CN117432587A - 用于使孔对准的装置 - Google Patents

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CN117432587A CN202310905610.5A CN202310905610A CN117432587A CN 117432587 A CN117432587 A CN 117432587A CN 202310905610 A CN202310905610 A CN 202310905610A CN 117432587 A CN117432587 A CN 117432587A
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Abstract

本公开涉及一种装置(100)，其构造用于使第一凸缘(130)的第一孔(131)与第二凸缘(140)的第二孔(141)对准。装置(100)包括基部(101)、从基部(101)延伸的轴(110)以及第一推动件(115)和第二推动件(116)。轴(110)构造成在缩回位置与延伸位置之间移动。在延伸位置的轴(110)从第一孔(131)延伸到第二孔(141)中。第一推动件(115)和第二推动件(116)还构造成从轴(110)沿径向向外移动，以对第一孔(131)和第二孔(141)的内壁施加压力。还提供用于使第一孔(130)和第二孔(140)对准的方法。

Description

用于使孔对准的装置
技术领域
本公开涉及用于使孔对准的装置。更准确地说，本公开涉及构造用于使相应凸缘的两个孔对准的装置。本公开进一步涉及用于使两个凸缘对准并且将一个凸缘与另一凸缘连结的方法和系统，并且具体地，涉及用于将塔架区段的凸缘连结于另一塔架区段的凸缘的方法和系统。本公开进一步涉及连结风力涡轮塔架的塔架区段的凸缘。
背景技术
现代风力涡轮通常用于将电供应到电网中。该类型的风力涡轮大体上包括塔架和布置在塔架上的转子。典型地包括毂和多个叶片的转子设置成在风对叶片的影响下旋转。该旋转生成转矩，该转矩一般通过转子轴直接地(“直接驱动”或“无齿轮”)或通过使用变速箱来传送至发电机。以该方式，发电机产生可供应至电网的电。
风力涡轮在近几十年中迅速发展，具有大小增大的明显趋势。由风力涡轮生成的功率与转子扫掠面积成比例，并且因此与叶片长度的平方成比例。因此，使用较高的塔架和较长的叶片，目的在于从风提取更多的能量，导致较高的发电量。多年来大小的增大导致作用在风力涡轮构件上的负载的显著增加，并且对包括除了别的以外的机械、电气、材料和土木工程的大范围学科提出新挑战。
现代高风力涡轮具有构造成耐受增加的负载的大型管状塔架。为此，管状塔架可以以具有较厚的壁和较大的直径的基本上管状的区段制造。在一些情况下，管状区段可由附接于彼此的若干节段制成。这些较大的构件还导致更加复杂和昂贵的组装过程。尽管塔架区段可在本文中大体上描述为管状的，但是应当清楚的是，塔架区段可为基本上圆柱形的(具有恒定的直径或恒定的截面尺寸)，或圆锥形的，其中塔架区段的下端部处的直径或截面尺寸大于在区段的上端部处的直径或截面尺寸。
典型地，塔架区段可由混凝土或钢制成。区段可包括底部端部处的凸缘(用于连结于下塔架区段或地基)和区段的上端部处的凸缘(用于连结于较高的塔架区段或偏航轴承)。这些凸缘可与诸如螺柱、螺栓或杆的紧固件组合，以实现相邻塔架区段之间的牢固连接。为了进一步便于塔架的安装过程，重要的是保持基本上圆形截面的管状区段，因此与管状区段对应部分的几何形状相配，其中它们将连接。因此，用于将一个凸缘连结于另一个凸缘的紧固件的孔可与另一凸缘上的孔更好地对准。正确对准可减小紧固件中的应力。
不管生成具有圆形截面的管状区段的制造努力，长期储存可由于塔架区段的自重而导致作用在区段上的大且持续的力。实际上，发现，区段本身的重力可导致圆形区段(包括凸缘)的椭圆化。
塔架区段的变形可导致失准。这不仅可导致紧固件上的增加的张力，而且可妨碍塔架安装过程，延长其时间并且使其更加昂贵。
通常，重型移动式起重机用于架设包括预制管状区段的风力涡轮。该类型的移动式起重机为相对昂贵的；因此，感兴趣的是减少这些起重机用于特定风力涡轮的时间。此外，由于健康和安全原因，故用于架设风力涡轮的已知方法在安装随后区段时，大体上要求塔架内侧的人员的存在。因此，远程地易于风力涡轮管状区段的安装的装置和相关联的方法还在本领域中受到欢迎。
本公开提供至少部分地克服前述缺点中的一些的方法和系统。
发明内容
在本公开的方面，提供一种用于使第一凸缘的第一孔与第二凸缘的第二孔对准的装置。装置包括基部、从基部延伸的轴，以及第一推动件和第二推动件。轴构造成在缩回位置与延伸位置之间移动。轴从第一孔延伸到第二孔中而在延伸位置。此外，当轴在延伸位置时，第一推动件和第二推动件构造成分别定位在第一孔和第二孔中。第一推动件和第二推动件还构造成从轴沿径向向外移动，以分别对第一孔和第二孔的内壁施加压力。
