[发明专利]风力涡轮机塔架设系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请为于2012年1月20日提交的标题为“塔架设系统(Tower Erecting System)”的美国临时申请No.61/589,170的非临时美国专利申请，该申请通过引用结合与此。

技术领域

本发明整体上涉及风能系统，并且更具体地涉及用于建造风能塔系统的系统和方法。

背景技术

风能系统的塔存在有几种形式。一般而言，风塔包括具有风力涡轮机(wind turbine)的塔结构，该风力涡轮机附接至该塔结构的顶部。因此，随着风塔高度增加，风力涡轮机被放置于更高的高程。一般而言，风速和一致性随高程而增加。因此，当被放置于更高的高程时，风力涡轮机通常可产生更多的电能以及更多的一致性，并且因而产生更多收益。然而，这些风塔的成本随着风塔高度增加而增加。此外，与产生额外收益的潜在性相比，对于一些塔类型，该塔成本、运输成本和建造成本以更快的速率随塔高度而增加。因此，在一些塔高度处，塔的增加成本使得所产生电能的净收益开始随塔高度增加而减少。另外，对于一些塔类型，可存在建造设备限制，诸如起重机高度。即，塔的高度可能受用于建造该塔的起重机的高度的限制。遗憾的是，这些制约因素限制了风力涡轮机的实际高程。

发明内容

在一个示例性实施例中，塔提升系统包括主要提升系统和辅助提升系统(secondary lifting system)。该主要提升系统包括构造为支撑待提升的塔节的提升罩和联接至该提升罩的提升杆件，该提升罩具有第一多个提升机，该提升杆件具有提升机构，其构造为提升该提升罩、提升杆件和从先前已提升的塔节内的待提升的塔节。该辅助提升系统包括第二多个提升机，该提升机构造为将待提升的塔节从塔基础提高至提升罩。

在另一个示例性实施例中，塔提升系统包括辅助提升系统和主要提升系统，该辅助提升系统构造为将多节塔的塔节提高至提升位置，该主要提升系统构造为将该塔节和该辅助提升系统和该主要提升系统提高至组装位置。

在又一个实施例中，一种架设塔的方法包括：将截头圆锥形塔节彼此嵌套并嵌套于截头圆锥形塔基座内，和将该截头圆锥形塔基座固定至塔基础。该方法还包括用提升设备从该截头圆锥形塔基座内提升每个截头圆锥形塔节，和将每个截头圆锥形塔节固定至该截头圆锥形塔基座或固定至先前已提升的截头圆锥形塔节。

附图说明

当参考附图阅读下文的详细说明时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更容易理解，所有附图中的相同标记表示相同零件，其中

图1为风能系统的图解图示；

图2A为具有截头圆锥形塔节的部分建造的风塔的图解图示；

图2B为具有截头圆锥形塔节的部分建造的风塔的图解图示；

图2C为具有截头圆锥形塔节的部分建造的风塔的图解图示；

图3为以嵌套布置方式搁置于塔基础上的未组装截头圆锥形塔节的透视图；

图4为风塔的提升设备的一个实施例的示意图，示出了该提升设备的提升罩和辅助提升系统；

图5为风塔的提升设备的一个实施例的示意图，示出了该提升设备的提升罩和主要提升系统；

图6为塔节的内部的局部剖视图，示出了该塔节的提升吊耳；

图7为沿着图5的7-7线截取的局部剖面侧视图，示出了接合两个塔节的两个搭接焊缝；

图8为具有截头圆锥形塔节的完整风塔的示意图；

图9为风塔的提升设备的一个实施例的示意图，示出了齿条和小齿轮提升系统；

图10为风塔的提升设备的一个实施例的示意图，示出了漂浮提升系统；

图11A为具有波纹或槽纹横截面的塔节的一个实施例的剖视图；

图11B为具有波纹或槽纹横截面的塔节的一个实施例的透视图；

图12A为具有波纹或槽纹横截面的塔节的一个实施例的剖视图；

图12B为具有波纹或槽纹横截面的塔节的一个实施例的局部透视图；

图13为具有多边形横截面的塔节的一个实施例的剖视图。

具体实施方式