[发明专利]用于风力涡轮机的支撑结构和用于制造所述结构的模具

说明书

技术领域

本发明涉及用于风力发电机的截头圆锥形或截棱锥形状的支撑结构，该支撑结构由具有相同尺寸的若干预制混凝土面板形成，由于面板具有所述支撑结构的总高度，所以该支撑结构在面板之间无水平接头。面板经设计使得垂直接头在上部具有比在下部更大的开口，从而能够在该结构的上部获得不同的截面宽度。为实现此目标，将高度可调节的平台并入到形成该专利结构目标一部分的面板中的其中之一，该平台反过来用作正确并且容易放置剩余面板的导向件。

该发明的另一个目标为使用其获得所述支撑结构的模具。

在生产本发明的支撑结构时，直接合并风力涡轮机或者可合并额外的金属塔架以获得更高的高度。

这种新发明旨在相当大地减少此类结构的生产成本，相当大地改善完成时间并允许以简单且节约成本的方式获得用于覆盖不同制造商的风力涡轮机的不同截面宽度。

同样，解决了如今在市场上存在的用于其他系统的预制面板的水平附件的昂贵且复杂的生产的缺点，这进一步允许提供具有高结构刚度的结构。

也应强调的是，仅仅一个模具就足够制造根据本发明的具有任何高度的支撑结构。

本发明属于建筑领域并且更具体地属于生产用于风力发电机的支撑结构。

背景技术

如今，根据制造所用的材料(诸如木材、钢或混凝土)，有用于风力发电机的不同支撑结构系统。

木材支撑结构具有约20m的高度限制。

最常用的发电机支撑塔架为具有格子结构或中空截头圆锥形或圆柱形状的金属塔架。此类塔架具有一系列问题，诸如需要用保护它们免于生锈的处理来经常维护，以及由于疲劳(由于塔架必需承受的风力所造成的恒定的拉伸和压缩循环)造成的材料磨损所产生的其短暂的操作持续时间。

此外，它们具有更多的问题，即，因为它们不能在从工厂到风电场的许多桥下方穿过，所以它们不可以通过公路运输，由于形成底部直径大于4.5m的截面所涉及的高成本，所以它们仅对于小于100m的高度在技术上和经济上可用。

因此，此类金属结构的使用范围从20m到100m。

如今，有用于由加强混凝土制得的风力发电机的不同支撑结构设计，然而，在价格和易于组装方面，它们中没有一种可与上述金属结构竞争。此类结构具有在形成该结构的面板之间合并若干水平接头的缺点，从而要求用于制造的非常昂贵的模具和基于现场受拉绳索的所有面板彼此复杂的附接。

由于混凝土支撑结构的高成本，所以它们用于以合理的成本或有竞争性的成本使用金属结构无法实现的高度，即，100m或更高。

该发明的用于风力发电机目标的混凝土支撑结构具有超过现有结构的一系列的改善，这允许与在从20m到100m高度范围内的金属结构的解决方案竞争，并且在经济上改善了该金属结构的解决方案。同样，借助于合并简单的过渡部分，其允许获得更高的高度。

申请人认识到了其他支撑结构的存在，诸如专利号为EP1474579的专利案例，其公开了在高度上具有若干节段的结构，生成的所有水平接头必须解决，随后，通过使用绳索将所有面板沿着其整个高度附接在现场执行后加张力，并且绳索一直在混凝土截面外部，面板具有不同的几何形状，因此需要制造若干个模具。

专利号2326010公开了与前述结构几乎相同的结构，该结构在高度上也由具有渐减截面的至少两个节段形成，因此其需要不止一个模具来预制面板。

专利号US2009307998公开了由与两个混凝土节段相关的环形基座形成的原始支撑结构解决方案。这种结构的特殊特征在于，其具有与其倚靠的基座几乎相同的宽度，因此，该结构的混凝土和钢的数量显著增加，从而具有随后的额外成本。

德国公司ENERCON出售并且制造了由数个混凝土环形成的结构，使用绳索同时将若干环形段附接，该结构在现场垂直后加张力。由于必须解决的大量水平附接，所以这种解决方案很大程度上减慢了组装。

专利号EP2420639公开了其中所有混凝土元件与过渡部分一起在现场连续后加张力从而将绳索锚固到基座的解决方案。后加张力绳索布置在混凝土截面外部。该专利详细说明了过渡部分，但未限定混凝土节段如何形成。同一位作者在专利号EP2402529中公开了一种变式，专利号EP2402529公开了非常难以生产的波状混凝土截面。

本发明公开了用于风力发电机的截头圆锥形或截棱锥形状的支撑结构，该支撑结构由具有完全相同尺寸的若干预制混凝土面板形成，由于面板具有所述支撑结构的总高度，所以该支撑结构在面板之间无水平接头。面板经设计使得垂直接头在上部具有比在下部更大的开口，从而能够在该结构的上部获得不同截面宽度。