CN114658025A - 联接组件和驱动单桩的方法 - Google Patents

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Abstract

一种联接组件以及驱动单桩的方法。本发明涉及一种用于将风力涡轮机(30)的塔架(32)或过渡件连接到单桩(31)的联接组件(1)，所述联接组件包括构造成连接到所述单桩(31)的第一联接部件(2)和构造成连接到所述第一联接部件(2)的第二联接部件(3)。本发明还涉及一种风力涡轮机(30)的塔架(32)的塔架端部，该塔架端部连接到所述联接组件(1)的第二联接部件(3)。最后，本发明还涉及一种将风力涡轮机(30)的单桩(31)驱动到地面中的方法，所述单桩(31)的顶端连接到所述联接组件(1)的第一联接部件(2)。

Description

联接组件和驱动单桩的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将风力涡轮机的塔架或过渡件连接到单桩上的联接组件。本发明还涉及连接到所述联接组件的风力涡轮机塔架的塔架端部。最后，本发明还涉及一种将风力涡轮机的单桩驱动到地面中的方法。
背景技术
风力涡轮机越来越多地用于产生电能。风力涡轮机通常包括塔架和安装在塔架上的机舱，毂附接到机舱。转子安装在毂处并且联接到发电机。多个叶片从转子延伸。叶片以这样的方式定向，使得经过叶片的风转动转子并使轴旋转，从而驱动发电机发电。
风力涡轮机的塔架通常包括多个塔架部段，以便于将塔架从生产地点运输到安装地点。这些部段通常通过用紧固件紧固的凸缘联接在一起。凸缘连接的强度取决于各种参数，例如取决于钢的选择、壁厚、螺栓直径、螺栓圆中螺栓的数量、负载路径等。具有T形的凸缘（即所谓的T凸缘）已经被证明与诸如L凸缘的其他凸缘（即具有L形的凸缘）相比，能够抵抗更高的负载。从US 2013/0180199A1中已知使用T凸缘和L凸缘来连接风力涡轮机的塔架部段。
因此，为了增加塔架部段之间的凸缘连接的强度，一种方法可以是使用T凸缘，其具有倒“T”的形状，其中内凸缘延伸到塔架内部，而外凸缘从塔架向外延伸。T凸缘可以具有是L凸缘的强度的大约两倍的强度，即，它可以承受是相当的L凸缘所能承受的负载的大约两倍的负载。然而，T凸缘的主要缺点是它需要从塔架外部接近以及从塔架内部接近。尽管T凸缘比L凸缘具有更大的负载承载能力，但是具有使用T凸缘的塔架的风力涡轮机的组装和使用寿命维修导致显著的额外成本。然而，T凸缘的下侧是它在塔架壳的外侧上具有螺栓，因此它高度暴露于海上风电场的腐蚀性环境。为了维护目的而接近T凸缘也是困难的。
此外，风力涡轮机的当前发展倾向于更高的塔架，以及具有更小直径和更长转子叶片的塔架，这导致塔架中的负载高于可由L凸缘支撑的负载。由于新一代风力涡轮机的高度和重量的增加，L凸缘可能不适合支撑一些新一代风力涡轮机的负载。由于这种类型的凸缘的缺点，T凸缘的使用也不是最佳的。
能够比L凸缘支撑更高负载的另一种凸缘类型是X凸缘。因此，X凸缘适于支撑新一代风力涡轮机的负载。在NL1004960C1中描述了X凸缘连接的第一构思。X凸缘的构思是具有倾斜的螺柱，其在与塔架壳的圆周的中间平面对准的点处交叉。这个特征给予凸缘极大的强度，同时保持在塔架内侧上能够接近螺柱。
XL凸缘也是能够支撑新一代风力涡轮机的负载的凸缘，它们的形状由X凸缘和L凸缘的组合产生，即，具有X形孔口的区域以及在其内半径处的L孔口圆的凸缘。因此，XL凸缘是X凸缘的特殊变体，其中L部件在其它目的之间用作用于设备的附接的接口。XL凸缘由于凸缘的L部件而比X凸缘更容易处理和运输。
建立竞争激烈的海上风电场的一个重要标准是降低海上风力涡轮机的安装成本。海上风力涡轮机塔架安装在地基上以将海上风力涡轮机锚定到海床。通常，地基包括单桩，这是有利的，因为船只的相同的重型提升设备可以用于将大的单桩驱动到地面中以及将风力涡轮机塔架安装在单桩上。通常租用船只，因此使船只的使用时间最小化可以大大降低海上风力涡轮机的生产和安装的总成本。
