[发明专利]风轮机塔架、用于装配风轮机塔架的连接装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的风轮积搭架、如权利要求15的前序部分所述的用于装配风轮机塔架的连接装置、如权利要求19的前序部分所述的用于装配风轮机塔架的方法以及制造用于固定风轮机塔架的连接装置的螺母的方法。

背景技术

现有技术中已知的风轮机通常包括安放在基座上的风轮机塔架，该风轮机塔架具有安放在该塔架顶部的风轮机引擎舱。在该引擎舱上通过低速轴连接有包括三个风轮机叶片的风轮机转子，该低速轴在引擎舱前面伸出，如图1所示。

风轮机塔架通常包括多个安装在彼此顶部的圆形塔架环，每个塔架环都用钢板制成，所述钢板卷成圆形并焊接以构成闭合环。

当已经将构成风轮机塔架的不同段运输到竖立塔架的现场后，将各段用凸缘式接头连接。所述凸缘具有通孔阵列，所述通孔阵列允许利用大量螺栓和对应螺母将各段与基座或下一段连接。

国际专利申请WO-A 03/100268中公开了一种用螺栓和螺母装配风轮机塔架的段的方法。

然而，风轮机塔架的高度近年来显著增加，并加大了对凸缘接头连接的强度要求。因此在凸缘接头连接中所用的螺栓和对应螺母的数量也显著增加。

本发明的目的是提供一种技术，所述技术能使用相同或更少的凸缘材料建立凸缘接头连接的更高强度。

发明内容

本发明提供一种风轮机塔架(塔筒)，其中连接装置包括至少一个螺母，该螺母具有至少一个用于与装配工具相配合/相互作用的装配开口。

因而能将螺母设置成十分接近阵列的周围螺母及更靠近塔架侧的内表面。因此，可在凸缘式接头中使用更多组处于更有利位置的连接装置，并由此建立更高强度的连接。

由于连接的强度更高，所以也可减少凸缘的长度和厚度，亦即使用较少的凸缘材料。或者，可以使用有相同凸缘材料量的凸缘，但是凸缘材料具有较低强度并因此降低成本。

术语“装配工具”应理解为可在与本发明有关的装配或拆卸操作中使用的工具。

在本发明的一个方面中，所述螺母与螺栓形成一组连接装置。因而实现了本发明的有利的实施例。

术语“螺栓”应理解为具有外螺纹并且包括头部的紧固件，该外螺纹可以满足精确而均匀的螺栓螺纹技术规格，以使它可接受非锥形的螺母。

在本发明的一个方面中，螺母的下部包括带内螺纹的开口，所述开口与该连接装置组中螺栓的螺纹和长度相对应。通过建立在尺寸上相对应的螺母和螺栓组，进一步增强了装配作业，并因此减少了装配风轮机塔架的总时间。

在本发明的一个方面中，所述螺母包括一个用于与装配工具相配合的装配开口。

在本发明的一个方面中，所述一个开口设置在螺母的上部，并成形为狭槽、方形、五角形、六角形、十字形、Torx(梅花槽)或任何类似形状的用于与装配工具相配合的开口。

通过使用按上述一种方法成形的开口，能用已经研究开发出的工具而不必专门研制装配工具，因为在这些连接中所需的工具已经有了。另一个优点是在这种装置方面可以使用在上述连接方法之前形成的经验。

在本发明的一个方面中，带内螺纹的开口的尺寸X_b比装配开口的尺寸X_a大。因而能制造穿过螺母的装配开口，并因此制造在螺母的部分中带内螺纹的开口，即更有效的制造螺母的方法。

在本发明的一个方面中，所述螺母包括一个以上，例如两个或三个，用于与一个装配工具相配合的装配开口。因而能在满足装配工具的开口中使用若干小开口，但这些小开口总体具有大的表面。

在本发明的一个方面中，所述一个以上的开口设置在螺母的上部，并且是用于与装配工具相配合的圆形插口，例如“蛇眼(snake eye)”。圆形插口是特别容易制造的装配开口。

在本发明的一个方面中，所述塔架段利用一个或多个连接装置组阵列连接成凸缘式接头。

在本发明的一个方面中，所述连接装置组的螺母用所述装配工具拧紧。另外，所述连接装置组的螺栓包括用于与保持工具相配合的装置。

因而能用保持工具保持螺栓，其中保持操作不需要相当大的工作空间。因此，螺栓也可以具有内装配开口或者标准头部，例如适合于用标准扳手保持的六角形头部，同时螺母用装配工具拧紧。

连接装置组-例如螺栓和对应螺母-的装配操作要求将至少一个装置拧紧，例如对其中一个进行拧紧并将其中一个保持就位。正常的操作可以包括对螺母进行拧紧，而将螺栓保持就位，因为相反的操作可能造成螺栓头部的过度转动。