[发明专利]风力涡轮机塔架的过渡件

说明书

用于风力涡轮机塔架的过渡件，包含连接到上环(8)和下环(9)的中空截头圆锥件(7)。上环(8)连接到横杆(10)，下环(9)连接到径向支柱(11)。过渡件还包含三个连接器(13)，每个连接器连接到一个横杆(10)、两个径向支柱(11)和将三个连接器(13)联结在一起的两个连接型材(12)，使得一对径向柱(11)布置在相应的连接器(13)和下环(9)之间，并且横杆(10)布置在上环(8)和相应的连接器(13)之间，在相应径向支柱(11)的纵轴与截头圆锥件(7)的法向轴之间测量，径向支柱(11)形成65°至75°之间的角度。

技术领域

本发明属于风力涡轮机塔架领域，更具体地说，本发明涉及布置在混合式塔架的管段形式的上部和由格栅段形成的下部之间的过渡件。

背景技术

陆上风力涡轮机必须用卡车运输，并由起重机吊运至最终位置，与其他方案例如海上风力涡轮机相比，这限制了它们的尺寸和重量，海上风力涡轮机由船舶运输，并由大型起重机进行放置。

本发明的同一申请人开发了一种由独立铸件组成的新型过渡件，可以用常规卡车运输并在现场组装。管制塔架和格栅结构之间的连接是通过圆柱形中心件和三个沿其周边拧紧的中空扩展件实现的。如文件WO2019043272中所述的那样。

在现有技术的专利中，分析了EP1813808。此专利涉及海上风力涡轮机的过渡件，该海上风力涡轮机具有一系列固定到管制塔架和下部格栅部分(至少有三个支腿)的横杆。连接横杆的数量大于支腿，并且倾斜度优选为15°。下部具有传递扭矩的环板。本发明对象与该专利的主要区别在于使用了与支腿数量相同的横杆或斜撑，并且用一组具有特定技术特征的径向水平支柱代替了环板。

还分析了US2017321659A1。该专利描述的过渡件是用于陆上风力涡轮机的过渡件，其通过多个连接横杆将上部管部分与下部格栅部分连接起来，所述连接横杆在与相应支腿连接之前在单个圆柱形的端部处联结。所述下部由布置在支腿自身上的水平支柱的布置来补充，所述水平支柱布置在横杆和支腿之间的连接部下方。

发明内容

本发明的设计针对陆上风力涡轮机，该风力涡轮机不需要大型起重机来进行组装，并且将被预组装在过渡件上，以便随后利用允许模块从底部引入的提升系统进行自提升，如专利申请WO2017203065A1中所述。

本发明的一个目的是提供一种如权利要求中所限定的过渡件，该过渡件有效地支撑其在使用过程中所受到的弯矩和扭矩。过渡件的设计受到重量(非常大的厚度和非常大的直径不能用于海上方案)、运输(用常规卡车运输的部件不得超过18m)和组装(必须是螺栓连接，避免焊接，因为在现场进行焊接会使操作复杂化)的限制。

本发明的过渡件包含连接到上环和下环的中空截头圆锥件。上环连接到包括在过渡件中的横杆，下环连接到也包括在过渡件中的径向支柱。过渡件还包含三个连接器，每个连接器连接到一个横杆、两个径向支柱和将三个连接器联结在一起的两个连接型材，使得一对径向支柱布置在连接器和下环之间，横杆布置在上环和相应连接器之间。在相应径向支柱的纵轴与截头圆锥件的法向轴之间测量，所述径向支柱形成65°至75°之间的角度。

径向件成对布置，并以尽可能最切向的程度连接到下环(考虑到支腿之间的间距为18m，截头圆锥件下部的直径为3.3m)，有助于承受过渡件在使用中受到的弯曲力和扭转力。在风力涡轮机的工作运转或使用过程中，过渡件受到扭矩作用。通过扭转整个组件，径向支柱中的一个被压缩，另一个被拉长，使得两个径向支柱都发生偏置。通过这种方式，它们的刚度提高到2倍或3倍，并解决由扭矩和弯矩引起的问题。

本发明的另一个目的是保持格栅塔架模块中使用的部件和过渡部中使用的部件的一致性。组成格栅塔架的模块中支腿的直径为1m，长度为12m至18m。对应于所述模块的横杆的部件均具有相同的直径和相同的长度，使制造成本最小化并尽可能使所有部件标准化。