背景技術：

1、風力渦(wo)輪機塔架(jia)(jia)可以由(you)堆疊(die)的(de)(de)鋼區段制成(cheng)，如(ru)de1a1和(he)wo2013130544a1中所提出的(de)(de)。然而，對于具(ju)有高塔架(jia)(jia)和(he)/或強力發(fa)電(dian)機和(he)/或長(chang)轉子葉片的(de)(de)風力渦(wo)輪機來說(shuo)，“全鋼”設計(其中塔架(jia)(jia)僅由(you)鋼制成(cheng))通常(chang)需要大(da)的(de)(de)壁厚和(he)塔架(jia)(jia)基部處大(da)的(de)(de)直徑。因此，這種(zhong)全鋼塔架(jia)(jia)會(hui)非常(chang)昂貴(gui)，并且下部區段(其可以具(ju)有超過公路運輸的(de)(de)最大(da)容許(xu)限制的(de)(de)直徑)運輸困難意味(wei)著(zhu)這種(zhong)塔架(jia)(jia)只能在具(ju)有必要的(de)(de)運輸基礎設施的(de)(de)位置處實現(xian)。

2、風(feng)力(li)(li)渦輪機(ji)塔(ta)架(jia)(jia)通(tong)常(chang)具(ju)有(you)整體圓錐形(xing)形(xing)式(shi)，在(zai)(zai)基部(bu)(bu)處(chu)直(zhi)(zhi)徑最(zui)(zui)大(da)且在(zai)(zai)頂部(bu)(bu)處(chu)直(zhi)(zhi)徑最(zui)(zui)小。為了在(zai)(zai)滿足靈活(huo)性(xing)和(he)(he)(he)結構強度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)最(zui)(zui)小化成本(ben)，風(feng)力(li)(li)渦輪機(ji)塔(ta)架(jia)(jia)可(ke)以以混(hun)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi)構建(jian)，例(li)(li)如(ru)具(ju)有(you)鋼下(xia)部(bu)(bu)部(bu)(bu)分(fen)和(he)(he)(he)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)上部(bu)(bu)部(bu)(bu)分(fen)，如(ru)wo2011157476a2中(zhong)所提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。然而，更常(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)將風(feng)力(li)(li)渦輪機(ji)塔(ta)架(jia)(jia)構建(jian)成具(ju)有(you)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)下(xia)部(bu)(bu)部(bu)(bu)分(fen)和(he)(he)(he)鋼上部(bu)(bu)部(bu)(bu)分(fen)。在(zai)(zai)后一種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)有(you)技術混(hun)合(he)(he)式(shi)塔(ta)架(jia)(jia)中(zhong)，從混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)到鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)渡(du)部(bu)(bu)可(ke)以被放置(zhi)在(zai)(zai)相對(dui)高處(chu)，使得可(ke)以以較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)費用實現(xian)(xian)鋼區(qu)段。如(ru)果鋼塔(ta)架(jia)(jia)區(qu)段的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)低(di)直(zhi)(zhi)徑小于(yu)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)塔(ta)架(jia)(jia)區(qu)段的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上部(bu)(bu)直(zhi)(zhi)徑，則可(ke)以部(bu)(bu)署(shu)錐形(xing)過(guo)(guo)渡(du)區(qu)段來連(lian)接(jie)(jie)這兩(liang)個塔(ta)架(jia)(jia)區(qu)段。然而，由于(yu)其下(xia)部(bu)(bu)直(zhi)(zhi)徑寬，這種(zhong)混(hun)合(he)(he)式(shi)塔(ta)架(jia)(jia)連(lian)接(jie)(jie)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運輸(shu)起來會非常(chang)昂(ang)貴。在(zai)(zai)大(da)多(duo)數地區(qu)，也許甚至不可(ke)能(neng)將這種(zhong)混(hun)合(he)(he)式(shi)塔(ta)架(jia)(jia)連(lian)接(jie)(jie)器(qi)運輸(shu)到安(an)裝現(xian)(xian)場。例(li)(li)如(ru)，對(dui)于(yu)大(da)多(duo)數歐洲(zhou)國家來說，公路(lu)所運輸(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)容許寬度和(he)(he)(he)高度分(fen)別為2.55m和(he)(he)(he)4m，但(dan)現(xian)(xian)有(you)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塔(ta)架(jia)(jia)連(lian)接(jie)(jie)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度會超(chao)出(chu)這些極(ji)限。運輸(shu)超(chao)過(guo)(guo)這些尺寸(cun)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載可(ke)能(neng)需(xu)要許可(ke)證(zheng)，但(dan)許可(ke)證(zheng)申請過(guo)(guo)程會招致延(yan)遲，并且會顯(xian)著增加所規劃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)力(li)(li)渦輪機(ji)安(an)裝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本(ben)。當(dang)然，超(chao)過(guo)(guo)地方公路(lu)或鐵路(lu)基礎(chu)設施的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)極(ji)限的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任何負載都(dou)是(shi)無(wu)法運輸(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