一种在涡轮机的海上位置处将单桩驱动至所需穿透深度的方法是使用驱动单元，例如锤，通常为液压锤。单桩的底部部段需要被深深地驱动到土壤中，以能够在风力涡轮机的寿命期间承受倾覆力矩。为此，连接到锤的砧定位在单桩的顶端上方。砧的基部将锤击的冲击均匀地分配到单桩的顶表面。在本说明书中，“击打（击）（blow）”被定义为将负载从锤传递到砧。在击打期间，锤可能由于由动力单元供应至锤的液压流体的压力而被提升。当流体被移除时，锤下降并在砧上产生向下的行程。
在某些海上设施中，单桩设有用于将塔架连接到单桩的过渡件。过渡件可以通过灌浆连接而连接到单桩上。在灌浆连接中，灌浆被注入灌浆腔室，所述灌浆腔室在过渡件被降低到单桩上时被限定，并且过渡件的壁和单桩重叠，单桩先前被驱动到海床中。直到灌浆硬化可能需要几个星期，因此使得灌浆过程非常昂贵。这种硬化还强烈地依赖于天气条件，这可能导致安装过程的长时间延迟。因此，由于用于海上风力涡轮机安装的船只的操作时间增加，灌浆连接是非常昂贵的。另外，由于钢部段和所需灌浆材料的大量重叠，材料成本增加。
使用凸缘来连接塔架部段可以扩展到单桩与其他功能部件的连接。例如，凸缘可用于将塔架连接到单桩或将过渡件连接到单桩。这是非常有利的，因为不需要灌浆连接，这节省了成本。
使用连接到单桩的L凸缘以将单桩驱动到地面中是已知的。为此，第一L凸缘连接到单桩上，而第二L凸缘连接到塔架上。所述第一L凸缘联接到所述单桩的顶表面，并且具有在所述凸缘的顶部处径向向内延伸的凸缘部分，该凸缘部分具有用于将所述第一L凸缘紧固到所述第二L凸缘的孔。径向延伸应理解为在风力涡轮机的轴线的径向方向上的延伸。为了保护L凸缘的插孔不受驱动单元的冲击，驱动单元冲击凸缘所在的接触区域是平坦的，并且插孔设置在凸缘的内径向延伸部处的锥形区域处。这确保了明确限定的接触区域，并且因此力的传递集中在受控区域内。
在与单桩连接的凸缘处限定了驱动单元的砧撞击的接触区域，以确保在将单桩驱动到土壤中时不会损坏结构。这通过撞击凸缘表面的与塔架壳和单桩壳对准的部分（即凸缘的外半径）来实现。因此，在将凸缘连接到互补凸缘的插孔存在的地方径向向内延伸的凸缘部分不受驱动单元的冲击的影响，并且不会发生插孔的损坏。当驱动单元撞击接触区域时，力从驱动单元垂直地传递经过与单桩壳对准的凸缘部分到达单桩。
对于新开发的较重的海上风力涡轮机，由于上述原因，L凸缘连接不能支撑涡轮机的高负载。这个问题的解决方案是使用能够支撑较高负载的凸缘，例如X凸缘和XL凸缘。然而，现有技术中已知的X凸缘和XL凸缘在与塔架壳和单桩壳对准的区域中（即在驱动单元撞击凸缘的区域中）具有插孔的孔口，如果驱动单元撞击插孔，则这导致插孔的损坏。因此，在不对这些凸缘进行进一步修改的情况下，使用X凸缘和XL凸缘将单桩驱动进入地面内是不可能的，因为在没有预先修改这种类型的凸缘以使其适于被锤击的情况下，现有技术中已知的锤击L凸缘的方法不适用于锤击X凸缘和XL凸缘。锤击该区域将损坏孔口，并阻碍螺柱或其他紧固件插入插孔中并正确地紧固。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的抵抗驱动单元冲击的凸缘，该凸缘还能够支撑新一代风力涡轮机的高负载。
这通过根据权利要求1所述的联接组件、根据权利要求14所述的连接到所述联接组件的风力涡轮机的塔架的塔架端部、以及根据权利要求15所述的将风力涡轮机的单桩驱动到地面中的方法来实现。
根据本发明的用于将风力涡轮机的塔架或过渡件连接到单桩的联接组件包括构造成连接到所述单桩的第一联接部件和构造成连接到所述第一联接部件的第二联接部件。第一联接部件包括第一环形连接面和倾斜的第一插孔，第一插孔被构造成由紧固件插入。第二联接部件具有构造成邻接第一联接部件的第一环形连接面的第二环形连接面。第二联接部件还包括构造成由紧固件插入的倾斜的第二插孔。
第一联接部件可被构造为适于连接到互补凸缘的凸缘，该互补凸缘是第二联接部件。第一联接部件的凸缘具有第一环形连接面，该第一环形连接面将抵靠互补凸缘的第二环形连接面。
