连接风轮机塔架片段用的对准工具、系统以及方法技术方案

本申请涉及一种用于使风轮机塔架的柱形分段的相邻片段的纵向边缘连接用的一对竖直凸缘对准的对准工具(200)，并且涉及利用一个以上这样的对准工具(200)的系统以及方法。所述对准工具包括：安装装置(202)，该安装装置用于使所述对准工具连接至所述塔架片段的竖直凸缘的一部分；以及纵向对准头(204)，该纵向对准头用于使所述竖直凸缘与相邻塔架片段的相对的竖直凸缘对准。所述对准头(204)包括前部(218)，该前部沿向前方向从所述安装装置(202)延伸，所述前部(218)包括下引导面(222)，在连接相邻塔架片段的过程中，当使所述竖直凸缘彼此靠拢时所述下引导面(222)适于抵接所述相对的竖直凸缘的顶部引导边缘或者抵接安装在所述竖直凸缘上的支架或者工具的顶部引导边缘并且在所述相对的竖直凸缘、支架或工具的所述顶部引导边缘上引导所述对准头(204)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及在构建风轮机塔架的过程中用于连接风轮机塔架片段的对准系统以及对准工具，并且涉及用于对准风轮机塔架的相邻片段的方法。可以通过建立更多的风电场或者建立每个风轮机能够产生更多能量的风电场两种方式来满足对风能的日益增长的需求。每个风轮机产生更多能量需要具有较大发电机的风轮机，这转而需要较大的叶片以捕获来自外来风的更多能量。这样的风轮机还需要更宽更高的塔架以支撑叶片、机舱以及其他部件。现代风轮机塔架的日益增大的物理尺寸导致难以将塔架从制造场所运输至待构建风轮机的装设场所。如果风轮机塔架或风轮机塔架的各分段通过道路运输尤其如此，例如在卡车的拖车上运输，对其他道路使用者会造成潜在的干扰。因此，可以以在装设场所组装成塔架的一系列预制零件的形式运输风轮机塔架。虽然预制零件的使用使运输容易些，但是由于需要移动并且操纵的零部件的量较大，额外的间接费用加之于预运输以及组装过程上。2003年3月19日提交的WO2004/083633A1的专利申请中描述了这样的塔架，特此通过援引结合此申请。而且，由于个别的制造过程中的变动，预制部分不能总是如可能期望的那样容易地配合在一起，导致构建场所的劳动力更密集。此外，预制零件可能需要组装成从较宽的基部朝顶部变细成较小的直径的塔架。这意味着，预制零件的物理尺寸可能彼此不同，并且因此需要较复杂的操纵及运输。风轮机塔架可以由借助栓接或者焊接接头结合在一起的多个钢壳构建成。所述多个钢壳的截面是圆形的，并且可以具有这样的直径，用在塔架的基部处的壳的直径较大并且用在顶部的片段的直径较小。这使塔架呈具有较宽基部的锥形形状，从而提供强壮得足以支撑机舱以及容纳在机舱内的部件并抵抗来自风以及转子叶片的侧向力的结构。往往在塔架生产场所制造钢壳，并且例如通过焊接使这些钢壳与塔架的柱形分段结合到一起以用于运输至构建场所或者装设场所。壳也可以是截头圆锥形形状。塔架的柱形分段可因此由多个钢壳组成。如2003年3月19日提交的WO2004/083633A1(特此通过援引结合该申请)中描述的，塔架的柱形分段可切割成片段以易于运输。可能在陆地与海两者上运输。片段借助沿片段的内部定位于片段的竖直边缘处的竖直凸缘而彼此固定以形成塔架分段。相邻片段的凸缘可以利用插入穿过凸缘中的螺栓孔的螺栓结合。凸缘还附接至柱形分段的开放端的周围，从而塔架分段上下叠置地安装后就可以结合在一起。类似地，相邻片段及分段的凸缘利用插入穿过凸缘中的螺栓孔的螺栓结合。一旦圆筒形塔架分段组装成塔架，附接至柱形分段的开放端的凸缘将水平取向，并且将结合至相邻分段上的相应凸缘。在使用中，内部纵向凸缘将竖直取向。