專利名稱：用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱。
背景技術(shù)：
當(dāng)代的風(fēng)能設(shè)備主要由管式塔柱尤其鋼管塔柱構(gòu)成，因?yàn)檫@種稱為殼式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式是最簡單和最經(jīng)濟(jì)的塔柱結(jié)構(gòu)。對于轉(zhuǎn)子直徑超過70m和塔高超過80m以及功率大于1.5兆瓦的大型風(fēng)能設(shè)備，在塔柱下部區(qū)域內(nèi)所需要的塔柱直徑是一個(gè)決定性的技術(shù)極限。直徑超過4.3m難以運(yùn)輸，因?yàn)橥鶚蛳峦ㄟ^凈空高度不允許更大的尺寸。此外，塔柱的總長度和質(zhì)量要求分成多個(gè)塔柱分段，它們分別借助環(huán)形凸緣連接裝置用螺釘互相連接。這些巨大的環(huán)形凸緣連接裝置對于非常大的風(fēng)能設(shè)備(3-5MW)用的塔柱而言，除了后勤運(yùn)輸問題外還意味著昂貴的成本因素。
因此，基于運(yùn)輸困難越來越多地使用混凝土塔柱，它們或在風(fēng)能設(shè)備的建立地點(diǎn)制造，或由一些小的部分組成，這些部分互相粘結(jié)和夾緊。然而這兩種塔柱類型制造成本比鋼管塔柱高得多。由于此原因還建造一些被分類為鋼管/混凝土混合式塔柱，其中塔柱上部盡可能設(shè)計(jì)為鋼管塔柱，而只有對于運(yùn)輸而言直徑過大的下部塔柱用混凝土制造。然而，在此結(jié)構(gòu)形式中，從鋼塔柱到混凝土塔柱的過渡業(yè)已表明在技術(shù)上復(fù)雜和成本很高。
此外有一些作為電桿眾所周知的格構(gòu)塔柱，它們已經(jīng)使用于高達(dá)114m和功率為2MW的大型風(fēng)能設(shè)備。但除了無困難地運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)外，這些塔柱存在決定性的缺點(diǎn)，即，它們比類似的鋼管或混凝土塔柱有大得多的水平尺寸，這往往提出在轉(zhuǎn)子葉片頂端與塔柱之間所需要的間距(葉片自由通道)的問題。若轉(zhuǎn)子葉片遇風(fēng)暴沖擊時(shí)嚴(yán)重彎曲，則存在對于整個(gè)建筑物非常危險(xiǎn)的接觸塔柱的危險(xiǎn)。
另一方面格構(gòu)塔柱較大的水平尺寸可實(shí)現(xiàn)總體上更有效地使用材料。這一由格構(gòu)結(jié)構(gòu)眾所周知的優(yōu)點(diǎn)允許較小的總質(zhì)量并因而較低的購置費(fèi)。然而這一經(jīng)濟(jì)性優(yōu)點(diǎn)通常被20年使用壽命期間實(shí)施的格構(gòu)塔柱的維護(hù)費(fèi)用所抵消。例如，對于風(fēng)能設(shè)備受高動(dòng)力負(fù)荷的塔柱，它們的螺釘連接裝置必須周期性地檢查，在大高度的格構(gòu)塔柱中這是一項(xiàng)危險(xiǎn)、費(fèi)時(shí)和只有非常適應(yīng)高空作業(yè)的專業(yè)人員才能完成的要付出巨大體力的工作。
由DE-PS 736 454和DE 198 02 210 A1已知，塔柱可以有塔柱上段和塔柱下段，其中塔柱下段設(shè)計(jì)為格構(gòu)塔柱和塔柱上段設(shè)計(jì)為管狀。
但是在這種情況下帶來的問題是從殼式結(jié)構(gòu)(管式塔柱)向格構(gòu)結(jié)構(gòu)(格構(gòu)塔柱)的過渡，因?yàn)檫@在技術(shù)上是非?？燎蟮?。因此在現(xiàn)有的風(fēng)能設(shè)備的格構(gòu)塔柱中，通常只是直接在機(jī)器吊艙下面使用一個(gè)比較短的管狀構(gòu)件，即所謂的“罐(Topf)”，它允許實(shí)現(xiàn)向設(shè)有環(huán)形凸緣的機(jī)器吊艙的過渡。在那里所述的過渡通常這樣實(shí)施，即，將格構(gòu)塔柱的通常四根角桿借助夾板連接裝置用螺釘直接固定在罐的外面。這種設(shè)計(jì)方案是可行的，因?yàn)橹苯釉诘跖撓旅娴乃皇茌^小的彎曲負(fù)荷。因此在這種情況下主要只須傳遞水平的(對塔柱起橫向力作用的)轉(zhuǎn)子推力。更靠下的地方，在那里塔柱尤其受從轉(zhuǎn)子推力通過塔柱長度的力臂作用的彎矩負(fù)荷，這種結(jié)構(gòu)便不再可能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于構(gòu)想出一種用于大型風(fēng)能設(shè)備的塔柱結(jié)構(gòu)，它能克服現(xiàn)有技術(shù)中的尤其在運(yùn)輸可行性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)和轉(zhuǎn)子葉片自由通道等方面的缺點(diǎn)。
此目的通過有權(quán)利要求1特征的風(fēng)能設(shè)備的塔柱達(dá)到。
按本發(fā)明的塔柱，與由現(xiàn)有技術(shù)已知的一樣，包括一個(gè)管狀的上部塔段和一個(gè)下部塔段，后者設(shè)計(jì)為具有至少三根角桿的格構(gòu)塔柱。這兩個(gè)塔段在一個(gè)過渡區(qū)域內(nèi)互相連接，在這里，在過渡區(qū)域內(nèi)上部塔段的尺寸設(shè)計(jì)為比在過渡區(qū)域內(nèi)下部塔段的尺寸小得多。
按本發(fā)明規(guī)定，上部塔段構(gòu)成整個(gè)塔柱的至少六分之一。這樣帶來的優(yōu)點(diǎn)是，在塔柱的上部區(qū)域內(nèi)可以使用有利的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
此外，在上部塔段內(nèi)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷基于較小的橫截面比下部塔段內(nèi)大得多。因?yàn)楣軤钏懈叩目古偠?，因此可以比例如通過格構(gòu)塔柱更好地承受所出現(xiàn)的扭力。
如上面已說明的那樣，從下部塔段到上部塔段的過渡存在疑難問題。其原因是，力流必須從上部塔段的管子橫截面進(jìn)一步導(dǎo)向下部塔段的三根或例如四根角桿。最簡單的方案例如是一塊板，上和下部塔段都固定在這塊板上。但是這種板的缺點(diǎn)是它必須有很大的尺寸，以便能夠承受所產(chǎn)生的負(fù)荷，由此要付出昂貴的費(fèi)用。