根据该方面，装置包括构造成定位在第一孔和第二孔中的第一推动件和第二推动件的事实可提供凸缘的第一孔和第二孔的精确对准。实际上，第一推动件和第二推动件还使装置相对于第一孔和第二孔对准，并且因此不需要装置与第一孔之间的预对准。因此，即，在架设风力涡轮塔架结构时，极大简化联接凸缘。这导致安装期间的时间减少，并且允许远程且方便的对准过程。
在另一方面，公开一种用于使第一凸缘的第一孔与第二凸缘的第二孔对准的方法。方法包括将装置的基部附接于第一凸缘，使得装置的轴延伸到第一凸缘的第一孔中。装置的轴包括第一推动件和第二推动件。此外，方法包括使轴延伸穿过第一孔且到第二孔中，使得第一推动件定位在第一孔内侧，并且第二推动件定位在第二孔内侧。方法还包括使第一推动件和第二推动件从轴沿径向向外移动，使得第一推动件和第二推动件分别对第一孔和第二孔的内壁施加压力。
根据该附加方面，可改进两个凸缘之间的对准。轴可移动到第一孔和第二孔中，即使这些孔可不完全对准，即，孔之间的重叠应当大于轴的厚度。此外，可借助于第一推动件和第二推动件来增强对准。还可改进来自第一凸缘的孔与来自第二凸缘的对应孔之间的对准，并且因此可简化联接过程，并且可减少总体安装时间。
因此，当该装置和该方法用于风力涡轮构件的安装时，起重机或任何其它提升装备的使用可比先前的方法更有效，并且组装过程可因此为较快且较便宜的。
技术方案1.一种用于使第一凸缘的第一孔与第二凸缘的第二孔对准的方法，所述方法包括：
将装置的基部附接于所述第一凸缘，使得所述装置的轴延伸到所述第一凸缘的所述第一孔中，其中所述轴包括第一推动件和第二推动件；
使所述轴延伸穿过所述第一孔且到所述第二孔中，使得所述第一推动件定位在所述第一孔内侧，并且所述第二推动件定位在所述第二孔内侧；以及
使所述第一推动件和所述第二推动件从所述轴沿径向向外移动以分别压靠所述第一孔的内侧和所述第二孔的内侧，以使所述第一孔与所述第二孔对准。
技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
使所述装置的所述轴缩回，使得所述第一凸缘与所述轴之间的相对运动大于所述第二凸缘与所述轴之间的相对运动。
技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中，使所述装置的所述轴缩回包括使所述第一推动件沿所述第一孔的所述内壁或沿所述轴滑动。
技术方案4.根据技术方案1至技术方案3中的任何所述的方法，其中，所述第一凸缘为风力涡轮塔架的上塔架区段的下安装凸缘，并且所述第二凸缘为所述风力涡轮塔架的下塔架区段的上安装凸缘。
技术方案5.根据技术方案1至技术方案4中的任何所述的方法，其中，所述第一孔和第二孔为定心孔，并且所述第一凸缘和所述第二凸缘进一步包括紧固孔。
技术方案6.根据技术方案4或技术方案5中的任何所述的方法，所述方法进一步包括：
使用提升装备将上塔架区段提起和基本上定位在所述下塔架区段的顶部上，使得所述下塔架区段的所述上安装凸缘与所述上塔架区段的所述下安装凸缘基本上对准，以及在所述提升装备基本上支承所述上塔架区段的同时，执行使所述轴延伸以及使所述第一推动件和所述第二推动件移动。
技术方案7.根据技术方案6所述的方法，所述方法进一步包括一旦所述装置使所述第一孔与所述第二孔对准，则移除所述提升装备，并且所述方法进一步包括随后将所述第一凸缘和所述第二凸缘紧固在一起。
技术方案8.根据技术方案6或技术方案7所述的方法，其中，在提起所述上塔架区段之前，所述对准装置附接于所述上塔架区段。
技术方案9.一种用于使第一凸缘的第一孔与第二凸缘的第二孔对准的装置，所述装置包括：
基部；
从所述基部延伸的轴；以及
第一推动件和第二推动件，其中
所述轴构造成在缩回位置与延伸位置之间移动，所述轴从所述第一孔延伸到所述第二孔中而在所述延伸位置，
当所述轴在所述延伸位置时，所述第一推动件构造成定位在所述第一孔中，并且所述第二推动件构造成定位在所述第二孔中，并且其中
所述第一推动件和所述第二推动件构造成从所述轴沿径向向外移动，以分别对所述第一孔和所述第二孔的内壁施加压力。
技术方案10.根据技术方案9所述的装置，其中，所述第一推动件进一步构造成沿所述第一孔的所述内壁滑动，并且所述第二推动件构造成当所述轴从所述延伸位置朝向所述缩回位置移动时，相对于所述第二孔的所述内壁基本上固定，使得促进所述第一凸缘与所述第二凸缘之间的相对运动。
技术方案11.根据技术方案9或技术方案10中的任何所述的装置，其中，所述第一推动件进一步构造成沿所述轴滑动，并且所述第二推动件构造成当所述轴从所述延伸位置朝向所述缩回位置移动时，相对于所述第二孔的所述内壁基本上固定，使得促进所述第一凸缘与所述第二凸缘之间的相对运动。
技术方案12.根据技术方案9至技术方案11中的任何所述的装置，其中，所述第一推动件和所述第二推动件包括外表面，并且其中所述第一推动件的所述外表面与所述第一孔的所述内壁之间的摩擦系数小于所述第二推动件的所述外表面与所述第二孔的所述内壁之间的摩擦系数。
