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1、10申请公布号CN103201511A43申请公布日20130710CN103201511ACN103201511A21申请号201180037239022申请日20111104F03D11/04200601E04H12/0820060171申请人三菱重工业株式会社地址日本东京72发明人横山博昭伊东佳佑川端稔原口刚74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陈蕴辉54发明名称塔内装置托架结构及风力发电装置57摘要本发明提供一种可确保对接焊(BW)以上的疲劳强度划分的焊接结构、或不需要进行焊接的塔内装置托架结构及具备该塔内装置托架结构的风力发电装置。在设置于使用了圆筒壳体(11)的钢制柱。
2、式的塔内部并支承塔内装置的塔内装置托架结构中,在介于将圆筒壳体(11)在所要求的位置沿轴向进行分割的分割部之间,通过对接焊(BW)设置具备朝向塔内部的凸部(21)的环状部件(20),将凸部(21)作为塔内装置的托架部件支承部。85PCT申请进入国家阶段日2013012986PCT申请的申请数据PCT/JP2011/0754392011110487PCT申请的公布数据WO2013/065171JA2013051051INTCL权利要求书2页说明书9页附图10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9页附图10页10申请公布号CN103201511ACN1032015。
3、11A1/2页21一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,在介于将所述壳体在所要求的位置沿轴向进行分割的分割部之间,通过对接焊而设置具备朝向塔内部的凸部的环状部件,将所述凸部作为所述塔内装置的托架部件支承部。2如权利要求1所述的塔内装置托架结构,其特征在于,所述环状部件设置在以成为塔轴向的基部侧1312的范围为上限的位置。3一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,在介于所述壳体的周向分割部之间,通过对接焊而设置具备朝向塔内部的凸部的截面形状的棒状部件而形成圆筒形状,将所述凸部作为所述。
4、塔内装置的托架支承部。4如权利要求13中任一项所述的塔内装置托架结构,其特征在于,所述环状部件及所述棒状部件是具有大致T字状截面的部件。5一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,具备直径比所述壳体的内壁面小的环状托架和放射状地贯通该环状托架并且进行螺合的多个紧固螺栓,通过拧紧所述紧固螺栓使螺栓前端部与所述内壁面紧贴,将所述环状托架固定成在周向被压缩的状态。6如权利要求5所述的塔内装置托架结构,其特征在于,在所述螺栓前端部和所述内壁面之间设有弹性摩擦部件。7一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,。
5、其特征在于,在对直径比所述壳体的内壁面小的环状托架沿周向分割的多个托架要素之间,使在两端部形成反螺纹并设有紧固部的连结螺栓进行螺合连结,操作所述连结螺栓而形成使所述环状托架沿周向扩大的状态,由此,将所述环状托架的外周面固定成与所述内壁面紧贴的状态。8如权利要求7所述的塔内装置托架结构,其特征在于,在所述环状托架的外周面和所述内壁面之间设有弹性摩擦部件。9一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,在所述壳体的内壁面形成台阶部,作为所述塔内装置的托架部件支承部。10如权利要求9所述的塔内装置托架结构,其特征在于,所述台阶部是在沿轴向被分割的所述。