雖然本發(fā)明也規(guī)定，下部塔段在過渡區(qū)域下方的橫截面大于上部塔段的橫截面，但在這里將過渡區(qū)域設(shè)計(jì)為使下部塔段的橫截面實(shí)現(xiàn)力流優(yōu)化地與上部塔段的橫截面相匹配。因此本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)置了一個(gè)過渡區(qū)域，它設(shè)計(jì)為使力流從上部塔段到下部塔段最佳地導(dǎo)引，為此整個(gè)過渡區(qū)域不必設(shè)計(jì)為有過度的尺寸。
本發(fā)明上述特征的協(xié)同作用導(dǎo)致一種最佳設(shè)計(jì)的塔柱。按本發(fā)明的塔柱在其上部區(qū)域有一標(biāo)準(zhǔn)塔柱。在下部塔段內(nèi)，它例如基于其尺寸不再能設(shè)計(jì)為管狀塔柱，因?yàn)樗虼瞬辉倌苓\(yùn)輸，所以按本發(fā)明的塔柱它有一種格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。此外，對于在海上建立的風(fēng)能設(shè)備采用格構(gòu)塔柱段有突出的優(yōu)點(diǎn)，即它提供給波浪負(fù)荷一個(gè)比管狀塔柱小的作用面。有利地匹配的過渡區(qū)域?qū)е乱环N格構(gòu)塔柱段，它的角桿和斜撐有較小的壁厚，從而有利地減小塔柱的質(zhì)量和與之相聯(lián)地降低塔柱的成本，就整個(gè)風(fēng)能設(shè)備而言塔柱占相當(dāng)大的成本因素。
每根角桿相對于塔柱的垂直軸可有一斜度，它可以選擇為使角桿想象的延長線與其縱軸線在一想象的交點(diǎn)處相交。有利的是將本發(fā)明的塔柱設(shè)計(jì)為使角桿想象的交點(diǎn)處于過渡區(qū)域上方的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，這一區(qū)域可以從吊艙出發(fā)經(jīng)塔柱長度的三分之一向上或向下延伸，因?yàn)槿绱耸菇菞U基本上只受法向力和沒有彎曲負(fù)荷。
格構(gòu)塔柱通常在角桿之間有斜撐，用于附加地承受產(chǎn)生的力。通過將所述的交點(diǎn)布置在風(fēng)能設(shè)備的上部區(qū)域內(nèi)，達(dá)到使力流主要通過角桿進(jìn)行，以及經(jīng)斜撐導(dǎo)引的力流很小。以此方式將斜撐內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)荷有利地降到最低程度，由此可以將斜撐的尺寸設(shè)計(jì)得較小，亦即斜撐的壁厚可以選擇得較小，由此又有利地減小了在腳架接頭處的焊縫體積(降低成本)。
按本發(fā)明的一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，過渡區(qū)域設(shè)計(jì)為使下部塔段的橫截面收縮到上部塔段的橫截面，以及特別有利地在一個(gè)相當(dāng)于至少小于二分之一管狀塔柱直徑的長度上進(jìn)行。
按本發(fā)明另一些有利的設(shè)計(jì)，過渡區(qū)域由一過渡段構(gòu)成，它設(shè)計(jì)為使它在下部區(qū)域內(nèi)的水平尺寸比上部區(qū)域內(nèi)的此尺寸大得多。由此形成的在塔柱外輪廓內(nèi)的明顯折拐實(shí)際上與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)則相矛盾，因?yàn)橛绕湓跉な浇Y(jié)構(gòu)的情況下任何類型的折拐均導(dǎo)致過高的應(yīng)力，它們削弱承力結(jié)構(gòu)。但采取在從屬權(quán)利要求中列舉的措施，可以排除兩個(gè)折拐點(diǎn)存在的無可爭辨的缺點(diǎn)或完全避免折拐點(diǎn)，以便能充分利用按本發(fā)明這種混合式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在殼式結(jié)構(gòu)中的此類折拐只在很小的風(fēng)能設(shè)備中看到，在這些設(shè)備中應(yīng)力優(yōu)化還不起什么作用。在那里不是應(yīng)力優(yōu)化而是加工技術(shù)是最重要的，這種加工技術(shù)可以將兩種不利的可在市場上得到的管徑以簡單的方式互相連接在一起。對于此類小型電機(jī)(功率在300KW以下)，將有時(shí)甚至存在的短的管狀塔柱借助強(qiáng)錐形的過渡段安置在由一些有較大直徑的管組成的下部上。
在當(dāng)代功率大于1兆瓦的風(fēng)能設(shè)備中，按現(xiàn)有技術(shù)只具有輕微折拐(最大5-8°)的管狀塔柱才是經(jīng)濟(jì)的，在這里，折拐原則上處于機(jī)器吊艙下面離它比較近的地方。這種例如由EP 0821161已知的稱為“雙錐形管狀塔柱”的結(jié)構(gòu)形式，原則上允許在與機(jī)器吊艙的連接部位有一大的固定凸緣，以及還用于使構(gòu)件的自振頻率與要求相適應(yīng)。
按本發(fā)明另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，特別有利的是，將上部塔段與下部塔段之間的過渡設(shè)計(jì)為(必要時(shí)直接)在一個(gè)水平面的下方，此水平面由轉(zhuǎn)子葉片垂直向下豎立時(shí)的轉(zhuǎn)子葉尖確定。采取此措施可以用簡單的方式避免在現(xiàn)有技術(shù)中存在的全部缺點(diǎn)。
在上部塔段內(nèi)通過設(shè)計(jì)為管狀塔柱滿足對細(xì)長的結(jié)構(gòu)方式的要求和未達(dá)到經(jīng)濟(jì)性，但具有天氣保護(hù)的(wettergeschütztem)登高和工作區(qū)的簡單的可維修性，對于大的高度是決定性的優(yōu)點(diǎn)。一旦管狀塔柱遇到其運(yùn)輸限制，在下部塔柱內(nèi)在葉尖平面的下方使用格構(gòu)塔柱。具有其非常大的水平尺寸的格構(gòu)塔柱可以大大節(jié)省材料并因而可以達(dá)到更高的經(jīng)濟(jì)性。下部塔柱的維護(hù)問題不那么具有決定性意義，因?yàn)榭梢允褂矛F(xiàn)有技術(shù)中的升降機(jī)，它們可以簡單和尤其安全和舒適的方式使維修人員進(jìn)入下部塔柱區(qū)內(nèi)。
格構(gòu)塔柱的另一個(gè)缺點(diǎn)，即在冬季當(dāng)沿格構(gòu)結(jié)構(gòu)巨大的表面覆冰時(shí)必須考慮積冰造成的巨大的附加質(zhì)量，在這里被大大減輕了，因?yàn)檫@些附加質(zhì)量現(xiàn)在只還作用在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)均不那么關(guān)鍵的下部塔柱部分上。
由于所列舉的原因有利的是，過渡區(qū)域設(shè)計(jì)在離轉(zhuǎn)子軸一定距離處，這一距離等于轉(zhuǎn)子半徑的1.0-1.6倍，尤其1.0-1.3倍。