技术方案13.根据技术方案9至技术方案12中的任何所述的装置，其中，所述基部包括用于将所述装置附接于所述第一凸缘的边沿。
技术方案14.根据技术方案9至技术方案13中的任何所述的装置，其中，所述第一推动件和所述第二推动件中的至少一个包括一对直径上相对的楔形物。
技术方案15.根据技术方案9至技术方案14中的任何所述的装置，其中，所述基部包括致动器组件，以致动所述轴以及所述第一推动件和所述第二推动件中的至少一个。
遍及本公开，用语“对准”应当理解为将两个或更多个构件排成一条线。例如，两个或更多个孔可通过使孔中的每个的中心点或中心轴线排成一条线来对准。在一些实例中，孔可类似地定形状和大小，并且对准因此实现孔基本上彼此相配。
在公开中，推动件可看作是适合于主动或被动地朝向孔的内侧表面施加压力的任何元件。推动件可构造为一个或多个夹具、楔形物或其它合适的元件。
遍及该公开，用语“摩擦系数”应当理解为抵抗接触的两个表面的运动的摩擦力与将两个表面压在一起的法向力的比率。除非另有说明，否则使用的摩擦系数指静摩擦系数，即，在开始两个表面之间的相对运动之前的摩擦系数。当提及“低摩擦材料”和“高摩擦材料”时，应当理解，这些用语指材料，对于该材料，关于宽范围的材料的产生的摩擦系数为大体上低的(即，低于0.5)或高的(即，高于0.5)。
本公开的实施例的另外的目的、优点和特征对本领域技术人员而言在审阅说明书后将变得显而易见，或者可通过实践来学习。
附图说明
图1示意性地示出风力涡轮的一个实例的透视图；
图2示出风力涡轮的毂和机舱的实例；
图3示意性地示出架设的风力涡轮塔架的截面，其中根据本公开的装置在凸缘处；
图4示意性地示出两个凸缘的截面视图，其中根据本公开的示例装置在第一位置；
图5示意性地示出两个凸缘的截面视图，其中根据本公开的示例装置在第二位置；
图6示意性地示出两个凸缘的截面视图，其中根据本公开的示例装置在第三位置；
图7示出使第一凸缘的第一孔与第二凸缘的第二孔对准的方法的实例的流程图；
图8示出用于架设包括多于一个塔架区段的风力涡轮塔架的方法的实例的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。每个实例经由阐释，而不是作为限制提供。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在本公开中作出各种改型和变型，而不脱离教导的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的部分的特征可与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，意图是，本公开覆盖如归入所附权利要求和它们的等同物的范围内的此类改型和变型。
图1是风力涡轮10的实例的透视图。在实例中，风力涡轮10是横轴式风力涡轮。备选地，风力涡轮10可为竖轴式风力涡轮。在实例中，风力涡轮10包括从地面12上的支承系统14延伸的塔架15、安装在塔架15上的机舱16，以及联接于机舱16的转子18。转子18包括可旋转毂20，以及联接于毂20并且从毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。在实例中，转子18具有三个转子叶片22。在备选实施例中，转子18包括多于或少于三个转子叶片22。塔架15可由管状钢制作以在支承系统14与机舱16之间限定腔(图1中未示出)。在备选实施例中，塔架15是具有任何合适高度的任何合适类型的塔架。根据备选方案，塔架可为包括由混凝土制成的部分和管状钢部分的混合塔架。此外，塔架可为部分或完全的格构式塔架。
转子叶片22围绕毂20间隔，以便于使转子18旋转，以使得动能能够从风转换成可用的机械能，并且随后转换成电能。转子叶片22通过在多个负载传递区域26处将叶片根部部分24联接于毂20而匹配至毂20。负载传递区域26可具有毂负载传递区域和叶片负载传递区域(两者未在图1中示出)。关于转子叶片22引起的负载经由负载传递区域26传递至毂20。
在实例中，转子叶片22可具有范围从约15米(m)到约90m或更大的长度。转子叶片22可具有使得风力涡轮10能够如本文中描述地起作用的任何合适的长度。例如，叶片长度的非限制性实例包括20m或更小、37m、48.7m、50.2m、52.2m或大于91m的长度。在风从风向28撞击转子叶片22时，转子18围绕转子轴线30旋转。在转子叶片22旋转并且经受离心力时，转子叶片22还经受各种力和力矩。就此而言，转子叶片22可从中性位置或非偏转位置偏转和/或旋转至偏转位置。
此外，转子叶片22的桨距角(即，确定转子叶片22相对于风向的定向的角度)可由桨距系统32改变，以通过调整至少一个转子叶片22相对于风矢量的角位置来控制负载和由风力涡轮10生成的功率。示出转子叶片22的桨距轴线34。在风力涡轮10的操作期间，桨距系统32可特别地改变转子叶片22的桨距角，使得转子叶片(的部分)的迎角减小，这便于减小转速和/或便于转子18的失速。
