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1、(10)申请公布号 CN 103180607 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103180607 A *CN103180607A* (21)申请号 201180052880.1 (22)申请日 2011.10.26 12/917,982 2010.11.02 US F03D 1/00(2006.01) B60P 7/08(2006.01) B60P 7/12(2006.01) (71)申请人 西门子公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 E.M. 彼得森 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 李晨 杨炯 (54) 发明名称 通用塔运输台架。
2、 (57) 摘要 一种支撑系统 （10） ， 包括 ： 辐条连接区域 （30） ； 支撑台架 （20） ， 所述支撑台架 （20） 构造成 支撑所述辐条连接区域 （30） ； 和多个辐条 （14） 。 每个辐条 （14） 包括内端 （34） ， 所述内端 （34） 能够 连接到布置在所述辐条连接区域 （30） 中的各自 辐条连接点， 并且每个辐条 （14） 绕着所述各自辐 条连接点 （30） 独立地倾斜地定位。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.05.02 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2011/068754 2011.10.26 (87)PCT申请的。
3、公布数据 WO2012/059377 EN 2012.05.10 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103180607 A CN 103180607 A *CN103180607A* 1/2 页 2 1. 一种支撑系统， 包括 ： 辐条连接区域 ； 支撑台架， 所述支撑台架构造成支撑所述辐条连接区域 ； 和 多个辐条， 每个辐条包括内端， 所述内端能够连接到布置在所述辐条连接区域中的各 自辐条连接点， 其中， 每个辐条绕着所述各自辐。
4、条连接点独立地倾斜地定位。 2. 如权利要求 1 所述的支撑系统， 其中， 每个辐条长度能够独立地调节。 3. 如权利要求 1 所述的支撑系统， 其中， 每个辐条长度是固定的。 4. 如权利要求 1 所述的支撑系统， 其中， 所述辐条连接点是穿过所述辐条连接区域的 孔。 5. 如权利要求 4 所述的支撑系统， 其中， 孔纵轴线彼此平行。 6. 如权利要求 1 所述的支撑系统， 其中， 所述支撑台架包括所述辐条连接区域。 7. 如权利要求 1 所述的支撑系统， 包括毂， 所述毂包括所述辐条连接区域， 其中， 所述 支撑台架构造成接收毂接触表面的至少一部分。 8. 如权利要求 7 所述的支撑系统，。
5、 其中， 所述辐条连接区域包括圆盘形状。 9. 如权利要求 7 所述的支撑系统， 其中， 所述毂包括销， 所述销包括表面， 该表面包括 所述毂接触表面。 10. 如权利要求 7 所述的支撑系统， 其中， 所述辐条连接区域与所述毂接触表面是同心 的。 11. 如权利要求 7 所述的支撑系统， 其中， 支撑台架接触表面包括构造成匹配并接收所 述毂接触表面的所述至少一部分的形状。 12. 如权利要求 7 所述的支撑系统， 其中， 所述辐条连接区域定位在所述毂接触表面的 相对端部之间。 13. 如权利要求 12 所述的支撑系统， 其中， 所述支撑台架包括凹槽以容纳所述辐条连 接区域。 14. 如权利要。
