[发明专利]塔架部段布置结构、拉索式风力涡轮机塔架、风力涡轮机以及用于组装风力涡轮机的方法

说明书

本发明涉及塔架部段布置结构、拉索式风力涡轮机塔架、风力涡轮机以及用于组装风力涡轮机的方法。用于风力涡轮机的拉索式塔架的塔架部段布置结构，其包括：塔架部段，其包括具有外表面的壁，该外表面具有周界；至少两个支架，其在壁周界上的不同位置附接到壁的外表面；及至少两个拉索，每个拉索在第一端连接到一个支架并在第二端连接到缆索基座，其中在竖立的风力涡轮机的顶视图中，当相应拉索拉紧时每个拉索与相应支架处外周界的切线间成90°角。使拉索连接到附接在壁外表面处的支架允许将拉索从塔架外部连接到塔架部段。因此不需要从内部附接拉索的塔架内部的附加平台。此外，其允许在风力涡轮机安装期间提升塔架部段前连接支架和/或拉索。

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机的拉索式塔架的塔架部段布置结构、拉索式风力涡轮机塔架、风力涡轮机以及用于组装风力涡轮机的方法。

背景技术

在给定位置处的风力涡轮机的能量产生随着转子轮毂的高度而增加，并且因此随着塔架的高度而增加。然而，当增加塔架高度时，塔架的结构要求是挑战和限制因素之一。

风力涡轮机塔架承受各种载荷，例如来自机舱和塔架本身的重量的静态载荷，以及例如由转子推力以及由空间上不均匀和时间上不稳定的接近的风引起的动态载荷。此外，为高而细的结构的风力涡轮机塔架通常容易受到振动的影响。因此，由于接近塔架的本征频率的激发而引起的共振引发载荷可能会起重要作用。

增加风力涡轮机塔架的高度需要增加其结构强度和刚度。增加塔架的直径和/或其壁的厚度受到运输和成本问题限制。

可替代地，可以通过将风力涡轮机塔架设计为使用拉索（stay cable）的拉索式塔架来增加其结构强度和刚度。照常规，这些拉索被锚定在风力涡轮机塔架壁的内表面处。然而，内部附接装置会占用塔架内的空间，该空间可能是诸如梯子、电梯、电缆和平台之类的其他元件所需的。此外，还需要额外的平台来接近该内部附接装置。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于风力涡轮机的拉索式塔架的改进的塔架部段布置结构。此外，本发明的一个目的在于提供一种改进的拉索式风力涡轮机塔架和一种改进的风力涡轮机。本发明的另一目的在于提供一种用于组装风力涡轮机的改进的方法。

根据第一方面，提供了一种用于风力涡轮机的拉索式塔架的塔架部段布置结构。所述塔架部段布置结构包括：

塔架部段，其包括具有外表面的壁，所述外表面具有周界，

至少两个支架，其在所述壁的周界上的不同位置处附接到所述壁的外表面，以及

至少两个拉索，

其中，每个拉索在其第一端处连接到所述支架中的一个，并且被构造成用于在其第二端处连接到缆索基座，以及

其中，在竖立的风力涡轮机的顶视图中，当相应的拉索拉紧时，每个拉索与相应的支架处的外周界的切线之间的角度具有90°的值。

使拉索连接到附接在塔架部段壁的外表面处的支架允许更容易地将拉索锚定在塔架处。例如，其允许将拉索从塔架的外部连接到塔架部段。因此，不需要用于从内部附接拉索的塔架内部的附加平台。例如，其允许在风力涡轮机的安装期间提升塔架部段之前连接支架和/或拉索。此外，连接装置不占用塔架内部的空间，该空间是其他设备所需的。

通过将拉索布置成使得在竖立的风力涡轮机的顶视图中，每个拉索与相应支架处的外周界的切线之间的角度具有90°的值，支撑塔架所需的拉索更少。例如，三个拉索可能足以提供所需的塔架结构强度。在具有较少的拉索的情况下，塔架周围的区域不那么拥挤，从而允许更容易地接近塔架以及更容易地维护塔架。

风力涡轮机是将风的动能转换成电能的设备。例如，风力涡轮机包括：具有一个或多个叶片的转子；包括发电机的机舱；以及塔架，该塔架在其顶端处保持机舱。风力涡轮机的塔架连接到风力涡轮机的基座。风力涡轮机例如是陆上风力涡轮机。