在实例中，每个转子叶片22的叶片桨距由风力涡轮控制器36或由桨距控制系统80单独地控制。备选地，所有转子叶片22的叶片桨距可由所述控制系统同时控制。
此外，在实例中，在风向28改变时，机舱16的偏航方向可围绕偏航轴线38旋转以使转子叶片22相对于风向28定位。
在实例中，风力涡轮控制器36示出为居中在机舱16内，然而，风力涡轮控制器36可为遍及风力涡轮10的分布式系统、在支承系统14上、在风场内和/或在远程控制中心处。风力涡轮控制器36包括配置成执行本文中描述的方法和/或步骤的处理器40。此外，本文中描述的其它构件中的许多包括处理器。
如本文中使用的，用语“处理器”不限于本领域中称为计算机的集成电路，而是广泛地指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路，并且这些用语在本文中可互换地使用。应当理解，处理器和/或控制系统还可包括存储器、输入通道和/或输出通道。
图2是风力涡轮10的部分的放大截面视图。在实例中，风力涡轮10包括机舱16和可旋转地联接于机舱16的转子18。更具体地，转子18的毂20由主轴44、变速箱46、高速轴48和联接件50可旋转地联接于定位在机舱16内的电动发电机42。在实例中，主轴44与机舱16的纵向轴线(未示出)至少部分同轴地设置。主轴44的旋转驱动变速箱46，变速箱46随后通过将转子18和主轴44的相对慢的旋转移动转化成高速轴48的相对快的旋转移动来驱动高速轴48。后者借助于联接件50连接于发电机42用于生成电能。此外，变压器90和/或合适的电子器件、开关和/或逆变器可布置在机舱16中，以便将由发电机42生成的具有400V至1000V之间的电压的电能变换成具有中压(10-35千伏)的电能。所述电能经由功率线缆从机舱16传导到塔架15中。
变速箱46、发电机42和变压器90可由机舱16的主支承结构框架支承，该主支承结构框架可选地实施为主框架52。变速箱46可包括变速箱壳体，其由一个或多个转矩臂103连接于主框架52。在实例中，机舱16还包括主前支承轴承60和主后支承轴承62。此外，发电机42可由分离支承装置54安装于主框架52，特别地以便防止发电机42的振动引入到主框架52中并且由此引起噪声发射源。
任选地，主框架52构造成承载由转子18和机舱16的构件的重量以及由风和旋转负载引起的全部负载，并且还将这些负载引入到风力涡轮10的塔架15中。转子轴44、发电机42、变速箱46、高速轴48、联接件50和任何相关联的紧固、支承和/或装固装置(包括但不限于支承件52以及前支承轴承60和后支承轴承62)有时被称为传动系64。
在一些实例中，风力涡轮可为不具有变速箱46的直接驱动式风力涡轮。在直接驱动式风力涡轮中，发电机42以与转子18相同的转速操作。因此，它们大体上具有比在具有变速箱46的风力涡轮中使用的发电机大得多的直径，用于提供与具有变速箱的风力涡轮相似的量的功率。
机舱16还可包括偏航驱动机构56，其可用于使机舱16旋转并且由此还使转子18围绕偏航轴线38旋转，以控制转子叶片22相对于风向28的视角。
为了使机舱16相对于风向28适当地定位，机舱16还可包括至少一个气象测量系统58，其可包括风向标和风速计。气象测量系统58可向风力涡轮控制器36提供信息，该信息可包括风向28和/或风速。在实例中，桨距系统32至少部分地布置为毂20中的桨距组件66。桨距组件66包括一个或多个桨距驱动系统68和至少一个传感器70。每个桨距驱动系统68联接于相应的转子叶片22(图1中示出)，用于沿桨距轴线34调节转子叶片22的桨距角。图2中示出三个桨距驱动系统68中的仅一个。
在实例中，桨距组件66包括至少一个桨距轴承72，其联接于毂20和相应的转子叶片22(图1中示出)，用于使相应的转子叶片22围绕桨距轴线34旋转。桨距驱动系统68包括桨距驱动马达74、桨距驱动变速箱76和桨距驱动小齿轮78。桨距驱动马达74联接于桨距驱动变速箱76，使得桨距驱动马达74向桨距驱动变速箱76施加机械力。桨距驱动变速箱76联接于桨距驱动小齿轮78，使得桨距驱动小齿轮78由桨距驱动变速箱76旋转。桨距轴承72联接于桨距驱动小齿轮78，使得桨距驱动小齿轮78的旋转引起桨距轴承72的旋转。
桨距驱动系统68联接于风力涡轮控制器36，用于在接收到来自风力涡轮控制器36的一个或多个信号时调整转子叶片22的桨距角。在实例中，桨距驱动马达74是使得桨距组件66能够如本文中描述地起作用的、由电功率和/或液压系统驱动的任何合适的马达。备选地，桨距组件66可包括任何合适的结构、构造、布置和/或构件，诸如但不限于液压缸、弹簧和/或伺服机构。在某些实施例中，桨距驱动马达74由从毂20的转动惯量和/或将能量供应至风力涡轮10的构件的储存能量源(未示出)提取的能量驱动。
