支脚(3a、3b、3c)和/或所述塔节接收区域(9、9a、9b、9c)沿至少一个移动方向相对于所述中心本体框架(5)临时固定在所需位置。
10.根据权利要求1到4中任一项所述的塔节存储装置，包括：至少一个塔节接收区域(9、9a、9b、9c)，其沿以下方向(T1、T2)中的至少一个是可倾斜的：
- 沿着趋向或离开所述中心点的第一水平轴线(A1)，
- 沿着垂直于所述第一水平轴线(A1)的第二水平轴线(A2)。
11.根据权利要求1到4中任一项所述的塔节存储装置，其中，至少一个塔节接收区域(9、9a、9b、9c)包括V形界面(15)，所述V形界面(15)对应于待存储的塔节(100)的两个相邻塔壳部(103a、103b)的凸缘连接部(101)的对应形状(105)。
12.根据权利要求1到4中任一项所述的塔节存储装置，进一步包括：用于提升机器和/或抬升机器的界面(15a、15b)。
13.根据权利要求12所述的塔节存储装置，其中，用于提升机器和/或抬升机器的所述界面(15a、15b)定位在所述中心本体框架(5)中。
14.组件(200)，包括风力涡轮机塔的塔节(100)，以及根据前述权利要求中任一项所述的塔节存储装置(1)。
15.根据权利要求14所述的组件，其中，所述塔节(100)经由所述塔节(100)的两个相邻塔壳部(103a、103b)的凸缘连接部(101)连接至所述塔节存储装置(1)的塔节接收区域(9、9a、9b、9c)。
16.用于存储风力涡轮机塔的塔节(100)的方法(Z)，包括将所述塔节(100)放置在(X)塔节存储装置(1)上的步骤，所述塔节存储装置(1)包括：
- 限定出中心点(C)的中心本体框架(5)，
- 至少三个支脚(3a、3b、3c)，
- 连接至所述中心本体框架(5)的至少三个塔节接收区域(9、9a、9b、9c)，
其中所有支脚(3a、3b、3c)都连接至所述中心本体框架(5)，使得它们能移动离开或趋向所述中心点(C)。
17.用于运输风力涡轮机塔的塔节(100)的运输方法(Z)，包括以下步骤：根据权利要求16所述的方法(Z)存储所述塔节(100)以及在所述塔节存储装置(1)上运输(V)所述塔节(100)。
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