為了能實(shí)現(xiàn)過渡段的可運(yùn)輸性，特別有利的是將過渡段的上部區(qū)域設(shè)計(jì)為，使過渡段在風(fēng)能設(shè)備裝配時(shí)可以在建造地點(diǎn)優(yōu)選地借助可拆式連接裝置與上部塔段連接。
同樣特別有利的是將過渡段的下部區(qū)域設(shè)計(jì)為，使過渡段可借助于優(yōu)選地可拆式連接裝置與格構(gòu)塔柱的每根角桿連接。
此外應(yīng)有利的是，除了角桿外還將一些斜撐用螺釘與過渡段的下部區(qū)域連接在一起。
與管狀塔柱的凸緣連接，如在鋼管/混凝土混合式塔柱中的經(jīng)驗(yàn)所證明的那樣，是特別關(guān)鍵的內(nèi)容。
因此本發(fā)明一種特別有利的實(shí)施形式規(guī)定，在過渡段上部區(qū)域與上部塔段之間的可拆式連接裝置，包括一個(gè)在過渡段上作為連接點(diǎn)優(yōu)選地在里面的兩列螺釘凸緣和一個(gè)與之相配裝在上部塔段上的T形凸緣。
此外，配備這些具有大尺寸的兩列凸緣的連接點(diǎn)帶來的優(yōu)點(diǎn)是，凸緣同時(shí)還作為抗壓屈加固件用于在外輪廓的折拐點(diǎn)產(chǎn)生的力的轉(zhuǎn)向。因此由于壓屈的危險(xiǎn)引起的應(yīng)力升高大部分被以有效的方式降低。
過渡段的下部區(qū)域有利地設(shè)計(jì)為它有用于與格構(gòu)塔柱角桿的夾板連接裝置的連接點(diǎn)。
因?yàn)橄虏扛駱?gòu)塔柱受上部管狀塔柱巨大的附加質(zhì)量的負(fù)荷，所以特別有利的是，將格構(gòu)塔柱的角桿設(shè)計(jì)為空心型材，以防止因管狀塔柱的重量造成屈曲。
此外，特別有利地將過渡段設(shè)計(jì)為，使過渡段的結(jié)構(gòu)高度遵照允許的運(yùn)輸高度?；谑軜蛳峦ㄟ^時(shí)凈空高度的限制，最大可能的運(yùn)輸高度在德國通常為4.3m，在選擇的距離上也還可以運(yùn)輸5.5m高的貨物。
若是很大的風(fēng)能設(shè)備(例如3-5MW功率)由于其尺寸過渡段作為整體不可能運(yùn)輸時(shí)，本發(fā)明的一項(xiàng)設(shè)計(jì)特別有利地規(guī)定將過渡段制成至少兩個(gè)優(yōu)選地可以在連接點(diǎn)互相連接的分段。所述的連接可例如有利地通過螺釘凸緣或夾板連接裝置進(jìn)行，但若連接點(diǎn)處于負(fù)荷低的區(qū)域內(nèi)時(shí)將分段在施工現(xiàn)場焊接起來也可以是一種非常經(jīng)濟(jì)的方案。
在這方面過渡段特別有利地可通過垂直接合面分成至少兩個(gè)分段。分成數(shù)量上與格構(gòu)塔柱角桿的數(shù)量對應(yīng)的一致的分段，出自于加工技術(shù)的原因認(rèn)為是特別經(jīng)濟(jì)的。
本發(fā)明另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，過渡段沿至少一個(gè)水平接合面分開。
當(dāng)然，對于特別巨大的風(fēng)能設(shè)備也可以將兩種剖分的可能性互相結(jié)合起來。
為了盡可能充分利用最大允許的運(yùn)輸高度，本發(fā)明的一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)規(guī)定將過渡段或過渡段的分段設(shè)計(jì)為，它可借助于安裝在存在的或?qū)ｉT為此設(shè)置的連接點(diǎn)上的轉(zhuǎn)接件作為鍋爐橋(Kesselbrücke)輸送。
在這方面取決于過渡段或過渡段分段的尺寸和重量，也可以規(guī)定在一個(gè)鍋爐橋內(nèi)運(yùn)輸多個(gè)直接或間接地(借助轉(zhuǎn)接件)互相連接的過渡段或分段。這提供了例如這種可能性，將一個(gè)結(jié)構(gòu)高度過高的分成兩部分的過渡段的分段在(半)環(huán)形凸緣處互相用螺釘連接起來，然后平躺著在遵守允許的運(yùn)輸高度的情況下作為鍋爐橋進(jìn)行運(yùn)輸。
特別有效地按本發(fā)明的一種實(shí)施形式可將過渡段設(shè)計(jì)為有一個(gè)壁和構(gòu)成殼式結(jié)構(gòu)。
尤其有突出優(yōu)點(diǎn)的是，過渡段的基本形狀大體相應(yīng)于一個(gè)強(qiáng)錐形管，錐形管的壁相對于中心線的平均斜角大于管狀塔柱下部區(qū)域的壁的斜角和/或格構(gòu)塔柱角桿上部區(qū)域的斜角。
在這里，平均斜角定義為在垂直線(或中心線)與一條想象的從過渡段上部區(qū)域內(nèi)最大水平尺寸到下部區(qū)域內(nèi)最大水平尺寸的連線之間的夾角。
為了在力流方面特別有利地實(shí)現(xiàn)在過渡段內(nèi)塔柱水平尺寸按本發(fā)明的強(qiáng)烈擴(kuò)展，過渡段的壁相對于中心線的平均斜角至少為15°，優(yōu)選地大于25°。
當(dāng)錐形管作為過渡段的基本形狀時(shí)，可以設(shè)想任意管橫截面，亦即三角形、四邊形、多角形(例如16角)或圓形橫截面。此外，本發(fā)明尤其包括那些其橫截面形狀沿長度改變的錐形管。
在這方面一項(xiàng)特別有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，過渡段的橫截面從上部區(qū)域內(nèi)基本上圓的橫截面連續(xù)過渡為在下部區(qū)域內(nèi)的一種基本上多角形優(yōu)選地三角或四角形橫截面?；旧蠄A形在這里也可以理解為多角形，例如16角形。
若與管狀塔柱的連接通過一環(huán)形凸緣進(jìn)行，則借助此環(huán)形凸緣可以補(bǔ)償從例如16角形的過渡段向圓形管狀塔柱的過渡。
若管狀塔柱的至少下部也設(shè)計(jì)為多角形，則也可以沒有困難地借助夾板連接裝置實(shí)施連接。當(dāng)過渡段的側(cè)面相對于管狀塔柱的壁斜度不同時(shí)，在這種情況下必要時(shí)還可設(shè)抗壓屈加固件。
為了節(jié)省材料和減輕重量特別有利的是，過渡段的壁設(shè)至少一個(gè)凹口。通過恰當(dāng)設(shè)計(jì)凹口，尤其可以與沒有凹口的方案相比改善力流。這尤其適用于拱門狀的凹口，它們從角桿向角桿延伸。
通過在拱門狀凹口的邊緣處設(shè)曲拱狀或門框狀加固件，達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化力流的目的。
為了增大過渡段的剛度，有利的是在過渡段下部區(qū)域內(nèi)在格構(gòu)塔柱的角桿之間設(shè)計(jì)水平的支架，它們將相鄰的角桿和/或(對角)對置的角桿互相連接。
這些水平支架可以與過渡段連接成一體，或特別有利地也可以借助夾板連接裝置固定在過渡段與角桿之間。
