CN104454392A - 风轮机的塔架的运输 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及风轮机的塔架的运输。本发明涉及一种将风轮机(100)的塔架(31,111)以直立位置运输至风轮机(100)的组装地点的方法，其中塔架(31,111)配备有包括多个箍条(101)的箍条组(103)，箍条(101)定位成从处于直立位置的塔架(31,111)的顶部(T)向下朝塔架(31,111)的底部(B)引导，至少一个箍条(101)实现为可拆离的箍条(101)。本发明还涉及箍条组(103)。

Description

风轮机的塔架的运输
技术领域
本发明涉及一种将风轮机塔架以直立位置运输至风轮机的组装地点的方法。本发明还涉及用于以直立位置运输至风轮机的组装地点的风轮机的塔架的箍条组。
背景技术
风轮机包括塔架和置于该塔架的顶部上的机舱，其中机舱配备有转子，转子由于风的冲击而旋转。在机舱中，转子的旋转移动用于生成电功率。
大型风轮机塔架通常包括多个塔架节段，例如，由钢制成的，所述塔架节段在组装在一起时形成完整的风轮机塔架。大型风轮机塔架的组装(特别是在离岸条件下，但也在岸上)消耗大量时间、劳动和财力资源。
因此，将塔架分节段地或总体地抬升(或升高，其在本描述中始终用作抬升的同义词，以及"升高装置"用作"抬升装置"的同义词)至组装地点(即，至塔架倚靠在其上以随后装备机舱和转子的地基)提出了若干问题。首先，塔架(或其节段)必须由适合的升高装置牢固地保持。欧洲专利EP2402278B1中描述了一种此类升高装置。第二，塔架经历由来自其一侧的风引起的巨大的振动。此侧风可具有较高的速度，这尤其可在风轮机操作所在的区域中预计到。
上文指出的振动通常称为涡流引起的振动(VIV)，其可为在强风条件下围绕塔架的交替涡流分离（vortex shedding）的结果。这种分离导致垂直于风向的风轮机塔架的截面上的交替压差。在分离频率接近风轮机塔架的自然频率的情况下，交替分离有规律，且振幅相比于塔架的结构阻尼足够大，可发生VIV，其可引起对风轮机塔架的破坏，或缩短其疲劳寿命。
VIV已经熟知了很长时间，且已经发现如何减小在容易安装的诸如高烟囱管的管状结构上的这种振动的若干手段。此手段的综述在Blevins, R.D.的"Flow-Induced Vibration" Malabar 2001第二版、具体在3.6章(77ff页)中给出。一种方法在于通过增大其顶部上的重量来阻尼该结构。其它方法是指通过在其外表面上的手段来使结构的截面为流线型。关于这些手段的综述在78页上给出。在这些流线型手段之间，突出的一个在于使用所谓的螺旋箍条。此类箍条的使用首先由转让给Scruton等人的美国专利3,076,533公开。
然而，此类手段在风轮机塔架上的使用由于它们不但影响塔架而且间接地影响风轮机自身的行为而大致使其自身被禁用：它们影响转子叶片的行为，这意味着它们降低风轮机的效能，即，在给定风速下的电功率的功率输出。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供如何在风轮机塔架的运输期间减小VIV同时在操作状态中保持此风轮机的功率输出的解决方案。
该目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求4的箍条组来达到。
根据本发明，上文提到的方法包括以下步骤：使塔架配备箍条组，箍条组包括多个箍条，箍条定位成从处于直立位置的塔架的顶部向下朝塔架的底部引导，至少一个箍条(优选箍条组的所有箍条)实现为可拆离的箍条。
本发明的背景中的塔架可包括从底部到顶部的完整的风轮机塔架，由此底部可连接到塔架地基上，而顶部用作与机舱的界面。这种限定在本发明的上下文中是优选的，因为一件式的塔架在组装地点的组装隐含了劳动时间、时间和财力开支的大量节省(特别是因为高升高起重机或其它抬升装置相比于一个置于另一个顶部上的若干节段的组装期间仅需要使用显著更短的时间间隔)。然而，"塔架"还可在本发明的背景中限定为包括塔架节段，即，完整塔架的(管状)部分。
对于"直立位置"的定义，这是指塔架的位置(即，定向)，其中所述塔架大致在组装地点处为指定的操作定向。因此，其纵向延伸处于大致垂直定向。
根据本发明，使用了非静止箍条来代替固定地连接到风轮机塔架上(即，安装为其一部分)的此类箍条。因此，此类可拆离的箍条包括与风轮机塔架的至少一个(优选两个)可释放的连接界面。此(第一)可释放连接将首先连接到塔架的顶部上(或大致在该区域中)，这可隐含附接在塔架的顶部部分的内侧处、附接在塔架的正顶端上、和/或附接在塔架顶端略下方(即，达到5米)的塔架的外表面处。第二可释放连接可(优选)连接(即，附接)到塔架的下部上，最优选大致在塔架的底部处。大致在塔架的底部处的此附接优选附接在塔架的外表面处，以便箍条不妨碍将塔架的底部连接到地基上(或在塔架区段连接到下塔架区段的情况下)。
