[發明專利]聯接組件和驅動單樁的方法

在審

• 申請號: 202111587043.0
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114658025A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: M·克拉森;E·德容
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒龍輝;司昆明

一種聯接組件以及驅動單樁的方法。本發明涉及一種用于將風力渦輪機(30)的塔架(32)或過渡件連接到單樁(31)的聯接組件(1)，所述聯接組件包括構造成連接到所述單樁(31)的第一聯接部件(2)和構造成連接到所述第一聯接部件(2)的第二聯接部件(3)。本發明還涉及一種風力渦輪機(30)的塔架(32)的塔架端部，該塔架端部連接到所述聯接組件(1)的第二聯接部件(3)。最后，本發明還涉及一種將風力渦輪機(30)的單樁(31)驅動到地面中的方法，所述單樁(31)的頂端連接到所述聯接組件(1)的第一聯接部件(2)。

技術領域

本發明涉及一種用于將風力渦輪機的塔架或過渡件連接到單樁上的聯接組件。本發明還涉及連接到所述聯接組件的風力渦輪機塔架的塔架端部。最后，本發明還涉及一種將風力渦輪機的單樁驅動到地面中的方法。

背景技術

風力渦輪機越來越多地用于產生電能。風力渦輪機通常包括塔架和安裝在塔架上的機艙，轂附接到機艙。轉子安裝在轂處并且聯接到發電機。多個葉片從轉子延伸。葉片以這樣的方式定向，使得經過葉片的風轉動轉子并使軸旋轉，從而驅動發電機發電。

風力渦輪機的塔架通常包括多個塔架部段，以便于將塔架從生產地點運輸到安裝地點。這些部段通常通過用緊固件緊固的凸緣聯接在一起。凸緣連接的強度取決于各種參數，例如取決于鋼的選擇、壁厚、螺栓直徑、螺栓圓中螺栓的數量、負載路徑等。具有T形的凸緣（即所謂的T凸緣）已經被證明與諸如L凸緣的其他凸緣（即具有L形的凸緣）相比，能夠抵抗更高的負載。從US 2013/0180199A1中已知使用T凸緣和L凸緣來連接風力渦輪機的塔架部段。

因此，為了增加塔架部段之間的凸緣連接的強度，一種方法可以是使用T凸緣，其具有倒“T”的形狀，其中內凸緣延伸到塔架內部，而外凸緣從塔架向外延伸。T凸緣可以具有是L凸緣的強度的大約兩倍的強度，即，它可以承受是相當的L凸緣所能承受的負載的大約兩倍的負載。然而，T凸緣的主要缺點是它需要從塔架外部接近以及從塔架內部接近。盡管T凸緣比L凸緣具有更大的負載承載能力，但是具有使用T凸緣的塔架的風力渦輪機的組裝和使用壽命維修導致顯著的額外成本。然而，T凸緣的下側是它在塔架殼的外側上具有螺栓，因此它高度暴露于海上風電場的腐蝕性環境。為了維護目的而接近T凸緣也是困難的。

此外，風力渦輪機的當前發展傾向于更高的塔架，以及具有更小直徑和更長轉子葉片的塔架，這導致塔架中的負載高于可由L凸緣支撐的負載。由于新一代風力渦輪機的高度和重量的增加，L凸緣可能不適合支撐一些新一代風力渦輪機的負載。由于這種類型的凸緣的缺點，T凸緣的使用也不是最佳的。

能夠比L凸緣支撐更高負載的另一種凸緣類型是X凸緣。因此，X凸緣適于支撐新一代風力渦輪機的負載。在NL1004960C1中描述了X凸緣連接的第一構思。X凸緣的構思是具有傾斜的螺柱，其在與塔架殼的圓周的中間平面對準的點處交叉。這個特征給予凸緣極大的強度，同時保持在塔架內側上能夠接近螺柱。

XL凸緣也是能夠支撐新一代風力渦輪機的負載的凸緣，它們的形狀由X凸緣和L凸緣的組合產生，即，具有X形孔口的區域以及在其內半徑處的L孔口圓的凸緣。因此，XL凸緣是X凸緣的特殊變體，其中L部件在其它目的之間用作用于設備的附接的接口。XL凸緣由于凸緣的L部件而比X凸緣更容易處理和運輸。

建立競爭激烈的海上風電場的一個重要標準是降低海上風力渦輪機的安裝成本。海上風力渦輪機塔架安裝在地基上以將海上風力渦輪機錨定到海床。通常，地基包括單樁，這是有利的，因為船只的相同的重型提升設備可以用于將大的單樁驅動到地面中以及將風力渦輪機塔架安裝在單樁上。通常租用船只，因此使船只的使用時間最小化可以大大降低海上風力渦輪機的生產和安裝的總成本。