3、風(feng)力渦輪(lun)機(ji)將在(zai)“固有(you)頻(pin)率”下振(zhen)(zhen)蕩，該“固有(you)頻(pin)率”主要由風(feng)力渦輪(lun)機(ji)的結(jie)構性質(由塔架(jia)支(zhi)撐的質量、塔架(jia)高度、塔架(jia)的結(jie)構性質等)所確(que)定。過大(da)的振(zhen)(zhen)蕩幅度或在(zai)“禁(jin)止”頻(pin)帶內的振(zhen)(zhen)蕩會導致結(jie)構疲勞，并且風(feng)力渦輪(lun)機(ji)塔架(jia)設(she)計應最(zui)小化這種不期望(wang)的行為。一般來說，塔架(jia)將被設(she)計成避開“禁(jin)止”頻(pin)帶。

4、在包(bao)括混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土下(xia)部(bu)區(qu)(qu)段(duan)和(he)鋼上部(bu)區(qu)(qu)段(duan)的(de)(de)(de)混(hun)(hun)合式塔(ta)架的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，可(ke)以(yi)在設計階段(duan)通過以(yi)下(xia)步驟預先制止不(bu)期(qi)望的(de)(de)(de)振蕩頻(pin)率(lv)(lv)：在塔(ta)架的(de)(de)(de)頂(ding)部(bu)附(fu)近安裝大質量塊(kuai)(例如，混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土塊(kuai))；選擇(ze)較短的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土區(qu)(qu)段(duan)以(yi)降(jiang)低混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土到鋼的(de)(de)(de)過渡(du)高度和(he)/或選擇(ze)更大的(de)(de)(de)塔(ta)架壁厚以(yi)獲得所(suo)期(qi)望的(de)(de)(de)剛度(導致鋼塔(ta)架部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)費用更大)；選擇(ze)整體較短的(de)(de)(de)塔(ta)架以(yi)降(jiang)低轂高度(導致總功(gong)率(lv)(lv)輸出更低和(he)收益更低)。另一種(zhong)可(ke)能性是(shi)實施更高質量的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土，但在一些國(guo)家，這(zhe)也許是(shi)不(bu)可(ke)能的(de)(de)(de)。

5、要考慮的(de)另一個風(feng)力渦輪機(ji)(ji)(ji)設計(ji)約束(shu)是轉(zhuan)(zhuan)子葉片(pian)長度和在(zai)向下指向的(de)轉(zhuan)(zhuan)子葉片(pian)的(de)尖(jian)端(duan)水平面處的(de)尖(jian)端(duan)-塔架間隙。這可以通過如下步(bu)驟來(lai)完成：將(jiang)(jiang)風(feng)力渦輪機(ji)(ji)(ji)的(de)轉(zhuan)(zhuan)子葉片(pian)設計(ji)成當未加載時沿上風(feng)向具(ju)有明顯(xian)的(de)曲率，然而，這將(jiang)(jiang)制造成本增(zeng)加了(le)一顯(xian)著量。增(zeng)加尖(jian)端(duan)-塔架間隙的(de)另一種方式是將(jiang)(jiang)風(feng)力渦輪機(ji)(ji)(ji)構建成使得發(fa)電機(ji)(ji)(ji)的(de)旋轉(zhuan)(zhuan)軸線(xian)從水平線(xian)向上傾斜，但這種設計(ji)措施在(zai)較低風(feng)速下可能損(sun)害風(feng)能發(fa)電廠的(de)效(xiao)率。