根据本发明，第一环形连接面包括接触区域和负载传递区域。接触区域是第一环形连接面的如下区域，在该区域中，在单桩的安装期间，驱动单元撞击第一联接部件以将单桩驱动到地面中。负载传递区域是第一环形连接面的如下区域，在该区域中，负载从第二联接部件传递至第一联接部件。接触区域是第一环形连接面的与负载传递区域不同的区域。
具有不同于负载传递区域的接触区域的优点在于，驱动单元具有明确限定的区域，在该区域中，驱动单元撞击凸缘以将单桩驱动到地面中。
由于第一插孔开口可能被驱动单元损坏，从而使得第一联接部件到第二联接部件的紧固复杂化，所以要避免驱动单元对任何第一插孔开口的冲击。有利地，接触区域与任何插孔开口相距一定距离。
根据本发明的优选实施例，第一联接部件的第一插孔位于第一环形连接面的负载传递区域处。这是有利的，因为驱动单元仅冲击接触区域，该接触区域是不同于负载传递区域的区域。因此，第一插孔不会被驱动单元损坏。
根据本发明的另一优选实施例，第一环形连接面具有包括形成插孔圆的第一插孔的倾斜开口的环形布置的主圆和包括形成另一插孔圆的第一插孔的倾斜开口的环形布置的次圆，主圆和次圆处于距风力涡轮机的轴线的不同半径处。有利地，所述主圆的第一插孔和所述次圆的第一插孔交替分布，以形成X凸缘和XL凸缘的X孔口特征。
第一联接部件的倾斜开口从第一环形连接面延伸到第一联接部件的主体中。类似地，第二联接部件的倾斜开口从第二环形连接面延伸到第二联接部件的主体中。倾斜插孔的优点在于，结合有效地在联接组件的主要部分内完成。这意味着负载通过联接组件更有效地传递。相反，传统L凸缘的连接在凸缘的内径向延伸部处，该内径向延伸部远离与塔架壳或单桩壳对准的凸缘的主要部分，使得负载路径偏移，从而导致更大的弯曲力矩。
根据优选实施例，主圆和次圆的第一插孔是盲孔和通孔的交替。盲孔终止于第一联接部件的主体中。通孔一直延伸穿过第一联接部件的主体。换句话说，在主圆和次圆中的每隔一个的开口是倾斜的通孔，并且其他开口是倾斜的盲孔。
类似地，第二联接部件的与第一联接部件的第一插孔相对应的第二插孔也是盲孔和通孔的交替，使得紧固件被引入通过第一联接部件的通孔和第二联接部件的盲孔，并且反之亦然。换句话说，第一联接部件的盲孔与第二联接部件的通孔对准，并且第一联接部件的通孔与第二联接部件的盲孔对准。这允许形成X凸缘和XL凸缘的X孔口特征。
根据本发明的优选实施例，第一环形连接面具有至少两个负载传递区域，接触区域径向地定位在两个负载传递区域之间。在径向的情况下，其意味着从风力涡轮机的轴线或从单桩的轴线的径向方向，风力涡轮机的轴线和单桩的轴线是相同的轴线。这是有利的，因为可以避免由具有单个负载传递区域导致的弯曲力矩，因为两个负载传递区域将负载传递分布在第一环形连接面的表面上。由于一个负载传递区域在第一环形连接面的外径向区域中，而另一个负载传递区域在第一环形连接面的内径向区域中，因此负载可以从第二联接部件至第一联接部件最佳地分布。
根据本发明的优选实施例，第一插孔的主圆在外径向负载传递区域处，且第一插孔的次圆在内径向负载传递区域处。这允许最佳地分配负载并保护第一插孔免受驱动单元的影响。
根据本发明的另一优选实施例，第一联接部件和/或第二联接部件由多个部件形成。
将联接组件分成不同的部件或分成具有不同高度的部件具有的优点在于，第一联接部件与第二联接部件的连接表面可选择成具有远离第一联接部件的第一插孔开口的限定的接触区域。相反，如果联接组件具有带有相同高度的单件式第一联接部件和单件式第二联接部件，则两个联接部件的分开将在联接组件的中间，并且由于插孔的X形布置，接触区域将正好落在第一插孔的开口上，这应当被避免，以便在将单桩驱动到地面中时不损坏第一插孔。
根据本发明的另一优选实施例，所述接触区域与所述连接区域对准，在所述连接区域处，所述第一联接部件连接至所述单桩。因此，所述驱动单元冲击与所述单桩壳对准的区域，并且所述负载被垂直地传递以将所述单桩驱动到地面中。这避免了在将单桩驱动到地面中时在凸缘处和在单桩处具有弯曲力矩。此外，驱动单元的冲击力可以直接且垂直地传递到凸缘颈部的圆角和传递到单桩，从而避免可能导致第一联接部件的损坏的振动和倾斜。
根据本发明的另一优选实施例，接触区域不被构造成支撑风力涡轮机的负载。接触区域也没有被构造成支撑联接组件的紧固件的预加载。为此，负载传递区域可构造成支撑风力涡轮机的负载和/或支撑联接组件的紧固件的预负载。