桨距组件66还可包括一个或多个桨距控制系统80，用于在特定优先情形的情况下和/或在转子18超速期间，根据来自风力涡轮控制器36的控制信号控制桨距驱动系统68。在实例中，桨距组件66包括至少一个桨距控制系统80，其通信地耦合于相应桨距驱动系统68，用于独立于风力涡轮控制器36控制桨距驱动系统68。在实例中，桨距控制系统80耦合于桨距驱动系统68和传感器70。在风力涡轮10的正常操作期间，风力涡轮控制器36可控制桨距驱动系统68以调整转子叶片22的桨距角。
根据实施例，例如包括电池和电容器的功率发电机84布置在毂20处或毂20内，并且联接于传感器70、桨距控制系统80和桨距驱动系统68以向这些构件提供功率源。在实例中，功率发电机84在风力涡轮10的操作期间向桨距组件66提供持续的功率源。在备选实施例中，功率发电机84仅在风力涡轮10的电功率损失事件期间向桨距组件66提供功率。电功率损失事件可包括电网损失或骤降、风力涡轮10的电气系统的故障和/或风力涡轮控制器36的失效。在电功率损失事件期间，功率发电机84操作成向桨距组件66提供电功率，使得桨距组件66可在电功率损失事件期间操作。
在实例中，桨距驱动系统68、传感器70、桨距控制系统80、线缆和功率发电机84均定位在由毂20的内表面88限定的腔86中。在备选实施例中，所述构件相对于毂20的外顶板表面定位，并且可直接地或间接地联接于外顶板表面。
图3示出架设的风力涡轮塔架15的示意性截面视图。特别地，图3示出包括安装凸缘130，140的圆锥形形状的两个塔架区段151，152。在实例中，上塔架区段151包括下安装凸缘130，其与下塔架区段152的上安装凸缘140基本上对准。在示意性截面视图中示出构造用于使安装凸缘的孔对准的两个装置100，但是其它数量的装置100可用于该目的。此外，装置100可与其它类型的塔架区段一起使用，诸如具有带有基本上恒定直径的圆形截面的塔架区段。注意，为了简单起见，图3中的切割表面不以斜线示出。
图4至图6更详细地示出图3中示出的装置100的工作原理。
图4示出两个凸缘的示意性截面视图，其中根据本公开的实例的装置100在第一位置。装置100构造用于使第一凸缘130的第一孔131与第二凸缘140的第二孔141对准。装置100包括基部101、从基部101延伸的轴110以及第一推动件115和第二推动件116。轴110构造成在缩回位置与延伸位置之间移动。在延伸位置的轴110从第一孔131延伸到第二孔141中。此外，当轴110在延伸位置时，第一推动件115和第二推动件116构造成分别定位在第一孔131和第二孔141中。第一推动件115和第二推动件116还构造成从轴110沿径向向外移动，以分别对第一孔131和第二孔141的内壁施加压力。将关于图5和图6更详细地论述该方面。
基部101可附接于第一凸缘130。因此，在一些实例中，基部101可包括紧固元件以将基部101与第一凸缘130连接。紧固元件可为螺纹元件、夹持元件或其它元件。
如可在图4的实例中看见的，当推动件115，116不被促动时，即，在轴110插入到第一孔131和第二孔141中之前和期间，推动件115，116可至少部分地位于轴110内侧。因此，轴110的直径减小，并且其允许在孔131，141之间的相对大失准的情况下插入。在图4中，装置在延伸位置，即，轴110至少部分地引入在第一孔131和第二孔141中。
注意的是，本实例中的基部101在图4中示意性地示出。基部101可不同地定形状和尺寸，即，其可定尺寸成使得其内包括其它装置构件。例如，基部101可包括用于将装置附接于第一凸缘130的边沿。在实例中，边沿可具有显著大于轴的截面的截面，以使装置100在凸缘130上方的稳定性被增强。在一些实例中，基部101可包括致动器组件，以致动轴110以及第一推动件115和第二推动件116中的至少一个。
在实例中，致动器组件可包括气动致动器、液压致动器、电动致动器、步进马达、旋转致动器或致动器组合中的一个或多个。例如，致动器组件可包括气动或液压致动器，以使轴110在缩回位置与延伸位置之间移动。此外，在实例中，致动器组件可包括另一致动器，其使本体沿轴纵向地移位，以使第一推动件115和第二推动件116抵靠相应孔131，141的内壁移动。
在实例中，设备100可包括接收器或接收器单元和控制器。接收器单元可配置成接收遥控信号。接收器单元可配置成从遥控装置接收信号。所述装置可为用于使例如凸缘的第三孔和第四孔对准的其它装置。另外，所述装置可为其它类型的装置，诸如主控制器或用于向操作者传输信息的相间装置。此外，控制器可配置成根据接收到的信号来操作致动器组件。
图5是两个凸缘的示意性截面视图，其中根据图4的实例的装置在第二位置。在图5中，第一推动件115和第二推动件116从轴110沿径向向外移动。推动件115，116接触孔131，141的内壁，并且对相应的第一孔131和第二孔141的内壁施加压力。因此，当推动件115，116被促动时，轴110与孔131，141的内壁之间的径向间隙改变，并且孔131，141对准。在一些实例中，当轴110和孔131，141是圆柱形时，推动件115，116可在孔131，141的内壁与轴110的外表面之间产生近似一致的径向间隙。