6、對(dui)于特定的(de)(de)轉子(zi)(zi)葉(xie)(xie)片(pian)長(chang)度(du)(du)和(he)轉子(zi)(zi)葉(xie)(xie)片(pian)形(xing)狀(zhuang)來說，可以通(tong)過在(zai)那水平(ping)面(mian)處(chu)相(xiang)應地窄的(de)(de)塔(ta)架(jia)(jia)直(zhi)徑(jing)來實現所(suo)期望的(de)(de)最小(xiao)尖端(duan)-塔(ta)架(jia)(jia)間(jian)隙。在(zai)混合式塔(ta)架(jia)(jia)(具(ju)有(you)在(zai)轉子(zi)(zi)葉(xie)(xie)片(pian)尖端(duan)水平(ping)面(mian)上方(fang)延伸的(de)(de)混凝(ning)土(tu)下部(bu)部(bu)分(fen))的(de)(de)情況下，可能有(you)必(bi)要將混凝(ning)土(tu)部(bu)分(fen)成形(xing)為在(zai)轉子(zi)(zi)葉(xie)(xie)片(pian)尖端(duan)水平(ping)面(mian)處(chu)實現必(bi)要的(de)(de)塔(ta)架(jia)(jia)直(zhi)徑(jing)。然而(er)，在(zai)該高度(du)(du)下直(zhi)徑(jing)的(de)(de)減(jian)小(xiao)與關于滿足結(jie)構約束所(suo)需的(de)(de)預先張緊鋼筋束和(he)混凝(ning)土(tu)強度(du)(du)的(de)(de)成本增加相(xiang)關聯。

7、因此，本發明的目的是(shi)提供(gong)一種改進的風力渦輪(lun)機塔架，其(qi)克服了上文所(suo)概(gai)述(shu)的問題。

8、該目(mu)的(de)(de)(de)通過所要(yao)(yao)求保(bao)(bao)護的(de)(de)(de)塔架(jia)連接器、所要(yao)(yao)求保(bao)(bao)護的(de)(de)(de)風力渦(wo)輪機(ji)(ji)塔架(jia)、所要(yao)(yao)求保(bao)(bao)護的(de)(de)(de)風力渦(wo)輪機(ji)(ji)、以及所要(yao)(yao)求保(bao)(bao)護的(de)(de)(de)構建風力渦(wo)輪機(ji)(ji)塔架(jia)的(de)(de)(de)方法來實現(xian)。

技術實現思路

1、所(suo)要求(qiu)保護的截(jie)錐(frustum)連(lian)接(jie)器特(te)別適合(he)用作混(hun)合(he)式風(feng)力渦(wo)輪(lun)機塔架(jia)的中間區(qu)段，即，將(jiang)鋼上部(bu)塔架(jia)區(qu)段連(lian)接(jie)到混(hun)凝土(tu)下(xia)部(bu)塔架(jia)區(qu)段的中間區(qu)段。

