CN106536839A - 风能设备塔和用于建立风能设备塔的方法 - Google Patents
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Abstract
提出一种具有多个塔区段(102)的风能设备塔,所述塔区段叠放,以便构成塔(102)。下部的塔区段(102a)具有下部的端侧(102d)并且在其下部区域中具有多个凹室(102b)和贯通钻孔(102c),所述贯通钻孔在下部的塔区段(102a)的下部的端侧(102d)和凹室(102b)的底部(102c)之间。凹室(102b)构建为用于容纳调平单元(300),所述调平单元用于调平下部的塔区段(102a)。所述凹室优选设置在下部的塔区段(102a)的内侧上并且表现出容纳调平单元的有效的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及一种风能设备塔以及一种用于建立风能设备塔的方法。
背景技术
建立持久稳定的和平坦的地基尤其对于风能设备的塔而言是非常重要的。通过首先在地基地层中建立所谓的基础垫层的方式来建立风能设备的地基,即建立尽可能平坦的且水平伸展的水泥或混凝土层。此后,在地基区段上、即由多个区段构成的塔的下部区段上安置支撑杆,借助所述支撑杆将地基区段竖立在基础垫层上。为了补偿基础垫层的不平坦性和将地基区段尽可能水平地定向,支撑杆旋入到地基区段的下侧中不同远。为此,支撑杆具有螺纹杆。
DE 102 26 996 A1描述一种用于建立风能设备的由多个区段构成的塔的地基的方法。对此,挖出地基地层并且建立稳定的、基本上平的且水平伸展的基础垫层。风能设备的地基区段加建到基础垫层上,其中分布式地将至少三个高度可调的支撑杆借助于安置在支撑杆的端部上的支撑脚安置在该地基区段上,使得仅将支撑杆竖立在基础垫层的预设的支撑点上。随后,在基础垫层上建立钢筋并且剩余的地基借助地基材料、即例如混凝土浇筑至超出地基区段的下边缘。
在形成优先权的德国申请中,德国专利商标局检索到如下文献:DE 102 26 996A1、DE 20 2010 001 337 U1、US 2013/0129525 A1和WO 2012/168467 A2。
发明内容
本发明的目的是:提供一种风能设备塔以及一种用于建立风能设备的塔的方法,所述方法实现使下部的塔区段简单地且精确地定向和调平。
所述目的通过根据权利要求1的风能设备塔以及通过根据权利要求6的用于建立风能设备塔的方法来实现。
因此,提出具有多个塔区段的风能设备塔,所述塔区段被叠放,以便构成塔。下部的塔区段具有下部的端侧并且在其下部的区域中或在下部的端侧的区域中具有多个凹室和贯通钻孔,所述贯通钻孔在下部的塔区段的下部的端侧和凹室的底部之间。凹室构成用于容纳调平单元,所述调平单元用于调平下部的塔区段。凹室优选设置在下部的塔区段的内侧上并且表现出容纳调平单元的有效的可能性。
根据本发明的一个方面,多个调平单元放置在凹室中。每个调平单元具有支撑脚和/或杆,所述支撑脚和/或杆可以穿过贯通钻孔引入到凹室中。调平单元构成用于调节杆的长度或支撑脚的下端部距凹室的底部的间距,以调平下部的塔区段。
根据本发明的另一方面,调平单元具有液压单元,该液压单元用于调节杆的长度以调平下部的塔区段。
因此,借助于液压单元尤其可以自动地且非常精确地进行下部的塔区段的调平。
根据本发明的另一方面,调平单元具有承载框架,所述承载框架具有底部和盖以及中间隔板和两个侧壁。底部和中间隔板分别具有凹处,使得当杆和/或支撑脚穿过贯通钻孔引入到凹室中时,所述承载框架能够引入到凹室中。
根据本发明的另一方面,将螺母旋拧到杆上。为了锁定对下部的塔区段的调平,将螺母旋拧到杆上,使得螺母位于中间隔板下方。
根据本发明的另一方面,支撑脚和(螺纹)杆可以构成为一件式或两件式。
同样地,本发明涉及一种用于建立风能设备塔的方法,所述风能设备塔具有下部的塔区段,所述下部的塔区段在下部区域中具有多个凹室。此外,下部的塔区段在下部的塔区段的下部的端侧和凹室的底部之间具有多个贯通钻孔。将支撑脚和/或杆的端部穿过贯通钻孔引入。调平单元放置在凹室中,并且由调平单元通过调节在支撑脚的下端部与凹室的底部或凹室之间的间距来使下部的塔区段定向和调平。
本发明涉及如下思想:在风能设备的塔的最下方的塔区段的下部区域中且在塔的内侧上设有多个凹室,所述凹室向内敞开并且朝最下方的塔区段的下侧分别具有贯通钻孔。调平单元装入到所述凹室中,其中(螺纹)杆借助脚从下方穿过贯通钻孔插入,使得塔区段安置在脚上。
(调平)脚的高度或长度可选地能够以液压方式调节。当从现在开始将多个根据本发明的凹室和调平单元沿着下部的塔区段的环周设置时,那么能够通过液压装置的控制装置来调节相应的调平单元的调平脚的高度,使得水平地调平最下方的塔区段。为了检查水平的调平可以使用光学测量单元,即例如激光器等。