同樣為了增大過渡段的剛度，本發(fā)明的一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，在一種有至少四根角桿的實(shí)施形式中設(shè)計(jì)有肋，它們加強(qiáng)(對角)對置的角桿的連線。
按一種特別有利的實(shí)施形式，過渡段設(shè)計(jì)為鑄件。
鑄件所具有的造型自由度允許將其成形為通過平緩修圓的過渡避免在焊接的鋼結(jié)構(gòu)方案中折拐點(diǎn)內(nèi)的應(yīng)力增高。
若過渡段的壁在垂直剖面內(nèi)觀察是凸彎的，則可獲得一種對力流特別恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，因?yàn)橛纱丝梢詫?shí)現(xiàn)從上部區(qū)域內(nèi)的凸緣到下部區(qū)域內(nèi)的角桿的一種特別柔和的過渡。
尤其是，將在過渡段下部區(qū)域內(nèi)的連接點(diǎn)斜度特別有利地設(shè)計(jì)為，使之與格構(gòu)塔柱角桿上部區(qū)域的斜度相同。
即使是具有垂直接合面的多部分組成的過渡段，鑄造結(jié)構(gòu)也是特別有利的，因?yàn)檫@樣一來可將例如四個(gè)一致的鑄件組合成一個(gè)過渡段(批量生產(chǎn)效應(yīng))。用于鑄造方案優(yōu)選的鑄件材料例如是鋼鑄件或球墨鑄鐵，例如GGG40.3。
若建造小批量按本發(fā)明的塔柱，則過渡段設(shè)計(jì)為焊接結(jié)構(gòu)是特別有利的，因?yàn)槿∠髓T造結(jié)構(gòu)高的模具制造費(fèi)。
因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的塔柱中向混凝土基礎(chǔ)的過渡經(jīng)常同樣設(shè)計(jì)為通過T形凸緣，所以本發(fā)明的一項(xiàng)有利的進(jìn)一步發(fā)展規(guī)定，借助按本發(fā)明的混合式設(shè)計(jì)方案提供一種模件式塔柱建造系列，其中，已存在的管狀塔柱(例如用于1.5至2MW機(jī)組的80m塔柱)借助按本發(fā)明的過渡段安裝在不同的例如30、50和70m高的按格構(gòu)塔柱結(jié)構(gòu)形式的下部上，為的是根據(jù)建造地點(diǎn)達(dá)到塔柱總高度為110、130和150m。以此方式在迄今不經(jīng)濟(jì)的內(nèi)陸建造地點(diǎn)也能開發(fā)出這種經(jīng)濟(jì)的風(fēng)能利用裝置。
按本發(fā)明另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)為格構(gòu)塔柱的下部塔段有多個(gè)互相疊置的節(jié)，其中每一節(jié)包括一些角桿和至少一個(gè)在角桿之間對角延伸的斜撐。
按本發(fā)明另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，對角延伸的斜撐的斜度在所有的節(jié)內(nèi)設(shè)計(jì)為相同的，基于斜撐相同的斜度，在腳架與斜撐之間的連接點(diǎn)因而設(shè)計(jì)為相同的。這種設(shè)計(jì)帶來的優(yōu)點(diǎn)是，為了連接角桿與斜撐可以采用一致的節(jié)點(diǎn)。以此方式可有利地優(yōu)化塔柱的建造。迄今角桿和斜撐在組合時(shí)互相配合并然后麻煩地焊接。
與焊接節(jié)點(diǎn)相比，鑄造節(jié)點(diǎn)可以設(shè)計(jì)得緊湊得多并因而更加經(jīng)濟(jì)。焊接節(jié)點(diǎn)出自于強(qiáng)度的原因通常設(shè)計(jì)為使焊縫不相交。這往往要求節(jié)點(diǎn)延伸到管過渡區(qū)域內(nèi)，在鑄造的設(shè)計(jì)方案中這是不需要的。在節(jié)點(diǎn)之間角桿和對角斜撐為了進(jìn)一步改善經(jīng)濟(jì)性均可優(yōu)選地采用標(biāo)準(zhǔn)的管型材，例如管道結(jié)構(gòu)。連接可以例如借助螺釘凸緣或焊接實(shí)現(xiàn)。
使用一致的節(jié)點(diǎn)帶來的優(yōu)點(diǎn)是，這些節(jié)點(diǎn)可以預(yù)制，以及角桿和斜撐僅必須在組裝塔柱時(shí)裝入以及焊接或用螺釘固定在節(jié)點(diǎn)內(nèi)。這意味著在建造格構(gòu)塔柱時(shí)大大減少工作量。此外，通過批量效應(yīng)可以在生產(chǎn)一致的節(jié)點(diǎn)時(shí)達(dá)到顯著降低成本的目的。
尤其對于有格構(gòu)塔柱的海上設(shè)備，必須在其中為了鋪設(shè)用于連接電網(wǎng)的電纜設(shè)附加的管。在海上設(shè)備中，這提供附加的波浪作用面，由此在格構(gòu)塔柱上作用附加的負(fù)荷。因此按本發(fā)明的一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，用于風(fēng)能設(shè)備與電網(wǎng)連接的電纜鋪設(shè)在格構(gòu)塔柱段的角桿內(nèi)，由此達(dá)到減小波浪負(fù)荷。按本發(fā)明的另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，有角桿的內(nèi)部鋪設(shè)電纜護(hù)管，電纜在電纜護(hù)管內(nèi)延伸。電纜護(hù)管有利地設(shè)計(jì)為塑料管，以及在塔柱架設(shè)并錨固在海底后可以方便地穿入電纜。
本發(fā)明的其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)部分通過以下的說明公開以及部分通過此說明提出建議或在實(shí)際使用本發(fā)明時(shí)得出。充分詳細(xì)地說明本發(fā)明的兩種實(shí)施形式。當(dāng)然也可以不離開本發(fā)明的范圍采用其他實(shí)施形式和作出改變。因此下面的詳細(xì)說明不能認(rèn)為有限制的意義，尤其也可以任意互換兩種實(shí)施形式的一些細(xì)節(jié)。


借助下面的圖應(yīng)能詳細(xì)說明本發(fā)明。
