TW201410973A - 用於生產用於塔柱節段，特別是風力發電設施之塔柱節段之強化籠架的裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於生產用於塔柱節段，特別是風力發電設施之塔柱節段之強化籠架的裝置(1)。特定而言，該裝置(1)具有：一載架結構，其可驅動而繞一軸X旋轉；複數個桿，其相對於該軸X以平行或相互圓錐形會聚關係定向且較佳地圍繞該載架結構沿一周邊均勻分佈；其中該等桿中之每一者藉助於兩個或兩個以上輻條連接至該載架結構且在其遠離該載架結構之外側處具有經調適以接納強化材料之複數個凹部，各別複數個輻條根據桿之數目而配置於垂直於該軸X之一平面中，且該等輻條可由馬達構件在其長度上伸縮調整。

Description

用於生產用於塔柱節段，特別是風力發電設施之塔柱節段之強化籠架的裝置

本發明係關於一種用於生產用於塔柱節段之強化籠架之裝置。特定而言，其係關於一種用於生產用於風力發電設施之塔柱節段之強化籠架之裝置。

如尤其用於風力發電設施之塔柱通常具有一混凝土壁或一鋼筋混凝土壁。尤其在由於風力之影響而涉及最多塔柱之動態加載塔柱之情形中，將加固結構(所謂之強化籠架)額外提供於塔柱壁之內部中以改良穩定性。在彼情形中，一塔柱之構造以節段方式構成，換言之，一塔柱由待依次放置之複數個實質上環形塔柱節段組成。

在此等塔柱節段之生產中，首先生產強化籠架且然後將混凝土引入環繞其之出於彼目的而提供之模具中，且混凝土凝固。

在用於生產用於塔柱節段之強化籠架之習知裝置中，提供固持複數個桿(所謂之梳或耙)之一載架結構。彼等桿各自具有接納構件以用於接納鋼線，圍繞載架結構傳遞鋼線以形成環形元件。將藉由桿穩定之彼等環形元件繫緊至以與其正交關係延伸且以一弓形組態預成形之鋼元件，藉此產生一網格形式強化籠架。以一圓形移動圍繞一固定載架結構傳遞強化線或者(且此係較佳的)將其安置於一固定饋送器件中且由可驅動而旋轉之載架結構將其牽引出接納構件且由於載架結構 之旋轉移動而將其施加於圍繞該載架結構之一環形中。貫穿整個時間，由載架結構及桿藉助於在載架結構與桿之間延伸之複數個輻條穩定環形鋼線之形式。為將強化籠架自裝置移除，必須分別移除習知系統中之輻條或者必須個別地且人工地將穩定桿自鋼線鉤出。