为了运输，箍条组的箍条以一种方式连接到塔架上，使得它们不会在运输期间落出塔架。在运输之后，它们可又从塔架脱离，以给予其期望(大致圆形)的截面形状。
可拆离的箍条而非静止箍条的使用具有多个优点，其中选出的优点将在下文中给出：
首先，可拆离的箍条可与塔架连接和从其断开，以便它们可在下一个塔架上再使用。可拆离的箍条因此为可再使用的箍条。这节省了材料和开支，因为箍条仅需要用于运输，且不需要用于风轮机的操作状态(例如，则振动阻尼由机舱的重量引起)。
第二，箍条因此可专用于需要它们的那些情况，即，用于运输。
第三，箍条可在风轮机开始操作之前脱离。这意味着可完全消除箍条的主要缺陷，即，它们对于风轮机的功率输出的不利影响。
如Scruton等人指出那样(其教导内容并入本描述中)，箍条的位置和节距(即，其螺旋度)可根据塔架和周围环境两者的需要来调整，即，例如，取决于塔架的频率和/或其直径和/或风速。
本发明还涉及一种用于以竖直位置运输至风轮机的组装地点的风轮机的塔架的箍条组，箍条组包括一定数量(优选多个)的箍条，其中至少一个箍条(又优选所有箍条)实现为可拆离的箍条。这意味着此类箍条组的使用使得根据本发明的运输方法成为可能。
因此，本发明还涉及根据本发明的箍条组的使用，以用于装备风轮机的塔架以用于以直立位置运输至风轮机的组装地点。
此外，本发明涉及配备有根据本发明的箍条组的风轮机塔架。
本发明还涉及一种运输组件，其将风轮机的塔架以直立位置运输至风轮机的组装地点，该组件包括实现为相对于直立位置连接到塔架的顶部上的机械升高装置以及根据本发明的箍条组。上文提到了一种此类可能的机械升高装置，下文将更详细阐释另一个解决方案。因此，运输组件包括升高装置和根据本发明的箍条组。因此，在风轮机塔架的运输期间，升高装置和箍条组两者连接到风轮机塔架上，可能还直接地互连。这意味着箍条组的箍条不是直接地连接到塔架上(即，塔架的顶部)，而是还可经由连接到其上的升高装置间接地连接到塔架的顶部上。
本发明的特别有利的实施例和特征由以下描述中揭示的从属权利要求给出。不同权利要求的种类的特征可视情况组合以给出本文并未描述的其它实施例。
大体上，术语"箍条组"还包括了具有刚好一个可拆离的箍条的箍条组。优选的是，箍条组的(可拆离)箍条的数量为至少两个，优选三个。因此，可以注意到两个箍条在那些情况下具有足够的效果，其中在运输期间的风向是已知的，以便它们可沿塔架对准，使得它们以有效方式面向风。三个是最优选的(可拆离)箍条的数量，因为这使得根据本发明的风轮机塔架和方法独立于风向，同时(可拆离的)箍条数量的增加在减小VIV方面没有额外的积极影响。
还优选的是，箍条组的箍条(因此其包括多个(可拆离的)箍条)以大致相等的角沿塔架的圆周对准(特别是相对于塔架的顶部处的其连接点)。此等距分布导致力在迎风的一侧大致相等地分布到塔架上，可不论该侧在何处(即，也在变化的风向下)。
如Scruton等人提出的那样，还优选的是，箍条组沿从塔架的顶部向下朝其底部的划出螺旋或螺线的纵向延伸部对准。此螺旋或螺线的节距优选为风轮机塔架在其顶端处的直径的大约五倍。然而，该节距的+/-50%的变化被包括在该节距限制中。节距通常在围绕风轮机塔架的外表面卷绕箍条时并且通过将箍条的下端固定到风轮机塔架的固定点上被调整。然而，所述节距还可沿风轮机塔架的整个纵向延伸部变化，例如，通过将箍条局部地定位在沿纵向延伸部的固定点处且然后在各个固定点之间改变节距的长度来实现。
根据特别优选的实施例，可拆离的箍条包括绳索。词语"绳索"因此还涉及链等，即，大体上具有明显大于其横向延伸部的纵向延伸部的细悬挂器件。如果纵向延伸部至少大于其横向延伸部的几百倍，则是此情况。作为优选，绳索在其截面上大致为圆形(即，圆或椭圆)。此外，优选的是，绳索为柔性绳索，即，可沿其纵向延伸部弯曲(和再弯曲)的绳索还优选伸展来使纵向延伸部延伸。当在一端处悬挂时，绳索以其另一端松弛下垂。
根据本发明的箍条组优选包括至少沿其纵向延伸部的较大部分由覆盖物结构覆盖的绳索，所述覆盖物结构实现成明显增大可拆离的箍条的风阻。
此覆盖物结构可具有优于只包括绳索的箍条的若干优点。首先，覆盖物保护风轮机塔架免受绳索，特别是免受由绳索与风轮机塔架之间的摩擦引起的材料破坏。因此例如，可由实现为链的绳索引起的刮擦和其它破坏可至少一直沿由覆盖物结构覆盖的绳索的延伸部完全避免。第二，覆盖物结构增大了箍条的风阻。这使得此箍条比仅仅包括绳索的箍条要有效得多。大部分风可借助于此覆盖物结构被导离塔架。在上下文中，优选的是，箍条(由于其覆盖物结构)伸出风轮机塔架的外表面达塔架的直径的大约至少5%，优选至少10%，最优选至少15%。
在上下文中，特别优选的是，绳索沿大致从塔架的顶部处开始向下朝其底部延伸的塔架的纵向延伸部的至少四分之一(优选至少三分之一)由覆盖物结构覆盖。风速以及因此还有VIV在塔架的上方区域中最强，特别是在离岸情况下。因此，将风获取的覆盖物结构定位在该顶部区域中是特别有效的。发明人已经发现，实际上在风轮机塔架的延伸部的中部和/或下方的三分之一中具有此风获取的覆盖物结构不是绝对必要的。因此，可通过仅在其最上方的四分之一或三分之一将箍条装备有覆盖物结构可以节省材料和开支。
