CN112912622B - 风力涡轮机塔架部段、风力涡轮机塔架以及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于风力涡轮机的塔架部段(1)，该塔架部段包括具有内表面(12)和外表面(13)的壁，该塔架部段包括相互叠置并且通过元件连接件(36)连接在一起的至少两个管状塔架元件(14)，元件连接件中的每个元件连接件横跨所述两个塔架元件，每个塔架元件包括通过区段连接件(26)连接至彼此的至少两个壁区段(16)，元件连接件布置在壁的表面中的仅一个表面上并且区段连接件布置在壁的仅另一表面上，并且没有任何元件连接件在径向方向上至少部分地面对区段连接件，使得壁没有在任何点介于该元件连接件与区段连接件之间。

Description

风力涡轮机塔架部段、风力涡轮机塔架以及组装方法

本发明涉及用于风力涡轮机的塔架部段、包括这样的部段的风力涡轮机塔架、以及用于组装用于风力涡轮机的塔架部段的方法。

随着时间的推移，用以提高风力涡轮机的能量效率所做努力导致了涡轮机尺寸的增加，这需要具有增加的高度和直径的塔架以对风力涡轮机进行支承。这样的塔架由于它们的大的尺寸而不能以组装状态进行运输。因此，上述塔架通常以区段的形式被运输至风力涡轮机安装地点，之后在原地组装。

具体地，存在用于对风力涡轮机塔架进行组装的各方法，其中，风力涡轮机壁区段被运输至风力涡轮机安装地点，然后使用连接件区段对这些壁区段进行组装以形成大致管状的、基本为筒形或截头圆锥形的塔架元件，然后使用元件连接件将所形成的塔架元件依次组装在一起以形成风力涡轮机塔架。

考虑到风力涡轮机塔架的尺寸的增加，必须提高这些塔架的抗拉强度以使故障的风险最小化、特别是使因使用期间的弯曲所引起的故障的风险最小化，同时尽可能地限制生产成本和组装时间。

本发明的一个目的是提供一种风力涡轮机塔架，该风力涡轮机塔架可以能够具有大的高度、具有增加的寿命、并且能够被容易且快速地运输且能够以较低的成本被组装。

为此，本发明涉及一种用于风力涡轮机的塔架部段，该塔架部段具有沿着纵向方向延伸的中心纵向轴线并且包括具有内表面和外表面的壁，该塔架部段包括至少两个管状塔架元件，所述至少两个管状塔架元件沿着纵向方向叠置、在接合平面处边缘对边缘布置并且通过各自延伸跨越所述两个塔架元件的元件连接件连接在一起，每个塔架元件包括至少两个壁区段，所述至少两个壁区段通过沿着壁区段的纵向边缘延伸的区段连接件而连接在一起，元件连接件被布置在塔架部段的壁的内表面或外表面中的仅一者上，并且区段连接件被布置在塔架部段的壁的内表面或外表面中的仅另一者上，并且没有任何元件连接件在塔架部段的径向方向上至少部分地面对区段连接件，使得壁没有在任何点插入在该元件连接件与区段连接件之间。

根据特定实施方式，塔架部段具有单独地考虑或以任何在技术上可能的组合考虑的以下特性中的一者或更多者：

-元件连接件布置在塔架部段的外表面上并且区段连接件布置在塔架部段的内表面上，

-每个元件连接件在沿纵向方向对齐的至少两个区段连接件之间延伸，两个区段连接件中的一个区段连接件中、即所述上区段连接件被布置在两个塔架元件之间的接合平面上方，并且两个区段连接件中的另一区段连接件、即所述下区段连接件被布置在该接合平面下方，

-元件连接件的上横向边缘与上区段连接件的下横向边缘之间的距离大于或等于零，并且元件连接件的下横向边缘与下区段连接件的上横向边缘之间的距离大于或等于零，

-元件连接件的上横向边缘和上区段连接件的下横向边缘位于垂直于纵向方向的同一平面中，并且其中，元件连接件的下横向边缘和下区段连接件的上横向边缘位于垂直于纵向的同一平面中，

-每个区段连接件和/或元件连接件均呈平板的形式，

-每个壁区段包括至少一个中央板和与该中央板或每个中央板形成角度的两个侧板，侧板包括壁区段的纵向边缘，

-塔架部段还包括中间连接件，中间连接件在两个在周向上相邻的元件连接件之间延伸跨越两个相邻的塔架元件，所述中间连接件与元件连接件布置在塔架部段的内表面和外表面中的同一表面上，