此外，图5示出推动件115，116可为多个楔形物。推动件具体可为一对直径上相对的元件，诸如楔形物。在其它实例中，推动件可包括一对基本上半圆形的构件或其它元件。推动件115，116(即，楔形物)可连接于先前公开的致动器组件。因此，当径向移动时，推动件115，116可克服源自凸缘130，140的重量以及凸缘与相邻元件的摩擦的阻力。在实例中，推动件115，116和相关联的致动器可构造成引起它们作用在其上方的凸缘130，140的局部变形。因此，如先前公开的，推动件115，116可使第一孔131和第二孔141成功地对准。
如可在图5中看见地，一旦推动件115，116被布置，相应凸缘130，140的第一孔131和第二孔141将对准。
推动件115，116可由具有高机械性能的材料制成，即，具有足够的强度以克服凸缘的侧向阻力(即，使凸缘侧向地移动)，或克服可发生的凸缘的一定水平的椭圆化，并且任选地不引起塑性变形。在实例中，推动件115，116可由金属或金属合金(即，不锈钢)制成。
图6是两个凸缘的示意性截面视图，其中根据本公开的示例装置在第三位置。如图6中所示，两个凸缘130，140接触。这可通过使轴110从延伸位置至少部分地移动至缩回位置来实现。在示出的实例中，轴110移动至缩回位置，即，拉到基部101中。此外，第一推动件115可构造成当轴100从延伸位置朝向缩回位置移动时，沿第一孔131的内壁滑动。另外，第二推动件116可构造成相对于第二孔141的内壁基本上固定。因此，促进第一凸缘130(可滑动地联接于第一推动件116和轴110)与第二凸缘140(牢固地联接于第二推动件116和轴110)之间的相对运动。因此，凸缘可以以该方式装固于彼此。
在实例中，第一凸缘130可为上塔架区段151的安装凸缘，并且第二凸缘140可为下塔架区段152的安装凸缘。如图3中所示，在塔架架设期间，上塔架区段151可由起重机(未示出)或任何其它类型的提升装备保持。接着，当(多个)装置100的轴110从安装凸缘130，140中的一个的第一孔延伸至安装凸缘130，140中的另一个的另一个孔，并且安装凸缘130，140基本上对准(并且任选地装固，如图6中所示)时，可移除起重机。因此，可在不使用起重机的情况下完成凸缘130，140的紧固。可在塔架架设期间使用的任何其它提升装备也同理适用。
在另一实例中，第一推动件115可构造成当轴100从延伸位置朝向缩回位置移动时沿轴110滑动。此外，第二推动件116可构造成相对于第二孔141的内壁基本上固定。因此，促进第一凸缘130(可滑动地联接于轴110)与第二凸缘140(牢固地联接于轴110)之间的相对运动。
为了促进第一凸缘130与第二凸缘140之间的相对运动，第一孔131的内壁的表面与第一推动件115的外表面之间的摩擦系数可低于第二孔141的内壁的表面与第二推动件116之间的摩擦系数。在实例中，第一孔131的内壁的表面与第一推动件115的外表面之间的摩擦系数可低于0.5，具体地低于0.35，并且更具体地低于0.2。这可通过为第一孔131的内壁和第一推动件115选择合适的材料对、通过使用合适的材料或专用外皮或涂层来覆盖接触表面，或通过包括润滑来实现。例如，第一推动件115可由不锈钢制成，具有聚乙烯或聚四氟乙烯(PTFE)的外皮，并且第一孔131的内壁可由不锈钢制成。材料的该组合将导致0.2与0.1之间的近似摩擦系数。此外，低摩擦材料(即，具有关于宽范围的材料的低摩擦系数的材料)的使用可用于第一推动件115和第一孔131中的至少一个。另外，第一孔131的内壁和第一推动件115的外表面可处理成使得实现相对光滑的完成表面。此外，材料的这些和其它组合可与液体或固体润滑(诸如，除了别的以外的植物油、矿物油、合成液体润滑剂、石墨、二硫化钼或氮化硼)组合使用。
在实例中，为了促进第二推动件116与第二孔141的内壁之间的牢固接触点，这些元件之间的摩擦系数可高于0.7，具体地高于0.8并且更具体地高于1。如先前论述的，这可通过选择合适的材料对来实现。例如，用于两种元件的钢或铝合金。此外，高摩擦材料(即，具有关于宽范围的材料的高摩擦系数的材料)的使用可用于第二推动件116和第二孔141中的至少一个。另外，可在第二孔141的内壁与第二推动件116之间经历的总摩擦还可通过完成的不规则表面(即，粗糙壁)、具有锯齿状表面的推动件或其它来增强。
在本公开的另一方面中，公开方法400。方法400适合于使第一凸缘130的第一孔131与第二凸缘140的第二孔141对准。图7中示意性地示出方法400。
方法400包括，在框401处，将装置100的基部101附接于第一凸缘130，使得装置100的轴110延伸到第一凸缘130的第一孔131中，其中轴110包括第一推动件115和第二推动件116。