儘管以彼方式操作之裝置通常提供滿意品質之強化籠架，但在彼情形中需要一高程度之人工工作(特別是用於自裝置釋放強化籠架)之事實被視為一缺點。

因此，本發明之目的係提供用於生產用於塔柱節段之強化籠架之一裝置，其准許以一較短時間生產相同或較高品質之強化籠架。

在本說明書之公開部分中所陳述之種類之一裝置中，本發明之基本目的藉助技術方案1之特徵達成。特定而言，本發明藉助用於生產用於塔柱節段，特別是風力發電設施之塔柱節段之強化籠架的一裝置達成其目的，該裝置包括：一載架結構，其可驅動而繞一軸X旋轉；複數個桿，其相對於該軸X以平行關係定向且較佳地圍繞該載架結構沿一周邊均勻分佈；其中：該等桿中之每一者藉助於兩個或兩個以上輻條連接至該載架結構且在其遠離該載架結構之外側處具有經調適以接納強化材料之複數個凹部，各別複數個輻條根據桿之數目而配置於垂直於該軸X之一平面中，且該等輻條可由馬達構件在其長度上伸縮調整。就彼而言，本發明提供，所有輻條之馬達化驅動使得其可在已實現強化籠架之生產之後在沒有人工干預之情況下縮回，換言之，該馬達化驅動使得可以使得可將該強化籠架向上移除出該裝置之一方式減小由該等輻條界定之直徑。彼解決方案同時提供另一顯著優點：由該等輻條界定之該直徑不僅可出於移除該強化籠架之目的而經減小，而且輻條長度之馬達化調整可用以在已經先於強化籠架生產之一時間處預定待生產之強化籠架之不同直徑。換言之，在同一個裝置之情況下，已經可僅由於馬達驅動來生產用於不同塔柱大小之塔柱節 段及不同塔柱高度之節段之強化籠架；風力發電設施之塔柱自地基沿罩殼之方向以一大致錐形組態會聚。在彼情形中，塔柱節段以一階梯式配置依次安置或-且此係較佳的-其係一圓錐形組態。因此，放置於現存塔柱節段頂部上之每一其他塔柱節段需要漸進減小之籠架直徑之一強化籠架。替代轉換裝置以處理各別直徑或者替代準備好針對每一個別塔柱節段直徑或用於每一塔柱節段之強化籠架直徑之裝置，本發明使得可在同一個裝置之情況下預定強化籠架之複數個不同直徑。在包括八個塔柱節段之風力發電設施之情形中，當使用此項技術之狀態中習知之裝置時，將需要總共八個不同工作站以用於生產八個不同強化籠架。本發明使得可減小用於生產強化籠架之裝置之數目，在此實例中減小至兩個。除生產強化籠架中之增加之時間效率外，彼亦提供在生產工程方面之一巨大節約潛能。

本發明之一有利發展提供，所有各別輻條之長度可在一平面中同步調整。彼達成兩項優點。一方面，一平面中所有各別輻條之同步調整確保彼平面中之該等輻條藉助其外端確保一圓形周邊。另一方面，此意指並非載架結構上之所有輻條皆固定於同一個長度下，而是一各別平面中之輻條係相同長度而一毗鄰平面中之輻條可係一不同長度，該不同長度又可針對對應平面中之所有輻條而分別同步調整。彼亦使得可生產圓錐形強化籠架，此關於風力發電設施之塔柱係尤其較佳的。

較佳地，該等輻條之長度可無段調整。就彼而言，以數毫米之級段(舉例而言，每步驟三至四毫米)對該等輻條之該長度之一調整亦視為無段的，考量到用於塔柱節段之強化籠架之大直徑，此亦係不言而喻的。

在本發明之一較佳實施例中，該裝置具有一中心驅動單元或用於每一輻條平面之一中心驅動單元，其經調適以用於該等各別輻條之 馬達調整且針對每一輻條將一傳動裝置耦合至該中心驅動單元，該傳動裝置可由該驅動單元同步驅動。根據本較佳實施例之第一替代方案，提供一單個驅動單元，其用於確保藉助於適合力傳動裝置部件同步驅動該裝置之所有輻條。根據本發明，該中心驅動單元之每一驅動移動導致該等輻條之長度之相同縱長量之一改變。彼機械施加同步可用以生產圓柱形強化籠架以及圓錐形錐形化強化籠架，只要輻條在其各別平面中被設定至與該各別平面相關之一基本長度即可。該等不同基本長度界定該錐形角度，此乃因其界定每一平面之一不同直徑。若所有平面中之輻條由中心驅動單元改變相同偏轉量，則彼由於所有平面已均勻改變而產生直徑之一改變，但其並不產生錐形角度之一改變。

根據本較佳實施例之第二替代方案，每一輻條平面可由其自己之驅動單元單獨地馬達驅動。以彼方式，各別平面中之輻條可彼此同步經調整，但與其他平面相比獨立地經調整。彼使得可生產具有不同錐形角度之強化籠架。

該較佳實施例之另一發展提供，該驅動單元具有包含一或多個齒輪之一軸件且藉助於滾子鏈將該等輻條之該等傳動裝置分別耦合至該軸件。在一較佳替代方案中，該驅動單元係一液壓驅動裝置且每一輻條具有一液壓致動活塞，可由該液壓驅動裝置藉助壓力作用於該液壓致動活塞上以進行長度調整。