-每个中间连接件延伸跨越两个塔架元件的两个在纵向上相邻的中央板，并且每个区段连接件延伸跨越两个相邻的塔架元件中的至少一个塔架元件的两个在周向上相邻的侧板，

-上塔架元件的壁区段的纵向边缘位于下塔架元件的在纵向方向上相邻的壁区段的纵向边缘的延伸上，

-相邻的塔架元件相对于彼此成角度地偏移，

-塔架部段呈具有多边形横截面的管状形状，该多边形的每条边限定塔架部段的面。

本发明还涉及一种包括如以上所描述的塔架部段的风力涡轮机塔架。

本发明还涉及一种用于对如以上所描述的塔架部段进行组装的方法，该方法包括：

-提供壁区段并且借助于区段连接件将这些壁区段组装在一起以形成塔架元件；

-将两个塔架元件在纵向方向上叠置并且借助于元件连接件将这两个塔架元件连接在一起。

将通过阅读仅以示例的方式给出并且参照附图进行的以下描述更好地理解本发明，在附图中：

-图1是风力涡轮机的示意性立体图；

-图2是风力涡轮机塔架部段的一部分的示意性立体图；

-图3是图2中的塔架部段的一部分的分解的示意性立体图；

-图4是图2中的塔架部段的两个塔架元件之间的接合区域的如从塔架外部观察的放大的示意图；

-图5是图2中的塔架部段的两个塔架元件之间的接合区域的如从塔架外部观察的放大的示意图，其示出了元件连接件并且以虚线示出了布置在塔架部段的内部的区段连接件；

-图6示出了如从塔架内部观察的与图5类似的视图，其示出了布置在塔架内部的区段连接件并且以虚线示出了布置在塔架部段的外部的元件连接件。

在整个描述中，“连接”表示通过连接构件进行的机械附接，并且特别是通过螺栓或通过螺钉进行的附接。因此，该术语特别地不包括通过焊接或钎焊进行的附接。

使用螺栓或螺钉来进行连接使得可以通过根据疲劳强度和疲劳寿命的要求来选择螺栓或螺钉的位置和密度进而对塔架部段的疲劳行为进行最佳的管理。此外，在塔架部段和风力涡轮机塔架内不存在焊缝表示不存在热影响区域，这保证了钢性能的均质性并且避免了由这些热影响区域造成的薄弱点。

“高度”表示元件在纵向方向上的尺寸，并且“宽度”表示该元件的垂直于纵向方向的尺寸。

在整个描述中，元件的“纵向边缘”表示该元件的沿纵向方向延伸的边缘。“横向边缘”表示该元件的垂直于纵向方向延伸的边缘。

术语“高”和“低”、“在…下面”和“在…上面”以及“下”和“上”是相对于风力涡轮机塔架2在其安装地点处的正常定向而使用的。

在整个描述中，“成角度偏移”表示塔架的部件相对于相邻的元件沿着中心纵向轴线L的旋转。

在整个描述中，塔架、塔架部段以及塔架元件的各部件优选地由金属制成、特别地由钢制成、并且更特别地由钢卷或钢板制成。

根据本发明的用于风力涡轮机的塔架部段1旨在形成风力涡轮机3的塔架2的一部分。

常规地并且如图1中所示，风力涡轮机3在其上端部处具有吊舱5和安装在吊舱5上的转子7。安装在塔架2的上端部处的吊舱5容纳有用于风力涡轮机3的操作的机械部件、电气部件和电子部件。转子7包括多个叶片9，所述多个叶片9旨在借助于风能以绕转子7的轴线旋转的方式被驱动。风力涡轮机塔架2旨在通过本领域技术人员已知的任何方式、特别是借助于合适的基座11在风力涡轮机塔架2的下端部处被锚固在安装地点的地面10中。

根据本发明的塔架部段1具有管状形状和在纵向方向上延伸的中心轴线L。当塔架部段1安装在风力涡轮机安装地点时，该纵向方向沿着安装地点的竖向方向延伸。

在图中所示出的示例中，塔架部段1具有在塔架2上向上变窄的截头圆锥形形状。

“锥面”表示由穿过顶点的母线和描画基准曲线的可变点限定的任意规则表面。

作为示例，塔架部段1在其下端部处具有在7米至11米的范围内的外径、例如为等于9米的外径，并且在其上端部处具有在2米至4米的范围内的外径、例如为等于4米的外径。然而，这些直径可以根据强度要求、与吊舱进行连接的要求、或者与安装地点相关联的要求来修改。

塔架部段1包括具有内表面12和外表面13的壁。塔架部段1的内表面12朝向塔架部段1的内部定向。塔架部段1的外表面13朝向塔架部段1的外部定向。

塔架部段1优选地具有多边形横截面。该多边形的每条边限定塔架部段1的壁的面。

多边形截头圆锥形形状具有下述优点：多边形截头圆锥形形状是尽可能接近具有圆形基面的截头圆锥形形状，该截头圆锥形形状无论其取向如何都具有最优的风阻和最优的惯性，同时多边形截头圆锥形形状由于其特别地可以由通过简单地对金属板进行弯曲或成形而获得的壁区段制成而非常容易制造。