6、壳体的对接焊部设置板厚差而形成。11如权利要求9所述的塔内装置托架结构,其特征在于,所述台阶部利用形成于所述壳体的内壁面的凹部而形成。12如权利要求9所述的塔内装置托架结构,其特征在于,所述台阶部形成于使所述壳体变形为大致圆锥形状的小径部。13一种风力发电装置,其通过安装于机舱的端部且具备风车叶片的旋翼毂受风力作用进行旋转而驱动发电机,其特征在于,权利要求书CN103201511A2/2页3所述机舱设置于具备权利要求112中任一项所述的塔内装置托架结构的塔上。权利要求书CN103201511A1/9页4塔内装置托架结构及风力发电装置技术领域0001本发明涉及被应用于风力发电装置用单柱式钢制塔等。
7、塔内装置托架结构及具备该塔内装置托架结构的风力发电装置。背景技术0002风力发电装置是具备风车叶片的旋翼毂受风力作用而进行旋转,由利用该旋转而驱动的发电机进行发电的装置。0003上面所说的旋翼毂设置于风车用塔(下面叫做“塔”)上并安装在可偏摆旋转的机舱的端部,被支承为可以绕大致水平的横方向的旋转轴线进行旋转。0004通常,上面所说的风车用的塔多采用使用了圆筒形状的壳体的钢制单柱式,构成用地脚螺栓将设置于塔壳体的下端部的底板固定在钢筋混凝土的基础上的结构。在这种塔的内部,设置有例如电梯、梯子、电缆及平台等附属品,因此,为了支承这些塔内附属品,在塔壳体的内壁面设有焊接上的塔内装置托架(下面叫做“托。
8、架”)。0005图16是对于现有钢制单柱式塔表示塔壳体10的内部结构例的局部断面图。0006图示的塔壳体10为连接多个圆筒状壳体11而获得所要求的高度的结构。因此,在各圆筒状壳体11的两端通过对接焊BW安装有凸缘12,各圆筒状壳体11将邻接的圆筒状壳体11的凸缘12接合并利用螺栓螺母13结合在一起。另外,对于圆筒状壳体11,将板材成型为圆筒形状的前端部通过对接焊而接合在一起。0007另外,在圆筒状壳体11的内壁面合适部位,例如像图示的托架14A、14B、14C那样,通过角焊接FW安装有托架14。另外,图中的符号15A、15B表示塔内装置。0008作为其他托架支承结构,已知有例如如下述的专利文献。
9、所公示的那样,使用磁铁或粘接剂等,在圆筒状的壳体内壁进行角焊接的结构。0009现有技术文献0010专利文献0011专利文献1美国专利申请公开第2010/0122508号说明书0012专利文献2美国专利申请公开第2003/0147753号说明书0013专利文献3美国专利申请公开第2007/0125037号说明书发明内容0014发明要解决的问题0015然而,已知在上面所说的钢制塔中,通过角焊接FW对塔壳体10的内壁面安装托架14等时,塔壳体10的疲劳强度收到不利影响。0016塔壳体10具备通过角焊接FW安装的托架14的情况下,通过将托架高度H(参照图16)设定为不足50MM,能够满足在欧洲应用的疲。
10、劳强度划分(等级)DC80(EC3TABLE84,DTAIL1)。0017另一方面,在塔壳体10中的对接焊BW中,通过进行规定的非破坏检查(NDT),能够说明书CN103201511A2/9页5满足DCBO(EC3TABLE83,DTAIL11)的疲劳强度划分。此外,在塔壳体10的对接焊BW中,通过对焊接形状进行追加加工并施行使其形成光滑的形状的处理,可以将疲劳强度划分提高到DC112(EC3TABLE83,DTAIL1)。另外,作为一般的塔壳体10的母材,例如使用SM,EN,ASTM材料等,其疲劳强度划分为DC160。0018根据这种背景,在风力发电装置的钢制塔中,为了增加具备支承塔内装置的。