在本發明之另一較佳發展中，該裝置具有一分散驅動系統以用於更具體而言以使得每一輻條具有其自己之驅動單元之一方式進行馬達化長度調整。較佳地，用於一平面中之所有輻條或用於所有輻條之該各別驅動裝置由一電子控制單元同步控制。由於大數目個個別驅動裝置而所涉及之裝置支出之增加由以下事實補償：不需要用於致動所有輻條之一中心驅動單元及一傳動裝置系統。至各別驅動單元之命令 之傳達可藉助於電子控制命令在一低複雜性及支出位準下同步實施，此乃因簡單技術習知構件可將相同控制命令同時傳達至所有驅動單元。

較佳地，根據本實施例，每一輻條具有一伸縮主軸驅動裝置、一磁性線性驅動裝置或一齒條驅動裝置。所有彼等驅動系統可有利地藉助於電子致動控制馬達操作。

在本發明之另一較佳實施例中，該電子控制單元經調適而以使得每一輻條平面在該等輻條之外端處界定一預定圓直徑之一方式致動該中心驅動單元或用於每一輻條平面之該驅動單元或該等分散驅動單元中之每一者。

在根據本發明之該裝置之另一較佳發展中，該等桿可藉由與所有輻條直至一各別輻條機械解耦而自其相對於該載架結構平行之位置或其相互圓錐形會聚位置中樞轉至相對於原始位置成角度之另一位置中。

進一步較佳地，該等桿藉助於一各別耦合部件固定至該等輻條，其中該等耦合部件經調適以用於該等桿沿該軸X之方向之樞轉移動且同時用於減小該等桿沿其配置之該周邊。在另一較佳實施例中，對於該等輻條之每一平面，兩個或兩個以上耦合部件且較佳地所有耦合部件可由馬達構件驅動以用於執行該樞轉移動。

在另一較佳實施例中，對於每一桿，該等耦合部件中之至少一者可藉助於一鎖定主體阻擋，其中該鎖定主體可較佳地藉助於樞轉移動而選擇性地移動至一鎖定位置或一釋放位置中。

尤其較佳地，該鎖定主體經調適以在該鎖定位置中圍繞該耦合部件弓形地延伸且關閉輻條與桿之間的一間隙，其中該鎖定主體之形狀經調適以對應於該間隙之彼形狀。

1‧‧‧裝置

3‧‧‧固定底板/固定平台

5‧‧‧旋轉可驅動平台/平台

7‧‧‧載架結構

9‧‧‧橫向支柱

11‧‧‧平面/最上平面/第一平面/上平面

13‧‧‧平面/第二平面

15‧‧‧平面/第三平面

17‧‧‧橫向支柱

19‧‧‧輻條

19a‧‧‧主體

19b‧‧‧伸縮元件/伸縮部件

19c‧‧‧主體

19d‧‧‧伸縮元件/伸縮部件

19'‧‧‧輻條

19"‧‧‧輻條

21‧‧‧橫向支柱

23‧‧‧殼體

25'‧‧‧箭頭/方向

25"‧‧‧箭頭/方向

27‧‧‧桿

27'‧‧‧桿/變化形式

28‧‧‧部分/點

29‧‧‧接納構件/凹部

31'‧‧‧耦合部件

31"‧‧‧耦合部件

33‧‧‧鎖定主體

35‧‧‧箭頭/方向

37‧‧‧第一齒面/齒面

39‧‧‧第二齒面/齒面

41‧‧‧第三齒面/齒面

43‧‧‧第四齒面/齒面

45‧‧‧支撐支柱

47‧‧‧支撐支柱

49‧‧‧分散驅動單元/驅動單元

51‧‧‧伸縮主軸驅動裝置/伸縮驅動裝置

53‧‧‧托架

d1‧‧‧齒面高度

d2‧‧‧齒面高度

d3‧‧‧齒面高度

d4‧‧‧齒面高度

R1'‧‧‧徑向間隔

R1‧‧‧半徑/徑向間隔

R2‧‧‧半徑

R3‧‧‧半徑

X‧‧‧軸/旋轉軸/垂直軸

α‧‧‧角度

在後文中藉助於較佳實施例以實例方式且參考附圖更詳細地闡述本發明，在附圖中：圖1展示本發明之一第一實施例中之裝置之一透視圖，圖2展示圖1之裝置之一側視圖，圖3展示展示來自圖2之一細節之一大致略圖，圖4展示另一實施例中之裝置之一細節之一透視圖，圖5及圖6展示本發明之另一實施例中之裝置之一部分之側視圖及剖面圖，圖7及圖8展示不同操作狀況下之根據本發明之另一實施例中之裝置之一詳細視圖，且圖9展示根據本發明之另一實施例中之裝置之一詳細透視圖。