根据变型，塔架部段1具有筒形形状，该筒形形状具有多边形基面和恒定的横截面。

如图2中所示，塔架部段1包括在纵向方向上叠置的至少两个塔架元件14。塔架部段1的相邻的塔架元件14以组装所必需的间隙沿着接合平面P边缘对边缘布置。

每个塔架元件14具有管状形状，该管状形状具有与塔架部段1的中心纵向轴线L重合的中心纵向轴线。塔架元件的总体形状与塔架部段1的形状类似。

在示出的示例中，塔架元件14具有在塔架元件14上向上变窄的截头圆锥形形状，该截头圆锥形形状优选地具有多边形基面。

当塔架部段1呈具有多边形基面的筒形形状时，塔架元件14也呈具有多边形基面的筒形形状。

每个塔架元件14包括多个壁区段16，所述多个壁区段16通过它们的纵向边缘连接在一起。塔架元件14的相邻的壁区段16以组装所必需的间隙沿着接合线边缘对边缘布置。

塔架元件14由多个互连的壁区段16构成的事实避免了就塔架元件14的最终直径而言运输限制。事实上，壁区段16是相对空间节约的并因此可以由标准的卡车运输。然后，壁区段16可以在风力涡轮机安装地点处直接组装以获得具有期望直径的塔架元件14。

此外，基于小的部件的组装的设计使得可以使用小型且轻型的车辆进行运输，这使得可以考虑先前不考虑的新的位置，因为难以通过重型运输机、比如所谓的特种运输机进入这些位置。

作为示例，壁区段16的厚度根据其沿着塔架2的位置而变化，从塔架2的基部朝向顶点减小。例如，壁区段16在塔架2的基部处具有等于30mm的厚度，并且在塔架2的顶点处具有等于16mm的厚度。

如图3中所示，每个壁区段16包括面向塔架部段1的内部的内侧面17和面向塔架部段1的外部的外侧面19。塔架部段1的内表面12通过塔架部段1的每个壁区段16的内侧面17的接合而形成。塔架部段1的外表面13通过塔架部段1的每个壁部分16的外侧面18的接合而形成。

在图2和图3中所示的示例中，每个壁区段16包括至少一个中央板18和两个侧板20。在塔架元件14的周边上，侧板20在中央板18的两侧延伸。侧板20侧向地封围中央板18。侧板20包括壁区段16的纵向边缘。侧板20各自与一个或多个中央板18形成角度。

这种类型的壁区段16的优点是容易通过金属板的简单折叠而获得。侧板20加强了壁区段16并且增加了所述区段16在纵向方向上的抗弯强度。

在示出的示例中，对于示出的塔架元件14而言，在塔架元件14的周边上，每个壁区段16包括若干个相邻的中央板18。该组相邻的中央板18被两个侧板20封围。更具体地，在该示例中，对于示出的塔架元件14而言，每个壁区段16包括三个中央板18和两个侧板20。

根据一个实施方式，给定的塔架元件14的壁区段16根据塔架元件在纵向方向上的位置而具有许多中央板18。作为示例，每个壁区段16的中央板18的数量沿着塔架部段1从基部到顶部增加。

塔架元件14的两个相邻的壁区段16的相邻的侧板20的接合形成塔架元件14的面。壁区段16的每个中央板18也形成塔架元件14的面。

因此，相关联的塔架部段1的每个面对应于叠置的塔架元件14的纵向相邻的面的接合。

壁区段16通过沿着壁区段16的纵向边缘延伸的区段连接件26接合在一起。

区段连接件26附接至壁区段16。

每个区段连接件26延伸跨越塔架元件14的两个在周向上相邻的壁区段16。每个区段连接件26附接至塔架元件14的两个相邻的壁区段16的相邻的侧板20。

在图2、图3、图5和图6中更具体地示出了区段连接件26。

在图1至图6中所示的示例中，区段连接件26布置在塔架部段1的内表面12上。在该示例中，每个区段连接件26被支承在塔架部段1的内表面12上、并且更特别地被支承在通过区段连接件26连接在一起的两个壁区段16的内侧面17上。

如图3中示意性地示出的，每个区段连接件26借助于第一连接构件27、特别是螺钉或螺栓附接至相应的壁区段16。为此，区段连接件26包括用于接纳第一连接构件27的连接端口28。这些连接端口28以网格的形式设置，该网格包括垂直于纵向方向延伸的行和平行于纵向方向延伸的列。