根据本发明的调平单元具有带有(螺纹)杆的(调平)脚,所述杆穿过在凹室的底部和最下方的塔区段的下部的端侧之间的贯通钻孔设置。在螺纹杆的上端部上设有螺母。随后,可以将调平框架(例如呈承载框架的形式)引入到凹室中。调平支架具有底部和中间隔板,其分别具有凹处。使得调平支架可以在螺纹杆穿过贯通钻孔引入之后被引入到凹室中。于是,调平支架的中间隔板位于螺母之上。通过操作螺母,能够将所述螺母向上旋拧,使得所述螺母贴靠中间隔板的下侧。在该情况下,下部的塔区段施加到基底上的负荷可以经由中间隔板、螺母和螺纹杆传递到调平脚上。
根据本发明,在下部的塔区段的下部区域中和在内侧上设有多个凹室和凹陷部。在凹室和下部的塔区段的下部的端侧之间设有贯通钻孔。凹室和贯通钻孔可以事后钻入或铣入到下部的塔区段中。作为替选方案,在制造典型为混凝土塔区段的塔区段时,可以露出凹室和贯通钻孔。
本发明的其他设计方案是从属权利要求的主题。
附图说明
本发明的优点和实施例在下面参考附图详细阐述。
图1示出根据本发明的风能设备的示意图,
图2A示出根据第一实施例的风能设备的塔的下部的塔区段的示意图,
图2B示出根据第一实施例的下部的塔区段的示意剖视图,
图3示出用于使根据第二实施例的风能设备的塔的下部的塔区段调平的调平单元的示意图,
图4示出图3的调平单元的示意俯视图,
图5示出图3的调平单元的示意侧视图,
图6示出根据第二实施例的调平单元的螺纹杆的示意图,
图7示出根据第二实施例的调平单元的螺母的视图,和
图8A/8B分别示出图7的螺母的示意剖面图A-B和A-A和B-B。
具体实施方式
图1示出根据本发明的风能设备的示意图。风能设备100具有塔102和在塔102上的吊舱104。塔102具有多个塔区段102a,所述塔区段叠放在地基10上,以便构成塔102。在吊舱104上设置有气动转子106,所述转子具有导流罩110和三个转子叶片200。气动转子106在风能设备运行时被风置于旋转运动并从而也使发电机的转子或电枢转动,所述转子或电枢直接地或间接地与气动转子106耦联。发电机设置在吊舱104中并且产生电能。转子叶片200的桨距角可以通过相应的转子叶片200的转子叶片根部处的浆距伺服电机来改变。
图2A示出根据第一实施例的风能设备的塔的下部的塔区段的一部分的示意图。在下部的塔区段102a中设有多个凹室102b。下部的塔区段102a具有(下部的)端侧102d。在下部的塔区段102a中设有多个贯通孔或贯通钻孔102c,所述贯通孔或贯通钻孔在凹室102b的底部102e和下部的端侧102d之间延伸。在凹室102b中设有调平单元300。调平单元300具有承载框架310、中间隔板311、液压单元320、螺纹杆330和支撑脚350。在支撑脚350的下端部处设有调平脚360。支撑脚350和调平脚360可以构成为一个构件。螺纹杆330和支撑脚350可以构成为一个构件(在上方具有螺纹杆并且在下方具有支撑脚)或构成为单独的构件。在螺纹杆330的上端部之上拧紧螺母340。支撑脚350连带调平脚360引入到贯通钻孔102c中。随后,螺纹杆330可以固定在支撑脚上(例如拧紧),并且螺母340可以拧紧到螺纹杆330上。此后,调平单元300的承载框架310引入到凹室102b中。对此,底部310c和中间隔板311分别具有凹处310f、311a,使得框架310被推入到凹室102b中并且支撑脚350容纳到两个凹处310f、311a中。调平单元300同样具有液压单元320,所述液压单元具有液压接口321。液压软管321可以连接到液压接口321上,使得可以控制液压单元320。当控制液压单元320时,于是所述液压单元可以挤压到螺纹杆330的上端部上并进而可以提升或下降下部的塔区段102a。
图2B示出根据第一实施例的下部的塔区段的示意剖面图。下部的塔区段102a具有下部的端侧102d和多个凹室102b。优选地,凹室102b朝塔区段的内侧敞开地构成。凹室102b具有底部102e。在凹室102b的底部102e和下部的塔区段的端侧102d之间设有贯通钻孔102c。支撑脚350可以(从下方)引入到所述贯通钻孔102c中。支撑脚350可以具有调平脚360。可选地,支撑脚350和调平脚360可以构成为一个构件。在支撑脚350引入到贯通钻孔102c之后,下部的塔区段可以放置在风能设备的地基10上。可选地,可以将凹处11设置在地基10的上侧上。支撑脚350并进而下部的塔区段或下部的塔区段的下部的端侧102d可以放置在凹处11的区域中。在下部的塔区段102a借助于根据本发明的调平单元300定向之后,可以对凹处11灌浆料(verpagelt)或者借助可硬化的浇注料填充。这是有利的,因为因此下部的塔区段以及其他塔区段包括导流罩和转子的重量于是不能够施加到支撑脚350上,而是以在灌浆料(Pagelmasse)20之上分布地进行施加。
