用于提升和旋轉鋼制風輪機塔架部件的旋轉提升工具制造技術

本申請涉及塔架分段搬運方法和設備，特別涉及用于搬運鋼制風輪機塔架分段的方法和設備。所述風輪機塔架包括多個柱形垂直塔架節段，在完成的塔架中，這些垂直塔架節段上下疊置地安裝。所述塔架的垂直節段具有縱向軸線并且包括多個風輪機塔架分段，所述塔架分段具有垂直邊緣和水平邊緣并且通過沿著它們的垂直邊緣結合而組合形成完整的垂直塔架節段。相鄰的垂直塔架節段沿著所述風輪機塔架分段的所述水平邊緣彼此結合。所述塔架分段具有便于儲存和運輸所述分段的支撐構件。還公開了在輥床上組裝和拆解塔架節段的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及塔架分段搬運方法和設備，特別涉及搬運鋼制風輪機塔架分段的方法和設備，并涉及將塔架分段運輸到風輪機施工現場。對風能的需求增加既可通過建造更多的風場又可通過建造每個風輪機能夠生成更多能量的風場來滿足。每個風輪機生成更多的能量需要具有更大發電機的風輪機，這又需要更大的葉片捕獲來自入射的風的更多能量。這樣的風輪機還需要更寬更高的塔架來支撐葉片、機艙及其它部件。增加現代風輪機塔架的物理尺寸會致使難以將塔架從制造現場運輸到構建風輪機的裝設地點。如果風輪機塔架或風輪機塔架的各分段通過道路運輸尤其如此，例如在卡車的拖車上運輸，對其他道路使用者會造成潛在的干擾。因此，風輪機塔架可作為在裝設地點處組裝成塔架的一系列預制部件進行運輸。雖然使用預制的塔架部件使運輸更容易，但是由于大量部件部分需要移動和搬運，額外的開銷被投在預運輸和組裝過程中。這樣的塔架在2003年3月19日提交的WO2004/083633中做了描述，其通過引用并入本文中。進一步，由于各個制造過程的變化，預制分段可能并不總是如期望地那么容易裝配在一起，導致施工現場的勞動力更加集中。另外，預制部件可能需要組裝成從較寬基部朝向頂部漸縮為較小直徑的塔架。這意味著，預制部件可具有彼此不同的物理尺寸，由此需要更復雜的搬運和運輸。即使使用了預制的塔架分段，它們對于常規道路運輸來說可能仍然過大。雖然減小預制部件的大小會克服該問題，但會帶來顯著的缺點，特別因為需要更多的時間組裝塔架而使構建成本增加。因此認識到，期望提供一種改進的風輪機塔架分段搬運方法。
技術實現思路
本專利技術被限定在現在應該參考的主要方面中。有利特征在其它方面中陳述。附圖說明現在將僅通過實例的方式并且參考附圖來描述本專利技術的實施方式，其中：圖1是風輪機塔架的一部分的視圖，示出了從中構建風輪機塔架的外殼、沿之將塔架切割成各節段和分段的線以及水平凸緣；圖2是擱置在輥床上并添加有支撐的塔架節段的正視圖；圖3圖示了從節段拆除并準備用于運輸的第一分段；圖4A和圖4B圖示了為了從節段提升第二分段而準備的起重機；圖4C圖示了供一分段使用的旋轉提升工具；圖5圖示了正在進行運輸準備的第二分段；圖6A和圖6B圖示了在運輸準備之前旋轉的第三分段；圖7A圖示了各分段的完整堆疊；圖7B和圖7C圖示了如何將不同支撐件堆疊在一起；圖8圖示了裝載到卡車的拖車上的分段堆疊；圖9圖示了裝載到船只的貨艙中的分段堆疊；圖10A和圖10B圖示了將各分段卸載到卡車的拖車上；圖11圖示了鎖定到拖車的分段的旋轉；圖12A和圖12B圖示了將第一分段從拖車卸載到輥床上；圖13A至圖13C圖示了使用輥床的塔架節段的部分成形；圖14A至圖14E圖示了在另選實施方式中使用平床的塔架節段的部分成形；圖15圖示了完整塔架節段和結合在一起的分段上的凸緣；圖16A和圖16B圖示了在風輪機塔架的構建中使用平臺節段；以及圖17圖示了在風輪機塔架的構建中使用平臺節段的另選實例。具體實施方式風輪機塔架可由借助螺栓連接或焊接的接頭結合至一起的多個鋼外殼構成。多個鋼外殼的橫截面為圓形并且可具有對塔架的基部節段處使用的外殼來說較大且對于在頂部使用的節段來說較小的直徑。