[发明专利]风轮机塔架，风轮机，风轮机塔架升降机和组装风轮机塔架的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括至少两个垂直地一个放置在另一个之上的环形塔架环的风轮机塔架，一种风轮机，一种风轮机塔架升降机以及一种用于组装风轮机塔架的方法。 

背景技术

现有技术已知的风轮机包含锥形风轮机塔架和安置在该塔架顶部的风轮机引擎舱。具有三个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到该引擎舱，如图1所示该低速轴从该引擎舱的正面伸出。 

风轮机塔架通常包含多个锥形的圆塔架区段，这些塔架区段一个安装在另一个之上。所述塔架区段通常通过内部安置的水平凸缘螺栓连接在一起，该凸缘焊接在每个塔架区段的顶部和底部。每个塔架区段包含相互焊接在一起的多个塔架环。这些塔架环通常用钢板制成，该钢板被轧制成圆形并且被焊接以构成闭合的360°环。 

这种设计背后的一般思路是塔架必须比较易于在架设地点组装，并且不具有任何可见接头的圆塔架更加美观。但是，近年来，大规模生产的风轮机的发展已经使得风轮机在输出和尺寸方面越来越大。此过程需要更好且更加成本高效的组件和制造方法，并且尤其在风轮机塔架领域内，此发展影响深远。如上所述的大型现代风轮机塔架的制造设施需要净高度为8mm的建筑，使用容量为70t的升降设备，以及非常专业和昂贵的轧制设备。此外，焊接降低了塔架的疲劳极限，从而降低了塔架的强度，这使得必须使用比通常所需的更厚的板制成塔架或塔架的至少一部分。 

欧洲专利申请EP 1 561 883公开了一种用交错的预制金属部件制成的风轮机塔架。该金属部件形成为长的、大致为矩形的板，它们通常在面对塔架内部的侧面开口。这些部件通过它们的相邻侧面在塔架内螺栓连接在一起。可在塔架内侧设置大的环形加固环以提高塔架的刚性。此设计提供了一种多边形塔架，其中大大减少或者消除了焊接。但是，该金属部件具有复杂的设计，因而其制造困难且昂贵。 

本发明的一个目的是提供一种不具有上述缺陷的风轮机塔架。 

特别地，本发明的目的是提供一种成本有效的塔架设计，该设计提供了一种简单的塔架制造方法。 

此外，本发明的一个目的是提供一种用于帮助组装塔架及随后的维修的高效装置。 

发明内容

本发明提供了一种风轮机塔架(塔筒)，该风轮机塔架包含至少两个环形塔架环，所述塔架环垂直地一个放置在另一个之上，其特征在于，所述至少两个塔架环中的第一塔架环至少重叠在所述至少两个塔架环中的另一塔架环上。 

使风轮机塔架环重叠是有利地，因为这样提供了一种可利用低技术含量的制造装置进行制造的简单设计。 

使塔架环重叠使得可利用机械连接装置例如螺钉、螺栓或铆钉连接该塔架环。从而避免了在塔架内进行焊接，并且尤其是在计时工资率较低的地域，利用螺栓将塔架环固定在一起在经济上是有利的，因为即使这样比进行焊接接合更费时，但螺栓连接的塔架可用更薄的板制成，从而降低塔架的制造成本。 

应当强调，在现有技术已知的风轮机塔架内，风轮机塔架通常在塔架区段内焊接在一起，该塔架区段然后用螺栓连接在一起。在根据本发明的风轮机塔架内，塔架环和区段之间的所有连接在原理上都是相同的。这意味着当提到塔架环时，这同样是指塔架区段，因为根据本发明的塔架内的 塔架区段可以是以与区段的连接方式相同的方式连接的多个塔架环。 

在本发明的一个方面，所述至少两个塔架环在基本水平的重叠区域内重叠，该重叠区域包含一塔架环的底部区段和另一塔架环的顶部区段。 

使塔架环在上述重叠区域内重叠是有利地，因为由此可建立用于连接塔架环的有利区域。 

在本发明的一个方面，所述基本水平的重叠区域沿所述塔架环的纵向方向延伸。 

使该重叠区域沿与塔架环的延伸方向相同的方向延伸是有利地，因为这样提供了一种简单的塔架设计，在该设计中塔架环的制造比较简单，并且仅例如使用螺栓就可实现塔架环的连接。 

在本发明的一个方面，所述底部区段和/或所述顶部区段分别相对于所述塔架环的中间区段形成角度α、β。 

使重叠的底部区段和/或顶部区段弯曲是有利地，因为这提供了一种更优的通过该重叠的负荷分配。 

在本发明的一个方面，所述角度α、β在0.5°至15°之间，优选地在1°至10°之间，并且最优选地在2°至7°之间。 

如果角度过小，则负荷分配不是最优的；而如果角度过大，则塔架环变得难以制造并且重叠区域变得材料效率下降。 

因此，给出的角度范围在良好负荷分配和材料使用之间提供了一种有利的关系。