因此，术语“水平凸缘”与“竖直凸缘”在本文中用于使两种类型的凸缘相互区别。首先形成完整的塔架分段随后将柱形分段切割成片段的过程有助于塔架片段在装设场所重新组装时合适地配合在一起。因此，此技术与单独制造单个片段然后首次在装设场所将单个片段组装成柱形分段的方法形成对照。当塔架片段重新组装成柱形分段时，塔架片段的纵向边缘沿设置在塔架分段的内部上的竖直凸缘结合。另选的是，可以将塔架片段制造成单独的零件，而不是由完整的塔架分段切割出塔架片段。术语“竖直”关于凸缘的使用是表示一旦安置在塔架中凸缘的取向，因此不意图以限制的方式关于生产或者组装的方法使用。如下文将解释的，当凸缘水平放置时会更便于进行操纵与重新组装过程。设置在塔架片段的内部上的各个竖直凸缘通常会设置有多个沿凸缘的长度的间隔开的孔，这些孔用于接纳螺栓紧固件以将竖直凸缘连接至相邻片段的相应的凸缘。在重新组装方法中，相邻塔架片段必须聚拢到一起使得竖直凸缘相互对准，多个孔彼此相向地大体对准而使得多个螺栓可以穿过凸缘的孔以使凸缘相互连接。竖直凸缘通常会焊接到塔架片段的内侧上，并且竖直凸缘可以由若干连接起来的分段形成。因此，竖直凸缘不可能沿全长完全平直，这会使凸缘更难以对准。竖直凸缘与塔架片段通常也会因部件的大尺寸以及重量而至少轻度变形。而且，塔架片段的大尺寸可能使得相邻塔架片段难以以能足以使凸缘对准的足够的精度聚拢到一起。如果竖直凸缘不对准，凸缘中的相应连接孔不会相互处于同一水平面，并且因此不能将连接螺栓安装在孔中。因此，期望提供这样的系统以及方法，该系统及方法用于在塔架片段的重新组装过程中便于竖直凸缘对准，使得更精确并且更有效地实施相邻凸缘的连接。进一步期望能够提供这样的系统以及方法，该系统以及方法确保对塔架片段的竖直凸缘或者塔架片段本身的损害最小。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供用于形成风轮机塔架的柱形分段的风轮机塔架片段，所述柱形分段由多个塔架片段沿各自的纵向边缘连接而构建成，其中，所述塔架片段包括位于所述塔架片段的内部上邻近纵向边缘的第一竖直凸缘，并且所述塔架片段还包括安装在所述第一竖直凸缘上的对准工具，该对准工具用于在连接相邻塔架片段以形成所述柱形分段的过程中使所述塔架片段的所述第一竖直凸缘与相邻塔架片段的第二竖直凸缘对准。本专利技术的塔架片段的对准工具包括：安装装置，该安装装置使所述对准工具连接至所述塔架片段的所述第一竖直凸缘的一部分；以及纵向的对准头，该对准头包括前部，该前部沿向前的方向从所述安装装置延伸越过所述塔架片段的所述纵向边缘。所述前部包括下引导面，在连接所述相邻塔架片段的过程中，当使所述第一竖直凸缘与所述第二竖直凸缘彼此靠拢时所述下引导面适于抵接所述相邻塔架片段的所述第二竖直凸缘的顶部引导边缘并且在所述第二竖直凸缘的所述顶部引导边缘上引导所述对准头。根据本专利技术的塔架片段优选包括主体部，该主体部通常会由具有弯曲的轮廓的钢板形成。塔架片段包括两个相对的纵向边缘，这两个纵向边缘在组装起的塔架分段中将会是基本平直并且竖直的。竖直凸缘与第一纵向边缘间隔一定距离设置，并且此凸缘将连接至相邻塔架片段上的相应的竖直凸缘。凸缘优选由钢形成，并且优选焊接至塔架片段的内表面。凸缘可以由单一的零件形成，或者可以由多个连接的零件形成。如下文更详细地描述的对准工具安装在竖直凸缘上。塔架片段通常还会包括邻近相对的纵向边缘的第二竖直凸缘，并且此第二竖直凸缘另外可以包括安装在其上用于使塔架片段与相对侧上的相邻塔架片段对准的对准工具。如上所述，根据本专利技术的塔架片段将沿其纵向边缘连接至相应的塔架片段以组成圆筒形塔架分段。