[发明专利]塔架、风力发电机组以及在塔架内设置平台的方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及一种风力发电机组的塔架，该塔架包括一个或更多个管状塔架段以及设置在塔架内的至少一个平台，所述塔架段具有外套壁(jacket wall)和在其下端及上端的向内凸缘，所述平台便于接近塔架内部以及机舱从而进行维护和修理。

本发明还涉及一种包括这种塔架的风力发电机组以及一种用于在风力发电机组的塔架内设置平台和梯子的方法。

背景技术

上面提到的那种塔架通常应用在风力发电机组中，以将机舱支撑在地面或者在离岸型风力发电机组情况下水表面上方的期望高度，机舱包括由风轮叶片驱动的发电机。塔架包括一个或更多个钢制管状塔架段，塔架段具有周向套壁。塔架段通常具有圆形横截面，但是诸如椭圆形的其它横截面形状也是可行的。此外，塔架可以选择性地为圆柱形或者稍微平截的圆锥形。每个塔架段在下端和上端形成有向内的凸缘。在塔架由两个或多个塔架段组成的情况下，塔架段借助于穿过凸缘的螺栓连接首尾相连地相互连接。而且，塔架借助于穿过下塔架段下端的凸缘的螺栓连接被安装到地基上，并且机舱借助于穿过上塔架段上端的凸缘的螺栓连接被安装到塔架上。

在塔架的下部，穿过套壁设置有门并且在塔架内设置有支撑结构以及接近设备，诸如平台和梯子，从而允许接近塔架内部以便对塔架内以及塔架顶部机舱内的设备进行维护和修理。

在现有技术中，公知的是通过螺栓连接和/或焊接将塔架内的平台固定到套壁。例如，通过将托架焊接到平台倚靠的内侧套壁。梯子随后紧固到平台。这种技术方案的一个缺点是当平台通过螺栓连接和/或焊接方式安装时套壁会变弱，这必须增加套壁的材料厚度并且由此会增加成本。另一个缺点是在塔架内安装平台和梯子的方法不够灵活，从这个意义上讲，今后进行可能的调整或重新定位将非常困难。这种刚性安装也会通过不利载荷影响塔架。

EP 1933029公开了一种在风力发电机组的塔架内安装平台和梯子的方法。该方法涉及梁的使用，梁被紧固到每个塔架段的上凸缘以及下凸缘。诸如平台和梯子的支撑结构又安装到梁上。梁通过螺栓连接或焊接以刚性方式安装到上凸缘上。然而，与下凸缘的连接允许梁在纵向方向相对于凸缘移动，而梁在与其纵向方向垂直的方向上被固定地保持，从而允许梁由于变化的温度以及由风力载荷导致的塔架偏斜而移动，但是确保水平方向的稳定。然而，使用在每个塔架段的上下凸缘之间延伸的梁是一种在塔架内部安装设备的相当昂贵的方案，并且由于设备通过螺栓连接或焊接的方式安装到梁上，因此不能如所期望的那样灵活，并且一旦任何设备要被调整或重新定位，必须在梁上钻出新的孔或者进行新的焊接，这样既耗时又复杂。

本领域还公知的是通过来自塔架段上凸缘的杆安装上平台，从而使得平台从上凸缘悬挂。梯子随后从平台悬挂并且通过金属丝或类似物被稳定，所述金属丝通过磁体被附着到套壁内侧。这种方案的优点在于它不会使套壁弱化。然而，在塔架段内设置设备的可供选择的方案极为有限。尤其是希望在同一塔架段内设置几个平台时。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种风力发电机组的塔架，平台和其它设备能够以节约成本且极为灵活的方式设置在塔架内而不会使塔架结构弱化。至少该目的通过根据权利要求1的塔架而实现。

本发明还涉及一种在风力发电机组塔架内设置平台的方法以及一种包括这种塔架的风力发电机组，它们具有与如上所述相同的目的。该目的是通过根据权利要求12的方法以及根据权利要求15的风力发电机组而实现。

由此，本发明的根本在于通过在塔架内设置拉伸载荷承载元件而实现上述目的，每个所述拉伸载荷承载元件在其上端安装到塔架段的上凸缘以及在其下端安装到塔架段的下凸缘。至少一个平台通过任意适当方式安装到拉伸载荷承载元件上并且定位在塔架内所需高度。拉伸载荷承载元件的数目必须至少三个，由此使平台平衡。然而，可使用更多数目的拉伸负载承载元件，例如四个到二十个之间。