2、根據(ju)本發明，截(jie)錐連接器(qi)由多個單獨或(huo)分離的部(bu)(bu)段(duan)(duan)(duan)(duan)組成，這些(xie)部(bu)(bu)段(duan)(duan)(duan)(duan)可以連接在(zai)一起(qi)以形(xing)成中間塔(ta)架區段(duan)(duan)(duan)(duan)。根據(ju)本發明，截(jie)錐連接器(qi)的每個部(bu)(bu)段(duan)(duan)(duan)(duan)包括(kuo)兩(liang)個豎(shu)直側(ce)邊(bian)緣(yuan)(yuan)、上邊(bian)緣(yuan)(yuan)和下邊(bian)緣(yuan)(yuan)，其(qi)中，部(bu)(bu)段(duan)(duan)(duan)(duan)的下邊(bian)緣(yuan)(yuan)的長(chang)度超(chao)過(guo)該部(bu)(bu)段(duan)(duan)(duan)(duan)的上邊(bian)緣(yuan)(yuan)的長(chang)度。因此，部(bu)(bu)段(duan)(duan)(duan)(duan)的形(xing)狀基本為梯形(xing)。相(xiang)鄰部(bu)(bu)段(duan)(duan)(duan)(duan)的豎(shu)直側(ce)邊(bian)緣(yuan)(yuan)通過(guo)合適的緊固器(qi)件而連接。

3、可(ke)假(jia)設(she)各部段具(ju)有(you)(you)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)相同(tong)的(de)(de)豎直側邊(bian)(bian)緣。當塔(ta)架連接(jie)器(qi)的(de)(de)所(suo)有(you)(you)部段都沿著(zhu)它們的(de)(de)側邊(bian)(bian)緣聯結時(shi)，所(suo)得結構具(ju)有(you)(you)共同(tong)的(de)(de)下部周(zhou)長(chang)(chang)(chang)(chang)(具(ju)有(you)(you)對應于下邊(bian)(bian)緣的(de)(de)組(zu)合長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)的(de)(de)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du))和共同(tong)的(de)(de)上部周(zhou)長(chang)(chang)(chang)(chang)(具(ju)有(you)(you)對應于上邊(bian)(bian)緣的(de)(de)組(zu)合長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)的(de)(de)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du))。由于其(qi)下部周(zhou)長(chang)(chang)(chang)(chang)超過(guo)其(qi)上部周(zhou)長(chang)(chang)(chang)(chang)，因此發(fa)明性塔(ta)架連接(jie)器(qi)的(de)(de)整體(ti)形(xing)狀為(wei)直截(jie)錐(zhui)(zhui)。術語“截(jie)錐(zhui)(zhui)連接(jie)器(qi)”、“分(fen)段式連接(jie)器(qi)”、“分(fen)段式截(jie)錐(zhui)(zhui)連接(jie)器(qi)”、“塔(ta)架連接(jie)器(qi)”等被視為(wei)同(tong)義(yi)詞(ci)，并且可(ke)在本(ben)文中可(ke)互換地使用(yong)。

4、發明性截(jie)錐連接(jie)器克服了(le)引言中所描述(shu)的(de)問題(ti)，該截(jie)錐連接(jie)器允許(xu)優化具有下(xia)部(bu)(bu)(bu)部(bu)(bu)(bu)分(fen)高(gao)(gao)度(du)(du)(混(hun)凝土(tu)塔架部(bu)(bu)(bu)分(fen)的(de)高(gao)(gao)度(du)(du))和(he)上部(bu)(bu)(bu)部(bu)(bu)(bu)分(fen)高(gao)(gao)度(du)(du)(鋼(gang)塔架部(bu)(bu)(bu)分(fen)的(de)高(gao)(gao)度(du)(du))的(de)基本任何(he)所期望(wang)(wang)的(de)組合(he)的(de)風力渦輪機塔架。截(jie)錐連接(jie)器的(de)許(xu)多(duo)可(ke)能的(de)構型(xing)允許(xu)將(jiang)混(hun)凝土(tu)到鋼(gang)的(de)過(guo)渡部(bu)(bu)(bu)放置(zhi)在(zai)任何(he)所期望(wang)(wang)的(de)高(gao)(gao)度(du)(du)處(chu)，并且(qie)(qie)促(cu)進(jin)有利(li)地寬且(qie)(qie)短的(de)混(hun)凝土(tu)區(qu)(qu)段(duan)與有利(li)地窄且(qie)(qie)長(chang)的(de)鋼(gang)區(qu)(qu)段(duan)進(jin)行組合(he)。