此外，优选的是，覆盖物结构具有相对于箍条的纵向延伸部的截面形状，该截面形状包括具有至少三个角(优选刚好三个角)的几何图形。此三角形或具有三个以上的角的形状意味着覆盖物结构具有带边缘的截面形状(由角实现)，边缘以特别有效的方式将风引离。覆盖物结构的一侧(在两个上文提到的角之间)可松弛地倚靠在风轮机塔架的外表面上，以便绳索不会与该表面直接地接触。同时，至少两个其他侧面可从任一方向(即，前方或后方)获取风。
三角形是特别优选的，这是因为在这些边缘为尖锐边缘时其有效地防止(松弛)箍条在其边缘上滚动。即便滚动在很恶劣的风况下发生，则三角形一般将在一个或两个此类情形之后终止此类滚动运动。然后，箍条将舒适地倚靠在覆盖物结构的其它侧中的任一个上。
在上下文中优选的是，几何形状包括使角互连的多个平面，所述平面优选在截面中具有大致相同的延伸部。这些平面因此限定上文提到的侧部。如果平面具有沿截面的大致相同的延伸部，则箍条特别容易沿风轮机塔架组装，因为任何的任意平面可与风轮机塔架的外表面接触：没有平面小于任何其它平面，以便其与风轮机塔架的接触表面总是相同。换言之，任何平面的延伸部限定与风轮机塔架的接触表面，且因此限定箍条与风轮机塔架之间的摩擦。同时，还总是确保了箍条在离风轮机塔架大致相同的距离处远离风轮机塔架突出，以便可认为不论与风轮机塔架的接触表面是箍条的哪个平面都可实现风获取效果且因此防止VIV。
作为优选，覆盖物结构围绕绳索组装在机械加强结构上，机械加强结构实现为形成几何形状。此类加强结构例如可包括与绳索的主延伸部平行的多个纵向杆。这种杆可借助于互连的间隔杆来与彼此和/或与绳索自身间隔开。另一个可能性(作为备选方案或作为与此杆结构的附加)在于覆盖物结构填充有填充材料，如泡沫、固体填充材料和/或液体填料。
特别优选的是，覆盖物结构实现为包围绳索。因此，覆盖物结构沿绳索的所有侧，沿垂直于其纵向延伸部的其横向延伸部同时保护绳索和塔架的表面。因此，绳索在覆盖物结构内延伸，且由后者完全保护来免受该特定截面中的环境。
关于覆盖物的材料，优选包括柔性膜材料，优选包括聚苯乙烯。此柔性膜材料可包括挤出膜，织造的平坦结构，以及非织造的膜。膜可为有结构的或无组织的。其可加强(例如，通过纤维等)，但不一定需要加强。已经证明聚苯乙烯是特别有利的，因为其一方面是柔性的，但在撕开时较强韧。
关于绳索的材料，优选包括纤维材料，优选包括超高分子量聚乙烯的材料。此纤维绳索又较为柔性(特别是相比于金属链)。例如可从Dutch company Royal DSM N.V.的商标名Dyneema购买到的超高分子量聚乙烯具有具体关于撕裂强度和柔性特别有利的性质。
如上文所述，本发明还涉及运输组件，所述运输组件除了根据本发明的箍条组之外还包括机械升高装置。此升高装置的一个实例已经在前述中提到。然而，优选的是使用特别新的升高装置，其具有优于上文给出的现有技术的一个主要优点：其可用于保持整个风轮机塔架，而不只是其节段。因此，该优选的升高装置将在下文中更详细描述：
运输组件的升高装置的优选实施例
此实施例是指实现为连接到风轮机的塔架上的升高装置，其包括与升高机器的连接部件，以及定位在离彼此预定距离处且定向成可沿径向锁定方向移动的多个保持部件。这些锁定方向使得保持部件在塔架的预定接合位置处移动到锁定位置时与塔架的配对形状相接合，由此保持部件通过移动机构来自动地倾斜和/或移位到锁定位置中。
在上下文中，可注意到的是，升高装置与塔架的连接在此塔架的顶部处执行。因此，如果人们认为塔架是大致管状或圆柱形的，则此塔架的顶部是塔架的大致圆形开口，其在以直立位置组装到组装地点上时面向上方。这还隐含了，塔架可借助于升高装置以此直立位置升高，即，以其最终组装在组装地点处的相同定向。
例如，连接部件可包括挂钩或孔眼，其可与升高机器的对应孔眼或挂钩接合。例如，升高机器可为具有线缆的起重机，连接构件可连接到所述线缆。
升高装置的该实施例使得升高整个塔架成为可能，因为其可构造成足够稳定以一次传送此整个塔架的全部重量。在利用使用支架和线缆来与升高机器连接的升高方法时情况并不是这样：将需要多个支架来实现运输期间塔架与升高装置的连接的总体上足够的稳定性。这还隐含了，由于塔架在风中的移动，将需要多条线缆且这些线缆中的各条线缆均制造成足够稳定来传送风轮机塔架的全部重量。因此，根据本发明的仅足够稳定的装置提供了整个风轮机塔架可作为一件被升高的解决方案。
升高装置包括定位在离彼此预定距离处的多个保持部件。这些预定距离且因此保持部件的对应的预定位置与升高装置连接到其上的塔架的配对形状的位置对应。这隐含了，不同于上文提到的现有技术，保持部件并未定位在任何位置，且因此可被人工地或借助于马达带入期望的操作位置。作为替代，保持部件大体上位于期望的操作位置，且不必在该处移动。在上下文中，"操作位置"意思是保持部件可通过预定移动(即，从开启位置到锁定位置以及从锁定位置到开启位置的移动)与塔架的配对形状连接(或从其断开)所在的位置。由此，保持构件的开启位置和锁定位置也被清楚地限定，且各个保持部件在其移动中机械地受限，以便其只可在那两个位置之间(即，开启位置与锁定位置之间)移动。