11、托架类的塔壳体的疲劳强度,寻求不进行角焊接就可以的托架的安装结构。0019解决问题的技术方案0020本发明是鉴于上述情况而设立的,其目的在于,提供可确保对接焊以上的疲劳强度划分的焊接结构、或者不需要进行焊接的塔内装置托架结构及具备该塔内装置托架结构的风力发电装置。0021为了实现上述的目的,本发明采用了下述的方法。0022本发明的第一状态提供一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,在介于将所述壳体在所要求的位置沿轴向进行分割的分割部之间,通过对接焊而设置具备朝向塔内部的凸部的环状部件,将所述凸部作为所述塔内装置的托架部件支承部。0023例。
12、如,根据这种塔内装置托架结构,在介于将壳体在所要求的位置沿轴向进行分割的分割部之间,通过对接焊而设置具备朝向塔内部的凸部的环状部件,将凸部作为塔内装置的托架部件支承部,所以,可以不使用疲劳强度划分低的角焊接,而在塔内部设置塔内装置用的托架。0024优选的是,该情况下的环状部件设置在以成为疲劳强度支配的位置、即成为塔轴向的基部侧的1312的范围为上限的位置。另外,由于疲劳强度对塔上部的影响小,因此,只要使用托架的安装容易的角焊接即可。0025本发明的第二状态提供一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,在所述壳体的周向分割部之间,通过对接焊而。
13、设置具备朝向塔内部的凸部的截面形状的棒状部件而形成圆筒形状,将所述凸部作为所述塔内装置的托架支承部。0026根据这种塔内装置托架结构,在介于壳体的周向分割部之间,通过对接焊而设置具备朝向塔内部的凸部的截面形状的棒状部件而形成圆筒形状,将凸部作为塔内装置的托架支承部,所以,可以不使用疲劳强度划分低的角焊接,而在塔内部设置塔内装置用的托架。这种棒状部件还可以作为增加塔的弯曲应力的纵肋发挥作用。0027在上面所说的第一状态及第二状态的塔内装置托架结构中,优选所述环状部件及所述棒状部件是具有大致T字状截面的部件。0028在该情况下,作为合适的大致T字状截面的部件,例如有将H型钢在腹板中心切断为两个的C。
14、T型钢那样的部件。0029本发明的第三状态提供一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,具备直径比所述壳体的内壁面小的环状托架和放射状地贯通该环状托架并且进行螺合的多个紧固螺栓,通过拧紧所述紧固螺栓使螺栓前端部与所述内壁面紧贴,将所述环状托架固定成在周向被压缩的状态。0030根据这种塔内装置托架结构,具备直径比壳体的内壁面小的环状托架和放射状地说明书CN103201511A3/9页6贯通该环状托架并且进行螺合的多个紧固螺栓,通过拧紧紧固螺栓使螺栓前端部与内壁面紧贴,将环状托架固定成在周向被压缩的状态,所以,可以不使用疲劳强度划分低的角焊接,。
15、而在塔内部设置塔内装置用的托架。0031在该情况下,通过在螺栓前端部和内壁面之间设置例如橡胶垫那样的弹性摩擦部件,使摩擦力增加而提高了紧贴性,并且,还提高了对振动的稳定性。0032本发明的第四状态提供一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,在对直径比所述壳体的内壁面小的环状托架沿周向分割的多个托架要素之间,使在两端部形成反螺纹并设有紧固部的连结螺栓进行螺合连结,通过操作所述连结螺栓而形成使所述环状托架沿周向扩大的状态,将所述环状托架的外周面固定成与所述内壁面紧贴的状态。0033根据这种塔内装置托架结构,在对直径比所述壳体的内壁面小的环状托。