6、求 1 所述的支撑系统， 其中， 当第一毂和第二毂被布置在各自的支撑台架 中时， 第一毂接触表面和第二毂接触表面共享公共的纵轴线。 15. 如权利要求 1 所述的支撑系统， 包括支撑托架， 所述支撑托架构造成在第一塔端部 和第二塔端部之间的位置处接收并支撑塔。 16. 一种支撑系统， 包括 ： 毂， 所述毂包括毂接触表面和辐条连接区域 ； 支撑台架， 所述支撑台架构造成支撑所述毂 ； 多个辐条， 每个辐条包括内端， 所述内端能够连接到布置在所述辐条连接区域中的各 自辐条连接点， 其中， 每个辐条绕着所述各自辐条连接点独立地倾斜地定位 ； 和 支撑托架， 所述支撑托架构造成在第一塔端部和第二塔端。
7、部之间的位置处接收并支撑 塔。 17. 如权利要求 16 所述的支撑系统， 其中， 支撑托架接触表面形状构造成匹配各自的 塔支撑区形状。 18. 如权利要求 16 所述的支撑系统， 其中， 所述支撑台架包括台架接触表面形状， 其构 造成匹配所述毂接触表面的至少一部分的形状。 权 利 要 求 书 CN 103180607 A 2 2/2 页 3 19. 如权利要求 16 所述的支撑系统， 其中， 所述辐条连接区域包括圆盘形状。 20. 如权利要求 16 所述的支撑系统， 包括销， 所述销包括外表面， 该外表面包括所述毂 接触表面。 权 利 要 求 书 CN 103180607 A 3 1/4 页。
8、 4 通用塔运输台架 技术领域 0001 本发明涉及支撑系统。具体地， 本发明涉及用于支撑大型、 空心、 圆柱形物体的系 统。 背景技术 0002 风力涡轮机部件通常在与风力涡轮机所安装的位置不同的位置制造。 在转子直径 高达 100 米并且越来越大的情况下， 风车过于庞大而无法以组装状态运输。因此， 塔部分可 被拆开成三个或更多个区段并且以水平取向运输。当已被组装和竖立时， 塔区段在结构上 是牢固的， 但是处于水平取向的单独的塔在结构上较不可靠并且与通过卡车、 火车和轮船 运输的大多数物品相比依然非常大。 结果， 已经设计出用于运输所述区段的专用技术， 不过 在本领域仍然存在改进的空间。 附。
9、图说明 0003 参照附图在下面的描述中说明本发明， 附图示出了 ： 图 1 是通用塔运输系统的端视图， 该通用塔运输系统被组装到塔区段。 0004 图 2 是图 1 所示的毂的端视图。 0005 图 3 是图 2 的毂的侧视图。 0006 图 4 是图 1 所示支撑台架的侧视图。 0007 图 5 是图 4 的支撑台架的端视图。 0008 图 6 是支撑托架。 0009 图 7 是通用塔运输系统的替代实施例。 0010 图 8 是图 7 所示支撑台架的侧视图。 具体实施方式 0011 风力涡轮机塔区段庞大且难以从制造地点运输到安装地点。 已有的运输塔区段的 方法需要劳动密集的吊装 （rigg。
10、ing） 操作， 将单独的塔区段拆卸成其它部件， 或者需要复杂 和专用的系统。 例如， 一种运输塔区段的方法需要将塔区段抬升到支撑托架上， 该支撑托架 预先定位在诸如卡车拖车或轨道车的运输装置上。支撑托架沿塔的长度间隔开， 并且塔被 抬升到托架上。一旦就位， 则塔被用条带捆绑在适当位置。然而， 圆柱形结构当在它们的侧 面上时在结构上是较不可靠的， 并且这些结构可能趋向于在重力作用下垂陷， 当用于将塔 区段固定到运输装置的条带被收紧时， 所述垂陷可能变得更严重。 在运输期间， 严苛的道路 或者海面状况也可能负面地促进该垂陷。 0012 另一种运输方法可涉及将每个塔区段进一步拆卸成多个部件。例如，。
11、 一个塔区段 可被拆卸成两个、 三个或更多个部件。 这种方法导致更小的部件， 但是该方法是劳动密集且 耗时的。还有一种方法可涉及一种系统， 该系统可以是例如拖车的一部分并且可抓住竖立 的塔区段并将其转移到拖车上的水平位置。这种系统是昂贵的、 专用的并且不是常见的。 说 明 书 CN 103180607 A 4 2/4 页 5 0013 作为对比， 发明人已经创新地设计了一种用于运输单独塔区段的系统， 该系统简 单， 容易地适合于适应不同尺寸的塔区段， 并且能够与常规且易于获得的吊装设备兼容。 该 通用塔运输系统针对塔区段的每个端部使用台架、 毂和辐条。一组辐条以类似于自行车轮 胎辐条将车轮连接。