5、此(ci)外，在截錐連(lian)接器和上部(bu)塔(ta)(ta)架區段(duan)之間(jian)的(de)(de)(de)結合處實施相(xiang)(xiang)對小的(de)(de)(de)直徑(jing)的(de)(de)(de)可能性(xing)意(yi)味著可以針對長轉子(zi)葉片實現(xian)塔(ta)(ta)架-尖端(duan)間(jian)隙。這使得(de)(de)有可能以相(xiang)(xiang)對低的(de)(de)(de)成本安(an)裝(zhuang)具有高塔(ta)(ta)架和長轉子(zi)葉片的(de)(de)(de)風(feng)力(li)渦輪機(ji)，特(te)別是(shi)在否則(ze)與(yu)大(da)直徑(jing)塔(ta)(ta)架部(bu)分的(de)(de)(de)成本高得(de)(de)驚人的(de)(de)(de)運輸問題相(xiang)(xiang)關(guan)聯的(de)(de)(de)物流(liu)方面困(kun)難的(de)(de)(de)位置中(zhong)。

6、發(fa)明性截錐連接器(qi)的(de)(de)(de)進(jin)一步的(de)(de)(de)優點在(zai)于(yu)，自由地將混凝(ning)土到鋼(gang)的(de)(de)(de)過(guo)渡部放置在(zai)較低的(de)(de)(de)水平面處，并且在(zai)混凝(ning)土區段(duan)的(de)(de)(de)頂部處具有有利地大(da)的(de)(de)(de)直徑(jing)，使得(de)可以以較低的(de)(de)(de)成本滿(man)足關于(yu)混凝(ning)土區段(duan)的(de)(de)(de)預(yu)先張(zhang)緊鋼(gang)筋束的(de)(de)(de)要(yao)求。

7、根據本(ben)發(fa)(fa)明，風(feng)力渦輪機塔架(jia)(jia)(jia)包括(kuo)下(xia)部(bu)(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)、上部(bu)(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)和(he)發(fa)(fa)明性塔架(jia)(jia)(jia)連(lian)接(jie)器(qi)(qi)的(de)(de)實施(shi)例(li)，其中，截錐(zhui)連(lian)接(jie)器(qi)(qi)的(de)(de)共同(tong)的(de)(de)下(xia)邊(bian)緣連(lian)接(jie)到下(xia)部(bu)(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)頂端，并且截錐(zhui)連(lian)接(jie)器(qi)(qi)的(de)(de)共同(tong)的(de)(de)上邊(bian)緣連(lian)接(jie)到上部(bu)(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)基部(bu)(bu)(bu)。

8、下(xia)文中(zhong)，可(ke)假(jia)設下(xia)部(bu)(bu)塔架部(bu)(bu)分(fen)由混凝土制(zhi)成，并且上(shang)部(bu)(bu)塔架部(bu)(bu)分(fen)由鋼制(zhi)成，例如一組堆疊的鋼區(qu)段。塔架部(bu)(bu)分(fen)(下(xia)文中(zhong)也(ye)稱為“塔架區(qu)段”)可(ke)以(yi)具(ju)有直圓柱體的形狀，即，其上(shang)部(bu)(bu)直徑和下(xia)部(bu)(bu)直徑類似或(huo)相同。替代(dai)地，塔架區(qu)段可(ke)以(yi)具(ju)有截頭圓錐形形式，即，其上(shang)部(bu)(bu)直徑小(xiao)于其下(xia)部(bu)(bu)直徑。