其中圖1按現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)能設(shè)備；圖2按本發(fā)明的塔柱設(shè)計(jì)總圖；圖3按本發(fā)明的過渡段一種實(shí)施形式詳圖；圖4按本發(fā)明的過渡段另一種實(shí)施形式詳圖；圖5圖4所示過渡段壁的展開圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示按現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)能設(shè)備，其中作為支承用的塔柱10重疊顯示了兩種塔柱方案，即管狀塔柱10A和格構(gòu)塔柱10B。塔柱10支承一個(gè)可繞垂直的塔柱軸線旋轉(zhuǎn)地固定的機(jī)器吊艙(Maschinengondel)30，在該機(jī)器吊艙上可繞一條基本上水平的軸線旋轉(zhuǎn)地支承一個(gè)包括至少一個(gè)帶有葉尖23的轉(zhuǎn)子葉片22的轉(zhuǎn)子20。圖中表示一種三個(gè)葉片的轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)，其中，轉(zhuǎn)子葉尖23在下部位置時(shí)的水平面用一條虛線25表示。
除轉(zhuǎn)子支承裝置外，機(jī)器吊艙30通常包含一臺發(fā)電機(jī)，必要時(shí)一個(gè)傳動(dòng)裝置、一個(gè)風(fēng)向跟蹤系統(tǒng)、各種電氣部件以及其他輔助系統(tǒng)。為了視圖清晰起見沒有表示這些構(gòu)件。
管狀塔柱10A由于運(yùn)輸?shù)脑蛴卸鄠€(gè)凸緣連接裝置12A。這些凸緣連接裝置按現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)為單側(cè)，通常為向內(nèi)指的環(huán)形凸緣。只有最下部的作為與基礎(chǔ)18A的過渡的凸緣，才按現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)為T形凸緣(兩列向內(nèi)和向外指的凸緣)。
在設(shè)計(jì)為格構(gòu)塔柱10B的方案中，與機(jī)器吊艙環(huán)形凸緣的過渡通常通過一比較短的稱為罐的過渡段14B實(shí)現(xiàn)。格構(gòu)塔座停放在通常為每根角桿11B單獨(dú)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)18B上。
通過這些重疊地顯示的塔柱方案管狀塔柱10A和格構(gòu)塔柱10B，在轉(zhuǎn)子葉尖的平面25內(nèi)非常清楚地說明，葉尖到塔柱的距離(葉片自由通道)在格構(gòu)塔柱10B的情況下比在管狀塔柱10A的情況下小得多并因而更加關(guān)鍵。
圖2表示采用按本發(fā)明的塔柱設(shè)計(jì)的風(fēng)能設(shè)備總圖。如在圖1中那樣，20表示轉(zhuǎn)子以及30表示機(jī)器吊艙。塔柱40在下段41內(nèi)由格構(gòu)塔柱42組成，在圖示的設(shè)計(jì)方案中它配備四根角桿43和多個(gè)對角斜撐44，以及在上段46內(nèi)由一個(gè)基本上管狀的管狀塔柱47組成。
格構(gòu)塔柱42與管狀塔柱47的連接在一個(gè)過渡區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，它設(shè)計(jì)為能實(shí)現(xiàn)格構(gòu)塔柱橫截面力流最佳地與管狀塔柱相匹配。在這里，力流最佳地匹配指的是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它或通過連續(xù)的幾何變化在上部塔段與下部塔段不同的橫截面形狀之間創(chuàng)造一種柔和的幾何過渡并因而避免在過渡區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力峰值，和/或通過恰當(dāng)?shù)睦吆?或斜撐將過渡區(qū)域內(nèi)存在的應(yīng)力峰值導(dǎo)入連接結(jié)構(gòu)中。力流恰當(dāng)?shù)剡^渡的先決條件是，過渡區(qū)域在架設(shè)好的狀態(tài)時(shí)的垂直長度至少是下部管狀塔柱直徑的半徑長度，和/或使用一些承力構(gòu)件(薄殼、肋、斜撐)，它們基本上將下部格構(gòu)塔柱的角桿與上部管狀塔柱的壁連接起來。
在圖示的實(shí)施例中過渡區(qū)域設(shè)計(jì)為，直接在轉(zhuǎn)子葉尖23的水平面25下方設(shè)一過渡段50，它的水平尺寸在下部區(qū)域70內(nèi)比在上部區(qū)域60內(nèi)大得多(超過50％)。
上部塔段46在下部區(qū)域內(nèi)相對于垂直線有一個(gè)(小的)管壁斜角，它用α表示。類似地，在下部塔段41內(nèi)的格構(gòu)塔柱42角桿43上部區(qū)域的斜角用β表示。
對于最佳的格構(gòu)塔柱段，角桿43的斜角選擇為使角桿43在想象地延長角桿43時(shí)(圖2中用虛線表示)在一個(gè)假想的交點(diǎn)VS相遇。在圖示的實(shí)施例中，假想的交點(diǎn)的位置設(shè)在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，這一區(qū)域從吊艙出發(fā)看向下延伸塔柱長度的三分之一。取決于在此維度的負(fù)荷情況下橫向力與彎矩的組合，最佳的假想交點(diǎn)也可以位于吊艙的上方。
定義為垂直線與從上部區(qū)域60最大水平尺寸到下部區(qū)域70最大水平尺寸的一條想象的線之間夾角的過渡段50的平均斜角用γ表示。
在圖示的本發(fā)明特別有利的實(shí)施形式中，γ比下部塔段41的斜角β和上部塔段的斜角α都大得多。
但也可以設(shè)想，各角桿是彎曲的并因而有不同的斜度，因此在這里也可以類似于過渡段定義一個(gè)角桿的平均斜角。
圖3表示按本發(fā)明具有設(shè)計(jì)為多部分組成的鑄造結(jié)構(gòu)過渡段的塔柱一種可能的實(shí)施方案詳圖。在對稱線右邊表示側(cè)視圖，左邊表示(垂直)剖面圖。下部塔段由局部表示的格構(gòu)塔柱42構(gòu)成，它基本上由四根角桿43和一些對角斜撐44組成。上部塔段由局部表示的有其壁48的管狀塔柱47構(gòu)成。
過渡段50按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)為包括壁52和拱門狀凹口53的薄殼式鑄造結(jié)構(gòu)。過渡段在上部區(qū)域60通過凸緣連接裝置61與管狀塔柱47連接，以及在下部區(qū)域70通過四個(gè)夾板連接裝置71與格構(gòu)塔柱42的角桿43連接。
在過渡段50的上部區(qū)域60，壁52連續(xù)過渡到一個(gè)環(huán)形的、兩列式螺釘凸緣64內(nèi)。管狀塔柱47的壁48與一T形凸緣62焊接，T形凸緣通過內(nèi)部螺釘圈66和外部螺釘圈68與過渡段50的凸緣64通過螺釘連接。內(nèi)部螺釘裝置66設(shè)計(jì)為在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)常見的貫穿螺釘裝置，外部螺釘裝置68在圖示的例子中設(shè)計(jì)為盲孔螺釘裝置，因?yàn)橐源朔绞娇梢詫?shí)現(xiàn)壁52特別有利于力流的壁厚分布。當(dāng)然，過渡段50的壁52也可以再向外引出一些，由此外部螺釘裝置68也可以設(shè)計(jì)為貫穿螺釘裝置，不過過渡段50因此略重并因而較貴。