圖1展示用於生產用於塔柱節段之強化籠架之一裝置之基本結構。裝置1具有一固定底板3，相對於該固定底板3配置有一旋轉可驅動平台5。較佳地，旋轉可驅動平台5支撐於固定底板3上。一載架結構7自平台5垂直延伸。各別複數個輻條19配置於載架結構7上之總共三個平面11、13及15中。輻條19自載架結構向外延伸。在所圖解說明之實施例中，輻條19(為圖式之清晰起見，其中僅一個由一參考編號表示)以一星狀組態定向。然而，應注意，其他定向亦係可能的，只要輻條之縱長調整導致圍繞該等輻條延伸之概念性界限之一改變之周邊即可。出於加固目的而藉助於橫向支柱17將最上平面11中之輻條連接在一起。出於加固目的而藉助於橫向支柱9將第二平面13(其配置於距第一平面11一間隔處)中之輻條連接在一起且出於加固目的而藉助於橫向支柱21將第三平面15(其經配置而與第二平面13間隔)中之輻條連接在一起。

圖2再次展示裝置1中呈相互疊加關係之不同平面11、13及15之配置。就此而言，術語平面並非用以表示輻條之嚴格幾何水平定向，而 是表示在建築結構中或在支撐框架上之類似不同平台之配置。然而，在圖1及圖2中所展示之實施例中，該等支柱實際實質上垂直於載架結構7之旋轉軸X而定向。

第一平面11中之輻條藉助於其徑向最外點而界定一半徑R1。第二平面13中之輻條類似地界定一半徑R2且第三平面15中之輻條類似地界定一半徑R3。圖2進一步展示在固定平台3下方提供一殼體23。用於載架結構7之驅動單元以及一中心驅動單元或用於控制複數個分散驅動單元之一電子控制單元較佳地配置於殼體23內(未展示)。

圖3展示來自圖2之裝置之一圖解拆分視圖。該視圖限制於配置於第一平面11中之一輻條19'及配置於第二平面13中之一輻條19"。

儘管在圖1及圖2中為更清晰地圖解說明載架結構及輻條配置亦已移除用於接納強化線之桿，但圖3以實例方式展示在安裝位置中之一桿27。在所圖解說明之位置中，桿27相對於垂直軸X成一角度α定向。當根據本發明將此應用至一裝置上之所有桿時，此意指該等桿朝向彼此圓錐形會聚。角度α可由輻條19'之一主體19a之不同長度及與其不同之輻條19"之主體19c之一長度預定。若輻條19'、19"之伸縮元件19b、19d完全縮回，則角度自輻條19'與19"沿軸X之方向相對於彼此之間隔及主體19a、19c之不同長度界定。另一選擇係，角度可藉由輻條19'之伸縮部件19b沿箭頭25'之方向位移與輻條19"之伸縮部件19d沿箭頭25"之方向位移之量不同之一量來調整。

如亦自圖3可見，桿27具有複數個接納構件29以用於導引強化線。藉助於各別平面11、13中之一耦合部件31'、31"將桿27以樞轉方式連接至輻條19'、19"之對應伸縮部件19b、19d。若裝置經設計以執行輻條19'、19"沿箭頭25'、25"之方向之彼此不同之縱長調整，則較佳地將用於接納耦合部件31'、31"之狹槽導軌提供於桿27中以慮及角度α之所得改變。