壁区段16还包括以网格设置的连接端口29，该网格与区段连接件26的连接端口28的网格重合。

出于简化附图的目的，仅在一些图中示出了第一连接构件27和连接端口28、29。

优选地，区段连接件26是平坦的。区段连接件26有利地通过由钢板简单切割而制成。

在图1至图6中所示的实施方式中，区段连接件26的宽度在其整个高度上是恒定的。每个区段连接件26具有在该示例中在纵向方向上为长形的矩形形状。

在该实施方式中，区段连接件26的宽度小于或等于塔架元件14的下述面的宽度的40％：该面通过借助于所述区段连接件26对塔架元件14的两个壁区段16的侧板20进行连接而形成。更特别地，区段连接件26的宽度小于或等于塔架元件14的该面的宽度的30％。对于塔架部段1的每个区段连接件26而言，该宽度可以根据区段连接件26必须承受的力来进行修改。

优选地，出于经济性和现场物流的原因，塔架部段1的所有区段连接件26具有相同的尺寸。

根据一个实施方式，每个塔架元件14在两个周向相邻的壁区段16之间的每个接合处包括单个区段连接件26。

根据变型，塔架元件14在两个相邻的壁区段16之间的每个接合部处包括在纵向方向上相邻的至少两个区段连接件26。

每个塔架元件14的区段连接件26的数量的选择取决于所述塔架元件14的高度，每个塔架元件14的区段连接件26的数量特别地随着塔架元件14的高度增加而增加。

塔架部段1还包括用于在纵向方向上将两个相邻的塔架元件14连接在一起的装置。

这些连接装置包括元件连接件36，元件连接件36各自在纵向方向上延伸跨越两个相邻的塔架元件14。

每个元件连接件36在至少一个区段连接件26的纵向方向上的延伸上延伸。

根据本发明并且特别地如图2、图5和图6中所示，元件连接件36布置在塔架部段1的与区段连接件26相反的表面上。在附图中所示的示例中，区段连接件26布置在塔架部段1的内表面12上，然而元件连接件36布置在塔架部段1的外表面13上。每个元件连接件36被支承在塔架部段1的外表面13上。换句话说，塔架部段不包括延伸跨越两个塔架元件14并且布置在塔架部段1的内表面12上的任何连接件。

优选地，元件连接件36是平坦的。元件连接件36有利地通过由钢板简单切割而制成。

在所示的实施方式中，元件连接件36的垂直于纵向方向测量的宽度在元件连接件36的沿纵向方向测量的整个高度上是恒定的。

在所示的示例中，每个元件连接件36具有在垂直于纵向方向的方向上为长形的矩形形状。

在塔架部段1具有面的情况下，每个元件连接件36在塔架部段1的面上延伸跨越通过该元件连接件36连接在一起的塔架元件14的纵向相邻的面。

元件连接件36的宽度小于或等于塔架部段1的与元件连接件36附接的面在这两个塔架元件14之间的接合平面P处测量的宽度。有利地，元件连接件36的宽度大于或等于该面的宽度的70％，并且更特别地大于或等于该宽度的85％。在附图中所示的实施方式中，元件连接件36的宽度基本上等于塔架部段1的与元件连接件36附接的面的宽度。

在附图中所示的示例中，元件连接件36在横向方向上延伸超过相邻的区段连接件26。

在附图中所示的示例中，元件连接件36相对于元件连接件36所搭接的塔架元件14之间的接合平面P是对称的。

元件连接件36通过第二连接构件(未示出)附接至塔架元件14，第二连接构件例如由螺钉或螺栓制成。

作为示例并且如图4中所示，每个元件连接件36包括用于接纳第二连接构件的连接端口39的规则的网格，该网格包括垂直于纵向方向延伸的行和平行于纵向方向延伸的列。该网格例如是矩形网状网格，并且例如是正方形网状网格。连接端口39在元件连接件36的整个表面上均匀地分布。

对相邻的连接端口39之间的距离进行选择以根据需要和由适用标准建立的几何标准来优化抗拉强度和疲劳强度。

塔架区段16包括与元件连接件36的连接端口39的网格重合的连接端口(未示出)的网格。

在区段连接件26和/或元件连接件36内，连接端口28、39的垂直于纵向方向形成的行之间的距离和/或连接端口28、39的平行于纵向方向形成的列之间的距离被选择成根据机械应力优化所需的螺栓数量。

作为示例，区段连接件26的连接端口28的行之间的距离与元件连接件36的连接端口39的行之间的距离不同。

在图1至图6中所示的实施方式中，区段连接件26的连接端口28的平行于纵向方向形成的列之间的距离与元件连接件36的连接端口39的平行于纵向方向形成的列之间的距离是相同的，使得在塔架部段1中，连接端口28的列在连接端口39的列的纵向方向上的延伸上延伸。