16、架沿周向分割的多个托架要素之间,使在两端部形成反螺纹并设有紧固部的连结螺栓进行螺合连结,操作连结螺栓而形成使环状托架沿周向扩大的状态,由此,将环状托架的外周面固定成与所述内壁面紧贴的状态,所以,可以不使用疲劳强度划分低的角焊接,而在塔内部设置塔内装置用的托架。0034在该情况下,通过在环状托架的外周面和内壁面之间,设置例如橡胶垫那样的弹性摩擦部件,增加摩擦力而提高紧贴性,并且还提高了对振动的稳定性。0035本发明的第五状态提供一种塔内装置托架结构,其设置于使用了圆筒形状的壳体的钢制柱式的塔内部并支承塔内装置,其特征在于,在所述壳体的内壁面形成台阶部,作为所述塔内装置的托架部件支承部。0036根。
17、据这种塔内装置托架结构,在壳体的内壁面形成台阶部,作为所述塔内装置的托架部件支承部,所以,可以不使用疲劳强度划分低的角焊接,而在塔内部设置塔内装置用的托架。0037在这种第五状态的台阶部中,有在沿轴向被分割的壳体的对接焊部设置板厚差而形成的结构;有利用形成于壳体的内壁面的凹部而形成的结构;或者形成于使壳体变形为大致圆锥形状的小径部的结构。0038本发明提供一种风力发电装置,其通过安装在机舱的端部且具备风车叶片的旋翼毂受风力作用进行旋转而驱动发电机,其特征在于,所述机舱设置在具备权利要求112中任一项所述的塔内装置托架结构的塔上。0039根据这种风力发电装置,由于机舱被设置在具备权利要求112中。
18、任一项所述的塔内装置托架结构的塔上,所以能够利用可确保对接焊以上的疲劳强度划分的焊接结构、或者不需要进行焊接的塔内装置托架结构的塔,提高了风力发电装置的可靠性及耐久性。0040发明效果0041根据上述本发明,构成焊接等级提高到了对接焊的上限(DC93)以上的托架安装结构、或不进行焊接的托架的安装结构,因此,增加了具备支承塔内装置的托架类的塔壳体的疲劳强度,能够提高风力发电装置的可靠性及耐久性。附图说明0042图1是表示本发明的塔内装置托架结构的第一状态主要部位剖面立体图;说明书CN103201511A4/9页70043图2是对于图1所示的第一状态的塔内装置托架结构,表示塔内装置的设置例的纵剖面。
19、图;0044图3是对于图2所示的塔内装置的设置例,表示台阶等级的剖面的横剖面图;0045图4是对于图2所示的塔内装置的殴置例,表示一般部位的截面的横剖面图;0046图5是将具有大致T字状截面的部件的一个例子,表示CT型钢的截面形状的剖面图;0047图6表示作为第一状态的托架部件支承部使用了图5所示的CT型钢的风车用塔的主要部位的纵剖面图;0048图7是表示本发明的塔内装置托架结构的第二状态的横剖面图;0049图8是对于本发明的塔内装置托架结构的第三状态及第四状态,表示托架的概要的主要部位的立体图;0050图9是对于本发明的塔内装置托架结构的第三状态,表示结构及设置方法的说明图;0051图10是。
20、对于本发明的塔内装置托架结构的第四状态,表示结构及设置方法的说明图;0052图11是对于本发明的塔内装置托架结构的第五状态,表示台阶部的结构的主要部位的纵剖面图;0053图12是表示有关图11的台阶部的第一变形例的主要部位的纵剖面图;0054图13是表示有关图11的台阶部的第二变形例的塔主要部位的纵剖面图;0055图14是表示以纵轴为塔高度、横轴为疲劳强度、屈服强度及塔板厚分布的说明图;0056图15是表示一般的风力发电装量的概要的主视图;0057图16是作为塔内装置托架结构的现有例,表示风车用塔的内部结构例的主要部位的纵剖面图。具体实施方式0058下面,对本发明的塔内装置托架结构及风力发电装。