然后，通过沿塔架分段的水平边缘连接塔架分段而竖直组装塔架分段以形成风轮机塔架。根据本专利技术的第二方面，提供一种对准系统，该对准系统用于对准使风轮机塔架的柱形分段的相邻塔架片段的纵向边缘连接用的一对竖直凸缘，其中，竖直凸缘邻近所述相应的纵向边缘设置在各个所述塔架片段的内部上。所述对准系统包括：对准工具，该对准工具用于安装在第一塔架片段的第一竖直凸缘上；以及引导支架，该引导支架用于与所述对准工具基本相对的安装在第二塔架片段的第二竖直凸缘上，其中，所述第二支架包括顶部引导边缘，该顶部引导边缘适于在使用过程中位于所述第二竖直凸缘的顶部边缘上方。根据本专利技术的第二方面的所述对准系统的所述对准工具包括：安装装置，该安装装置用于将所述对准工具连接至所述第一塔架片段的所述第一竖直凸缘的一部分；以及纵向的对准头，该对准头包括前部，该前部沿向前的方向从所述安装装置延伸。所述前部包括下引导面，在连接所述第一塔架片段与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成风轮机塔架的柱形分段(14a、14b)的风轮机塔架片段(30a、30b、30c)，所述柱形分段由多个塔架片段沿各自的纵向边缘连接而构建成，其中，所述塔架片段包括位于所述塔架片段的内部上邻近纵向边缘的第一竖直凸缘(150)，并且所述塔架片段还包括安装在所述第一竖直凸缘上的对准工具(200)，该对准工具用于在连接相邻塔架片段以形成所述柱形分段的过程中使所述塔架片段的所述第一竖直凸缘与该相邻塔架片段的第二竖直凸缘对准，所述对准工具(200)包括：安装装置(202)，该安装装置使所述对准工具(200)连接至所述塔架片段的所述第一竖直凸缘的一部分；以及纵向的对准头(204)，该对准头包括前部(218)，该前部沿向前方向从所述安装装置(202)延伸越过所述塔架片段的所述纵向边缘，所述前部(218)包括下引导面(222)，在连接所述相邻塔架片段的过程中，当使所述第一竖直凸缘与所述第二竖直凸缘彼此靠拢时，所述下引导面(222)适于抵接所述相邻塔架片段的所述第二竖直凸缘的顶部引导边缘并且在所述第二竖直凸缘的所述顶部引导边缘上引导所述对准头(204)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.22 DK PA2014702291.一种用于形成风轮机塔架的柱形分段(14a、14b)的风轮机塔架片段(30a、30b、30c)，所述柱形分段由多个塔架片段沿各自的纵向边缘连接而构建成，其中，所述塔架片段包括位于所述塔架片段的内部上邻近纵向边缘的第一竖直凸缘(150)，并且所述塔架片段还包括安装在所述第一竖直凸缘上的对准工具(200)，该对准工具用于在连接相邻塔架片段以形成所述柱形分段的过程中使所述塔架片段的所述第一竖直凸缘与该相邻塔架片段的第二竖直凸缘对准，所述对准工具(200)包括：安装装置(202)，该安装装置使所述对准工具(200)连接至所述塔架片段的所述第一竖直凸缘的一部分；以及纵向的对准头(204)，该对准头包括前部(218)，该前部沿向前方向从所述安装装置(202)延伸越过所述塔架片段的所述纵向边缘，所述前部(218)包括下引导面(222)，在连接所述相邻塔架片段的过程中，当使所述第一竖直凸缘与所述第二竖直凸缘彼此靠拢时，所述下引导面(222)适于抵接所述相邻塔架片段的所述第二竖直凸缘的顶部引导边缘并且在所述第二竖直凸缘的所述顶部引导边缘上引导所述对准头(204)。2.