驱动单元在接触区域上的撞击导致陡峭的不平坦表面，并且导致在单桩的驱动之后接触区域的变形。由于不能预见在驱动之后接触区域将看起来如何，所以第二联接部件的互补表面将不能最佳地邻接接触区域，从而导致在驱动单桩之后的较差的负载传递。因此，被构造用于驱动单元接触的特定区域和被构造用于风力涡轮机的负载传递的不同的特定区域可以解决这个问题。
根据本发明的优选实施例，第一环形连接面在接触区域处具有被构造成被驱动单元撞击的隆起。这允许明确限定的接触区域，在该接触区域处，驱动单元就位并且撞击第一联接部件以驱动单桩。此外，第一联接部件的主体不受驱动单元的撞击的影响，因为接触表面的变形发生在隆起处。因此，保护第一联接部件的主体免受驱动单元的冲击。
根据本发明的另一优选实施例，第一环形连接面具有倾斜表面，以保护第一插孔不被驱动单元损坏。为此，驱动单元在倾斜表面与平坦表面之间的拐角处撞击第一环形连接面的平坦表面，并且第一插孔不受变形的影响。此外，倾斜表面使得能够在与单桩壳和与第一联接部件的凸缘颈部的圆角对准的第一环形连接面的平坦表面处限定接触区域，使得驱动单元在第一环形连接面的平坦表面上的撞击通过第一联接部件的主体在凸缘颈部的圆角上垂直地传递到单桩。这导致明确限定的笔直负载路径。倾斜角度应当足够大，使得在单桩的驱动期间倾斜表面不与驱动单元接触。
使用隆起或倾斜表面也有利于驱动单元冲击的更有效的能量传递和损坏第一联接部件的凸缘的风险更小。在没有这些特征的情况下，驱动单元的冲击力可引起过度的振动和倾斜，这可能导致第一联接部件的损坏，尤其是在凸缘颈部的圆角周围。
根据本发明的另一优选实施例，倾斜表面从接触区域径向向内定位。如果第一联接部件具有在第一环形连接面的平坦区域处的第一插孔的倾斜开口的主圆和在第一环形连接面的倾斜区域处的第一插孔的倾斜开口的次圆，则这是特别有利的。如果驱动单元的砧具有比主圆的直径小的外径，则主圆不受驱动单元的冲击的影响。此外，由于次圆设置在第一环形连接面的倾斜表面处，所以次圆也被保护免受冲击。
根据本发明的另一优选实施例，倾斜表面是构造成支撑风力涡轮机的负载和/或支撑联接组件的紧固件的预加载的负载传递区域。此外，如果倾斜表面以及平坦表面的不是接触区域的部分都是负载传递区域，则可以避免弯曲力矩，因为两个负载传递区域将负载传递分布在第一环形连接面的表面上，并且负载可以从第二联接部件最优地分布到第一联接部件。
倾斜表面的在倾斜表面与第一环形连接面的平坦表面之间的拐角附近的区域也可能由于驱动单元对在拐角处的平坦表面上的撞击而被部分地损坏。因此，倾斜表面的靠近拐角的区域可能不适合作为构造成支撑风力涡轮机的负载和/或支撑联接组件的紧固件的预加载的负载传递区域。然而，倾斜表面的其余部分、并且特别是倾斜表面的包含不在倾斜表面与第一环形连接面的平坦表面之间的拐角附近的第一插孔的部分可以是构造成支撑风力涡轮机的负载和/或支撑联接组件的紧固件的预加载的负载传递区域。
根据本发明的另一优选实施例，第二联接部件还包括与接触区域对准的凹部。该凹部允许将第一联接部件与第二联接部件联接，而不必将第一联接部件的隆起压靠第二联接部件。
根据本发明的另一优选实施例，在接触区域处在第一联接部件和第二联接部件之间存在间隙。有利地，当第一联接部件和第二联接部件联接在一起时，在第一联接部件的隆起和第二联接部件的凹部之间存在间隙。驱动单元在接触区域上的撞击导致不平坦的表面和变形，例如接触区域的陡峭的拐角或峰或接触区域上的隆起。由于在驱动单桩之后接触区域的这种陡峭的不平坦表面，接触区域随后不适于支撑风力涡轮机的负载和/或支撑联接组件的紧固件的预加载。通过具有足够宽的公差以在第一联接部件的隆起和第二联接部件的凹部之间形成间隙，可以避免接触区域和第二环形连接面之间的接触，从而避免由于将该表面压靠接触区域的变形而引起的第二环形连接面的损坏。
两个部件之间的间隙不是必要特征，在接触区域和第二环形连接面之间可能存在接触。然而，接触区域不适于支撑和传递风力涡轮机的负载。为了传递负载，第一环形连接面具有与接触区域不同的区域，该接触区域是负载传递区域。