对应于各个保持部件的开启位置和锁定位置的是其锁定方向和"反向"的其解锁方向(即，锁定方向的相反方向)。锁定方向和解锁方向两者是径向的，即，沿从(大致管状的)塔架的中点到垂直于其管状延伸部的塔架的区段中的塔架外壳的直线。这意味着锁定方向朝向中点或远离中点，且解锁方向刚好相反。例如，升高装置可包括沿它们所连接的塔架的外圆周或内圆周以相等的距离对准的三个保持部件。出于此目的，各个保持部件可在预定位置处在保持横梁的大致一端处连接到保持横梁上，而保持横梁的另一端连接到其他保持横梁的对应端上。由此产生了三个保持横梁的一种星状结构。
此外，保持部件借助于移动机构自动地倾斜和/或移位到其锁定位置。这隐含了在促动移动机构时，保持部件从开启位置自动地倾斜和/或移位至锁定位置，或反之亦然。自动地倾斜或移位优选隐含了纯机械移动，而非由人力和/或马达功率传动和/或液压/气动功率传动引起的移动。然而，由马达或液压系统支持在原理上是可行的。特别优选的是，移动机构将保持部件连接到升高装置的连接部件上，以便连接部件的特定移动自动地产生保持部件的倾斜和/或移位移动，除非此移动被故意阻挡。
术语"保持部件"是指可沿锁定方向和/或反向于锁定方向移动的机械保持装置。此外，升高装置还可包括具有保持功能和设计的其它不可动部件，例如，其可用作保持部件的配对物。例如，一个此类不可动部件可在第一位置处与塔架的配对形状接合，例如，通过借助于形状配合来将不可动部件传送至配对形状下方来实现，即，相对于塔架定位整个升高装置以使得不可动部件与配对形状接合。然后，为了确保升高装置牢固地连接到塔架上，保持部件在第二位置(其用作第一位置的配对位置)处移动到其锁定位置，以便保持部件在其锁定位置与不可动部件一起提供塔架的牢固保持。
作为优选，至少一个保持部件（最优选各个保持部件）包括夹爪(其还可认作是抓爪)。此夹爪可与塔架的配对形状接合，例如通过到部分地在配对形状下方和/或围绕配对形状实现。例如，优选的是，塔架的配对形状包括至另一个塔架和/或朝风轮机的机舱部分的内或外连接凸缘。夹爪因此可在连接凸缘下方倾斜或移位，且容易地将其保持。
如前文已经指出的那样，升高装置可包括三个保持部件。然而，原理上可能的是，升高装置仅包括两个保持部件。特别发现有利的是，保持部件的数量为偶数，且保持部件成对布置成对应保持部件的对。在上下文中，优选的是，至少两个对应保持部件沿直线对准。该线优选为径向线。具体而言，这些对应保持部件可实现和定位和对准成使得其锁定方向为相反方向。例如，如果第一保持部件的锁定方向朝塔架区段的中点，且第二对应的保持部件定位在塔架的中点的相对侧处(相对于第一保持部件)，且其锁定方向也朝塔架的中点。因此，第二保持部件的锁定方向为第一保持部件的锁定方向的相反方向。塔架然后保持在将保持力朝塔架的内侧施加的两个对应的保持部件之间。对比而言，两个对应的保持部件还可沿相对的锁定方向定向，即，背对塔架的中点，在此情况下，它们朝塔架的外侧施加保持力。如果外凸缘用作塔架的配对形状，则首先描述的实施例特别有用，而如果内凸缘用作塔架的配对形状，则第二次描述的实施例特别有用。
在具有两个对应的保持部件的实施例中，特别优选的是，它们连接到一个公共保持横梁上。因此，(优选直的)横梁用作两个对应保持部件的保持结构，且构成保持部件两者都沿其对准的直线。
至于较小和/或较轻的塔架，发明人已经发现，使用两个保持部件可能就足够，但三个保持部件已经较大地增大了塔架与升高装置之间的连接的稳定性。具体而言，证明最有利的是使用四个保持部件，因为其提供了很高的稳定性，而四个以上的保持部件不会显著增加稳定性。在四个保持部件的背景下，如上文指出的对应(成对)的保持部件的使用很有利：因此，优选的是升高装置包括(至少)两对对应保持部件。
在上下文中，升高装置的优选实施例的特征在于第一对对应的保持部件连接到第一公共保持横梁上，且第二对对应的保持部件连接到第二公共保持横梁上。该第二保持横梁优选实现为第一保持横梁的交叉横梁，由此特别优选的是，交叉横梁定向成大致垂直于第一保持横梁，这使得升高装置的构造特别稳定。这还使得可能的是，升高装置可定位成使得第一保持横梁和第二保持横梁互连的点可大致定位在塔架的上文提到的中点处，且从此中点，保持部件可沿塔架的(内或外)圆周大致等距地布置。
该实施例还可通过利用多个对角连接件（如互连的横梁、绳索等）互连第一保持横梁和第二保持横梁来进一步提高。此对角(相互)连接还可稳定升高装置，以便其可承载甚至更大的负载，而没有扭曲或磨损的危险。
有可能将保持部件仅暂时定位在其预定位置处，即，在离彼此的其预定距离处。这意味着预定距离可取决于待升高的塔架的种类(和宽度，即，在圆塔架的情况下，其直径和半径)而变化。优选的是，保持部件固定地安装（即，永久地固定）在预定距离处。如果整个塔架将由升高装置作为一件来升高，则情况尤其如此，因为塔架(节段)的相同宽度然后总是适用于风轮机的相同型号的风轮机：此塔架必须总是承载特定尺寸的机舱，这取决于风轮机的额定功率输出。该宽度目前在大约3000mm到4500mm之间变化。更具体而言，申请人的目前3.6MW的风轮机具有3128mm的宽度，而6MW的风轮机具有4145mm的宽度。如果人们决定总是升高风轮机的相同型号的塔架以使得保持部件的更稳定(即，固定)位置是可能的且高度优选的，则保持部件的位置变化不是必须的。