21、置,基于附图对其一实施方式进行说明。0059图15所示的逆风型的风力发电装置1具有立设置于基础B上的风车用塔(下面叫做“塔”)2、设置于塔2的上端的机舱3、围绕大致水平的横方向的旋转轴线可旋转地被支承且设置于机舱3的一端的旋翼毂4。0060在旋翼毂4上,围绕其旋转轴线放射状地安装有多片(例如3片)风车叶片5。由此,从旋翼毂4的旋转轴线方向触到风车叶片5的风的力被转换为使旋翼毂4围绕旋转轴线进行旋转的动力。0061另外,在机舱3的外周面适合位置(例如上部等),设置有测定周边的风速值的风速计或测定风向的风向计等。0062即,风力发电装置1是在风车叶片5上接受风力而绕大致水平的旋转轴线进行旋转的旋翼。
22、毂4,驱动设置于机舱3的内部的发电机(未图示)进行发电,并且,机舱3设置于立设在钢筋混凝土制的基础B上的塔2的上端部,并被支承为可偏摆旋转。在这种情况下,塔说明书CN103201511A5/9页82设定为钢制的单柱式,通过连接在高度方向分割为多个的各个塔区段的端部的凸缘(未图示),构成确保了必要的长度(高度)的圆筒塔。0063第一实施方式(第一状态)0064例如,如图1所示,上述塔2的塔壳体10构成如下结构,即,将钢板成形为圆筒形状并将端部彼此对接焊,将焊接成的圆筒壳体11设定为一个塔区段,将多个圆筒壳体11沿轴向进行连接而得到所要求的高度。邻接的圆筒壳体11的连接是将通过对接焊BW而安装在两。
23、端部的凸缘12彼此接合,利用贯通两凸缘12的螺栓孔12A的螺栓和螺母(未图示)而结合。0065在使用了这种圆筒壳体11的钢制柱式的塔内部,设置有例如梯子、平台、电缆等各种塔内装置。因此,在塔2的内部需要用于固定支承塔内装置的塔内装置托架。0066于是,在本实施方式的状态下,在介于将圆筒壳体11在所要求的位置沿轴向进行分割的分割部之间,通过对接焊而结合设置具备朝向塔内部的凸部21的环状部件20。0067如图5所示,环状部件20例如将具有大致T字状截面的部件成型为环状而使用。在该情况下,作为环状部件20合适的大致T字状截面的部件,例如有将H型钢在腹板中心切断为两个的CT型钢。0068如图6所示,这。
24、种环状部件2例如形成使凸部21朝向圆筒壳体11的内侧突出的状态,上下两端部与圆筒壳体11的分割部端部通过对接焊BW而被结合。在该情况下,关于在介于分割部之间而设置环状部件20的轴向位置,即,关于塔2的高度方向位置,只要以不会与凸缘12的接合位置发生干涉的方式进行设定,并且适当选择适于凸部21支承塔内装置的位置即可。0069其结果是,在塔2的内部,遍及整周存在环状部件20的凸部21,可将该凸部21作为塔内装置的托架部件支承部而进行利用。0070在图1及图3所示的具体例中,在凸部21的上面载置有支承罩住整个截面的平台(塔内装置)30的托架31的端部31A。在该情况下,托架31配置有多个(在图示的例。
25、子中为四个),使其作为横切圆形截面的塔内部的梁发挥作用,各托架31的端部31A使用适当的机械方法被固定为相对于凸部21没有位置偏差。因此,平台30可以载置于托架31的上面并进行固定支承。0071另外,在图2及图4中表示了支承梯子32的具体的结构例。0072在该具体例中,在托架31的上面载置例如形成有大致14圆形状的开口部33A的梯子平台33,将梯子32固定在托架31及或梯子平台33的部位。在这时的固定中,托架31及梯子平台33不是塔2的强度部所在,因此可以利用螺栓和螺母或焊接进行连接。0073另外,梯子32较长时的固定支承例如只要在没有梯子平台33的中间水平等,如图2所示,使用利用环状部件20。
26、的凸部21而设置的托架31即可。在该情况中,托架31也不是塔2的强度部所在,能够通过螺栓和螺母或焊接固定梯子32。0074另外,图示省略,但关于进行发电的电力用电缆或控制用电缆等塔内装置,也能够使用和平台30或梯子32一样的结构进行固定支承。0075根据这种塔内装置托架结构,在介于将圆筒壳体11在所要求的位置沿轴向进行分割的分割部之间,通过对接焊BW设置具备朝向塔内部的凸部21的环状部件20,将凸部21作为塔内装置的托架部件支承部,所以,可以不使用疲劳强度划分低的角焊接,而在塔内说明书CN103201511A6/9页9部设置塔内装置用的托架31、31。0076可是,如图14所示,风力发电装置1。