這使塔架具有基部較寬的漸縮形狀，提供的結構強到足以支撐機艙及容納在其內部的部件，并且足以抵抗來自風和轉子葉片的橫向力。鋼外殼通常在塔架生產現場制造，并且諸如通過焊接而結合至一起成為塔架的垂直節段以運輸到構建或裝設地點。外殼的形狀還可以為截頭錐形。因此，塔架的垂直節段可由多個鋼外殼構成。塔架的垂直節段可切割成分段以易于運輸，如2003年3月19日提交的WO2004/083633A1所述，其通過引用并入本文中。運輸可潛在地在陸地和海洋兩者上。在垂直邊緣處借助沿著各分段內部定位的垂直凸緣將各分段固定到彼此以形成塔架節段。相鄰分段的凸緣可以使用插入穿過凸緣中的螺栓孔的螺栓而結合。凸緣還附接至垂直節段的敞口端的周界，所以塔架節段一旦上下疊置地安裝，就可以結合至一起。同樣，相鄰分段的凸緣和節段使用插入穿過凸緣中的螺栓孔的螺栓而結合。一旦垂直塔架節段被組裝成塔架，附接至垂直節段的敞口端的凸緣就將水平取向，并且將結合至鄰接節段上的對應凸緣。在使用中，內部縱向凸緣將垂直取向。因此，術語水平和垂直凸緣將在本文中用于將兩種類型的凸緣彼此區分。首先形成完整塔架節段隨后將垂直節段切割成各分段的過程會在裝設地點處重新組裝時輔助將各分段正確地裝配到一起。因此，該技術與將各個分段分開制造然后在裝設地點首次組裝成垂直節段的方法相反。當各分段重新組裝成垂直節段時，各分段的縱向邊緣沿著設置在塔架節段內部的垂直凸緣結合。另選地，各分段可以制造成單個零件而無需將之從完整的塔架節段切割出來。相對于節段和凸緣使用詞語“垂直”是用于在裝設于塔架中的情況下指示其取向，并且并非因此旨在相對于生產或組裝方法以限制的方式使用。如下面將解釋的，搬運、拆卸和重新組裝過程更方便在塔架節段水平放置的同時進行。圖1示出了組裝好的風輪機塔架的部分延伸體10，塔架由焊接或螺栓連接到一起的多個外殼11構成。為清楚起見，僅下五個外殼11在圖1中標出，但將認識到，外殼結構沿著塔架延伸體10的長度繼續。延伸體10示出為包括在水平接頭12處彼此結合至一起的兩個垂直節段14a和14b。水平凸緣17位于水平接頭12處，并且位于延伸體10的頂部和底部，以便允許將相鄰節段連接到一起。通常，取決于其高度，塔架將由許多垂直節段構成。實際上，位于相應垂直節段的敞口端上的對置的水平凸緣17使用提升機械(諸如塔架起重機)聚到一起，然后使用穿過水平凸緣17中的螺栓孔的螺栓將垂直節段固定到彼此。如上所述，期望以各個分段運輸垂直節段，然后將相應分段在裝設地點處重新組裝。在圖1所示的實例中，節段14a和14b均由在平行于塔架的旋轉對稱軸線延伸的垂直接頭16處結合至一起的三個分段形成。在另選實施方式中，每個垂直節段均可由更多或更少的分段形成。進一步，取決于塔架中節段所處的位置，形成每個節段的分段的數目可不同。因為塔架的直徑在底部最大，這一截塔架的垂直節段可被分成比直徑較小的塔架頂部的節段更多的分段。在該實例中，塔架的一個或多個基部節段可例如包括四個分段，而頂部的一個或多個節段可包括僅兩個分段。各分段通過沿著布置在其內表面上的互補垂直凸緣栓接而彼此結合。垂直凸緣在圖1中無法看到。如將在下面描述的，將分段結合至一起而成為垂直節段優選地在將垂直節段組裝成塔架的步驟之前進行。各分段可在彼此結合的同時水平地布置。此外，雖然相應垂直節段的各分段示出為在圖1中是對準的，但是相鄰節段中的各分段無需布置成彼此對準，而是可在方位角方向上偏移。如上文提到的，使用垂直凸緣將各分段固定到一起成為節段以及使用水平凸緣將各節段固定到一起以便構建塔架從2003年3月19日公布的專利申請號WO2004/083633A1中知曉，其通過引用并入本文中。各分段可具有基本相同的弧長，因此相對于塔架節段的中心包夾基本相同的角度。另選地，可優選將塔架節段切割成弧長不等的分段。