图3示出根据第二实施例的调平单元的示意图。调平单元300具有(承载)框架310,其具有两个侧壁310a、310b、盖310b、底部310c和中间隔板311。底部310c和中间隔板311能够分别具有长形的凹处310f、311a。此外,调平单元300具有螺纹杆330、支撑脚350和在支撑脚350的端部处的调平脚360。螺母340被旋拧到螺纹杆330的另一端部之上。螺纹杆330的第二端部在装入的状态下突出于中间隔板310。支撑脚和螺纹杆330能够构成为单独的构件或固持为一个部件。
图4示出根据图3的调平单元的示意横截面的示意图。调平单元具有带有两个侧壁310d、310a的承载框架。此外,调平单元具有中间隔板311和底部310c。在底部310c中设有凹处312。相应的内容适用于中间隔板311。凹处312用于容纳螺纹杆350、330。
此外,调平单元还具有螺纹杆330和螺母340。
图5示出根据第二实施例的调平单元的立体侧视图。调平单元300具有支撑脚350,所述支撑脚具有(调平)脚360。此外,调平单元300还具有承载框架310,所述承载框架具有底部310c、盖310b、两个侧壁310a、310d以及中间隔板311。中间隔板311和底部310c分别具有凹处,使得螺纹杆能够容纳到所述凹处中。
图6示出螺纹杆330的示意图。
图7示出螺母340的示意图。螺母340具有多个孔341和可选的内螺纹。
图8A和8B分别示出沿着图7的螺母的A-A和B-B的剖面图。螺母340在其外侧上具有多个孔341。
Claims (9)
1.一种风能设备塔,具有:
多个塔区段(102),所述塔区段被叠放,以便构成所述塔(102),
其中下部的塔区段(102a)具有下部的端侧(102d)并且所述下部的塔区段(102a)在其下部的区域中具有多个凹室(102b)和贯通钻孔(102c),所述贯通钻孔设置在所述下部的塔区段(102a)的所述下部的端侧(102d)和所述凹室(102b)的底部(102c)之间,
其中所述凹室(102b)构成用于容纳调平单元(300),所述调平单元用于调平所述下部的塔区段(102a)。
2.根据权利要求1所述的风能设备塔,还具有:
多个调平单元(300),所述调平单元放置在所述凹室(102b)中,
其中所述调平单元(300)具有支撑脚(350)和/或杆(330),所述支撑脚和/或杆穿过贯通钻孔(102c)引入到所述凹室(102b)中,并且所述调平单元(300)构成用于调节所述杆(330)的长度,以调平所述下部的塔区段(102a)。
3.根据权利要求1或2所述的风能设备塔,其中
所述调平单元(30)具有液压单元(320),以调节所述杆(330)的长度来调平所述下部的塔区段(102a)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的风能设备塔,其中
所述调平单元(300)具有承载框架(310),所述承载框架具有两个侧壁(310d,310a)、底部(310c)和盖(310b)以及中间隔板(311),
其中所述底部(310c)和所述中间隔板(311)分别具有凹处(310f,311a),使得当所述杆(330)穿过贯通钻孔(102c)引入到所述凹室(102b)中时,所述承载框架能够引入到所述凹室(102b)中。
5.根据权利要求4所述的风能设备塔,其中
螺母(340)旋拧到所述杆(330)上,其中为了锁定对所述下部的塔区段(102a)的调平,所述螺母(340)旋拧到所述杆(330,350)上,使得所述螺母位于所述中间隔板(311)下方。
6.一种风能设备塔,其中
所述支撑脚(350)和所述杆(330)构成为一个部件或构成为两个部件。
7.一种用于建立风能设备塔的方法,所述风能设备塔具有下部的塔区段(102a),所述下部的塔区段在所述下部的塔区段(102a)的下部区域中具有多个凹室(102b),其中所述下部的塔区段(102a)还在所述下部的塔区段(102a)的下部的端侧(102d)和所述凹室(102b)的底部(102e)之间具有多个贯通钻孔(102c),所述方法具有如下步骤:
将支撑脚(350)的端部穿过所述贯通钻孔(102c)引入,
将所述调平单元(300)安置到所述凹室(102b)中,
由多个所述调平单元(300)通过调节所述支撑脚(350)的下端部距所述凹室(102b)的所述底部(102e)的间距来使所述下部的塔区段(102a)定向和调平。
8.根据权利要求7所述的用于建立风能设备塔的方法,其中所述下部的塔区段(102a)借助多个引入到所述贯通钻孔(102c)中的支撑脚(350)放置在地基(10)上,并且借助浇注料(200)填充和硬化所述地基的上侧和所述下部的塔区段(102a)的所述下部的端侧(102d)之间的间隙。
9.一种风能设备,其具有:
根据权利要求1至5中任一项所述的风能设备塔。
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