在下部區(qū)域70內(nèi)，壁52在四個(gè)連接點(diǎn)72向角桿43過渡。所述的連接設(shè)計(jì)為通過外夾板76和內(nèi)夾板78的夾板連接裝置71，夾板76和78借助許多螺釘與連接點(diǎn)72和角桿43連接起來。因?yàn)檫B接點(diǎn)72的斜度與角桿41上部區(qū)域的斜度相同，所以可以采用平板作為連接夾板76、78。
為了減少零件的數(shù)量，本發(fā)明另一種實(shí)施形式采用角桿43直接與過渡段50的連接點(diǎn)72用螺釘連接。不過在這種實(shí)施形式中，對于從角桿43到過渡段50的壁52內(nèi)的力流不那么有利。
為了增強(qiáng)過渡段50的下部區(qū)域70，在四根角桿43之間固定水平支架45。這些支架可以按選擇將相鄰的角桿43或?qū)χ玫慕菞U43并因而將格構(gòu)塔柱42的對角線互相連接起來。必要時(shí)也可以共同利用這兩種可能性，以便能實(shí)現(xiàn)一種特別強(qiáng)勁并因而有利的結(jié)構(gòu)。
為了簡化的原因沒有表示對角斜撐44以及水平支架45在夾板連接裝置71上的連接。但這種連接在現(xiàn)有技術(shù)中在連接多部分組成的角桿時(shí)是充分已知的。
當(dāng)管狀塔柱47的T形凸緣62的外徑為4.3m時(shí)，圖示的過渡段50的運(yùn)輸高度同樣約為4.3m和下部運(yùn)輸寬度約為7m。因?yàn)檫@些尺寸只能受限制地運(yùn)輸，所以本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施形式規(guī)定將過渡段50設(shè)計(jì)為多部分組成的。為此，過渡段50通過一個(gè)垂直的接合面分成一個(gè)左分段57和一個(gè)右分段58。這些分段57、58通過螺釘凸緣56互相用螺釘連接在一起。與螺釘凸緣56不同，按本發(fā)明另一項(xiàng)有利的進(jìn)一步發(fā)展采用夾板連接裝置來連接過渡段50的分段57、58。
通過所述的剖分減小了運(yùn)輸尺寸，當(dāng)兩個(gè)分段57、58平躺著運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸高度約為3.5m和寬度為4.3m，由此在德國內(nèi)部可以沒有問題地運(yùn)輸。
本發(fā)明的一項(xiàng)特別有利的設(shè)計(jì)還規(guī)定對稱于中心線將過渡段一分為四，所以或可以達(dá)到更小的運(yùn)輸尺寸，或還可以順利地運(yùn)輸更大的過渡段。對于很大的過渡段，按本發(fā)明規(guī)定將過渡段附加地沿一個(gè)水平面剖分。
所表示的過渡段作為鑄造結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶來的優(yōu)點(diǎn)是，壁52可以沒有困難地設(shè)計(jì)成變化的壁厚，由此可以非常有效地利用材料。高負(fù)荷的區(qū)域，例如與環(huán)形凸緣64凸彎的過渡區(qū)域或與格構(gòu)塔柱42的角桿43設(shè)計(jì)為夾板連接裝置71的連接點(diǎn)72，可以設(shè)計(jì)為比負(fù)荷較小的區(qū)域有較大的壁厚。同樣，拱門狀凹口54的邊界可設(shè)有例如設(shè)計(jì)為曲拱狀的加固件。此外，鑄造結(jié)構(gòu)可以從過渡段50的上部區(qū)域60內(nèi)圓形橫截面向過渡段50的下部區(qū)域70內(nèi)在本例中四邊形橫截面實(shí)現(xiàn)一種對于力流最佳的平滑過渡。
按本發(fā)明的塔柱設(shè)計(jì)尤其在海上應(yīng)用時(shí)有利的是，合理地利用在過渡區(qū)域內(nèi)存在的空間，例如在那里安置電氣工作裝置(變流器、開關(guān)裝置、變壓器)、備件庫(必要時(shí)包括小型車間)或用于維護(hù)人員的臨時(shí)宿舍或接待室。為此，存在的承力結(jié)構(gòu)可以通過附加的壁補(bǔ)充成一個(gè)封閉的腔室，它當(dāng)然配備有需要進(jìn)口和(緊急)出口、可能的窗戶和空調(diào)系統(tǒng)。在過渡段內(nèi)安裝電氣工作裝置時(shí)，按本發(fā)明的一種特別有利的實(shí)施形式規(guī)定，這些工作裝置已經(jīng)在工廠組裝并測試，以及此過渡段與內(nèi)部配件一起作為一個(gè)所謂的功能模塊進(jìn)行運(yùn)輸和安裝。
圖4表示過渡段作為焊接結(jié)構(gòu)的按本發(fā)明的另一種實(shí)施方案的詳圖。在圖4的下部表示從上面看過渡段50的俯視圖，以及上部表示沿剖切線A-B通過過渡段的垂直剖面。
因?yàn)榛窘Y(jié)構(gòu)非常類似于在圖3中表示并已詳細(xì)說明的設(shè)計(jì)，所以主要只詳細(xì)介紹不同點(diǎn)。
過渡段50的壁52由厚度恒定的金屬薄板構(gòu)成，它在上部區(qū)域壓折以及在下部區(qū)域70去棱角以便與角桿43的幾何形狀相配。定義為在垂直線與一條從上部區(qū)域60內(nèi)最大水平尺寸到下部區(qū)域70內(nèi)最大水平尺寸的想象的線之間的夾角的過渡段50的平均斜角γ，比格構(gòu)塔柱42的角桿43的斜角大得多，而且當(dāng)然比管狀塔柱的斜角大，因?yàn)榇斯軤钏趫D示的實(shí)施例中設(shè)計(jì)為圓柱形。
采用圓柱形管狀塔柱可以成本較低地制造，以及當(dāng)取消管狀塔柱增加剛度的擴(kuò)展時(shí)，只有將格構(gòu)塔柱設(shè)計(jì)為非常強(qiáng)勁并因而整個(gè)結(jié)構(gòu)仍能設(shè)計(jì)為有足夠的剛性才可以實(shí)現(xiàn)。尤其在方位支承(吊艙可旋轉(zhuǎn)地裝在塔柱上)選擇得特別大時(shí)建議使用圓柱形管狀塔柱，因?yàn)檫@時(shí)沒有擴(kuò)展也能實(shí)施管狀塔柱一種剛性足夠大的設(shè)計(jì)形式。
為了簡化焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在過渡段50的下部區(qū)域70內(nèi)的連接點(diǎn)72有一個(gè)與角桿43的斜度不同的斜度。因此所述的連接借助尺寸設(shè)計(jì)得足夠厚的彎曲的夾板76進(jìn)行，它必須承受力流的轉(zhuǎn)向。彎曲的夾板可由厚的和必要時(shí)焊接的鋼板構(gòu)成，但按本發(fā)明的一項(xiàng)進(jìn)一步發(fā)展規(guī)定，夾板也可以設(shè)計(jì)為鑄件。