27、的塔2其板厚决定性地影响疲劳强度(虚线显示)及屈服强度(单点划线显示),圆筒壳体11的板厚越到下端部侧越厚。0077在总高为HT的塔2中,一般地,在下端部侧,疲劳强度受屈服强度的影响大,因此塔板厚以满足疲劳强度的方式来决定,板厚变化也增大。0078但是,上面所说的疲劳强度随着塔高度增高而接近,而在塔高度将近HA的地点逆转。这样,左右支配着塔的板厚决定的疲劳强度及屈服强度逆转的塔高度HA,为距总高HT的塔下端部侧1312的范围(HA13HT12HT)。0079因此,理想的是,环状部件20在塔2的高度方向,以疲劳强度支配的区域、即,成为塔轴向的基部侧的1312的范围为上限而设置在下端部侧。换言之,。
28、利用上面所说的环状部件20形成托架部件支承部的构成,将成为塔2的下端部侧的1312的范围设定为适用的上限,对于比该适用范围更靠上端部侧的托架支承部件而言,疲劳强度的影响较少,因此也可以通过角焊接将托架安装在圆筒壳体11的内壁。0080第二实施方式(第二状态)0081接着,基于图7对本发明的第二状态的塔内装置托架结构进行说明。另外,在同上面所说的实施方式同样的部分附带相同符号,省略其详细的说明。0082在图7所示的塔内装置托架结构中,在介于圆筒壳体11A的周向分割部之间,通过对接焊而设置具备朝向塔内部的凸部21的截面形状的棒状部件20A而形成圆筒形状,将凸部21作为塔内装置的托架支承部。另外,这。
29、种棒状部件20A也可以根据需要在圆筒壳体11A的周向设置多个。0083即,本实施方式的圆筒壳体11A为通过将图5所示的CT型钢等大致T字状截面部件以棒状的状态纵向使用,且将该棒状部件20A设置在成型为大致圆筒形状的板状壳体部件的两端部间并通过对接焊BW进行结合,由此构成塔2的环状部件。0084该结果是,在圆筒壳体11A的内部,向塔轴中心方向突出的凸部21在塔2的上下方向延伸。0085根据这种塔内装置托架结构,能够在塔内部设置塔内装置用的托架,且不必使用疲劳强度划分低的角焊接FW。具体地说,利用将凸部21的上端部用作托架设置面的结构、将凸部21从两端夹持的结构等,不实施向塔内壁面的角焊接FW也能。
30、够安装塔内装置用的托架。0086另外,由于上面所说的环状部件20A存在的圆筒壳体11A,特别是棒状部件20A具有凸部21,因此,还具有凸部21也可以作为增加塔2的弯曲应力的纵肋而发挥作用这一优点。0087第三的实施方式(第三状态)0088接着,基于图8及图9说明本发明的第三状态的塔内装置托架结构。另外,在同上面所说的实施方式一样的部分附带相同符号,省略其详细的说明。0089图8所示的塔内装置托架结构,通过使环状托架40与作为塔2的构成部件的圆筒壳体11的内壁面紧贴而固定,不必进行焊接。0090下面,基于图9说明具体的紧贴结构。0091在图示的构成例中,具备比圆筒壳体11的内壁面直径小的环状托架。
31、40、放射状说明书CN103201511A7/9页10地贯通该环状托架并且进行螺合40的多个紧固螺栓41。而且,对在半径方向贯通环状托架40的螺纹孔42,从轴中心侧向外插入紧固螺栓41而螺合后,拧入紧固螺栓41将螺栓前端部41A推压在内壁面上而使其紧贴。这时,环状托架40直到被完全固定,一直在所要求的水平位置保持为水平的状态。0092另外,理想的是,多个紧固螺栓41沿周向等节距(在图示的例子中,在90度节距配设四条)配设。0093这样操作,在被固定于圆筒壳体11的内壁的环状托架40上,通过拧入紧固螺栓41而作用有向轴中心方向移动的方向的力。而且,在紧固螺栓41受到来自内壁的反作用力的同时,环状。