方法400还包括，在框402处，使轴110延伸穿过第一孔131到第二孔141中，使得第一推动件115定位在第一孔131内侧，并且第二推动件116定位在第二孔141内侧。
方法400包括，在框403处，使第一推动件115和第二推动件116从轴110沿径向向外移动以分别压靠第一孔131和第二孔141的内侧。该步骤允许使第一孔131与第二孔141对准。
在实例中，方法400可包括使装置100的轴110缩回，使得第一凸缘130与轴110之间的相对运动大于第二凸缘140与轴110之间的相对运动。如关于图6论述的，这可通过第一推动件115相对于轴110或第一孔131的内壁的滑动来实现。
此外，在实例中，方法400可包括将第一凸缘130与第二凸缘140紧固在一起。
在这方面，方法400中的第一凸缘130可为风力涡轮塔架15的第一塔架区段151的下安装凸缘，并且第二凸缘140可为风力涡轮塔架15的第二塔架区段152的上安装凸缘。该示例构造在图3中示出。
在一些实例中，方法400可进一步包括将第一塔架区段151提起在第二塔架区段152上方，并且使用附接于第一塔架区段151或第二塔架区段152的相机系统使第一塔架区段151相对于第二塔架区段152定位。因此，装置100可从相机系统接收包括信息的信号，以使轴110从缩回位置移动至延伸位置，并且反之亦然。
在实例中，第一孔131和第二孔141可为定心孔，并且第一凸缘130和第二凸缘140可进一步包括紧固孔。
在另一方面，公开一种用于架设包括多个塔架区段151，152的风力涡轮塔架15的方法500。方法500的每个塔架区段151，152包括至少一个安装凸缘130，140。方法500包括，在框501处，将上塔架区段151基本上定位在下塔架区段152的顶部上，使得下塔架区段152的上安装凸缘140与上塔架区段151的下安装凸缘130基本上对准，其中相应塔架区段152，151的下安装凸缘140和上安装凸缘130中的一个承载具有轴110的对准装置100，并且轴110包括第一推动件115和第二推动件116。此外，方法500包括，在框502处，使对准装置100的轴110延伸穿过上安装凸缘130或下安装凸缘140中的一个的第一孔130到上安装凸缘130或下安装凸缘140中的另一个的第二孔140中，使得第一推动件115定位在第一孔131内侧，并且第二推动件116定位在第二孔141内侧。
方法500还包括，在框503处，使第一推动件115和第二推动件116沿径向向外移动以分别压靠第一孔131的内侧和第二孔141的内侧，以使第一孔131与第二孔141对准。
由于对准过程相对简单，方法500减少风力涡轮塔架区段的安装期间的时间；可在储存期间经受几何改变的凸缘130，140可容易地重合而无需操作员在场。此外，该方法500还允许减少起重机在每个塔架区段连接期间花费的时间，并且因此减少组装过程的总体成本。
在实例中，框501处的定位步骤包括利用诸如起重机的提升装备来提升上塔架区段151，其中在起重机基本上支承上塔架区段151的同时，执行使轴110延伸502以及使第一推动件115和第二推动件116沿径向向外移动503。
在一些实例中，方法500可包括一旦装置100使第一孔131与第二孔141对准，则移除起重机。在另外的实例中，方法500可进一步包括将上安装凸缘130和下安装凸缘140紧固在一起。紧固安装凸缘可在起重机不再提升塔架区段之后发生。
在实例中，在塔架区段的凸缘被迫彼此接触之后，可移除关于起重机的连接。即，在使装置的轴缩回，使得第一凸缘与轴之间的相对运动大于第二凸缘与轴之间的相对运动之后。
在实例中，在提起上塔架区段151之前，对准装置100附接于上塔架区段151。注意，装置100可附接于上凸缘(从下方)或附接于下凸缘(从上方)，这取决于关于相邻塔架区段的安装偏好。
在一些实例中，在提起上塔架区段151之前，相机系统可附接于上塔架区段151。相机系统可用于帮助使上塔架区段151相对于相邻塔架区段定位。例如，其可用于帮助使上塔架区段151相对于下塔架区段152定位和/或使上塔架区段151相对于可随后定位在上塔架区段151上方的塔架区段定位。
注意，装置100的所有特征可包括在适合于使第一凸缘130的第一孔131与第二凸缘140的第二孔141对准的方法400，500中，并且反之亦然。
