[发明专利]塔构造

说明书

技术领域

本发明涉及塔构造，具体地用于风力涡轮机的塔构造。

背景技术

塔构造，具体地用于风力涡轮机塔的塔构造在直径和高度上是大规模构造。因此，已知在其构造设计上，也就是例如在与地基结构的连接类型、其基础形状（可能是例如笔直的、锥形的或阶梯式锥形的）、相应的中空圆筒形轴向对齐的塔区段的数量和尺寸、连接手段等等方面，岸上和海上应用的许多不同塔构造是不同的。

具体地，在风能领域，对于可再生能源的兴趣的渐增导致了风力涡轮机尺寸的增加并且因而导致相应塔构造也变得更大，以致现今塔构造在材料使用和完工时间两方面均占据了风力涡轮机总成本的相当大的经济系数。此外，在尺寸增加的情况下，在制造、运输和处理相应塔构造的部件时会遇到困难。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种改进的塔构造，特别是在制造、可运输性和处理方面改进的塔构造。

这是通过如上所述的塔构造来实现的，该塔构造具有多个轴向布置的中空圆筒形塔区段，每个区段包括多个周向布置的交替的第一和第二塔区段节段。

本塔构造由多个轴向步骤的中空圆筒形塔区段构成，所述区段基本限定塔构造的高度和基础形状。因此，可以想到不同的形状，也就是塔构造可以具有例如基本圆形横截面，其中塔构造的直径可以随高度增加而减小，从而产生锥形形状。不过，也可以实现随塔构造的高度增加而渐缩的其他横截面，具体地多边形横截面。

除了借助于塔区段对塔构造竖直分段，塔构造还可以沿周向方向分段，因为每个塔区段包括多个周向布置的交替的第一和第二塔区段节段，所述节段可以被看作是塔构造的基本部件。以此方式，塔构造的构造性设计（即主要在高度和直径方面）基本上取决于第一和第二塔区段节段的数量和尺寸，其限定每个塔区段的径向和轴向尺寸并且因而根据塔区段的数量限定作为整体的塔构造的径向和轴向尺寸。

因此，本发明的塔构造提供适于许多不同塔设计的灵活构造性设计，其基本由第一和第二塔区段节段的数量和尺寸限定，因为构建塔区段的第一和第二塔区段节段的交替设置以及相应塔区段在彼此顶部上的轴向设置总是相同的。

此外，塔构造的基础部件，即第一和第二塔区段节段，相对地易于制造、运输和处理。

优选地，每个塔区段均沿周向方向设有相应交替的第一和第二塔区段节段的重叠部分，其中重叠部分的尺寸沿轴向方向增加。这种设置形成了相应塔区段且作为整体的塔构造的锥形形状。因此，交替布置的第一和第二塔区段节段的相应连接部分具有良好的机械稳定性，其主要由沿轴向向上方向尺寸增加的相应周向提供的重叠部分来限定。

因此，相应重叠部分可以通过连接装置（具体地螺栓接头和/或焊接接头）被固定于彼此。当然，也可以应用其他连接装置来为第一和第二塔区段节段的相应周向邻接的重叠部分提供适当和足够稳定的机械接头。

优选地，第一和第二塔区段节段具有矩形形状。这导致相应第一和第二塔区段节段的制造、运输和处理方面的显著优点，因为它们可以容易地切割自相应金属板，其中金属板的宽度可以限定第一或第二塔区段节段的相应宽度或长度。类似地，减少了切割成本和材料浪费。此外，矩形形状通常允许相应第一和第二塔区段节段具有良好的堆叠性并且使用标准运输集装箱来运输，也就是说不需要高度专业化的器械来运输，从而导致运输成本减小。在特殊情况下，第一和第二塔区段节段也可以包括梯形或其他形状。

在本发明的另一实施例中，塔区段的第一和第二塔区段节段具有相同高度但具有不同宽度。这意味着第一和第二塔区段节段的几何差异。因此，优选地，第一塔区段节段的宽度贯穿每个塔区段是恒定的，第二塔区段节段的宽度贯穿每个塔区段减小。以此方式，轴向向上对齐的塔区段的横截面或直径朝向塔构造的顶部减小，从而导致塔区段且整个塔构造的减缩锥形形状。此外，这种特征在第一塔区段节段的制造方面有积极效果，因为它们的尺寸可以在整个塔构造上基本是恒定的，也就是说第一塔区段节段贯穿塔区段且因此贯穿整个塔构造均包括相同或一致的尺寸，从而导致本发明的塔构造进一步简化的制造过程。

第一塔区段节段可以被轴向连接到其他第一塔区段节段，并且第二塔区段节段可以被轴向连接到其他第二塔区段节段。因此，本发明塔构造的构造性设计由沿周向方向交替的第一和第二塔区段节段构成，并且竖直或轴向对齐的第一或第二塔区段节段也就是第一塔区段节段被置于轴向邻接的其他第一塔区段节段上，并且第二塔区段节段被置于轴向邻接的其他第二塔区段节段上。因此，第一和第二塔区段节段各自被置于彼此的顶部上。