32、托架40产生沿周向压缩的环力而取得平衡。0094即,该情况的具体例子为如下结构,即,放射方向向外拧入多个紧固螺栓41,使螺栓前端部41A与内壁面紧贴,由此,将环状托架40固定在圆筒壳体11的内壁。0095在该情况下,关于例如塔内装置的荷重等在铅直方向作用的力,因为是通过紧固螺栓41的螺栓轴和圆筒壳体11的内壁面的摩擦来传递,所以可以实现由环状托架40进行的支承。0096根据这种塔内装置托架结构,将环状托架40固定成在周向被压缩的状态,不使用疲劳强度划分低的角焊接那样的焊接,就能够在塔2的内部设置塔内装置用的托架。0097另外,塔内装置的支承结构也可以用螺栓、螺母等直接支承于环状托架40,或者也。
33、可以设定为采用焊接在环状托架40上的其它部件的结构。0098在该情况下,理想的是,在螺栓前端部41A和圆筒壳体11的内壁面之间,设置例如橡胶垫43那样的弹性摩擦部件。0099这种弹性摩擦部件能够增加摩擦力而提高紧贴性,并且能够提高对振动的稳定性。另外,通过紧固螺栓41的拧入,可防止在圆筒壳体11的内壁面产生损伤。0100第四实施方式(第四状态)0101接着,基于图8及图10说明本发明的第四状态的塔内装置托架结构。另外,在同上面所说的实施方式一样的部分附带相同符号,省略其详细的说明。0102该实施方式是上面所说的第三状态的变形例,如图8所示,使环状托架40与作为塔2的构成部件的圆筒壳体11的内壁。
34、面紧贴而固定,不必进行焊接。0103在图10所示的具体的紧贴结构的构成例中,将比圆筒壳体11的内壁面直径小的环状托架50沿周向分割的多个托架要素51之间,使两端部形成反螺纹且设有紧固部52A的连结螺栓52进行螺合连结。即,环状托架50在邻接的托架要素51之间设置适当的间隙,利用配设在该间隙部分的连结螺栓52进行连结而形成环状。0104连结螺栓52在两端部设有反螺纹,通过与邻接的托架要素51的相对的壁面螺合,能够根据旋转方向改变间隙部分的面间距离L。即,构成为,通过使连结螺栓52向同一方向旋转,例如通过旋转作为紧固部52A发挥作用的螺母,螺栓两端进入托架要素51的对向的壁面而缩短面间距离L,或者。
35、,螺栓两端从托架要素51的对向的壁面出来而扩展面间距离L。0105如果这样操作连结螺栓52,扩大面间距离L而使环状托架50成为向周向扩大的状态,就要向环状托架50的直径扩大的方向变形,因此,外周面被固定成为与圆筒壳体11的内壁面紧贴的状态。即,在该实施方式中,将环状托架50的外周面向圆筒壳体11的内壁面说明书CN103201511A108/9页11直接推压使其紧贴,这一点与上面所说的第三状态不同。0106因此,即使采用该实施方式的结构,由于环状托架50的外周面以与圆筒壳体11的内壁面紧贴的状态被固定,所以,可以不使用疲劳强度划分低的角焊接那样的焊接,而在塔2的内部设置塔内装置用的托架。0107。
36、另外,在本实施方式中,理想的是,在环状托架50的外周面和圆筒壳体11的内壁面之间,设置例如橡胶垫53那样的弹性摩擦部件。这种弹性摩擦部件可以增加摩擦力而提高紧贴性,并且可以提高对振动的稳定性。另外,利用环状托架50的紧贴,可防止在圆筒壳体11的内壁面产生损伤。0108第五实施方式(第五状态)0109接着,基于图11图13说明本发明的第五状态的塔内装置托架结构。另外,在同上面所说的实施方式一样的部分附带相同符号,省略其详细的说明。0110在该实施方式中,例如,如图11所示,在圆筒壳体11的内壁面形成台阶部60,作为塔内装置的托架部件支承部。0111图11所示的台阶部60在通过对接焊BW而结合的圆。