一种对准系统，该对准系统用于对准使风轮机塔架的柱形分段的相邻塔架片段的纵向边缘连接用的一对竖直凸缘，其中，竖直凸缘邻近相应的所述纵向边缘设置在各个塔架片段的内部上，所述对准系统包括：对准工具(200)，该对准工具用于安装在第一塔架片段的第一竖直凸缘上；以及引导支架，该引导支架用于与所述对准工具基本相对地安装在第二塔架片段的第二竖直凸缘上，其中，所述第二支架包括顶部引导边缘，该顶部引导边缘适于在使用过程中位于所述第二竖直凸缘的顶部边缘上方，并且其中所述对准工具(200)包括：安装装置(202)，该安装装置用于将所述对准工具(200)连接至所述第一塔架片段的所述第一竖直凸缘的一部分；以及纵向的对准头(204)，该对准头包括前部(218)，该前部沿向前方向从所述安装装置(202)延伸，所述前部(218)包括下引导面(222)，在连接所述第一塔架片段与所述第二塔架片段的过程中，当使所述第一竖直凸缘与所述第二竖直凸缘彼此靠拢时，所述下引导面(222)适于抵接安装在所述第二竖直凸缘上的所述引导支架的顶部引导边缘并且在所述引导支架的所述顶部引导边缘上引导所述对准头(204)。3.一种对准系统，该对准系统用于对准使风轮机塔架的柱形分段的相邻塔架片段的纵向边缘连接用的一对竖直凸缘，其中，竖直凸缘邻近相应的所述纵向边缘设置在各个塔架片段的内部上，所述对准系统包括：第一对准工具(200)，该对准工具用于安装在第一塔架片段的第一竖直凸缘上；以及第二对准工具(200)，该第二对准工具用于与所述第一对准工具基本相对地安装在第二塔架片段的第二竖直凸缘上，所述第一对准工具与所述第二对准工具均包括：安装装置(202)，该安装装置用于将所述对准工具(200)连接至相应塔架片段的所述竖直凸缘的一部分；顶部引导边缘(206)，该顶部引导边缘适于在使用过程中位于相应的竖直凸缘的顶部边缘上方；以及纵向的对准头(204)，该对准头包括前部(218)，该前部沿向前方向从所述安装装置朝相对的对准工具延伸，并且所述前部(218)包括下引导面(222)，在连接所述第一塔架片段与所述第二塔架片段的过程中，当使所述对准工具(200)彼此靠拢时，所述下引导面(222)适于抵接所述相对的对准工具(200)的所述顶部引导边缘(206)并且在所述相对的对准工具的所述顶部引导边缘(206)上引导所述对准头(204)。4.一种对准工具(200)，该对准工具用于在对准使风轮机塔架的柱形分段的相邻塔架片段的纵向边缘连接用的一对竖直凸缘时使用，其中，竖直凸缘邻近相应的纵向边缘设置在各个塔架片段的内部上，该对准工具包括：安装装置(202)，该安装装置用于使所述对准工具连接至塔架片段的竖直凸缘的一部分；以及纵向的对准头(204)，该对准头用于使所述竖直凸缘与相邻塔架片段的相对的竖直凸缘对准，所述对准头(204)包括前部(218)，该前部沿向前方向从所述安装装置(202)延伸，所述前部(218)包括下引导面(222)，在连接相邻塔架片段的过程中，当使所述竖直凸缘彼此靠拢时，所述下引导面(222)适于抵接相对的竖直凸缘的顶部引导边缘或者抵接安装在所述竖直凸缘上的支架的顶部引导边缘并且在所述相对的竖直凸缘的所述顶部引导边缘或者所述支架的所述顶部引导边缘上引导所述对准头(204)。5.根据权利要求3所述的对准系统，其中，各个对准工具的所述安装装置(202)提供该对准工具的所述顶部引导边缘(206)的至少一部分。6.根据权利要求1至5中任一项所述的塔架...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·K·S·派得森，B·摩勒·尼尔森，J·赫尔曼·汉森，J·托柏格，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK