[發明專利]用來將附件固定在風能設備的塔體內壁上的輔助部件

有效

• 申請號: 200980146009.0
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN102216611A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: U·烏普胡埃斯;L·梅森布爾格
• 申請（專利權）人: 堪納希斯有限公司;P.E.概念有限公司
• 主分類號: F03D11/04
• 分類號: F03D11/04;F16B37/06;F03D1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 俞海舟

技術領域

本發明涉及一種如權利要求1的前序部分特征所述的輔助部件，其用來將附件固定在風能設備的塔體內壁上。

背景技術

風能設備都是高立的建筑物，其產生電流的組件都安置在一個被設置在該處的機房內的一個高聳的塔體的上端上。不僅由于安置在機器上的組件的高重量負荷，而且還由于其它負荷特別流襲過來的風的風滯壓力的負荷之故，所以風能設備的塔體都處于高的負荷之下。這一點在下述情況下顯得更加突出：現代風能設備隨著其功率越來越高，其設計尺寸越來越大，從而必須建造得越高。

除了一種結構類型，即風能設備的塔體是采用鋼筋混凝土構架建造起來的之外，風能設備的塔體往往都是由彼此用螺釘連接起來的或用其它方式連接起來的環狀金屬部件(典型地為鋼部件)所形成的。在塔體的內部，例如為了能夠在不同平面中行走或者為了支撐各組件，必須安置一些附件并將之固定在塔體內壁上。從原則上說可以考慮和可以施行的是，在塔體壁上安置孔眼和穿入螺釘、鉚釘等以實現上述固定，或者將附件例如在塔體內部大致不同高度上所安置的平臺直接地與塔體壁焊接起來。當然，在塔體壁上安置特定的孔口，還有與較大尺寸結構的輔助部件如平臺的直接焊接，都會減弱塔體壁上連接點范圍的強度，從而在總體上降低塔體的穩定性。為了抵銷和補償上述穩定性的降低，只得將塔體壁相應地增大厚度加以設計，這種做法是不符合希望的，這不僅是因為增大了材料成本，而且因為增加了重量和因此相關的后續費用如運輸、設備安裝以及基礎設施等方面的費用。

出于上述原因，當前例如為了固定塔體內壁的可行走的平臺，使用了具有所謂的焊入式套筒形式的特定輔助部件。

根據現有技術的這種連接方式見圖1中所示。一種焊入式套筒1是一個基本上呈圓筒狀的元件，其具有一個均等直徑的中心孔2。中心孔2配有內螺紋3。該焊入式套筒1以一個端側貼靠在塔體壁T上，并通過焊縫4而與塔體壁T相焊接起來。這種焊接是利用材料引入例如經過一種焊絲予以實現的。在焊入式套筒1的對置于焊縫4的端側上，可利用螺釘S將一個角件W固定在第一個股部上，在角件的第二個與第一個股部基本上成直角的股部上安置一個附件例如平臺P，并且附件以合適的方式例如焊接、螺釘連接、鉚接等與角件W相連。

這種結構型式具有的優點在于：特別是高峰負荷(其施加在附件例如平臺P上并且從該平臺出發經過連接結構而被導入到塔體壁T中)而不是完全施加在塔體壁T上，而是通過角件W的柔性加以減弱和抵消。如此在焊縫4上所產生的塔體壁T的減弱比起下述情況要較小：在此情況下例如將平臺P直接地與塔體壁T焊接起來。

這種結構已在實用中證明是可靠的，并且根據DIN允許為了塔體壁的在焊縫4的連接點上的破裂而設定應力集中級(Kerbfallklasse)90。

按較新的發展則已表明：這種設定是難以施行的，特別在一個新的歐洲標準即標準EN?1993-1-9中規定了修改。在該標準中的表8.4中調整了最后一行：在這種連接條件下不再以應力集中級90計算，而是常規地應以應力集中級80計算。然而這帶來的后果是：在設計風能設備的塔體時，塔體壁T應相對地在尺寸上設計得較厚一些，借以解決上面所指出的后果和缺點。上述的歐洲標準允許以一個更好的應力集中級進行計算，只要實際上能夠證明這樣一應力集中級的話。這樣一個應力集中級只在下述條件下才能得到證明：與塔體內壁經過相應的輔助部件相連的附件的負荷、特別是高峰負荷的引入可以被更好地攔截，并且該負荷不會被引入到塔體壁中或不被引入到焊縫4的連接部位中。

發明內容

相應地說，本發明的任務是提供一種具有權利要求1的前序中所述特征的輔助部件，這種輔助部件可以實現所述輔助部件和塔體壁之間存在的焊接部位的負荷減小，從而可使該連接點歸類在一個更高的應力集中級上。

已經證明：上述任務可以通過一種具有權利要求1中所述的特征的輔助部件加以解決，所述輔助部件用來將附件固定在風能設備的塔體的金屬塔體內壁上。這種輔助部件的一些有利的發展均見從屬的專利權利要求2至6中所述。最后在權利要求7中提出一種風能設備的經過改進的塔體，在該塔體的內壁上焊接上了至少一個根據本發明的輔助部件。

本發明的基本認識在于：通過根據本發明的輔助部件，柔性地吸收特別是產生的高峰負荷并且阻礙這些高峰負荷引入到與塔體內壁的焊接部位，前提條件是：在輔助部件的待被焊接在塔體內壁上的第一端側的區域內，所述輔助部件在橫斷面上所具有的總材料厚度小于在一個朝向第二端側的方向推移了的橫斷面中的總材料厚度。