37、筒壳体11A,11B的端部间设有板厚差。0112具体地说,构成下端部侧的圆筒壳体11A的上端部侧板厚TA,被设定为比构成上端部侧的圆筒壳体11B的下端部侧板厚TB大(TATB),且使外周侧的面一致而进行焊接,从而形成遍及塔2的内侧全周而突出的台阶部60的面。因此,只要利用该台阶部60,即使不进行焊接也能够使其支承遍及全周的环状的托架61。0113该情况下的托架61不是塔2的强度部件,因此,塔内装置的支承结构也可以使用螺栓和螺母等直接支承于托架61上,或者直接或间接地焊接在托架61上而进行支承。0114另外,如图4所示,上面所说的台阶部60也可以使用例如塔2的壳体板厚在塔高度方向从下端部侧向上端。
38、部侧阶段性变薄的结构。0115另外,如图12所示的第一变形例,也可以将形成于圆筒壳体11的内壁面的凹部62作为台阶部60A。该凹部62例如是通过机械加工遍及全周而形成的槽部。0116另外,如图13所示的第二变形例,也可以在使圆筒壳体11变形为大致圆锥形状的小径部63形成台阶部60B。另外,图13所示的小径部63为了图示的方便被夸张了,实际上只要有可卡止环状的托架61的程度的直径差即可。0117根据这种塔内装置托架结构,使圆筒壳体11变形等,在塔壳体10的内壁面形成台阶部60、60A、60B,所以,该台阶部60,60A,成为支承塔内装置的托架61的托架部件支承部。因而,即使不使用疲劳强度划分低的。
39、角焊接那样的焊接,也能够在塔2的内部设置塔内装置用的托架61。0118由于具备上面所说的各实施方式及变形例的塔内装置托架结构的塔2,是可确保对接焊以上的疲劳强度划分的焊接结构的塔内装置托架结构、或者不需要进行焊接的塔内装置托架结构,因此能够提高具备该塔2的风力发电装置1的可靠性及耐久性。0119即,由于是焊接等级的疲劳强度划分提高到了对接焊的上限(DC93)以上的托架安装结构、或者由于不进行焊接而可直接使用母材的疲劳强度划分的托架的安装结构,因此,能够增加具备支承塔内装置的的托架类的塔壳体10的疲劳强度,提高风力发电装置的可靠性及耐久性。说明书CN103201511A119/9页120120可。
40、是,上面所说的风力发电装置1作为将塔2固定设置在基础上的构成进行了说明,但本发明不限定于此,例如也能够适用于将塔固定设置于在海上等设置的浮体上而进行发电的海上风力发电装置。0121另外,本发明不限定于上面所说的实施方式,例如逆风型及顺风型等都可以应用,在不脱离其宗旨的范围内可以进行适宜变更。0122符号的说明01231风力发电装置01242风车用塔(塔)01253机舱01264旋翼毂01275风车叶片012810塔壳体012911圆筒壳体013012凸缘013120环状部件013221凸部013331、31、61托架013440、50环状托架013541紧固螺栓013643、53橡胶垫(弹性摩。
41、擦部件)013751托架要素013852连结螺栓013952A紧固部014060、60A、60B台阶部说明书CN103201511A121/10页13图1说明书附图CN103201511A132/10页14图2说明书附图CN103201511A143/10页15图3图4图5图6说明书附图CN103201511A154/10页16图7图8说明书附图CN103201511A165/10页17图9说明书附图CN103201511A176/10页18图10说明书附图CN103201511A187/10页19图11图12图13说明书附图CN103201511A198/10页20图14说明书附图CN103201511A209/10页21图15说明书附图CN103201511A2110/10页22图16说明书附图CN103201511A22。