[发明专利]具有改进型塔架的风力涡轮机及其组装方法

说明书

技术领域

本公开内容的领域主要涉及风力涡轮机，且更具体地涉及用于风力涡轮机的塔架。

背景技术

风力涡轮机越来越多地用于发电。风力涡轮机通常包括安装在塔架顶上的转子驱动式涡轮发电机，该塔架由叠置和固定在一起的多个塔架区段构造而成。这些区段可为圆柱形、截头圆锥形或其它适合形状，并且可大体为实心的、管状的，或者为格架型区段。例如，一个常规的风力涡轮机组件包括塔架，在该塔架中，多个塔架区段分别包括单件式的圆柱形或截头圆锥形钢制区段。这些区段连结在一起以在地面上方达到一定高度，该高度足以提供用于涡轮叶片的空间和将发电机支承在具有足够风速用于充分发电的高处。许多用于公用级风力涡轮机的塔架大约为80米高。

风力涡轮机组件塔架的最低塔架区段(通常称为基部区段)固定到基础(例如，混凝土板或其它适合基础)上。各个塔架区段的直径，且尤其是基部区段必须在截面方面(例如，直径)足够大，用以耐受由风力和重力负荷所产生的空气动力学负荷，其中，重力负荷由涡轮机的重型涡轮发电机和传动区段的质量所施加。随着风力涡轮机塔架已变得越来越高，塔架基部区段的截面尺寸已造成在地面运输(例如，通过卡车或铁路)这些基部区段方面的困难，因为这些区段到达其组装目的地沿线必须经过的车道、桥梁和隧道都具有大小限制。例如，如果塔架直径大于4.3米，则在地面运输期间可能会遇到困难。当塔架厚度大于大约40mm时，也有可能造成制造困难(例如，有关钢板轧制和精确地获得板间距公差的问题)。

风力涡轮机塔架不得不采用其它的方式来将较小截面的塔架保持就位和支承塔架克服该塔架所遇到的空气动力学负荷和结构负荷，例如增加区段的壳体厚度或者使用牵索(guy wire)。尽管这些措施有所帮助，但它们具有自身的限制和不能充分地满足对于同样能够进行地面运输的更高的风力涡轮机塔架的需求。迄今为止，构建和运输大于大约80米至大约100米高的塔架都很不经济。

发明内容

在本发明的一个方面，一种风力涡轮机组件提供和构造成用以竖立在基础上。风力涡轮机组件包括塔架和抬高式塔架基础。该抬高式塔架基础具有多个支承部件，该支承部件具有多个主支承部件和多个拉撑(bracing)部件。拉撑部件连接到主支承部件上。塔架安装在抬高式塔架基础上。

在本发明的另一个方面，一种制造风力涡轮机塔架的方法包括将塔架构件运送到风力涡轮机场地的步骤。塔架构件中的至少一些以未组装的状态进行运送。下一步骤包括组装塔架构件以形成上塔架部分和下塔架部分。安置步骤将下塔架部分安置在一个或多个基础元件上。接下来的步骤包括将上塔架部分安置在下塔架部分上。

附图说明

图1为通过塔架底座(mount)安装在基础上的风力涡轮机组件的一个实施例的示意图。

图2为图1中风力涡轮机组件的塔架底座的一个实施例的透视图；

图3为可结合常规风力涡轮机塔架使用的抬高式塔架基础的一个实施例的透视图。

零件清单

100 风力涡轮机组件

102 塔架

104 基础

105 风力涡轮发电机

106 机舱

108 转子

110 轮毂

112 叶片

114 水平轴线

120 叶片根部部分

122 负荷传递区域

124 最低塔架区段

127 塔架底座

210 上端

220 下端

230 侧壁

300 抬高式塔架基础

310 塔架底座

320 柱杆支承件

330 基础支承件

340 拉撑部件

具体实施方式