出于简化附图的目的，仅在一些附图上示出了第二连接构件和连接端口。

在图1至图6中所示的实施方式中，上塔架元件14的壁区段16的纵向边缘位于下塔架元件14的纵向方向上相邻的壁区段16的纵向边缘的延伸上。因此，上塔架元件14的侧板20布置在下塔架元件14的侧板20的纵向方向上的延伸中，并且上塔架元件14的中央板18布置在下部塔架元件14的中央板18的纵向方向上的延伸中。在该示例中，每个元件连接件36延伸跨越四个相邻的壁区段16的侧板20。

根据本发明并且如图5和图6中更具体地示出的，没有任何元件连接件36在塔架部段1的径向方向上面对区段连接件26，使得该壁没有在任何点插入在该元件连接件36与区段连接件26之间。

“径向方向”表示通过塔架部段1的纵向中心轴线L并且在与该纵向中心轴线L正交的平面中延伸的方向。

因此，在元件连接件36与区段连接件26之间没有搭接区域。

因此，在两个塔架元件14之间的每个接合部处，不存在元件连接件36、塔架元件14的壁和区段连接件26在径向方向上的重叠，这样的重叠会导致壁厚度增加三倍。

特别地，布置在接合平面P上方的元件连接件36的上横向边缘与区段连接件26的下横向边缘之间的距离大于或等于零。在图1至图6中所示的示例中，此距离为零；换句话说，布置在接合平面P上方的元件连接件36的上横向边缘和区段连接件26的下横向边缘在同一水平面中。

类似地，布置在接合平面P下方的元件连接件36的下横向边缘与区段连接件26的上横向边缘之间的距离大于或等于零。在图1至图6中所示的示例中，此距离为零；换句话说，布置在接合平面P下方的元件连接件36的下横向边缘和区段连接件26的上横向边缘在同一水平面中。

在图1至图6中所示的示例中，每个元件连接件36在沿纵向方向对齐的两个区段连接件26之间延伸。

这两个区段连接件26中的一个区段连接件、以下称为上区段连接件26将通过元件连接件36连接在一起的两个塔架元件14之中的上塔架元件14的各壁区段16连接在一起，而另一区段连接件26、以下称为下区段连接件26将通过元件连接件36连接在一起的两个塔架元件14之中的下塔架元件14的各壁区段16连接在一起。

上区段连接件26布置在通过元件连接件36连接在一起的塔架元件14之间的接合平面P上方，而下区段连接件26布置在接合平面P下方。

有利地，上区段连接件26和下区段连接件26相对于通过元件连接件36连接的两个塔架元件14之间的接合平面P是对称的。

因此，元件连接件36的下边缘42与下区段连接件26的上边缘46之间的距离等于元件连接件36的上边缘40与上区段连接件26的下边缘44之间的距离。

可选地，用于将塔架元件14连接在一起的装置还包括特别是在图2和图4中示出的中间连接件37。

中间连接件37在塔架元件14的壁区段16的中央板18处将塔架元件14连接在一起。中间连接件37通过附接至这些塔架元件14的壁区段16的中央板18而延伸跨越两个相邻的塔架元件14。中间连接件37布置在两个在周向上相邻的元件连接件36之间。中间连接件37沿着塔架元件14的横向边缘延伸。

中间连接件37优选与元件连接件36布置在塔架部段1的同一表面上。因此，在图1至图6中所示的示例中，中间连接件37布置在塔架部段1的外表面13上。中间连接件37被支承在塔架部段1的外表面13上、并且更特别地被支承在相邻的塔架部段16的在纵向方向上通过中间连接件37被连接在一起的外侧面19上。

优选地，中间连接件37是基本上平坦的。在所示的示例中，中间连接件37具有矩形形状。中间连接件37在垂直于纵向方向的伸长方向上延伸。

中间连接件37的宽度小于或等于塔架部段1的中间连接件37所附接的面在这些塔架元件14之间的接合平面P处测量的宽度。该面通过两个纵向相邻的壁区段16的中央板20的接合而形成。作为示例，中间连接件37的宽度大于或等于该面在这些塔架元件14之间的接合平面P处测量的宽度的50％，并且特别地，中间连接件37的宽度基本上等于该面的宽度。

中间连接件37有助于保持沿着塔架2的刚度，并且更特别地，有助于保持两个相邻的塔架元件14之间的刚度。

中间连接件37通过诸如螺钉或螺栓的第三连接元件附接至壁区段16。每个中间连接件37包括旨在接纳第三连接构件的连接端口47的规则网格。该网格例如是矩形网状网格，并且例如是正方形网状网格。连接端口47在中间连接件37的整个表面上均匀地分布。对相邻的连接端口47之间的距离进行选择以根据需要优化抗拉强度和疲劳寿命。