圖4展示根據本發明之裝置1之另一態樣，其參照以實例方式考量之平面11中之一輻條19'之實例。在輻條19'之一徑向外端處，耦合部件31'延伸於輻條19'外部。耦合部件31'在一部分28中以樞轉方式耦合至桿27。一間隙形成於輻條19'與桿27之間。間隙之寬度實質上對應於一鎖定主體33之寬度(沿徑向方向)。圖4中展示鎖定主體33在一釋放位置中。為防止耦合部件31'之一樞轉移動且因此固定桿相對於載架結構(未展示)之間隔，可將鎖定主體33移動出所圖解說明之釋放位置而至一鎖定位置中。在較佳實施例中，彼藉助於沿箭頭35之方向之一樞轉移動而完成。藉助樞轉移動將鎖定主體移動至與輻條19'及桿27接觸中。視情況提供一鎖定構件。視情況藉助於一控制馬達或一機械偏轉構件(例如一電纜線配置)實施樞轉移動。在鎖定位置中，接納構件29相對於載架結構7之旋轉軸X(參見圖2)之徑向間隔經固定且在裝置1之操作期間保持恆定，藉此確保強化籠架之均勻生產。

圖5及圖6展示具有凹部29之桿之一變化形式27'。作為一基礎，桿27'具有一細長四邊形主體，形成四個細長側，自該四個細長側延伸具有複數個凹部29之一各別齒面。在此情形中，一第一齒面37具有齒面高度d1。與彼齒面高度d1不同，第二齒面39具有不同於齒面高度d1之一齒面高度d2。一第三齒面41具有齒面高度d3，同時一第四齒面43具有齒面高度d4。齒面高度d1、d2、d3、d4彼此各不相同。桿27'可以如下之一方式耦合至裝置之輻條：使得四個齒面37、39、41、43中之一者背離載架結構7之旋轉軸X以使得僅使彼齒面與強化線嚙合。由於不同齒面高度，用於待接納之強化線之不同外部直徑或圓形周邊亦可藉助於可定位於四個不同角位置中之桿27'而預定。因此，桿27'准許強化籠架直徑在一窄範圍中之迅速調整而不必出於彼目的而明確實施用於輻條之馬達化縱長調整之驅動單元所作出之控制干預。

圖7展示本發明之一較佳實施例之另一細節，其以實例方式與一輻條19'有關。伸縮部件19b可自輻條19'之主體19a延伸一給定長度。耦合部件31'延伸出伸縮部件19b且在點28處耦合至桿27。在彼情形中，接納構件29界定自軸X(未展示)之一徑向間隔R1。在圖7中所展示之狀況中，裝置1安置於其中可接納或接納或已經接納強化線之一位置中。其中必須保證強化線之穩定之彼狀況在R1處恆定。在生產強化籠架之後，換言之，在將圓形強化線繫緊至額外加固元件之後，將裝置1轉換成如圖8中所展示之一狀況。在圖8之狀況中，向上樞轉耦合部件31'。相同移動亦由裝置之其他平面中之其他耦合部件(未展示)執行。因此，桿27經移動既(相對於圖8中之定向沿圖2之軸X之方向)向上又同時沿朝向軸X之一方向向內位移。接納構件29現在採取之相對於軸X之徑向間隔係R1'(其小於R1)。由於耦合部件之樞轉移動，自接納構件29釋放強化線且可自裝置1向上移除所生產之強化籠架。具有可樞轉耦合部件之輻條之設計組態係尤其有利的，此乃因強化籠架可迅速地自裝置1釋放而不必改變出於彼目的而由馬達構件藉由控制命令調整之輻條之長度。可藉助於單獨純機械致動將耦合部件樞轉出圖7中所展示之位置至圖8中所展示之位置中，同時輻條之長度保持不變。

最後，圖9展示涉及根據本發明之各種驅動概念之一者之本發明之另一實施例。圖9展示自上方至裝置1之上平面11傾斜之一視圖。輻條19'之伸縮部件19b可藉助主體19a內之一平移移動位移。一分散驅動單元49配置於每一輻條中以用於執行平移移動。在圖9中所展示之實例中，分散驅動單元49呈一伸縮主軸驅動裝置51之形式，一托架53藉助於該伸縮主軸驅動裝置51之致動而執行由一縱向槽導引之一平移移動。伸縮部件19b耦合至托架53且由於伸縮驅動裝置51之致動而由馬達構件移動出或移動進。支撐支柱45、47配置於複數個輻條上之左 側及右側處以用於側面地支撐及承載安裝力。