在上下文中，可注意到的是，保持部件的定向(即，其指定锁定方向)可变化(例如，以能够与塔架的内凸缘和外凸缘接合)，但具体在待升高的整个塔架的上文提到的背景下，优选的是保持部件还相对于其定向固定。
根据优选实施例，保持部件经由多个铰链通过移动机构与连接部件机械地互连，使得在向上拉动连接部件时，保持部件自动地倾斜和/或移位到锁定位置，除非受阻挡。这意味着连接部件与保持部件之间存在机械倾斜连接：一旦升高装置进入特定位置(其指定用于启动保持部件与其配对形状的接合)，则升高装置仅必须经由连接部件向上拉动，且保持部件自动地进入其锁定位置。该高度自动化的机构提供了安全且很容易的锁定程序，其因此节省了时间、劳动和开支。
如上文指出那样，有利的是，保持部件实现(即，尺寸确定为、机械地设计和定位成)沿其(内和/或外)圆周与塔架的上(内和/或外)凸缘接合。该上凸缘因此包括(优选构成)保持部件的配对形状。此凸缘被证实足够稳定以经得起所有升力，这意味着它们可清楚地承载整个塔架的甚至全部重量。这还适用于现今的尺寸和重量的塔架，例如，重达大约300吨的90米的高钢塔架。
出于安全原因，优选的是，升高装置还包括实现为阻挡保持部件移入和/或移出锁定位置的锁定机构。这意味着一旦促动阻挡机构，则保持部件将大致保持在其开启或锁定位置。如果保持部件因此处于锁定位置，则它们直到锁定机构停用才可被解锁。这防止了升高装置免于保持部件的锁定功能的突然故障，所述突然故障例如由于处于升高位置的塔架上的气候条件或其它负面影响造成。因此，阻挡机构为在塔架借助于升高装置被升高时如何有效防止塔架不可控地落下的手段。
具体而言，此阻挡机构可包括销，销与升高装置的(即，具体是移动机构的)可动元件的凹口接合，可动元件连接到至少一个保持部件（优选所有保持部件）上，以便阻挡此/该保持部件的移动。一旦保持部件到达期望位置，则销可容易地人工插入到凹口中。同样，一旦期望保持部件的不同位置(且因此位置变化)，则销可从凹口抽出。
升高装置可还包括实现为覆盖塔架的开启部分的盖，所述开启部分即为当塔架定位在组件的指定位置(其中机舱可置于塔架的顶部上)时面向上的塔架的上开口。此盖可用于保护塔架的内侧免受来自上方的影响，具体是雨和雪。盖可松弛地连接到升高装置上，例如，当盖安装到塔架上时。在此情况下，盖可首先安装在塔架上，且然后升高装置可连接到塔架和盖两者上。作为备选，盖和升高装置可组装(即，互连)，且然后一起连接到塔架上。
在上下文中，特别优选的是，盖包括至少一个开口，其实现为用于工作人员的保养开口和/或实现为至少一个保持部件的通孔。工作人员不需要通过时由盖闭合的保养开口(例如，舱口)可允许工作人员从塔架的内侧到塔架的顶部上的外侧(或相反)，例如，以便允许在这些位置的组装工作。通孔优选尺寸确定为使得其允许对应的保持部件的通过。所述通孔可尺寸确定为且实现为使得其大致与保持部件(或保持部件与升高装置的其它部分的连接)接触，以便大致没有雨或雪可穿过通孔。通孔还可尺寸确定为略微较大，以允许保持部件(或保持部件与升高装置的其它部分的连接)的容易通过。
本发明的其它目的和特征将从连同附图考虑的以下详细描述中变得清楚。然而，将理解的是，附图仅仅被设计用于图示的目的，而非作为本发明的限制的限定。附图不必按比例绘制。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的箍条组的透视图，
图2示出了根据本发明的实施例的风轮机塔架的透视图，
图3示出了与图2中相同的风轮机塔架的侧视图，
图4示出了在不同风速条件下根据现有技术的塔架上的计算的升力的图示，
图5示出了与如图4中提到的相同塔架的涡流分离行为的模拟结果，
图6示出了在与图4中提到的相同风速条件下的根据本发明的实施例的塔架上的计算的升力的图示，
图7示出了与图6中提到的相同塔架的涡流分离行为的模拟结果，
图8示出了根据优选实施例的升高装置的透视图，
图9示出了处于锁定位置的置于塔架的顶部上的相同升高装置的第一侧视图，
图10示出了相同升高装置的第二侧，而没有塔架，
图11示出了来自图9的细节的详图，
图12示出了相同升高装置的其它细节的截面透视图，
图13示出了配备有盖的相同升高装置的顶视图，
图14示出了具有置于塔架的顶部上的盖的相同升高装置的透视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的箍条组103的实施例。所述箍条组包括三个可拆离的箍条101，其中两个在这里示出。所有可拆离的箍条101为相同的构成，即，等同的。各个拆离的箍条均包括超高分子量聚乙烯纤维材料的绳索105。绳索105两者都沿纵向延伸部L1的部分由覆盖物结构109包围。绳索105在纵向延伸部L1的任一侧处从覆盖物结构109突出，从上端US到达下端LS。在指定位置(参看图2和3)，箍条101连接到风轮机的塔架上，使得当风轮机塔架以直立位置定位时，上端US大致竖直地面向上，且下端LS大致竖直地面向下。