9、錐(zhui)(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)形(xing)(xing)(xing)(xing)式通常被采用用于(yu)(yu)風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)塔(ta)架(jia)(jia)區(qu)段，因(yin)(yin)為(wei)出于(yu)(yu)結(jie)(jie)構穩定性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)(yin)，寬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)部(bu)是優選的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)塔(ta)架(jia)(jia)頂端(duan)處(chu)相對小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)是由偏航組(zu)(zu)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)所確定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。由于(yu)(yu)風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)塔(ta)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最下面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)超過(guo)了(le)最上面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)，因(yin)(yin)此塔(ta)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整體形(xing)(xing)(xing)(xing)狀為(wei)直(zhi)(zhi)(zhi)截(jie)錐(zhui)(zhui)(zhui)，即(ji)，塔(ta)架(jia)(jia)關于(yu)(yu)豎直(zhi)(zhi)(zhi)軸(zhou)線對稱并且具有基(ji)本(ben)為(wei)截(jie)頭(tou)圓(yuan)錐(zhui)(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀。在(zai)不以(yi)任(ren)何(he)方式限制本(ben)發明的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，可假設(she)風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)塔(ta)架(jia)(jia)基(ji)本(ben)為(wei)空心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，并且選擇各個塔(ta)架(jia)(jia)區(qu)段的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壁(bi)厚和(he)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合以(yi)達到所期望的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構強(qiang)度。應理解，混凝土塔(ta)架(jia)(jia)部(bu)分、鋼塔(ta)架(jia)(jia)部(bu)分和(he)截(jie)錐(zhui)(zhui)(zhui)連接器全部(bu)都是空心結(jie)(jie)構。

10、根據(ju)本發明(ming)，風力(li)渦輪(lun)機(ji)(ji)包括：發明(ming)性風力(li)渦輪(lun)機(ji)(ji)塔架的(de)(de)實施例(li)；機(ji)(ji)艙(cang)，其安(an)裝(zhuang)在上(shang)部塔架部分的(de)(de)頂端處(chu)；以及空氣動(dong)力(li)學(xue)轉(zhuan)(zhuan)子，其安(an)裝(zhuang)在機(ji)(ji)艙(cang)的(de)(de)前部處(chu)，該空氣動(dong)力(li)學(xue)轉(zhuan)(zhuan)子包括安(an)裝(zhuang)到轂的(de)(de)多個轉(zhuan)(zhuan)子葉片。

11、發明性風力(li)渦輪機的(de)(de)優點(dian)在于(yu)，它(ta)可以被(bei)構建(jian)成利用由在安裝現場(chang)的(de)(de)風力(li)等級和發電機額定值的(de)(de)組(zu)合所確定的(de)(de)容許(xu)轂高度(du)。

12、根據(ju)本發明，構建風力(li)渦(wo)輪機塔(ta)架的方法至(zhi)少包(bao)括以下(xia)步驟：在風力(li)渦(wo)輪機安裝現場構建下(xia)部(bu)(bu)塔(ta)架部(bu)(bu)分；將發明性截(jie)錐連接器的實(shi)施例的部(bu)(bu)段(duan)運輸(shu)到(dao)安裝現場；組裝截(jie)錐連接器(通過聯結相鄰部(bu)(bu)段(duan)的豎直側)并將截(jie)錐連接器的共同(tong)的下(xia)邊緣連接到(dao)下(xia)部(bu)(bu)塔(ta)架部(bu)(bu)分的頂端。

13、發明性(xing)方法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)優點在于，可(ke)以以較低的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)進(jin)行對(dui)(dui)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)混合式塔架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)構建。截錐連(lian)接(jie)器的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)輸(shu)是相對(dui)(dui)經濟的(de)(de)(de)(de)(de)，并且可(ke)以以相對(dui)(dui)低的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)將發明性(xing)塔架(jia)連(lian)接(jie)器的(de)(de)(de)(de)(de)各部段帶到偏遠的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)理區(qu)域或(huo)基礎(chu)設施差的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)區(qu)。通過發明性(xing)方法(fa)使較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)風力渦輪機(ji)塔架(jia)成(cheng)為可(ke)能意味著可(ke)以更好(hao)地(di)利用這種地(di)理位(wei)置的(de)(de)(de)(de)(de)普遍(bian)風況(kuang)。

14、本發明的(de)特別(bie)有利(li)的(de)實(shi)施例和(he)特征由從屬權(quan)利(li)要求給(gei)出，如以下描述中所(suo)揭(jie)示的(de)。不同權(quan)利(li)要求類別(bie)的(de)特征可在適當(dang)時(shi)進行(xing)組合以給(gei)出本文中未描述的(de)進一步實(shi)施例。

