[發明專利]具有塔架支承系統的陸上風力渦輪機

有效

• 申請號: 201110354373.5
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102454558A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: W·F·格弗斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;傅永霄

技術領域

本發明總體涉及風力渦輪機的領域，且更具體地，涉及用于陸上風力渦輪機塔架的底座支承系統。

背景技術

在兆瓦特范圍中的現代陸基(“陸上”)風力渦輪機已經日益變得更強有力且對應地變得更大。支承這些風力渦輪機的功率發生構件的塔架在高度上可遠超過60米。例如，GE風能公司提供了2.5MW的風力渦輪機，其具有75米、85米和100米的標準的可供輪轂高度。具有超過100米的輪轂高度的更大的風力渦輪機正變得更常見。

這些大型風力渦輪機的塔架結構可以是巨大的，尤其是在塔架的底座部處，其中，為實現設計的塔架支承標準而需要極大的基底面和重量。就這點而言，塔架對制造、運輸和安裝正日益變得更昂貴。在許多情況下，較低的塔架部段的尺寸在場所選擇和塔架部段至場所的運輸中是限制因素。例如，塔架部段不能超過對于鐵路運輸和卡車運輸的當地管轄權的最大尺寸和重量限制。

因此，該行業將從改進的塔架結構中受益，其能夠在極大的輪轂高度處支承更大的渦輪機，而沒有傳統塔架的尺寸、重量和成本問題。

發明內容

本發明的方面和特征將在以下描述中被部分闡述，或可從說明書中顯而易見，或可通過實踐本發明而獲悉。

根據本發明的多個方面，風力渦輪機設有安裝在塔架頂上的機艙。機艙構造成具有任何形式的風力渦輪機功率發生構件。塔架具有底座端，其構造成支承在任何形式的合適的地平面基礎上。為塔架提供了一種支承系統，其允許減少塔架的較低部段的重量和直徑。支承系統包括軸向延伸的圓周套筒，其環繞塔架在底座端和機艙之間的預定位置處安裝，例如在從底座測得的塔架高度的大約25％至大約75％之間。多個支承腿具有第一端和相反的腳端，第一端剛性地附接至套筒，腳端構造成安裝至任何形式的合適的地平面基腳。支承腿具有長度和相對于塔架的豎直軸線的延伸角，以便環繞塔架周界提供豎直和橫向支承。

在一個獨特的實施例中，套筒通過涂敷在套筒和塔架之間的一層粘接復合材料被安裝至塔架。該復合物可例如是水泥漿、水泥、環氧樹脂等等。

支承腿可以是管狀部件，其圍繞套筒均等地周向隔開，且支承腿的第一端永久地附接至套筒。在一個備選的實施例中，支承腿的第一端機械地緊固至套筒且可從套筒松開。例如，第一端可在相應的陽柱上滑動且附接至陽柱，陽柱附接至套筒。

在一個實施例中，套筒可整體地形成單一的環部件，其在風力渦輪機的豎立期間在塔架的部段上滑動。在一個備選的實施例中，套筒可由多個節段限定，多個節段環繞塔架接合在一起，且各個節段具有永久性或可松開地附接至其上的至少一個支承腿。

支承系統提供了塔架的底座部段的重量和基底面面積的減少。就這點而言，塔架可為管狀部件，其從套筒位置至底座端具有大致固定的直徑，且從套筒至底座端還可具有大致固定的每單位長度的質量。

在一個特定實施例中，支承腿在尺寸和環繞塔架的周界的延伸角上可變化，以適應環繞塔架的不平坦的地面地形或任何其它因素。

本發明還包括了用于風力渦輪機塔架的支承系統，其具有軸向延伸的圓周套筒，圓周套筒具有設計的尺寸，以便在限定的高度處環繞風力渦輪機塔架裝配。多個支承腿具有第一端和相反的腳端，第一端剛性地附接至套筒，腳端構造成安裝至地平面基腳。支承腿具有延伸長度和相對于豎直的角度，以便當支承系統構造在風力渦輪機塔架上時提供豎直和橫向的支承。

塔架支承系統可具有以上所述特征的任何組合。

參考以下說明和所附權利要求書，本發明的這些和其它特征、方面和優點將變得更好理解。結合在該說明書且構成說明書的一部分的附圖圖示了本發明的實施例，且連同描述被用來解釋本發明的原理。

附圖說明

針對本領域技術人員的本發明的完整和能夠實行的公開(包括它們的最佳模式)在參考附圖的說明書中被闡述，在其中：

圖1是具有根據本發明的多個方面的塔架支承系統的風力渦輪機的透視圖；

圖2是塔架支承系統的部分的實施例的透視圖。

圖3是圖2的實施例的透視性構件視圖。

圖4是沿著在圖2中的指示的線所取的塔架支承系統的橫截面視圖；以及

圖5是將支承腿附接至套筒部段的一個實施例的透視圖。

零部件列表

10風力渦輪機

12塔架

14機艙

16葉片

18轉子輪轂

20底座端

22地平面基礎

24塔架支承系統

26套筒