12、到车轴的方式将塔区段的一端附接到中心毂。 每个辐条的径向外端连接 到塔， 并且每个辐条的径向内端连接到毂。塔区段通常在每个端部处具有径向向内布置的 凸缘。这些凸缘用于将塔区段相互连接起来， 但是可用作辐条外端的连接点。销或螺栓等 可用于将辐条连接到塔区段凸缘， 以及用于此类连接的任何常用手段。辐条在足够张力的 情况下连接到毂以允许毂充当塔区段端部的支架。在毂作为塔每端的连接点的情况下， 可 使用常规吊装技术来抬升塔区段。一旦被抬升， 则毂可定位在各自的支撑台架中。一旦毂 已经被固定到它们各自的支撑台架， 则塔准备好进行运输。 任选地， 支撑托架也可沿塔区段 的长度定位。 0014 相比其它运输。
13、技术， 该通用塔支撑系统提供几个优点。 系统部件简单、 廉价并且在 设计上相对小。结果， 减轻了与由于昂贵和专用设备的相关成本而导致的缺乏可用部件相 关联的问题。部件相对小， 所以部件自身可以被相对容易地运输到需要它们的地方。部件 设计的简单化使得它们易于被包括在标准吊装操作中， 降低了对于专门训练的需求。 此外， 简单的部件趋向于能够耐用更长时间， 从而降低了与部件更换相关联的成本。 0015 就适应不同尺寸的塔区段而言， 系统自身是灵活的。 例如， 辐条中的一些或全部可 以在长度上进行调节， 从而可以用较少的辐条来适应一定范围的塔尺寸。这意味着较少的 辐条和较容易的安装， 这进一步有助于系。
14、统的成本高效性。替代地， 辐条可具有固定长度。 固定长度提供极其简单和廉价的辐条， 并且直截了当的安装和降低的成本可补偿用于不同 尺寸塔区段的额外辐条的成本。在两种情况下， 系统的安装人员将会知道系统部件每次都 是合适的， 从而增加工程安排时的信心并且降低与由于非正确配合造成的延迟相关联的成 本。 0016 就与不同运输模式一起使用的容易性而言， 系统自身也是灵活的。 例如， 第二组台 架可被预先定位在诸如轨道车的第二运输模式上。塔可被运输到常规牵引拖车上的轨道 车， 从拖车抬升， 并且直接放置在轨道车上。这种传送是常见的， 从而使用该通用塔运输系 统的传送的简单性节省了时间和金钱。 0017。
15、 转到附图， 图 1 示出了通用塔运输系统 10 的端视图， 该通用塔运输系统 10 被组装 到塔区段 12。通用塔运输系统 10 包括可调节长度的辐条 14、 固定长度的辐条 16、 或两者、 毂 18、 以及支撑台架 20。在一个实施例中， 一组中的所有辐条均是可调节的或者所有辐条 均是固定长度的。辐条 14、 16 包括外端 22 和内端 24。外端 22 可连接到塔连接点 26 并且 内端 24 可在辐条连接点 28 处连接到毂 18， 辐条连接点 28 布置在毂 18 的辐条连接区域 30 中。可调节长度的辐条 14 可通过本领域已知的任何方式来调节， 例如通过螺纹连接 32。毂 1。
16、8 搁置在支撑台架 20 中。 0018 塔区段 12 的一端处的直径可以与塔区段 12 的第二端处的直径相同或不相同。结 果， 辐条 14、 16 取决于它们所放置的地方可以具有不同的尺寸。可以设想在运输期间塔区 段纵轴线 34 平行于地面， 以及支撑台架 20 所搁置的表面。在一个实施例中， 塔区段纵轴线 34 与每个毂纵轴线 36 相同。然而， 应当理解的是也可能出现不对准。实际上， 在某些情况 中， 可能希望毂轴线 （未示出） 彼此对准但是不与塔区段纵轴线 34 对准。例如， 如果毂轴线 说 明 书 CN 103180607 A 5 3/4 页 6 对准但是略微高于塔区段的重心达已知量。
17、， 则塔区段12可以倾斜地定位在支撑台架20上。 在这种情况中， 塔区段 12 将会是有利的， 也即， 其将会阻止绕毂纵轴线旋转， 因为其重心将 会低于毂轴线。这可以提供运输期间的更好的稳定性。在大多数情况中优选的是， 塔区段 12 在运输期间不能自由旋转， 无论如何阻止旋转。诸如塔门 （存在于组装好的塔区段 12 的 最下部） 之类的特征可能要求塔不旋转。此外， 如后面将要描述的， 支撑台架结构性支架 42 可防止旋转， 因为当组装时， 其布置在辐条 14、 16 之间。然而， 可通过本领域普通技术人员 已知的常规手段来防止旋转， 例如通过将毂夹住使得其不旋转。 0019 在将塔区段 12 。