在任一纵向端US、LS处，覆盖物结构109配备有端件106，绳索105经由端件106中的开口被引导穿过端件106。在下端LS处，还附接了(圆形)端部止挡件108，这里是金属端部止挡件，其具有100mm的直径和10mm的厚度，所述端部止挡件108在可拆离的箍条101悬置时防止覆盖物结构109沿绳索105不受控地滑下。
端件106的形状代表始终沿纵向延伸部L1的覆盖物结构109的截面形状S。所述截面形状S为由三个平面P1、P2、P3(这里由线P1、P2、P3代表)限定的三角形形状S，三个平面经由三个角α1、α2、α3互连。因此，平面P1、P2、P3具有相同的延伸程度，即，300mm，且三个角α1、α2、α3所有都具有相同的值，即，60°。三角形形状S因此构成等边三角形。
各个覆盖物结构109均包括均具有1020mm的纵向延伸部的五个结构区段109a、109b、109c、109d、109e。如果需要，则可添加更多结构区段，以增大绳索105的覆盖的长度，例如，如果箍条101要被附接到较高的塔架上的话。
结构区段109a、109b、109c、109d、109e组装成彼此邻近，但还可与彼此拆离，例如，使覆盖物结构的整个延伸部在绳索105的较宽区域上延伸。将覆盖物结构109分成结构区段109a、109b、109c、109d、109e使得在所述结构区段从风轮机塔架拆离时更容易运输和储存箍条101。结构区段109a、109b、109c、109d、109e且因此覆盖物结构109包括柔性膜材料，包括聚苯乙烯。
在绳索105的上端US处，存在连接的可拆离的连接接口107，其实现为绳索105的套环107。通过这些连接接口107，箍条101可连接到风轮机的塔架的顶部上。
图2和3中示出了风轮机100的此塔架111。箍条组103的三个箍条101(所有都在这两个绘图中示出)可拆离地连接到塔架111的顶部T上，所述箍条从该处沿塔架111的外表面朝塔架111的底部B行进。图3示出了从顶部T到底部B的塔架111的全部纵向延伸L2。在塔架111在其底部B处安装到指定地基(未示出)上时，风轮机100的机舱(未示出)可附接在所述顶部T处。箍条101的覆盖物结构109仅向下达到塔架111的长度L3处，即，沿其总纵向延伸部L2的大约三分之一。绳索105(图2和3中未绘出)进一步向下延伸至塔架111的底部B，在该处，所述绳索附连到塔架111上且位于其外表面处。
箍条围绕塔架111的圆周等距地组装，即，相对于塔架111的管状截面与彼此成120°的相同的角。所述箍条以螺旋形状围绕塔架111的外表面卷绕，以便特别是在塔架111的上部区域中获取风，在该处，箍条101的覆盖物结构109获取风，以将其进一步导离塔架111，且因此避免涡流引起的振动。
在该示例性实施例中，塔架111在其顶部T处具有3000mm的直径。箍条101的螺旋形状(即，螺旋度)的节距为该直径的五倍。箍条101从塔架111的外表面突出大约260mm，即，塔架111的直径的大致大约10%。
图4到7可用于阐释此箍条101的效果。图4和5示出了风轮机的现有技术的塔架111'上的力和空气流的代表性模拟结果。对比而言，图6和7示出了配备有根据本发明的实施例的箍条组103的风轮机的塔架111上的力和空气流的代表性模拟结果。
图4和6示出了在不同的风速条件Vw下（即，以24m/s、27.2m/s和30m/s的速度下来自限定侧的风）在时间t内在塔架111'、111上的计算(即，模拟)的升力F的图示。可以观察到的是，这些升力F在图4中很大程度地改变，即，示出了强振荡；而升力F在图6中几乎全部恒定。升力F的振荡引起振动，即，涡流引起的振动。
这可在参照绘出现有技术的塔架111'(图5) 相比于根据本发明的实施例的塔架111(图7)的涡流分离113'、113的图5和7时被阐释。第一涡流分离(图5)明显长于第二涡流分离(图7)，且要窄得多，并且位于塔架111'的后部处的右侧(从风向看)，以便升力F对塔架111'比对塔架111有强得多的冲击，在塔架111处，所述升力由于箍条组103的箍条101而较宽。箍条101具有将风的较大部分引导至塔架111的一侧(从风向看)而非直接在其后方的效果。这与风来自哪里无关，因为箍条101围绕塔架111对准以大致形成塔架111与箍条101结合的相同表面。
图8至14示出了升高装置的阐释描述，其可与根据本发明的箍条组一起使用，以形成根据本发明的实施例的运输组件。