15、下文中(zhong)，可(ke)假設發(fa)明(ming)性(xing)塔架連接器的各(ge)部(bu)(bu)段(duan)是使用(yong)任何合(he)適的制(zhi)造技術由(you)鋼(例(li)(li)如，軋制(zhi)鋼)制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)的。在一個(ge)實(shi)施例(li)(li)中(zhong)，發(fa)明(ming)性(xing)截錐連接器在制(zhi)造現場(chang)被制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)為單個(ge)部(bu)(bu)分(fen)，且(qie)然后在運(yun)輸之前被切割成(cheng)(cheng)(cheng)適當數(shu)量的部(bu)(bu)段(duan)。替代地，在本發(fa)明(ming)的進一步優選的實(shi)施例(li)(li)中(zhong)，各(ge)部(bu)(bu)段(duan)可(ke)以(yi)分(fen)開形成(cheng)(cheng)(cheng)。

16、為了完成截錐連(lian)接(jie)器(qi)的制造(zao)階段(duan)，可(ke)以沿著每個(ge)部(bu)段(duan)的上邊緣(yuan)和(he)下邊緣(yuan)添加(例如，通(tong)過焊接(jie))凸緣(yuan)，以促(cu)進在風(feng)力(li)渦輪機塔(ta)(ta)架(jia)的構建期(qi)間連(lian)接(jie)到(dao)鋼塔(ta)(ta)架(jia)部(bu)分和(he)混凝土塔(ta)(ta)架(jia)部(bu)分。

17、可(ke)(ke)根據運輸限制(zhi)選擇(ze)部(bu)(bu)段(duan)的(de)數量，例如(ru)以(yi)確保負載不寬于(yu)2.55m且(qie)不高于(yu)4m。然后，可(ke)(ke)以(yi)以(yi)相對低(di)的(de)成本將截(jie)錐(zhui)部(bu)(bu)段(duan)運輸到(dao)風(feng)力(li)渦輪(lun)機安(an)裝(zhuang)現場(chang)。然后，在安(an)裝(zhuang)現場(chang)組裝(zhuang)截(jie)錐(zhui)連(lian)接器，例如(ru)通過焊接相鄰部(bu)(bu)段(duan)的(de)側邊緣。

18、優選(xuan)地，塔架(jia)(jia)連(lian)(lian)接(jie)器部段(duan)的最大尺寸不超過(guo)適用的公路(lu)(lu)運輸(shu)限制，使得可以通(tong)過(guo)公路(lu)(lu)或鐵路(lu)(lu)將一(yi)個或多個部段(duan)運輸(shu)到風力渦輪機安(an)裝現場。以這種方式，本發明克服了與從(cong)現有技術(shu)中(zhong)已(yi)知的寬(kuan)(kuan)塔架(jia)(jia)連(lian)(lian)接(jie)器相關聯的昂(ang)貴的運輸(shu)問(wen)題，寬(kuan)(kuan)塔架(jia)(jia)連(lian)(lian)接(jie)器需要(yao)特殊的運輸(shu)解(jie)決方案。

19、可假設塔架(jia)連(lian)(lian)接(jie)器的(de)(de)各(ge)部(bu)段(duan)(duan)基本(ben)相(xiang)同，即，各(ge)部(bu)段(duan)(duan)可以按任何順序連(lian)(lian)接(jie)。此(ci)外，可假設塔架(jia)連(lian)(lian)接(jie)器的(de)(de)每個部(bu)段(duan)(duan)均(jun)關于豎直(zhi)(zhi)軸線對稱(cheng)。在(zai)發明性塔架(jia)連(lian)(lian)接(jie)器的(de)(de)實施例中(zhong)，各(ge)部(bu)段(duan)(duan)是平坦的(de)(de)。在(zai)這種情況(kuang)下，分段(duan)(duan)式(shi)截(jie)錐(zhui)(zhui)(zhui)連(lian)(lian)接(jie)器具有(you)直(zhi)(zhi)金字塔截(jie)錐(zhui)(zhui)(zhui)或直(zhi)(zhi)多邊形截(jie)錐(zhui)(zhui)(zhui)的(de)(de)形狀。在(zai)本(ben)發明的(de)(de)優選實施例中(zhong)，發明性塔架(jia)連(lian)(lian)接(jie)器的(de)(de)各(ge)部(bu)段(duan)(duan)是彎曲的(de)(de)，使得當組裝時(shi)，分段(duan)(duan)式(shi)截(jie)錐(zhui)(zhui)(zhui)連(lian)(lian)接(jie)器具有(you)直(zhi)(zhi)圓錐(zhui)(zhui)(zhui)截(jie)錐(zhui)(zhui)(zhui)的(de)(de)形狀。

