[发明专利]风力涡轮机塔架部段和组装风力涡轮机塔架的方法

说明书

技术领域

本文中所述的主题涉及风力涡轮机，并且更特别地，涉及用于风力涡轮机塔架的结构部段。

背景技术

一般而言，风力涡轮机包括转子，所述转子包括具有多个叶片的可旋转毂组件。叶片将风能转化为经由转子驱动一个或多个发电机的机械旋转扭矩。发电机有时、但不总是通过齿轮箱旋转地联接到转子。齿轮箱提升转子的固有低转速以供发电机将旋转机械能高效地转化为电能，电能经由至少一个电连接给送到公用电网中。转子、发电机、齿轮箱和其它部件典型地安装在壳体或机舱内，所述壳体或机舱定位在包括桁架或管状塔架的基座上。

风力涡轮机塔架典型地包括彼此联接的多个圆形部段。塔架部段通常通过置于内部的水平法兰螺栓连接在一起，所述水平法兰焊接到每个塔架部段的顶部和底部。需要大塔架来支撑风力涡轮机并且塔架需要承受由环境状况（例如风）导致的强侧向力。塔架部段需要大壁厚度以承受这些力，导致完成塔架的高材料、制造和运输成本。另外，数吨的所需质量被加入塔架的基座以满足刚性要求，从而承受强侧向、风力。例如，对于一些已知塔架，大约30吨的质量被加入塔架基座以符合刚性要求。

一些已知塔架制造工艺涉及许多劳动和设备密集型步骤。一般而言，在制造期间，围绕处于非现场位置的纵向焊接机板材滚轧挤出金属板。焊机将滚轧板纵向地焊接到被称为“罐（can）”的塔架长度。罐然后移动并且以端对端配置安装在块上。缝焊机继续焊接邻接罐之间的接口以形成管状塔架部段。每个部段然后移动并且装载到卡车上以用于单独运输到塔架组装地点。

然而，运输法规限制运输产品的货载尺寸。例如，由于公路运输障碍物（例如横跨高速公路的桥梁），塔架部段在直径上被限制到大约4.3米（m）（14英尺（ft））。为了遵守运输法规，每个组装塔架部段的长度被截短。因此，所形成的塔架长度的数量增加，导致制造成本、运输成本和现场组装成本增加。

发明内容

在一个方面中，提供了一种用于塔架的结构部段。所述部段包括板材，所述板材包括第一端部、第二端部以及布置在所述第一端部和所述第二端部之间的主体。多个轮廓形成于所述主体内，每个轮廓包括从所述主体偏移的变形。紧固件被配置成便于将所述第一端部联接到所述第二端部以便于围绕纵轴线形成所述主体并且便于围绕所述纵轴线径向地定位所述多个轮廓。

其中所述主体包括内侧、外侧以及布置在所述内侧和所述外侧之间的侧壁。

其中所述侧壁包括在所述内侧和所述外侧之间测量的、在大约0.10mm至大约60mm之间的范围内的厚度。

其中所述变形从所述内侧偏移在大约0.10mm至大约10mm之间的范围内的距离。

其中所述轮廓均匀地定位在所述主体内。

其中每个所述轮廓包括大致方形的变形。

其中所述大致方形的变形包括大致圆形的角部。

其中所述变形包括端部和相对的壁，所述端部和所述壁形成空隙。

其中所述板材包括以端对端配置联接的多个板材。

在另一个方面中，提供了一种制造塔架的结构部段的方法。所述方法包括形成材料的板材，其中所述板材包括第一端部、第二端部以及布置在所述第一端部和所述第二端部之间的主体。所述方法也包括形成所述主体内的多个轮廓。所述第一端部联接到所述第二端部。

其中形成所述多个轮廓包括将压力施加于所述主体。

其中施加压力包括施加流体静压力。

其中施加压力包括将模施加于所述主体。

其中将所述第一端部联接到所述第二端部包括将所述第一端部焊接到所述第二端部。

其中所述方法还包括在所述主体内以重复图案形成所述轮廓。

其中所述方法还包括形成所述轮廓以具有大致方形的配置。

其中将所述第一端部联接到所述第二端部包括围绕所述主体的纵轴线径向地定向所述轮廓。

在另一个方面中，提供了一种塔架。所述塔架包括基座和联接到所述基座的结构部段。所述结构部段包括具有第一端部和第二端部的板材。多个轮廓形成于所述板材内，每个轮廓包括从所述板材偏移的变形。紧固件被配置成便于将所述第一端部联接到所述第二端部以便于围绕纵轴线形成所述板材并且便于围绕所述纵轴线径向地定位所述多个轮廓。所述塔架也包括联接到所述结构部段的机舱。

其中所述主体包括在大约0.10mm至大约60mm之间的范围内的厚度。

其中所述变形从所述主体偏移在大约0.10mm至大约10mm之间的范围内的距离。

附图说明

图1是示例性风力涡轮机的示意图。