图8示出了用于升高风轮机的塔架区段(未示出)的升高装置1。升高装置1包括连接部件3，其实现为孔眼3，所述孔眼经由第一铰链5附接到四个连接构型28上。连接横梁27分别经由第二铰链9铰接地附接到这些连接构型28上。因此，连接横梁27大致在其第一端处经由第二铰链9连接到连接构型28上，且在其第二端处经由第三铰链11连接到实现为夹爪19a、19b、19c、19d的保持部件19a、19b、19c、19d(后面的两个由于透视图而在图中被阻挡)上。保持部件19a、19b、19c、19d实现为对应的保持部件19a、19b、19c、19d中的两对，即，第一对对应的保持部件19c、19d沿第一保持横梁21a对准，且第二对对应的保持部件19a、19b沿第二保持横梁21b对准。
因此，升高装置1还包括第一保持横梁21a以及作为相对于第一保持横梁21a的垂直地定位的交叉横梁的第二保持横梁21b。这两个保持横梁21a、21b在升高装置1的中心C处直接地互连，且由对角连接件23在从升高装置1的中心C到相应保持横梁21a、21b的端部的各个保持横梁21a、21b的距离的大致中间处间接地互连。四个铰链13定位在保持横梁21a、21b的这些端部处，四个铰链13使各个保持横梁与所述夹爪19a、19b、19c、19d中的一个连接。
从两个保持横梁21a、21b直接地互连的升高装置1的中心C，面向上的横梁30还连接到两个保持横梁21a、21b(直接地或间接地)。该横梁30为中空的，且大致延伸直至连接构型28，但不直接地连接到这些连接构型28上。另一个引导横梁7定位在中空横梁30内，引导横梁7连接到连接构型28上，且因此间接地连接到连接部件3上。
向下延伸(即，远离连接部件3)的腿部15定位在保持横梁21a、21b的各个的两端处，升高装置1如果储存在地面上则可稳定地倚靠在腿部15上。此外，在保持横梁21a、21b的所有这些提到的端部处，还存在孔眼17。孔眼17可用于使升高装置(和连接到其上的塔架)以圆形移动和转向，即，在升高和运输过程期间、具体地在指定操作地点组装塔架期间定向所述塔架。此外，升高装置1包括阻挡机构25，其功能和细节将参照图11和12阐释。
当升高装置1由诸如起重机的升高机器升高时，其经由连接部件3连接到升高机器上，连接部件3因此沿向上方向U升高。相反，当升高装置1降低至地面时，其沿向下方向D降低，直到连接部件3向下到图8中的位置。同时，由于升高装置1的移动机构，故升力在沿向上的方向升高该升高装置1时经由四个铰链5、9、11、13转变成移动力，其沿锁定方向L倾斜各个保持部件19a、19b、19c、19d，即，离开图8中绘出的开启位置进入锁定位置。相反，当升力不再施加到升高装置1上时，即，释放或失去经由连接部件3至升高装置的连接时，升高装置1的上部的重量足够使保持部件19a、19b、19c从锁定位置沿与锁定方向L相反的方向A又移动到开启位置。此外，沿相反方向A的该移动可由诸如弹簧(未示出)的动作件来支承。
基本上，该构造允许了保持部件19a、19b、19c、19d基于施加到连接部件3上的力来沿锁定方向L和相反方向A两者的自动倾斜移动。该移动不需要手动或马达支持。
在本文中，可以说，术语"移动机构"是指升高装置1的使连接部件3与保持部件19a、19b、19c、19d互连的所有那些可动部分，以用于将施加到连接部件3的升高(和降低)力转变成使保持部件19a、19b、19c、19d移入或移出（即，沿锁定方向L或相反方向A）锁定位置的力。
现在参看图9，其为安装在风轮机100的塔架31的顶部上的相同升高装置1的第一侧视图。升高装置1因此处于锁定位置，即，保持部件19a、19b、19c、19d已经沿锁定方向L完全移动。因此，它们与塔架31的内凸缘29的向内凸出部分(未示出)接合，内凸缘29包括可在图9中看到的塔架31的顶部元件、以及不可看到的向内凸出的部分。当保持部件19a、19b、19c、19d全都定向成其锁定方向朝塔架31的内表面时，它们的下部已经在内凸缘29下方倾斜，以便面向四个方向且所有都定向成与相邻保持部件成90°角的保持部件19a、19b、19c、19d从下方牢固地保持内凸缘29的向内凸出的部分。在此布置中，腿部15定位在塔架31外侧。
图10以垂直于图9的侧视图的第二侧视图示出了相同升高装置1。这里可看到的是，沿第一保持横梁21a(且相对于第二保持横梁21b和与其连接的所有元件来说同样适用)，保持部件19a、19b、19c、19d经由其第四铰链13沿预定距离d牢固地固定到第一保持横梁21a上。在右手侧处的保持部件19d的锁定方向L1定向成远离升高装置1的中心C而进一步至右侧，而在左手侧处的保持部件19c的锁定方向L2刚好面对相反方向。
此外，图10中可看到的是，连接孔眼33连接到各个保持部件19a、19b、19c、19d上，连接孔眼33朝升高装置1的中心C突出。这些连接孔眼33可用于连接到将参照图13和14阐释的盖上。
图11和12用于更详细地阐释阻挡机构25。阻挡机构25包括用于销37的入口外壳35，通过入口外壳35，销37可被引导在横梁30内 (由于透视而在该图中被阻挡)。手柄39连接到销37上，以便于销37进入横梁30以及从其离开的手动(或马达驱动的)移动。两个止动螺栓41a、41b定位在手柄39的下端处，其实现为在期望的第一开启位置(对应于左止动螺栓41a)和在期望的第二阻挡位置(对应于右止动螺栓41b)牢固地保持手柄39。因此，止动螺栓41a、41b用于将手柄39固定在这两个位置中的一个中，以防止所述手柄不期望地移动。