当塔架部段1包括中间连接件37时，壁区段16包括与中间连接件37的连接端口的网格重合的连接端口的网格。

出于简化附图的目的，在图中未示出第三连接元件。

本发明的目的还在于用于对如以上所描述的塔架部段1进行组装的方法。

该组装方法包括：

-提供壁区段16并且借助于区段连接件26将这些壁区段16组装在一起以形成塔架元件14；以及

-将两个塔架元件14在纵向方向上叠置并且借助于元件连接件36将这两个塔架元件14连接在一起。

根据本发明，元件连接件36布置在塔架部段1的与其上布置有区段连接件26的表面相反的表面上。因此，元件连接件36和区段连接件26布置在壁区段16的在径向方向上的两侧。

优选地，在将壁区段16组装在一起以形成塔架元件14之前，区段连接件26和/或元件连接件36被预组装在壁区段16上。特别地，在将壁部段16运输至塔架部段1的组装地点之前，区段连接件26和/或元件连接件36在壁部段16的制造地点处被预组装在壁区段16上。

更特别地，区段连接件26预组装在壁区段16的一个侧部上，并且元件连接件36预组装在壁区段16的相对侧部上。作为示例，区段连接件26预组装在壁区段16的内侧面17上，并且元件连接件36预组装在壁区段16的外侧面18上。

可选地，在叠置步骤期间，两个塔架元件14也借助于中间连接件37连接，这些中间连接件37优选地延伸跨越两个塔架元件14的壁区段16的在纵向上相邻的两个中央板18。

优选地，在将壁区段16组装在一起以形成塔架元件14之前，中间连接件37被预组装在壁区段16上。特别地，在将壁区段16运输至塔架部段1的组装地点之前，中间连接件37在壁区段16的制造地点处被预组装在壁区段16上。作为示例，中间连接件37与元件连接件36预组装在壁区段16的同一侧部上。

作为示例，每个壁区段16包括预组装在其纵向边缘中的一个纵向边缘上的至少一个区段连接件26和/或预组装在壁区段16的下边缘或上边缘中的一者上、优选地为预组装至壁区段16的上边缘的至少一个元件连接件36。可选地，每个壁区段16还包括与元件连接件36预组装在壁区段16的同一边缘上的至少一个中间连接件37。

在如以上所描述的将元件连接件预组装在壁区段16上的情况下，可以实现从塔架部段1内部将塔架元件组装在一起，这从安全性的角度来看是有利的。

本发明还涉及一种包括如以上所描述的至少一个塔架部段1的风力涡轮机塔架2。有利地，风力涡轮机塔架2通过在纵向方向上叠置这种塔架部段1而形成。

根据本发明的塔架部段1是有利的。实际上，由于区段连接件26和元件连接件36在塔架部段的两个侧部上的分布、特别是在塔架元件14之间的接合部处的分布，该塔架部段1具有非常好的抗弯强度。特别地，使连接件在塔架部段的两个侧部之间交替有助于减小与偏心效应有关的应力，该应力特别是在区段连接件26与元件连接件36之间的区域中通过弯矩的附加和局部贡献而显现出来。

另外，根据本发明的塔架部段1是简单且组装便宜的。

根据图1至图6中所示的实施方式的变型(未示出)，塔架部段还包括加强件，以允许应力在塔架部段内、特别是在接合平面P的两侧更好地分布。

加强件布置在塔架部段1的与区段连接件26相同的表面上、延伸跨越两个相邻的塔架元件14。

每个加强件在至少一个区段连接件26的纵向延伸上延伸，并且在径向方向上与一个元件连接件36相对。通过区段连接件26连接在一起的壁区段16因此局部地置于在壁的一个侧部上延伸的元件连接件36与在该壁的另一侧部上延伸的加强件之间。因此，在每个加强件处，不存在加强件、塔架元件14的壁和区段连接件26的在径向方向上的搭接，该搭接会导致壁厚度增加三倍。

加强件是平坦的。有利地，加强件通过对钢板简单进行切割而制成。加强件具有在垂直于纵向方向的方向上为长形的矩形形状。

为了在不损害塔架元件的连接的情况下改善应力分布，加强件的尺寸保持严格地小于元件连接件36的在径向方向上定向的尺寸。特别地，加强件的高度严格地低于元件连接件36的高度。换句话说，加强件在纵向方向上与相邻的区段连接件26间隔开。优选地，加强件与每个纵向相邻的区段连接件26之间的在纵向方向上的距离大于或等于加强件的高度。更优选地，加强件的高度在连接件元件的高度的10％至30％之间。

