[发明专利]包括第一区段和第二区段以及固定器的组件

说明书

本发明涉及一种组件，该组件包括第一区段和第二区段，每个区段包括纵向轴线，以及被配置为固定第一区段和第二区段的固定器，其中第一区段和第二区段中的至少一个包括主体，主体被配置为通过固定器接合，并且其中固定器包括抵接部和可移位的致动器，其中致动器是可径向移位的。

本发明涉及一种组件，该组件包括第一区段(section)和第二区段，以及被配置为固定第一区段和第二区段的固定器。

本发明特别适用于海上应用，例如用于将风力涡轮机连接到单桩(monopile)、用于将风力涡轮机连接到过渡件(transition piece)、用于将过渡件连接到单桩、也用于单桩或风力涡轮机的各区段之间，以及用于夹套连接(jacket connections)。

根据现有技术在海上的应用，这种组件的区段设置有法兰，法兰使用大尺寸的螺栓连接。目前，M72螺栓用于将风力涡轮机塔筒连接到单桩或过渡件。第一步，用8,000Nm将这些螺栓电动拧紧。第二步，用液压工具将预加载增加到22,000Nm。螺栓本身很重，拧紧螺栓的工具也很重，而且很难操作。

看起来，经过一段时间的静置后，螺栓上的实际预加载很难预测和控制，并且可能会有很大变化。虽然还不清楚哪些因素影响螺栓的扭矩-张力关系，但可以得出结论，使用“恒定扭矩”方法安装螺栓并不能获得令人满意的结果。螺栓上的预加载必须定期检查和调整，周期性地需要大量的维护工作。

此外，螺栓围绕法兰的圆周布置，在相邻螺栓之间仅留下非常有限的间隙。使用法兰和螺栓的连接不足以扩展来满足日益增长的来自更大的风力涡轮机的需求，以及风力涡轮机安装在海洋更大深度的需求。

根据EP-A1-2441955已知一种塔筒连接器，该塔筒连接器具有用于将塔筒连接到基础结构的连接器组件，其中塔筒与基础结构的轴向对准是可调节的。为了允许倾斜调节，该连接体现为球窝接头(ball and socket joint)。为了充当球窝接头，连接器组件的连接器部分之间的配合表面必须提供允许倾斜调节的接口。正是这种通过平坦的配合面获得的调节使得该应用不适合于一旦对准就固定连接器部分。如果平坦的配合面彼此不完全平行/不保持完全平行，那么它们之间的接触区域就由接触线而不是接触表面形成。这种接触线将无法承受风力涡轮机在实际海上情况下所经历的力。通过球窝式连接进行的倾斜调节也会负面地影响设计的可扩展性。

进一步的现有技术由GB 2 468 926和US 2007/267197形成，它们与上述EP-A1-2441 955的共同之处在于，可径向移位的夹持元件由可轴向移位的致动器致动。更具体地，每个可径向移位的夹持元件由独立的可轴向移位的致动器致动。

US 5 076 594、EP2 077 363和EP 3 064 309被认为是另外的现有技术。

本发明的目的是提供一种相对于现有技术得到改进组件，且其中以上提到的问题中的至少一个被避免。

上述目的通过根据本发明的组件来实现。致动器可相对于包括致动器的区段的纵向轴线径向移位。这允许致动器本身用作夹具的部分。在优选实施例中，致动器也可以是夹具的一体的部分。

通过固定器接合的主体被夹持在抵接部和可径向移位的致动器之间，从而可靠地将第一区段和第二区段彼此固定。附加的固定器装置(例如，现有技术的螺栓)是多余的。此外，主体可以比包括容纳螺栓的通孔的法兰体积更小。结果，根据本发明的组件需要的材料更少，因此更紧凑和更轻，并且也更简洁。虽然厚零件需要锻造，但较小的零件也可以轧制，这可允许用替代的和更有吸引力的制造方法来形成区段。此外，根据本发明的组件是可扩展的，提供了在区段的轴向方向上布置多个固定器的机会。

所提出的组件的另一个优点是，它可以应用于连接吃水线(waterline)下的区段。一方面，可以使用有限长度的纵向区段，允许较小的船将它们运输到海上结构所需的位置。另一方面，由于可以选择被布置在吃水线下，因此所提出的组件也允许海上结构被布置在比常规螺栓法兰更深的位置处。