该书面的描述使用实例以公开教导(包括优选实施例)，并且还使本领域技术人员能够实践教导(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。可授予专利权的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果此类其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则此类其它实例意图在权利要求的范围内。来自描述的各种实施例的方面以及各个此类方面的其它已知等同物可由本领域技术人员混合和相配，以构成根据本申请的原理的附加实施例和技术。如果与附图有关的附图标记放在权利要求的括号中，则它们仅用于试图增加权利要求的可理解性，并且不应解释为限制权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种用于使第一凸缘(130)的第一孔(131)与第二凸缘(140)的第二孔(141)对准的方法(400)，所述方法(400)包括：
将装置(100)的基部(101)附接(401)于所述第一凸缘(130)，使得所述装置(100)的轴(110)延伸到所述第一凸缘(131)的所述第一孔(131)中，其中所述轴(110)包括第一推动件(115)和第二推动件(116)；
使所述轴(110)延伸(402)穿过所述第一孔(131)且到所述第二孔(141)中，使得所述第一推动件(115)定位在所述第一孔(130)内侧，并且所述第二推动件(116)定位在所述第二孔(141)内侧；以及
使所述第一推动件(115)和所述第二推动件(116)从所述轴(110)沿径向向外移动(403)以分别压靠所述第一孔(131)的内侧和所述第二孔(141)的内侧，以使所述第一孔(131)与所述第二孔(141)对准。
2.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，所述方法(400)进一步包括：
使所述装置(100)的所述轴(110)缩回，使得所述第一凸缘(130)与所述轴(110)之间的相对运动大于所述第二凸缘(140)与所述轴(110)之间的相对运动。
3.根据权利要求2所述的方法(400)，其中，使所述装置(100)的所述轴(110)缩回包括使所述第一推动件(115)沿所述第一孔(131)的所述内壁或沿所述轴(110)滑动。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任何所述的方法(400)，其中，所述第一凸缘(130)为风力涡轮塔架(15)的上塔架区段(151)的下安装凸缘，并且所述第二凸缘(140)为所述风力涡轮塔架(15)的下塔架区段(152)的上安装凸缘。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任何所述的方法(400)，其中，所述第一孔(131)和第二孔(141)为定心孔，并且所述第一凸缘(130)和所述第二凸缘(140)进一步包括紧固孔。
6.根据权利要求4或权利要求5中的任何所述的方法(400)，所述方法进一步包括：
使用提升装备将上塔架区段(151)提起和基本上定位在所述下塔架区段(152)的顶部上，使得所述下塔架区段(152)的所述上安装凸缘(140)与所述上塔架区段(151)的所述下安装凸缘(130)基本上对准，以及在所述提升装备基本上支承所述上塔架区段(151)的同时，执行使所述轴(110)延伸(402)以及使所述第一推动件(115)和所述第二推动件(116)移动(403)。
7.根据权利要求6所述的方法(400)，所述方法进一步包括一旦所述装置(100)使所述第一孔(131)与所述第二孔(141)对准，则移除所述提升装备，并且所述方法进一步包括随后将所述第一凸缘(130)和所述第二凸缘(140)紧固在一起。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，在提起所述上塔架区段之前，所述对准装置附接于所述上塔架区段。
9.一种用于使第一凸缘(130)的第一孔(131)与第二凸缘(140)的第二孔(141)对准的装置(100)，所述装置(100)包括：
基部(101)；
从所述基部(101)延伸的轴(110)；以及
第一推动件(115)和第二推动件(116)，其中
所述轴(110)构造成在缩回位置与延伸位置之间移动，所述轴(110)从所述第一孔(131)延伸到所述第二孔(141)中而在所述延伸位置，
当所述轴(110)在所述延伸位置时，所述第一推动件(115)构造成定位在所述第一孔(131)中，并且所述第二推动件(116)构造成定位在所述第二孔(141)中，并且其中
所述第一推动件(115)和所述第二推动件(116)构造成从所述轴(110)沿径向向外移动，以分别对所述第一孔(131)和所述第二孔(141)的内壁施加压力。
10.根据权利要求9所述的装置(100)，其中，所述第一推动件(115)进一步构造成沿所述第一孔(131)的所述内壁滑动，并且所述第二推动件(116)构造成当所述轴(110)从所述延伸位置朝向所述缩回位置移动时，相对于所述第二孔(141)的所述内壁基本上固定，使得促进所述第一凸缘(130)与所述第二凸缘(140)之间的相对运动。
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