优选地，加强件60的宽度大于或等于相邻的区段连接件26的宽度。优选地，加强件60的宽度小于或等于塔架部段1的与加强件附接的面的在这两个塔架元件14之间的接合平面P处测量的宽度。加强件60的宽度例如大于或等于塔架部段1的与加强件附接的面的在这两个塔架元件14之间的接合平面P的水平处测量的宽度的70％、更特别地为该宽度的85％。更特别地，加强件的宽度基本上等于塔架部段1的与加强件附接的面的宽度。

优选地，加强件相对于加强件所搭接的塔架元件14之间的接合平面P是对称的。

优选地，所有加强件60是相同的。

作为示例，每个加强件包括旨在从塔架元件14接纳加强件连接构件的连接端口的规则网格。连接端口的网格与元件连接件36的连接端口39的网格重合。优选地，加强件的连接构件与将元件连接件36附接至塔架元件14的第二连接构件重合。优选地，每个加强件在接合平面P的每一侧包括与对应的连接件元件36的第一行连接端口39重合的单行连接端口。

这些加强件尽管延伸跨越两个塔架元件14，但是与元件连接件36不同。尽管元件连接件36在塔架元件之间提供连接，但是这些加强件由于其小的尺寸而不能够在元件之间提供连接。通过在接合平面的两侧局部地形成局部三倍厚度，这仅有助于改善应力的局部分布。

可选地，塔架部段1还包括中间加强件，中间加强件布置在塔架部段1的与加强件相同的表面上、在两个相邻的加强件之间延伸跨越两个相邻的塔架元件14。

中间加强件在其壁区段16的中央板18处将塔架元件14连接在一起。中间加强件通过被附接至这些塔架元件14的壁区段16的中央板18而延伸跨越两个相邻的塔架元件14。

中间加强件具有与加强件连接件60的几何形状相同的几何形状。

在塔架部段1包括中间连接件37的情况下，每个中间加强件在径向方向上与中间连接件37相反地延伸。

用于对根据该变型的塔架部段1进行组装的方法与附图中描述的方法的不同之处仅在于，将塔架元件14组装在一起的步骤还包括在壁区段上组装加强件、以及可选地组装中间加强件。

类似于以上所描述的，这些加强件可以被预组装在对应的壁区段16上。

根据附图中所示的实施方式的变型的塔架部段1与附图中所示的塔架部段1的不同之处仅在于，在纵向上相邻的塔架元件14以一定的角度彼此偏移，使得上塔架元件14的壁区段16的纵向边缘不在下塔架元件14的在纵向上相邻的壁区段16的纵向边缘的延伸上。换句话说，上塔架元件14的在周向上相邻的壁区段16之间的接合线相对于下塔架元件14的在周向上相邻的壁区段16之间的接合线成角度地偏移。它们在纵向方向上的延伸上彼此不重合。

根据该变型，上塔架元件14的壁区段16的至少一个中央板18在纵向方向上面向下塔架元件14的两个相邻的侧板20。

因此，上塔架元件14的区段连接件26相对于下塔架元件14的区段连接件26成角度地偏移。它们彼此不重合。

在该变型中，考虑到相邻的塔架元件14之间的角度偏移，每个元件连接件36相对于单个区段连接件26延伸。此外，每个元件连接件36延伸跨越三个壁区段16，而不是如先前的实施方式中的延伸跨越四个壁区段16。

用于对根据该变型的塔架部段1进行组装的方法与上述方法相似，唯一的区别在于，塔架元件14被叠置成使得在相邻的塔架元件14之间存在角度偏移。

根据该变型的塔架部段1具有与如上所述的优点相同的优点。

此外，塔架元件14的角度偏移改善了塔架部段1和塔架2的抗拉强度，只要相邻的塔架元件14的壁区段16之间的由区段连接件26限定的接合线不在纵向方向上面向彼此布置即可。实际上，机械上较弱的区域因此更好地分布在塔架部段1的周边上，这进一步改善了风力涡轮机塔架2的抗拉强度。

在参照附图描述的实施方式中，区段连接件26以及可选地加强件和/或中间加强件布置在塔架部段1的内表面12上，而元件连接件36和可选的中间连接件37布置在塔架部段1的外表面13上。根据变型的塔架部段1与附图中的实施方式的该塔架部段的不同之处仅在于，区段连接件26以及可选地加强件和/或中间加强件布置在塔架部段1的外表面13上，而元件连接件36和可选的中间连接件37布置在塔架部段1的内表面12上。

根据该变型的塔架部段1具有与如上所述参照图1至图6的实施方式所描述的优点相同的优点。

另外，根据该变型，组装方法与上述方法的区别仅在于壁区段16的侧部应用了区段连接件26、元件连接件36以及任何中间连接件37、加强件60和中间加强件64。

Claims (14)

1.一种用于风力涡轮机的塔架部段(1)，所述塔架部段(1)具有沿纵向方向延伸的纵向中心轴线(L)并且包括具有内表面(12)和外表面(13)的壁，

所述塔架部段(1)包括至少两个管状的塔架元件(14)，所述至少两个管状的塔架元件(14)在所述纵向方向上叠置、在接合平面(P)处边缘对边缘地布置并且通过各自延伸跨越所述两个塔架元件(14)的元件连接件(36)连接在一起，

每个塔架元件(14)包括至少两个壁区段(16)，所述至少两个壁区段(16)通过沿着所述壁区段(16)的纵向边缘延伸的区段连接件(26)连接在一起，

所述元件连接件(36)被布置在所述塔架部段(1)的所述壁的所述内表面(12)或所述外表面(13)中的仅一者上，并且所述区段连接件(26)被布置在所述塔架部段(1)的所述壁的所述内表面(12)或所述外表面(13)中的仅另一者上，

并且没有任何元件连接件(36)在所述塔架部段(1)的径向方向上至少部分地面对区段连接件(26)，使得所述壁没有在任何点插入在该元件连接件(36)与区段连接件(26)之间。

2.根据权利要求1所述的塔架部段(1)，其中，所述元件连接件(36)布置在所述塔架部段(1)的所述外表面(13)上，并且所述区段连接件(26)布置在所述塔架部段(1)的所述内表面(12)上。

3.根据权利要求1或2所述的塔架部段(1)，其中，每个元件连接件(36)在沿所述纵向方向对齐的至少两个区段连接件(26)之间延伸，所述两个区段连接件(26)中的被称为上区段连接件的一个区段连接件被布置在所述两个塔架元件(14)之间的所述接合平面(P)上方，而所述两个区段连接件(26)中的被称为下区段连接件的另一区段连接件被布置在所述接合平面(P)下方。

4.根据权利要求3所述的塔架部段(1)，其中，所述元件连接件(36)的上横向边缘与所述上区段连接件的下横向边缘之间的距离大于或等于零，并且所述元件连接件(36)的下横向边缘与所述下区段连接件的上横向边缘之间的距离大于或等于零。

5.根据权利要求3所述的塔架部段(1)，其中，所述元件连接件(36)的上横向边缘和所述上区段连接件的下横向边缘位于垂直于所述纵向方向的同一平面中，并且其中，所述元件连接件(36)的下横向边缘和所述下区段连接件的上横向边缘位于垂直于所述纵向方向的同一平面中。

6.根据权利要求1或2所述的塔架部段(1)，其中，每个区段连接件(26)和/或每个元件连接件(36)均呈平板的形式。

7.根据权利要求1或2所述的塔架部段(1)，其中，每个壁区段(16)包括至少一个中央板(18)和与所述中央板或每个中央板(18)形成角度的两个侧板(20)，所述侧板(20)包括所述壁区段(16)的所述纵向边缘。

8.根据权利要求7所述的塔架部段(1)，所述塔架部段(1)还包括中间连接件(37)，所述中间连接件(37)在两个在周向上相邻的元件连接件(36)之间延伸跨越两个相邻的塔架元件(14)，所述中间连接件(37)与所述元件连接件(36)被布置在所述塔架部段(1)的所述内表面(12)和所述外表面(13)中的同一表面上。

9.根据权利要求8所述的塔架部段(1)，其中，每个中间连接件(37)延伸跨越所述两个塔架元件(14)的两个在纵向上相邻的中央板(18)，并且每个区段连接件(26)延伸跨越两个相邻的所述塔架元件(14)中的至少一个塔架元件的两个在周向上相邻的侧板(20)。

10.根据权利要求1或2所述的塔架部段(1)，其中，上部的所述塔架元件(14)的壁区段(16)的所述纵向边缘位于下部的所述塔架元件(14)的在所述纵向方向上相邻的壁区段(16)的所述纵向边缘的延伸上。

11.根据权利要求1或2所述的塔架部段(1)，其中，相邻的所述塔架元件(14)彼此成角度地偏移。

12.根据权利要求1或2所述的塔架部段(1)，所述塔架部段(1)呈具有多边形横截面的管状形状，所述多边形的每条边限定所述塔架部段(1)的面。

13.一种风力涡轮机塔架(2)，包括至少一个根据权利要求1至12中的任一项所述的塔架部段(1)。

14.一种用于组装塔架部段(1)的方法，所述塔架部段(1)为根据权利要求1至12中的任一项所述的塔架部段(1)，所述方法包括：

-提供壁区段(16)并且借助于区段连接件(26)将这些壁区段(16)组装在一起以形成塔架元件(14)；

-将两个塔架元件(14)沿所述纵向方向叠置并且借助于元件连接件(36)将这两个塔架元件(14)连接在一起。