本文中描述并說明的風輪機塔架的形狀為柱形。風輪機塔架還可漸縮，使得塔架基部的直徑大于機艙附近的塔架直徑。雖然已經描述了圓形橫截面的柱體，但是橫截面還可是橢圓形、多邊形或大致多邊形(其是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于鋼制風輪機塔架的鋼制風輪機塔架分段，所述風輪機塔架包括多個柱形垂直塔架節段，在完成的塔架中，這些垂直塔架節段上下疊置地安裝，所述塔架的垂直節段具有縱向軸線并且包括多個風輪機塔架分段，所述塔架分段具有垂直邊緣和水平邊緣并且通過沿著它們的垂直邊緣結合而組合形成完整的垂直塔架節段，其中，相鄰的垂直塔架節段沿著所述風輪機塔架分段的所述水平邊緣彼此結合，其中，所述鋼制風輪機塔架分段包括：彎曲片材，所述片材具有彎曲輪廓并且形成所述垂直塔架節段的局部縱向表面，所述片材具有第一對對置邊緣和第二對對置邊緣，所述第一對對置邊緣形成所述塔架分段的所述垂直邊緣，并且所述第二對對置邊緣形成所述水平邊緣；凸緣，所述凸緣聯接到所述第二對對置邊緣以形成上水平凸緣和下水平凸緣；相應的第一支撐構件和第二支撐構件聯接到所述塔架分段，相應的所述第一支撐構件和所述第二支撐構件橫跨在所述第一對對置邊緣之間，以在所述塔架分段未被結合至其它塔架分段時支撐呈彎曲輪廓的所述片材；并且相應的所述第一支撐構件和第二支撐構件具有承載表面，所述承載表面用于與其它風輪機塔架分段的相應的所述第一支撐構件和所述第二支撐構件的互補承載表面接合；當所述塔架節段未組裝好時，所述多個風輪機塔架分段能上下堆疊，第一風輪機塔架分段的所述第一支撐構件的所述承載表面擱置在堆疊中較低的第二風輪機分段的所述第一支撐構件的所述互補承載表面上。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.14 DK PA2014702161.一種用于鋼制風輪機塔架的鋼制風輪機塔架分段，所述風輪機塔架包括多個柱形垂直塔架節段，在完成的塔架中，這些垂直塔架節段上下疊置地安裝，所述塔架的垂直節段具有縱向軸線并且包括多個風輪機塔架分段，所述塔架分段具有垂直邊緣和水平邊緣并且通過沿著它們的垂直邊緣結合而組合形成完整的垂直塔架節段，其中，相鄰的垂直塔架節段沿著所述風輪機塔架分段的所述水平邊緣彼此結合，其中，所述鋼制風輪機塔架分段包括：彎曲片材，所述片材具有彎曲輪廓并且形成所述垂直塔架節段的局部縱向表面，所述片材具有第一對對置邊緣和第二對對置邊緣，所述第一對對置邊緣形成所述塔架分段的所述垂直邊緣，并且所述第二對對置邊緣形成所述水平邊緣；凸緣，所述凸緣聯接到所述第二對對置邊緣以形成上水平凸緣和下水平凸緣；相應的第一支撐構件和第二支撐構件聯接到所述塔架分段，相應的所述第一支撐構件和所述第二支撐構件橫跨在所述第一對對置邊緣之間，以在所述塔架分段未被結合至其它塔架分段時支撐呈彎曲輪廓的所述片材；并且相應的所述第一支撐構件和第二支撐構件具有承載表面，所述承載表面用于與其它風輪機塔架分段的相應的所述第一支撐構件和所述第二支撐構件的互補承載表面接合；當所述塔架節段未組裝好時，所述多個風輪機塔架分段能上下堆疊，第一風輪機塔架分段的所述第一支撐構件的所述承載表面擱置在堆疊中較低的第二風輪機分段的所述第一支撐構件的所述互補承載表面上。2.根據權利要求1所述的風輪機塔架分段，其中，相應的所述第一支撐構件和所述第二支撐構件聯接到相應的所述上水平凸緣和下水平凸緣、聯接到所述塔架分段或聯接到附接至所述塔架分段的所述垂直邊緣的垂直凸緣。3.根據權利要求2所述的風輪機塔架分段，其中，所述第一支撐構件和所述第二支撐構件包括剛性梁，所述剛性梁的對置表面形成所述互補承載表面，以與所述多個塔架分段中的其它塔架分段上的第一支撐構件和第二支撐構件的對置表面接合。4.