[发明专利]风力发电设施的模块化塔

说明书

本发明涉及一种风力发电设施的塔(1)，具有带有至少两个角杆的格型塔或桁架塔形式的下部(1.1)以及横截面基本为圆形的管状塔形式的上部(1.2)，其中每个具体角杆(1.10)是由沿纵向连接在一起的多个钢管型材(1.11，1.12)拼装成的。为了获得良好可运输形以及这种塔组件的简化组装，本发明提供了模块塔概念。根据本发明，每个具体角杆(1.10)包括至少三个钢管型材(1.11，1.12)，钢管型材设有用于保持螺钉的穿孔凸缘(1.13)，其中角杆(1.10)由安装到凸缘(1.13)的交叉支柱(1.15)和/或张紧支柱(1.17)连接在一起，并且其中每个角杆(1.10)的钢管型材(1.11，1.12)是螺旋焊接钢管型材。

技术领域

本发明涉及风力发电设施的塔，其具有带有至少两个角杆的格型塔或桁架塔形式的下部以及横截面基本为圆形的管状塔形式的上部，其中每个个体角杆是由沿纵向连接在一起的多个钢管型材拼装成的。

背景技术

内陆设立的风力发电设施的发展正在导致超过100米的更高的中枢高度，以便利用更大且更恒定的风速，并且进而改善这些风力发电设施的效率。然而，具有更大和更强转子和发电机的更高管状塔同时需要增加壁厚度和塔段的直径，以便满足由此产生的更大的结构机械要求，例如刚度，防止屈曲和疲劳强度。然而，考虑到例如4.4米的桥梁净空高度之类的限制，塔段直径的增加还导致不能再在许多道路上运输采用传统横向取向结构类型的预制管状塔段。

例如在DE60317372T2和WO2009/048955A1中提出的可能的解决方案被称为纵向取向结构类型，特别是在下部塔区域，在此情形中，成品管状塔段的直径最终超过4.4米。在此例中，管状塔部分首先在工地即风力涡轮机的位置处由多个弧形外壳段拼装成，并且以此方式生产的管状(环形)塔段被连接在一起以形成整个塔。为了避免在超高处的焊接，DE60317372T2已知的塔构造中的外壳段设有穿孔的水平和垂直凸缘，其允许通过螺钉连接外壳段。然而，这种方案有不少缺点。例如，在大外壳段的情形中，考虑到外壳段的自重，变形是可以预料到的。这种变形可能导致安装过程中的操作或装配问题。另一方面，在细分成大量小外壳段的情形中，产生的螺纹连接的数量将非常大，从而增加了组装成本以及用于再拧紧螺丝的维护成本。

除了具有管状塔的风力发电设施和具有格型塔(桁架塔)的风力发电设施外，具有混合构造类型的风力发电设施也是已知的，其具有下部的格型塔(桁架塔)和与其连接的上部管状塔。DE102006056274A1在初始部分公开了一种此类塔，其具有在其下部带有至少三个角杆的格型塔以及在其上部的横截面基本为圆形的管状塔，其中下部的上连接区域通过过渡区的过渡体连接到上部的下连接区域。本例中过渡体是由截头锥形套管形成的，其中角杆延伸进入过渡区并且被至少分段焊接到下部的上连接区和上部的下连接区之间的过渡区中的截头圆锥套管。格型塔包括交叉支柱，其将格型塔的角杆连接到一起。格型塔的角杆由标准的中空型材形成，优选由钢管形成。

发明内容

本发明的目的是想要建立初始提到的类型塔，在其组件具有良好可运输性的同时，可以进行低成本的制造及其组件的更简易组装。

根据本发明的塔的特征在于每个个体角杆是由至少三个钢管型材拼装成的，所述钢管型材设有穿孔的凸缘，用于保持机械可拆卸的连接装置，其中角杆由安装到凸缘的交叉支柱和/或张紧支柱连接在一起，并且其中每个个体角杆的钢管型材是螺旋焊接钢管型材。