18、定位在支撑台架 20 上之前， 辐条 14、 16 被附接到毂 18。在组装过 程的那个时刻， 每个辐条 14、 16 可以是张紧的以便将毂 18 保持就位。然而， 一旦毂 18 被放 置在支撑台架20中， 各自毂纵轴线36下方的辐条14、 16可能是张紧的， 而各自毂纵轴线36 上方的辐条 14、 16 可能是压缩的。毂纵轴线 36 下方的那些辐条 14、 16 将会在各自塔连接 点 26 上被向上抬， 而毂纵轴线 36 下方的那些辐条将会在各自塔连接点 26 上被向上推。 0020 而且不同于常规辐条， 如辐条纵轴线 38 所示， 轴线可与毂纵轴线 36 相交， 或者如 辐条纵轴线 40 。
19、所示， 轴线可不与毂纵轴线 36 相交。因此， 在辐条纵轴线 40 不与毂纵轴线 36 相交的情况中， 可能需要进行额外的工作以便适应由辐条纵轴线 40 引起的偏置效应以 及适当地定位毂 18， 然而毂 18 的适当位置是相当直截了当的事情。 0021 辐条 14、 16 能够绕其各自辐条连接点 28 自由旋转。此外， 除了辐条 14、 16 可能会 与支撑台架结构性元件 42 干涉的情况， 辐条 14、 16 可以倾斜地定位在任何地方。这些特征 提供了在将辐条 14、 16 和毂 18 装配到塔区段 12 时的极高的灵活性， 并且使得通用塔运输 系统 10 能够适应接近尺寸和形状塔区段 12。
20、。所存在的支撑台架结构性元件 42（下面将会 讨论） 使得不能在毂 18 的六点钟区域附近放置任何辐条 14、 16。 0022 图 2 示出了具有辐条连接区域 30 和辐条连接点 28 的毂 18 的端视图。具有圆形 横截面的圆柱形销 44 是毂 18 的一部分的一个实施例， 其被设计成被支撑台架 20 接收。能 够被支撑台架 20 接收的任何形状都在设想之中。例如， 在一个实施例中， 销 44 可以反而具 有正方形或矩形横截面形状。这种替代形状可帮助防止塔区段 12 在运输期间旋转， 如果这 是所期望的。 还示出了辐条连接区域， 辐条连接区域具有圆形横截面， 辐条连接点作为穿过 辐条连接区。
21、域的辐条连接区域孔46。 然而， 横截面不必是圆形的， 而是可以为对于适应所需 辐条连接点 28 而言必要的任何形状。在该实施例中， 辐条连接区域孔 46 具有平行的孔纵 轴线48。 通常， 可以用螺栓或销穿过辐条连接区域孔46而将辐条14、 16连接到辐条连接区 域 30。然而， 作为辐条连接区域孔 46 的替代， 也可以采用其它方式将辐条 14、 16 连接到辐 条连接区域 30。例如， 凸缘可被焊接到辐条连接区域 30 以便接收辐条内端 24。替代地， 辐 条内端 24 可被直接焊接到辐条连接区域 30， 等等。发明人设想到了所有此类方法。此外， 虽然辐条连接区域 30 被示出具有圆形横。
22、截面， 但任何横截面形状都是可能的， 并且辐条连 接区域孔 46 在该区域中的任何布置均在设想之中。所示的均匀分布的辐条连接区域孔 46 布置不意味着是限制性的。辐条连接区域孔 46 可以在角度上以任何量分隔开， 并且可被定 位在距离毂纵轴线 36 的任何半径处。 0023 如图 3（毂 18 的侧视图） 所示， 销 44 从辐条连接区域 30 的两侧延伸。因此， 支撑 台架 20 可支撑两个销半体 50、 52 而不会在毂 18 上引入力矩， 该力矩可趋向于使毂 18 顺时 针旋转 （如果仅仅销半体 50 被支撑） 或者逆时针旋转 （如果仅仅销半体 52 被支撑） 。两个销 说 明 书 CN。
23、 103180607 A 6 4/4 页 7 半体50、 52均具有毂接触表面54， 毂接触表面54是意图接触支撑台架20的销表面55的一 部分。通常， 支撑台架 20 将会具有匹配的支撑台架接触表面 （未示出） ， 支撑台架接触表面 将会接收毂接触表面 54。例如， 如果毂接触表面 54 具有圆形横截面， 则支撑台架接触表面 也可以具有半圆形横截面， 该半圆形横截面的尺寸被调节成接收毂接触表面 54。设想了销 44 的任何横截面形状， 并且支撑台架 20 可适应这些横截面形状， 包括三角形、 直线形、 六边 形、 椭圆形等等。 支撑台架接触表面也可替代地不具有匹配的横截面区域， 并且可通过其。
