[發(fā)明專利]風(fēng)輪機(jī)基部

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380023566.X
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN104302842A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿爾涂洛·羅德里谷茲特索洛克迪希安;米格爾·蘭卡科爾洛;曼紐爾·圣地亞哥洛佩斯
• 申請（專利權(quán)）人: 西班牙阿爾斯通可再生能源有限公司
• 主分類號: E02B17/00
• 分類號: E02B17/00;E04H12/22;F03D1/00;F03D11/04
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

本申請要求于2012年5月9日提交的歐洲專利申請EP?12382171.2和于2012年6月9日提交的第61/669,473號美國臨時(shí)專利申請的利益。

本文公開了如權(quán)利要求1的前序部分中所限定的用于風(fēng)輪機(jī)的基部。本風(fēng)輪機(jī)基部具體地適合于(但不限于)海上結(jié)構(gòu)中的風(fēng)輪機(jī)樁基。本文還公開了如在權(quán)利要求16的前序部分中所限定的包括這種基部的風(fēng)輪機(jī)。

背景技術(shù)

對于風(fēng)輪機(jī)應(yīng)用，幾種類型的基部在本領(lǐng)域中是已知的。在許多海上結(jié)構(gòu)中特別著名的一個(gè)通用類型的基部是樁基。樁基廣泛用于將結(jié)構(gòu)負(fù)載轉(zhuǎn)移至地面。

根據(jù)需要，樁基可由一個(gè)樁(稱作單樁基)組成，或由以不同方式布置的多個(gè)樁組成。

樁由旨在打入表面(例如，地面或海床)的鋼制長型件組成。樁具有用于接納相應(yīng)的銷的形狀。

銷是從風(fēng)輪機(jī)基部向下延伸的長型連接構(gòu)件。

導(dǎo)管架是包括通過支承物和管接頭彼此連接的多個(gè)管的格構(gòu)下部結(jié)構(gòu)。過渡件將風(fēng)輪機(jī)塔的下部連接并支撐至下部結(jié)構(gòu)。

當(dāng)銷插入相應(yīng)的樁中時(shí)，諸如灌漿的高性能類混凝土團(tuán)被注入。灌漿注入的目的是在樁和銷之間建立穩(wěn)固的連接。灌漿注入還有助于避免不期望的水平偏轉(zhuǎn)并抑制腐蝕。灌漿向該結(jié)構(gòu)提供提高的能量吸收能力。灌漿通常通過在樁和銷之間形成的室的底部注入從而形成灌漿接縫。通過使用扶正器，室的寬度或樁和銷之間的環(huán)帶的寬度可保持恒定。

上述灌漿接縫在海上石油和氣體結(jié)構(gòu)中是眾所周知的。然而，該領(lǐng)域與風(fēng)輪機(jī)基部完全動態(tài)地不同。

由于風(fēng)浪的作用，風(fēng)輪機(jī)基部中的樁承受非常高的循環(huán)張力和壓縮負(fù)載。由過渡件和基部形成的下部結(jié)構(gòu)受到很高的流體動力負(fù)載和空氣動力負(fù)載。這些負(fù)載從風(fēng)輪機(jī)的塔、艙和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到海床。對于更高的功率輸出以及具有強(qiáng)風(fēng)可用性及良好接近性的站點(diǎn)的數(shù)量減少的需要使得引起風(fēng)電場要具有更大的渦輪機(jī)，這樣的渦輪機(jī)必須更高地安裝的，因此更難以接近。因此，為了承受高負(fù)載，風(fēng)輪機(jī)下部結(jié)構(gòu)必須具有超大尺寸，使得它們的制造和安裝過程不期望地昂貴。

對于樁銷連接的增加的負(fù)載能力和剛度，剪力鍵的使用是已知的并在本領(lǐng)域中使用。剪力鍵由焊接在樁的內(nèi)表面和銷的外表面上的間隔的焊珠或鋼筋組成。在使用中，剪力鍵旨在一旦在室中注入灌漿便與灌漿接觸。目前這種解決方案用于已知的海上風(fēng)輪機(jī)基部中以轉(zhuǎn)移剪切力。已經(jīng)證明這在提高灌漿與樁和銷之間的滑動阻力中是尤其有效的。使用剪力鍵的一個(gè)示例在US2006185279中公開。

然而，剪力鍵需要焊接在銷的外表面和樁的內(nèi)表面上。這涉及昂貴且復(fù)雜的操作并且經(jīng)常需要幾個(gè)焊接通道。

為了使得風(fēng)能工業(yè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上可行，將期望一種用于風(fēng)輪機(jī)結(jié)構(gòu)(特別是在海上結(jié)構(gòu)中)的更有效且成本有效的灌漿連接。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了如權(quán)利要求1中所限定的用于風(fēng)輪機(jī)的基部。本風(fēng)輪機(jī)基部尤其適合于(但不限于)海上結(jié)構(gòu)中的風(fēng)輪機(jī)樁基。本文還公開了如在權(quán)利要求16中所限定的包括該基部的風(fēng)輪機(jī)。

有益的實(shí)施方式限定在附屬的權(quán)利要求中。

本風(fēng)輪機(jī)基部旨在用于將風(fēng)輪機(jī)塔連接至表面，例如海上風(fēng)輪機(jī)中的海床。

本風(fēng)輪機(jī)基部包括與風(fēng)輪機(jī)基部相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)基本上長型的銷和待插入海床中的至少一個(gè)相應(yīng)的樁。定義在下文給出。

如本文中所使用的，銷是指從風(fēng)輪機(jī)基部下部結(jié)構(gòu)向下延伸的長型的連接構(gòu)件(例如由鋼制成)。銷具有通過所述渦輪機(jī)基部下部結(jié)構(gòu)附接至風(fēng)輪機(jī)塔的連接端和與連接端相對的插入端。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，銷的形狀可以是圓柱形。

風(fēng)輪機(jī)基部可包括由格構(gòu)下部結(jié)構(gòu)組成的導(dǎo)管架，其中格構(gòu)下部結(jié)構(gòu)包括多個(gè)管。管通過支承物、管接頭等彼此連接。過渡件將風(fēng)輪機(jī)塔的下部連接至導(dǎo)管架并支撐風(fēng)輪機(jī)塔的下部。

如本文中所使用的，樁由長型的連接構(gòu)件(例如由鋼制成)組成。樁打入表面幾十米，表面是例如在陸上風(fēng)輪機(jī)的情況下的地面或例如在海上風(fēng)輪機(jī)的情況下的海床。樁具有用于接納相應(yīng)的銷的長度的至少一部分或一段的形狀，也就是說，在使用時(shí)，銷可至少部分地(即，通過它們的插入端)插入相應(yīng)的樁中。為了這個(gè)目的，銷的插入端可以被引導(dǎo)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，樁的形狀可以是圓柱形。

在使用時(shí)，即，當(dāng)銷至少部分地插入相應(yīng)的樁中時(shí)，在銷和樁之間限定有環(huán)形空間形式的灌漿室。限定在銷和樁之間的該灌漿室適合于接納灌漿。

如本文中所使用的，術(shù)語灌漿包括任何有黏性的可設(shè)定材料或可設(shè)定材料的混合物。灌漿用于支撐該風(fēng)輪機(jī)基部。因此形成的灌漿連接在室處承受壓縮和剪切負(fù)載轉(zhuǎn)移。