根據權利要求3所述的風輪機塔架分段，其中，所述剛性梁的所述對置表面中的一個表面具有突出鎖定部，并且所述對置表面中的另一個表面具有凹部以接收其它塔架分段的支撐構件的所述突出鎖定部。5.根據權利要求3或4所述的風輪機塔架分段，其中，所述剛性梁的每端具有成角度的肩部，以結合至相應的水平凸緣、分段或垂直凸緣，所述成角度的肩部和所述剛性梁均具有縱向軸線，并且所述肩部和所述剛性梁中的每一者的所述縱向軸線與另一者的縱向軸線成非零角度。6.根據前述權利要求中的任一項所述的風輪機塔架分段，其中，所述第一支撐構件和所述第二支撐構件以可釋放的方式聯接到所述水平凸緣。7.根據前述權利要求中的任一項所述的風輪機塔架分段，其中，所述第一支撐構件和所述第二支撐構件縱向相鄰地定位在所述塔架分段的所述彎曲片材的外側，使得當沿著正交于所述分段的縱向軸線的軸線觀察時所述上水平凸緣和所述下水平凸緣居于塔架分段和相應的所述第一支撐構件和所述第二支撐構件之間，并且所述第一支撐構件和所述第二支撐構件不與所述彎曲片材重疊。8.一種風輪機塔架的垂直塔架節段，所述垂直塔架節段包括多個在權利要求1至7中限定的所述風輪機塔架分段。9.根據權利要求8所述的垂直塔架節段，其中，所述分段彼此形狀相同。10.根據權利要求8所述的垂直塔架節段，其中，所述塔架節段中的所述塔架分段的形狀類似，不同之處僅在于每個分段包夾的柱形塔架節段的角范圍。11.根據權利要求8、9或10所述的垂直塔架節段，其中，所述支撐構件彼此形狀相同。12.根據權利要求8至11中的任一項所述的垂直塔架節段，其中，所述垂直塔架節段由三個或四個同樣形狀的分段構成。13.根據權利要求8至12所述的垂直塔架節段，其中，所述柱形垂直塔架節段具有圓形橫截面。14.根據權利要求8至13中的任一項所述的垂直塔架節段，其中，所述柱形垂直塔架節段具有多邊形橫截面，并且所述塔架分段之間的垂直邊緣位于所述多邊形的直邊緣上，居于所述多邊形的頂點之間。15.一種包括多個在權利要求8至14中限定的所述垂直塔架節段的風輪機塔架。16.根據權利要求15所述的風輪機塔架，其中，所述柱形塔架節段的直徑從所述塔架的基部向所述塔架的末端漸縮。17.一種搬運根據權利要求8至14中的任一項的垂直風輪機塔架節段的方法，所述垂直塔架節段包括多個塔架分段，所述方法包括：將所述垂直塔架節段裝載到支撐床上，所述支撐床具有用于以可旋轉的方式支撐處于水平取向的所述垂直塔架節段的輥，使得所述垂直塔架節段能圍繞其縱向軸線旋轉，并且使得所述垂直塔架節段的所述縱向軸線相對于所述支撐床所在的地面大致水平地布置；使所述垂直塔架節段旋轉，使得所述垂直塔架節段的第一分段高于其它塔架分段位于所述垂直塔架節段的頂部；使所述第一分段的垂直邊緣從所述垂直塔架節段中的相鄰分段的垂直邊緣脫離，并且提升所述第一分段遠離所述垂直塔架節段；將所述第一分段放置在支架上準備運輸或儲存；使所述垂直塔架節段旋轉，使得所述垂直塔架節段的第二分段定位在其余塔架分段上方；使所述第二分段的垂直邊緣從所述垂直塔架節段中的相鄰分段的垂直邊緣脫離，并且提升所述第二分段遠離所述垂直塔架節段；以及將所述第二分段堆疊在所述第一分段上準備運輸或儲存。18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述第二分段堆疊在所述第一分段上，使得所述第一分段和所述第二分段的縱向軸線垂直地上下對準，并且使得所述第一分段的彎曲輪廓局部地裝配在所述第二分段的彎曲輪廓內側。19.根據權利要求17或18所述的方法，其中，所述垂直塔架節段包括三個或更多個分段。20.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·K·S·派得森，
申請(專利權)人：維斯塔斯風力系統有限公司，
類型：發明
國別省市：丹麥;DK