根据本发明的另一优选实施例，第二联接部件还包括构造成保护第二插孔的腔室。可以在紧固件紧固在第二联接部件处的区域的一些部分中钻出所述室，以保护第二插孔。使用的优点在于，在接触区域和第二联接部件之间存在足够的空间以避免第二联接部件的任何损坏。另外，紧固件可以更容易地插入和紧固。
根据本发明的另一优选实施例，过渡件连接到联接组件的第二联接部件，所述第二联接部件具有构造成与联接组件的第一联接部件的第一环形连接面邻接的第二环形连接面，并且所述第二联接部件还包括构造成供紧固件插入的倾斜的第二插孔。
根据本发明的另一优选实施例，塔架的塔架端部连接到过渡件上。所述过渡件连接到联接组件的第二联接部件，所述第二联接部件具有第二环形连接面，所述第二环形连接面构造成邻接联接组件的第一联接部件的第一环形连接面，并且所述第二联接部件还包括倾斜的第二插孔，所述第二插孔构造成由紧固件插入。
本发明的又一方面涉及一种连接到联接组件的第二联接部件的风力涡轮机塔架的塔架端部，所述第二联接部件具有第二环形连接面，该第二环形连接面构造成与联接组件的第一联接部件的第一环形连接面邻接，并且所述第二联接部件还包括构造成由紧固件插入的倾斜的第二插孔。
本发明的另一方面涉及一种将风力涡轮机的单桩驱动到地面中的方法，所述单桩的顶端连接到所述联接组件的第一联接部件，所述方法包括以下步骤：将所述驱动单元定位在所述第一联接部件的接触区域上，以及使所述驱动单元撞击所述第一联接部件的接触区域以将所述单桩驱动到地面中。
附图说明
为了便于理解本发明的特征并且作为本说明书的组成部分，附上一些具有说明性而非限制性的性质的附图，在这些附图上示出了以下内容：
图1示出了海上风力涡轮机的透视图。
图2示出了根据本发明的实施例的使用驱动单元和第一联接部件将单桩驱动到地面中。
图3示出了根据本发明的实施例的使用驱动单元和第一联接部件将单桩驱动到地面中。
图4至图8示出了根据本发明的不同实施例的联接组件。
图9示出图8的联接组件的接触区域的放大图IX。
图10示出了图8的联接组件的第一联接部件的透视图。
图11示出了图8的联接组件的第二联接部件的透视图。
图12示出了根据本发明的另一实施例的联接组件。
图13示出了图12的联接组件的接触区域的放大图XIII。
图14示出了根据本发明的另一实施例的使用驱动单元和第一联接部件将单桩驱动到地面中。
图15至图18示出了根据本发明的另外的不同实施例的联接组件。
图19至图22示出了根据本发明的另一实施例的联接组件。
图23示出了图19至图22的联接组件的第二联接部件的透视图。
具体实施方式
图1示出了安装在海上风电场中的风力涡轮机30的透视图。风力涡轮机15包括连接到布置在机舱33内的发电机(未示出)的毂。该毂包括三个风力涡轮机叶片34。机舱33布置在风力涡轮机30的塔架32的上端。塔架32包括多个塔架部段。塔架32直接安装在地基上，在这种情况下地基是单桩31。
图2和图3示出了在将风力涡轮机30安装在海上风电场中期间附接到单桩31 (未示出)的联接组件1的第一联接部件2的截面图，所述单桩由驱动单元20驱动到地面中。
驱动单元20包括锤21和砧22。第一联接部件2具有接触区域10，在该接触区域处，砧22接触所述第一联接部件2，并且将力从驱动单元20通过第一联接部件2传递到单桩31，以将单桩31驱动到地面中。为此，砧22定位在单桩31上方位于第一联接部件2的形成第一环形连接面4的顶表面上，该第一环形连接面随后用于将第二联接部件3联接到联接组件1的第一联接部件2。砧22的基部将锤21击的冲击均匀地分布在第一环形连接面4的接触区域10上。
砧22对任何一个第一插孔6开口的冲击都是要避免的，因为第一插孔6开口可能被驱动单元20损坏，从而使得通过紧固件9将第一联接部件2紧固到第二联接部件3变得复杂。为了实现这一点，接触区域10与任何一个第一插孔6开口都有足够宽的距离。另外，来自驱动单元20的力应该垂直地传递，以确保在将单桩31驱动到土壤中时结构不被损坏。因此，接触区域10与单桩31壳对准，并且力从接触区域10直接地且垂直于单桩31地传递到第一联接部件2的凸缘颈部的圆角（fillet）上，以将单桩31驱动到地面中。
远离第一插孔6开口的限定的接触区域10可以通过在砧22的与接触区域10接触的区域处形成砧隆起来实现，如图2中所示。因此，砧22通过砧隆起直接安置在接触区域10上，并且仅在接触区域10处传递锤21的负载。通过砧隆起，避免了砧22与第一插孔6的接触。
替代地，远离第一插孔6开口的限定的接触区域10可以通过在第一联接部件2处形成隆起12来实现，如图3所示。在此，平的砧22仅在第一环形连接面4的隆起12处接触第一联接部件2，从而避免砧22在第一插孔6的开口处接触。
图4至图8示出了根据本发明的不同实施例的联接组件1。在这些图中，第一联接部件2由单个部件形成，而第二联接部件3由一个或多个部件形成，这取决于本发明的实施例。由多个部件形成的第二联接部件3对于制造过程是有利的，因为单个的部件可更容易地生产。
将联接组件1分成不同的部件或分成具有不同高度的部件具有进一步的优点，即第一联接部件2与第二联接部件3的连接表面可选择成具有远离第一联接部件2的第一插孔6开口的限定的接触区域10。如果这些图中所示的联接组件1具有带有相同高度的单件式第一联接部件2和单件式第二联接部件3，则两个联接部件2、3的分开将在联接组件1的中间，并且接触区域10将精确地落在第一插孔6的开口上，这应当被避免，以便在将单桩31驱动到地面中时不损坏第一插孔6。
因此，通过将第二联接部件3分成不同的部件或通过选择第一联接部件2和第二联接部件3的不同高度，图4至图8中所示的本发明的每个实施例具有远离第一插孔6的开口的接触区域10。
在图4和图5中，联接组件1被分成两个不相等的部件，所述部件是第一联接部件2和第二联接部件3。
在图6和图7中，联接组件1被分成三个不相等的部件，其中两个部件形成第二联接部件3，并且其中一个部件形成第一联接部件2。例如，在图7中，第二联接部件3由上凸缘件和中间环形成。
在图8中，联接组件1被分成四个不相等的部件，其中三个形成第二连接部件3，并且其中一个形成第一连接部件2。第二连接部件3由两个形状相似的环形部件以及形状与第一连接部件2相似但没有隆起12的一上凸缘部件构成，因为该部件不被驱动单元20碰到。通过具有相似的部件，生产成本较低。例如，可以为第二联接部件3的中间环形件制造两个相同的环，然后沿着表面对其中一个环钻孔以得到第二联接部件3的凹部13。
图9示出了第二联接部件3的第二环形连接面5邻接第一联接部件2的第一环形连接面4的区域IX的放大图，特别是接触区域10及其周围的视图。如这里可以看到的，在接触区域10处，在第一联接部件2的隆起12和第二联接部件3的凹部13之间存在小的间隙。在接触区域10中在两个联接部件2、3之间具有公差是有利的，因为在将单桩31驱动到地面中期间，当驱动单元20撞击在第一联接部件2的隆起12上时，第一联接部件2的隆起12将部分地变形。在隆起12上的这种撞击导致在隆起12上的接触区域10的诸如陡峭拐角或尖峰的变形。由于在单桩31的驱动之后接触区域10的这种陡峭的不平坦表面，接触区域10之后不适于支撑风力涡轮机30的负载和/或支撑联接组件1的紧固件9的预加载。通过具有足够宽的公差以在第一联接部件2的隆起12和第二联接部件3的凹部之间形成间隙，可以避免接触区域10和第二环形连接面5之间的接触，因此避免了由于将第二环形连接面5压靠在接触区域10的变形而导致的第二环形连接面5的损坏。
两个部件之间的间隙不是必要特征，在接触区域10和第二环形连接面5之间可能存在接触。然而，接触区域10不适于支撑和传递风力涡轮机30的负载。为了传递负载，第一环形连接面4具有与接触区域10不同的区域，该区域是负载传递区域11。
在图8的截面图中，负载传递区域11位于接触区域10的侧面。负载传递区域11是与接触区域10不同的区域。一旦联接组件1被联接，风力涡轮机30的负载通过第一环形连接面4的负载传递区域11从第二联接部件3传递至第一联接部件2。
图10示出了图8的联接组件1的第一联接部件2的透视图。形成接触区域10的隆起12是与负载传递区域11不同的区域。因此当将单桩31驱动到地面中时，驱动单元20仅在第一环形连接面4的接触区域10处接触隆起12。隆起12与每个插孔圆8的每个第一插孔6间隔开，以避免当驱动单元20撞击接触区域10时第一插孔6的损坏。
图11示出了图8中的联接组件1的第二联接部件3的透视图。第二联接部件3的第二环形连接面5被构造成在第一环形连接面4的负载传递区域11处邻接第一联接部件2的第一环形连接面4。第二联接部件3的第二插孔7对应于第一联接部件2的第一插孔6。
如图中可见，第一插孔6和第二插孔7是倾斜的插孔6、7，即具有倾斜开口的插孔6、7。倾斜开口从环形连接面4、5延伸到联接部件2、3的主体中。
在联接组件1的L部件处的孔和开口用于连接到中间结构，而不是用于将第二联接部件3紧固到第一联接部件2。中间结构是一种如下的装置，例如在联接部件2、3的运输期间被使用的保持结构或在安装期间被使用的提升接口，其不必需要是塔架32或联接组件1的元件。
图12和图13示出了根据本发明的另一实施例的联接组件1。在这种情况下，在第一联接部件2的接触区域10和第二联接部件3的第二环形连接面5之间没有间隙。图13特别地示出了图12的区域XIII的放大图。
为了避免第一插孔6的损坏，第一环形连接面4在从接触区域10径向向内的区域处具有倾斜表面15。倾斜角度θ应当足够以使得倾斜表面15在单桩31的驱动期间不与驱动单元20接触，如图14中所示。砧22具有比外部的第一插孔6的直径小的外径。因此，第一联接部件2的外部的第一插孔6被保护以防止驱动单元20的撞击。第一联接部件2的内部的第一插孔6也被保护，因为它们在不与驱动单元20接触的倾斜表面15处。
风力涡轮机30的负载由第一环形连接面4的外部部分（即从接触区域10径向向外的部分）处的负载传递区域11以及由第一环形连接面4的内部部分处的在倾斜表面15处的负载传递区域11传递。为此，第二联接部件3还具有与第一联接部件的倾斜表面15匹配的倾斜表面15。
图15至图18示出了根据本发明的另外的不同实施例的联接组件1。在图15中，向图12的实施例增加了凹部13，以避免由驱动单元20引起的接触区域10的变形损坏第二联接部件3的第二环形连接面5。在图16中，向图15的实施例中所示的第一联接部件2上增加了隆起12，以具有明确限定的接触区域10，在该接触区域处驱动单元20撞击第一联接部件2。在图17中，第一联接部件2没有隆起12，因此具有第一环形连接面4的平坦表面，并且第二联接部件3具有凹部13。图18示出了具有接触区域10的X凸缘，所述接触区域类似于图8的XL凸缘的接触区域。图8和图18之间的唯一区别在于图18不具有图8的XL凸缘的L部分，其用作设备的附接的接口。
图19至图23示出了根据本发明的另一实施例的联接组件1。在这些图中，联接组件1被分成四个不相等的部件，其中三个形成第二联接部件3，并且其中一个形成第一联接部件2。第二联接部件3由两个形状相似的环形部件以及形状与第一联接部件2相似但没有隆起12的一上凸缘部件形成，因为该部件没有被驱动单元20撞击。
因此，如在本发明的其他实施例中所见，第一联接部件2在接触区域10处具有隆起12。类似地，第二联接部件3具有凹部13。另外，第二联接部件3的每个环在紧固件9穿过联接组件1的区域中具有腔室14。这些腔室14可以钻出如图中所示的矩形形状或者钻出椭圆形形状，这取决于钻头的尺寸。
除了凹部13之外还使用腔室14的优点在于，在接触区域10和第二联接部件3之间具有足够的空间以避免第二联接部件3的任何损坏。另外，紧固件9可更容易地被插入和紧固。
腔室14的使用还可以扩展到具有倾斜表面15的实施例。
附图标记列表
1联接组件
2第一联接部件
3第二联接部件
4第一环形连接面
5第二环形连接面
6第一插孔
7第二插孔
8插孔圆
9紧固件
10接触区域
11负载传递区域
12隆起
13凹部
14腔室
15倾斜表面
20驱动单元
21锤
22砧
30风力涡轮机
31单桩
32塔架
33机舱
34叶片
θ倾斜角度。

Claims (15)

1.一种用于将风力涡轮机(30)的塔架(32)或过渡件连接至单桩(31)的联接组件(1)，所述联接组件包括构造成连接至所述单桩(31)的第一联接部件(2)和构造成连接至所述第一联接部件(2)的第二联接部件(3)，所述第一联接部件(2)包括第一环形连接面(4)和被构造成由紧固件(9)插入的倾斜的第一插孔(6)，所述第二联接部件(3)具有构造成邻接所述第一联接部件(2)的所述第一环形连接面(4)的第二环形连接面(5)，其中所述第二联接部件(3)还包括构造成由所述紧固件(9)插入的倾斜的第二插孔(7)，
其特征在于，所述第一环形连接面(4)包括接触区域(10)和负载传递区域(11)，所述接触区域(10)是所述第一环形连接面(4)的这种区域，在所述区域中，在所述单桩(31)的安装期间，驱动单元(20)撞击在所述第一联接部件(2)上以将所述单桩(31)驱动到地面中，所述负载传递区域(11)是所述第一环形连接面(4)的其中负载从所述第二联接部件(3)传递到所述第一联接部件(2)的区域，其中，所述接触区域(10)是所述第一环形连接面(4)的与所述负载传递区域(11)不同的区域。
2.根据权利要求1所述的联接组件(1)，其特征在于，所述第一环形连接面(4)具有至少两个负载传递区域(11)，所述接触区域(10)径向地定位在两个负载传递区域(11)之间。
3.根据权利要求1或2所述的联接组件(1)，其特征在于，所述第一联接部件(2)和/或所述第二联接部件(3)由多个部件形成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，所述接触区域(10)与其中所述第一联接部件(2)连接到所述单桩(31)的所述连接区域对准。
5.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，所述接触区域(10)不被构造成支撑所述风力涡轮机(30)的负载。
6.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，所述负载传递区域(11)被构造成支撑所述风力涡轮机(30)的负载。
7.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，所述第一环形连接面(4)在所述接触区域(10)处具有被构造成由所述驱动单元(20)撞击的隆起(12)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，所述第一环形连接面(4)具有倾斜表面(15)以保护所述第一插孔(6)不被所述驱动单元(20)损坏。
9.根据权利要求8所述的联接组件(1)，其特征在于，所述倾斜表面(15)从所述接触区域(10)径向向内定位。
10.根据权利要求8或9所述的联接组件(1)，其特征在于，所述倾斜表面(15)是构造成支撑所述风力涡轮机(30)的负载的负载传递区域(11)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，所述第二联接部件(3)还包括与所述接触区域(10)对准的凹部(13)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，当所述第二联接部件(3)连接至所述第一联接部件(2)时，在所述接触区域(10)处在所述第一联接部件(2)与所述第二联接部件(3)之间存在间隙。
13.根据前述权利要求中任一项所述的联接组件(1)，其特征在于，所述第二联接部件(3)还包括构造成保护所述第二插孔(7)的腔室(14)。
14.一种风力涡轮机(30)的塔架(32)的塔架端部，所述塔架端部连接到根据权利要求1至13中任一项所述的联接组件(1)的第二联接部件(3)。
15. 一种将风力涡轮机(30)的单桩(31)驱动到地面中的方法，所述单桩(31)的顶端连接到根据权利要求1至13中任一项所述的联接组件(1)的第一联接部件(2)，所述方法包括以下步骤：
-将所述驱动单元(20)定位在所述第一联接部件(2)的所述接触区域(10)上，以及
-使所述驱动单元(20)撞击在所述第一联接部件(2)的所述接触区域(10)上，以将所述单桩(31)驱动到所述地面中。
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