24、它 方式来提供可靠的匹配， 例如用形状匹配的夹具将销 44 用螺栓旋紧， 等等。 0024 图4示出了支撑台架20的侧视图。 还可以看到支撑台架外支架56、 支撑台架内支 架 58、 支撑台架结构性元件 42 以及基座 60， 支撑台架结构性元件 42 为支撑台架内支架 58 提供结构性支撑。在该构造中， 支撑台架内支架 58 放置在毂 18 下方并且在辐条 14、 16 之 间， 并且毂 18 被降低到支撑台架 20 上。这可以经由基座滑动机构 （未示出） 来实现， 或者可 以经由传统吊装技术来手动地实现。支撑台架凹槽 62 将会容纳辐条连接区域 30 并且在由 支撑台架内支架58和支撑台架。
25、外支架56所提供的支撑之外还可以为或可以不为辐条连接 区域 30 提供支撑。 0025 图 5 示出了支撑台架 20 的端面外侧视图。支撑台架外支架 56 和支撑台架内支架 58 中的每一个具有支撑台架接触表面 64， 支撑台架接触表面 64 构造成接收各自的毂接触 表面 54 并且为毂 18 提供支撑。在该实施例中， 支撑台架接触表面 64 是半圆形的以适应该 实施例的圆柱形销 44 的圆形横截面。然而， 支撑台架接触表面 64 可以根据需要是将会适 应销 44 的任何形状， 并且实际上可以不匹配销 44 的形状。例如， 具有圆形横截面的销 44 可装配到 “V 形” 支撑台架接触表面 64。
26、 中。 0026 图 6 示出了托架 66， 其用于直接支撑塔区段 12。通常， 托架 66 的形状将会修补待 支撑的塔区段， 并且托架将会被预先定位在拖车、 轨道车、 轮船等上， 并且塔将会被放置在 托架 66 上。已经设想的是， 托架可任选地与通用塔运输系统 10 一起使用。托架 66 可降低 塔的纵向下弯 （bowing） ， 并且防止塔区段 12 在运输期间 （例如在改变方向期间） 的任何滚 动倾向。 0027 图7示出了本发明的替代实施例， 其中， 辐条连接区域68不是单独的毂， 而是作为 一体化部分被包括在支撑台架 20 中。在该实施例中， 塔区段 12 可以被定位在大致其被支 撑。
27、位置， 并且辐条 14、 16 可被安装在塔区段 12 和辐条连接区域 68 之间。一旦所有辐条 14、 16 均被连接且被适当地调节， 则塔区段 12 的重量可从吊装齿轮释放并且被传递到支撑台 架 70。图 8 是该实施例的支撑台架 70 的侧视图。可以看出， 支撑台架结构性元件 72 可采 取所示的形状以便将辐条接收区域适当地定位在塔区段 12 的端部处。 0028 发明人开发的且在本文中公开的支撑系统是用于通过公路、 铁路或海洋来运输笨 重的风力涡轮机塔区段的简单、 廉价且灵活的方式， 并且代表了对于现有运输支撑系统的 改进。 0029 虽然已经在本文中示出和描述了本发明的各种实施例， 。
28、但将会明显的是， 这种实 施例仅仅作为示例提供。在不偏离本文的发明的情况下， 可作出许多变形、 更改和替换。因 此， 所意图的是本发明仅受所附权利要求的精神和范围的限制。 说 明 书 CN 103180607 A 7 1/7 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103180607 A 8 2/7 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103180607 A 9 3/7 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103180607 A 10 4/7 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103180607 A 11 5/7 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103180607 A 12 6/7 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 103180607 A 13 7/7 页 14 图 8 说 明 书 附 图 CN 103180607 A 14 。