因?yàn)榱D(zhuǎn)向使夾板連接裝置向里(朝塔柱軸線)變形，所以在每兩根彼此對置的角桿43之間對角地設(shè)大尺寸的水平支架45。(出自于簡化的原因在圖4的下部只用虛線表示了一個(gè)這種支架45)。采用這種結(jié)構(gòu)方式可以可靠地控制力流的轉(zhuǎn)向，以及得到一種非常經(jīng)濟(jì)的但比鑄造結(jié)構(gòu)略重的結(jié)構(gòu)。
與在鑄造結(jié)構(gòu)中一樣，本發(fā)明的一項(xiàng)有利的進(jìn)一步發(fā)展規(guī)定設(shè)拱門狀凹口53的加固件，它特別有利地設(shè)計(jì)為焊接板條55(如同門框那樣)的形式。設(shè)計(jì)為焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是在小批量的情況下有利于降低生產(chǎn)成本和在施工現(xiàn)場(Baubehrde)簡化檢驗(yàn)方法。
圖5表示圖4所示按本發(fā)明的過渡段的壁展開圖。這種結(jié)構(gòu)上非常有利的造型可以非常簡單的方式通過整塊鋼板或優(yōu)選地在具有四根角桿的格構(gòu)塔柱的圖示的情況下燒開為四塊(通過虛線暗示)的鋼板制成。一塊或多塊鋼板為此壓折成錐形，在與角桿的過渡區(qū)域內(nèi)有利地附加去棱角，以保證更好地過渡到角桿。若沒有足夠大的軋機(jī)可供使用，也可以在去上部凸緣的過渡區(qū)域內(nèi)通過許多小的彎折制成基本上圓的形狀。
權(quán)利要求
1.用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，它包括一個(gè)安裝在塔柱(40)上的機(jī)器吊艙(30)和一個(gè)可繞一條基本上水平的軸線旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)器吊艙上的轉(zhuǎn)子(20)，轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(22)，塔柱(40)包括一個(gè)設(shè)計(jì)為管狀的上部塔段(46)，它在一個(gè)過渡區(qū)域內(nèi)與一個(gè)設(shè)計(jì)為格構(gòu)塔柱(42)的下部塔段(41)連接，其中，格構(gòu)塔柱(42)具有至少三根角桿(43)，其特征為上部塔段(46)構(gòu)成整個(gè)塔柱的至少六分之一，下部塔段(41)在過渡區(qū)域下方的橫截面大于上部塔段(46)的橫截面；并且，過渡區(qū)域設(shè)計(jì)為，使得下部塔段的橫截面力流優(yōu)化地與上部塔段的橫截面相匹配。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡區(qū)域的垂直尺寸至少是在過渡區(qū)域內(nèi)或直接與過渡區(qū)域的上部塔段直徑的一半。
3.按照前列諸權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡區(qū)域向上從下部塔段(41)的橫截面收縮到上部塔段(46)的橫截面。
4.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡區(qū)域由一個(gè)過渡段(50)構(gòu)成，它具有一個(gè)可以與下部塔段(41)連接的下部區(qū)域(70)和一個(gè)可以與上部塔段(46)連接的上部區(qū)域(60)。
5.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段的下部區(qū)域(70)設(shè)計(jì)為，使得其水平的最大尺寸比上部區(qū)域(60)的水平尺寸大至少30％，優(yōu)選地大50％以上。
6.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為塔柱(40)設(shè)計(jì)為將過渡段(50)布置在水平面(25)下方，水平面由轉(zhuǎn)子葉片(22)垂直向下豎立時(shí)的葉尖(23)確定。
7.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的上部區(qū)域(60)設(shè)計(jì)為，使得過渡段(50)可借助一個(gè)可拆式連接裝置(61)與上部塔段(46)連接。
8.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的下部區(qū)域(70)設(shè)計(jì)為，使得過渡段(50)可借助一個(gè)可拆式連接裝置(71)與格構(gòu)塔柱(42)的每根角桿(43)連接。
9.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為在過渡段(50)的上部區(qū)域(60)與上部塔段(46)之間的可拆式連接裝置(61)具有一個(gè)作為連接點(diǎn)安裝在過渡段(50)上的兩列式螺釘凸緣(64)和一個(gè)安裝在上部塔段(46)上的T形凸緣(62)。
10.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的下部區(qū)域(70)具有用于與格構(gòu)塔柱(42)的角桿(43)連接的夾板連接裝置(71)的連接點(diǎn)(72)。
11.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的結(jié)構(gòu)高度受橋下通過時(shí)凈空高度的限制，并且在2m與6m之間，優(yōu)選地在4m與5.5m之間。
12.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)由至少兩個(gè)優(yōu)選在連接點(diǎn)(56)可拆式互相連接的分段(57、58)構(gòu)成。
13.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)具有至少一個(gè)垂直接合面。
14.按照權(quán)利要求12所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)具有至少一個(gè)水平接合面。
15.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)或過渡段(50)的一個(gè)分段(57、58)設(shè)計(jì)為，它可借助于安裝在已有的連接點(diǎn)(56、64、72)或?qū)ｉT為此設(shè)置的連接點(diǎn)上的轉(zhuǎn)接件作為鍋爐橋進(jìn)行輸送。