图12示出了具有其内引导横梁7的横梁30的截面图。为了使得销37阻挡移动机构的移动，引导横梁7包括沿其纵向方向(即，向上方向U和向下方向D)的两个凹口26，其中一个在图12中绘出。在与保持部件19a、19b、19c、19d的锁定位置和保持位置对应的引导横梁7的两个给出的预定位置处，销37因此可插入引导横梁7的凹口26中，因此，阻挡引导横梁7在其位置中，且进一步阻挡移动机构的任何移动。
转到图13和14，这示出了相同的升高装置1，该升高装置1进一步配备有盖43。盖43经由连接孔眼33(参看图10)连接到升高装置1上，且用于使得塔架31的内侧免受周围环境，特别是免受雨或雪。盖43包括实现为保养舱口47的第一开口47，工作人员可通过该第一开口47爬上，以便从塔架31的内侧到达盖43的上侧或从盖43的上侧到达塔架31的内侧。此外，盖43包括四个贯穿开口45，保持部件19a、19b、19c、19d插入贯穿开口45中。
尽管已经以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但将理解的是，可对其作出许多附加的改型和变型，而不会脱离本发明的范围。
为了清楚起见，将理解的是，该申请中各处使用的'一个'或'一种'并不排除复数，且'包括'并未排除其它步骤或元件。

Claims (15)

1. 一种用于将风轮机(100)的塔架(31,111)以直立位置运输到所述风轮机(100)的组装地点的方法，其中所述塔架(31,111)配备有包括多个箍条(101)的箍条组(103)，所述箍条(101)定位成从处于所述直立位置的所述塔架(31,111)的顶部(T)向下朝所述塔架(31,111)的底部(B)引导，所述箍条(101)中的至少一个被实现为可拆离的箍条(101)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述箍条(101)的数量为至少两个，优选为三个。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述箍条(101)沿所述塔架(31,111)的圆周以大致相等的角对准。
4. 一种用于以直立位置运输至风轮机(100)的组装地点的所述风轮机(100)的塔架(31,111)的箍条组(103)，所述箍条组(103)包括多个箍条(101)，其中所述箍条(101)中的至少一个实现为可拆离的箍条(101)。
5. 根据权利要求4所述的箍条组，其特征在于，所述箍条(101)包括绳索(107)。
6. 根据权利要求5所述的箍条组，其特征在于，所述箍条(101)包括绳索(107)，所述绳索(107)至少沿其纵向延伸部(L1)的较大部分利用覆盖物结构(109)来覆盖，所述覆盖物结构(109)被实现成显著增大所述箍条(101)的风阻。
7. 根据权利要求6所述的箍条组，其特征在于，所述绳索(107)沿大致从所述塔架(31,111)的顶部(T)开始向下朝其底部(B)延伸的所述塔架(31,111)的纵向延伸部(L2)的至少四分之一、优选地至少三分之一由所述覆盖物结构(109)覆盖。
8. 根据去权利要求6或权利要求7所述的箍条组，其特征在于，所述覆盖物结构(109)具有相对于所述箍条(101)的纵向延伸部(L1)的截面形状(S)，所述形状(S)包括具有至少三个角(α1,α2,α3)、优选地刚好具有三个角(α1,α2,α3)的几何图形。
9. 根据权利要求8所述的箍条组，其特征在于，所述几何形状(S)包括使所述角(α1,α2,α3)互连的多个平面(P1,P2,P3)，优选地，所述平面(P1,P2,P3)在所述截面中具有大致相同的延伸程度。
10. 根据权利要求8或权利要求9所述的箍条组，其特征在于，所述覆盖物结构(109)围绕所述绳索(107) 组装在机械加强结构上，所述加强结构被实现为形成所述几何形状(S)。
11. 根据权利要求7至权利要求10中任一项所述的箍条组，其特征在于，所述覆盖物结构(109)被实现为包围所述绳索(107)。
12. 根据权利要求4至权利要求11中任一项所述的箍条组，其特征在于，所述覆盖物结构(109)包括柔性膜材料，优选地包括聚苯乙烯。
13. 根据权利要求4至权利要求12中任一项所述的箍条组，其特征在于，所述绳索(107)包括纤维材料，优选包括超高分子量聚乙烯的材料。
14. 一种配备有根据权利要求4至权利要求13中任一项所述的箍条组(103)的风轮机塔架(31,111)。
15. 一种用于将风轮机(100)的塔架(31,111)以直立位置运输至所述风轮机(100)的组装地点的运输组件，所述运输组件包括机械升高装置(1)以及根据权利要求4至权利要求13中任一项所述的箍条组(103)，所述机械升高装置(1)被实现为相对于所述直立位置连接到所述塔架(31,111)的顶部(T)上。
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