1‧‧‧裝置

3‧‧‧固定底板/固定平台

5‧‧‧旋轉可驅動平台/平台

7‧‧‧載架結構

9‧‧‧橫向支柱

11‧‧‧平面/最上平面/第一平面/上平面

13‧‧‧平面/第二平面

15‧‧‧平面/第三平面

17‧‧‧橫向支柱

19‧‧‧輻條

21‧‧‧橫向支柱

Claims (15)

1. 一種用於生產用於塔柱節段，特別是風力發電設施之塔柱節段之強化籠架的裝置(1)，其包括一載架結構(7)，其可驅動而繞一軸X旋轉，複數個桿(27、27')，其相對於該軸X以平行或相互圓錐形會聚關係定向且較佳地圍繞該載架結構(7)沿一周邊均勻分佈，其中該等桿中之每一者藉助於兩個或兩個以上輻條(19)連接至該載架結構且在其遠離該載架結構之外側處具有經調適以接納強化材料之複數個凹部(29)，各別複數個輻條根據桿之數目而配置於垂直於該軸X之一平面(11、13、15)中，且該等輻條可由馬達構件在其長度上伸縮調整。
2. 如請求項1之裝置(1)，其中所有各別輻條之該長度可在一平面中同步調整。
3. 如請求項1或請求項2之裝置(1)，其中該等輻條之該長度可無段調整。
4. 如請求項1或請求項2之裝置(1)，其包括用於該等輻條之馬達調整之一中心驅動單元或用於每一輻條平面之一中心驅動單元，針對每一輻條將一傳動裝置耦合至該中心驅動單元，該傳動裝置可由該驅動單元同步驅動。
5. 如請求項4之裝置(1)，其中該驅動單元具有包含一或多個齒輪之一軸件且該等輻條之該等傳動裝置藉助於滾子鏈分別耦合至該軸件。
6. 如請求項4之裝置(1)，其中該驅動單元係一液壓驅動裝置且每一 輻條具有一液壓致動活塞，可由該液壓驅動裝置藉助壓力作用於該液壓致動活塞上以進行長度調整。
7. 如請求項1或請求項2之裝置(1)，其包括一分散驅動系統以用於以使得每一輻條具有其自己之驅動單元(49)之一方式進行馬達長度調整。
8. 如請求項7之裝置(1)，其中用於一平面中之所有輻條之該各別驅動單元由一電子控制單元同步控制。
9. 如請求項7之裝置(1)，其中每一輻條具有一伸縮主軸驅動裝置(51)、一磁性線性驅動裝置或一齒條驅動裝置。
10. 如請求項1或請求項2之裝置(1)，其中該電子控制單元經調適而以使得每一輻條平面在該等輻條之外端處界定一預定圓直徑之一方式致動該中心驅動單元或用於每一輻條平面之該驅動單元或該等分散驅動單元中之每一者。
11. 如請求項1或請求項2之裝置(1)，其中該等桿可藉由與所有輻條直至一各別輻條解耦而自其相對於該載架結構平行之位置中摺疊至一成角度位置中。
12. 如請求項1或請求項2之裝置(1)，其中該等桿藉助於一各別耦合部件(31'、31")固定至該等輻條，其中該等耦合部件經調適以用於該等桿沿該軸X之方向之樞轉移動且同時用於減小該等桿沿其配置之該周邊。
13. 如請求項12之裝置(1)，其中對於該等輻條之每一平面，兩個或兩個以上耦合部件且較佳地所有耦合部件可由馬達構件驅動以用於執行該樞轉移動。
14. 如請求項12之裝置(1)，其中對於每一桿，至少一個耦合部件可藉助於一鎖定主體(33)阻擋，其中該鎖定主體可較佳地藉助於樞轉移動而選擇性地移動至一鎖定位置或一釋放位置中。
15. 如請求項14之裝置(1)，其中該鎖定主體經調適以在該鎖定位置中圍繞該耦合部件(31')弓形地延伸且關閉輻條(19')與桿(27)之間的一間隙。