16.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)或過渡段(50)的各分段(57、58)設(shè)計(jì)為，可以在一個(gè)鍋爐橋內(nèi)實(shí)施輸送多個(gè)直接或間接地互相連接的過渡段(50)或分段(57、58)。
17.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)具有一個(gè)壁(52)和設(shè)計(jì)為殼式結(jié)構(gòu)。
18.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的基本形狀大體相應(yīng)于一個(gè)強(qiáng)錐形管，其中，錐形管的壁(52)相對于中心線的平均斜角(γ)大于管狀塔柱(47)的下部區(qū)域的壁(48)的斜角(α)和/或大于格構(gòu)塔柱(42)的角桿(43)的上部區(qū)域的斜角(β)。
19.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的壁(52)相對于中心線的平均斜角(γ)至少為15°，優(yōu)選大于25°。
20.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)從上部區(qū)域(60)內(nèi)的一種基本上圓的橫截面連續(xù)過渡為在下部區(qū)域(70)內(nèi)的一種多角形優(yōu)選三角或四角形的橫截面。
21.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的壁(52)設(shè)有至少一個(gè)凹口(53)。
22.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為所述至少一個(gè)凹口(53)是拱門狀的，并且此拱門狀的凹口(53)從角桿(43)延伸到角桿(43)。
23.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為所述至少一個(gè)拱門狀凹口設(shè)有曲拱狀或門框狀加固件(55)。
24.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為在過渡段(50)的下部區(qū)域(70)內(nèi)，在格構(gòu)塔柱(42)的各角桿(43)之間設(shè)計(jì)有水平的支架(45)，它們將相鄰的角桿(43)和/或(對角)對置的角桿(43)互相連接。
25.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為格構(gòu)塔柱(42)具有至少四根角桿(43)并且過渡段(50)具有肋，它們加強(qiáng)對置角桿(43)(對角)的連線。
26.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)設(shè)計(jì)為鑄件。
27.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)的壁(52)在垂直剖面內(nèi)是凸彎的。
28.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為在過渡段(50)的下部區(qū)域(70)內(nèi)的連接點(diǎn)(72)的斜度與格構(gòu)塔柱(42)的角桿(43)的上部區(qū)域的斜度相等。
29.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為過渡段(50)設(shè)計(jì)為焊接結(jié)構(gòu)。
30.按照權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為設(shè)計(jì)為格構(gòu)塔柱(42)的下部塔段(41)具有多個(gè)疊置的節(jié)并且每一節(jié)包括角桿(43)和至少一個(gè)在角桿之間對角延伸的斜撐(44)。
31.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為對角延伸的斜撐的斜度在所有的節(jié)內(nèi)設(shè)計(jì)為相同的。
32.按照權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為用于將風(fēng)能設(shè)備連接到電網(wǎng)上的電纜鋪設(shè)在設(shè)計(jì)為空心型材的角桿(43)內(nèi)。
33.按照前列權(quán)利要求所述的用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱(40)，其特征為在角桿(43)內(nèi)部鋪設(shè)電纜護(hù)管，電纜在電纜護(hù)管內(nèi)延伸。
34.優(yōu)選地按照前列諸權(quán)利要求之一所述的用于風(fēng)能設(shè)備的模件式塔柱系統(tǒng)，包括一個(gè)基本上管狀的上部塔段以及不同的設(shè)計(jì)為格構(gòu)塔柱的下部塔段，其特征為塔柱的總高度可通過格構(gòu)塔柱不同的結(jié)構(gòu)高度設(shè)計(jì)為可變的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)能設(shè)備的塔柱，它包括一個(gè)安裝在塔柱上的機(jī)器吊艙和一個(gè)可繞一條基本上水平的軸線旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)器吊艙上的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，塔柱包括一個(gè)設(shè)計(jì)為管狀的上部塔段，它在一個(gè)過渡區(qū)域內(nèi)與一個(gè)設(shè)計(jì)為格構(gòu)塔柱的下部塔段連接，其中，格構(gòu)塔柱具有至少三根角桿，在這里，上部塔段構(gòu)成整個(gè)塔柱的至少六分之一，下部塔段在過渡區(qū)域下方的橫截面大于上部塔段的橫截面；并且，過渡區(qū)域設(shè)計(jì)為使得下部塔段的橫截面力流優(yōu)化地與上部塔段的橫截面相匹配。
文檔編號F03D11/04GK1842632SQ200480024318
公開日2006年10月4日 申請日期2004年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者R·魏特坎普, U·欣茨, S·舍費(fèi)爾 申請人:再生動(dòng)力系統(tǒng)股份公司