20、在本發明(ming)的(de)(de)(de)(de)優(you)選(xuan)實施例(li)中(zhong)，塔(ta)架連接(jie)器的(de)(de)(de)(de)每個部(bu)(bu)段(duan)包括(kuo)沿(yan)著每個豎直邊緣的(de)(de)(de)(de)凸(tu)(tu)緣，以促進連接(jie)到相(xiang)鄰(lin)(lin)部(bu)(bu)段(duan)的(de)(de)(de)(de)對應(ying)凸(tu)(tu)緣。凸(tu)(tu)緣可以包括(kuo)匹配(pei)的(de)(de)(de)(de)通孔(kong)，使得兩個相(xiang)鄰(lin)(lin)部(bu)(bu)段(duan)可以通過合(he)適(shi)的(de)(de)(de)(de)緊(jin)固(gu)件(例(li)如，螺栓和螺母的(de)(de)(de)(de)布(bu)置(zhi))而聯結。替代地，相(xiang)鄰(lin)(lin)部(bu)(bu)段(duan)的(de)(de)(de)(de)豎直邊緣可以是平(ping)坦(tan)的(de)(de)(de)(de)并且可搭接(jie)，并且可以具有(you)匹配(pei)的(de)(de)(de)(de)數組通孔(kong)以接(jie)收合(he)適(shi)的(de)(de)(de)(de)緊(jin)固(gu)件。

21、塔(ta)(ta)(ta)架(jia)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)可以(yi)布置為在下部(bu)(bu)(bu)(bu)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)和(he)上部(bu)(bu)(bu)(bu)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)間部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)，如上文所(suo)指示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)。這(zhe)些部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)可以(yi)以(yi)任(ren)何合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)方式聯結(jie)或連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)。在本發(fa)明的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)(you)選(xuan)實施例(li)中(zhong)，塔(ta)(ta)(ta)架(jia)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)下邊緣(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)長度對應于(yu)下部(bu)(bu)(bu)(bu)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)端處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)周長。優(you)(you)選(xuan)地，每個塔(ta)(ta)(ta)架(jia)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)部(bu)(bu)(bu)(bu)段包括沿(yan)著(zhu)其下邊緣(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)凸(tu)(tu)緣(yuan)，以(yi)促進連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)到(dao)下部(bu)(bu)(bu)(bu)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)端處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)凸(tu)(tu)緣(yuan)。沿(yan)著(zhu)平坦(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)部(bu)(bu)(bu)(bu)段的(de)(de)(de)(de)(de)下邊緣(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)凸(tu)(tu)緣(yuan)可以(yi)是弧(hu)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)，使得組(zu)裝后的(de)(de)(de)(de)(de)金字塔(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)可以(yi)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)到(dao)下部(bu)(bu)(bu)(bu)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)區段的(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)端處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)圓形(xing)凸(tu)(tu)緣(yuan)。替代地，下部(bu)(bu)(bu)(bu)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)區段的(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)端可以(yi)設置有合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)口，該接(jie)(jie)(jie)(jie)口可以(yi)聯結(jie)到(dao)共同(tong)地形(xing)成在金字塔(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)下邊緣(yuan)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)多邊形(xing)凸(tu)(tu)緣(yuan)。

22、在本發(fa)明的(de)(de)(de)進一(yi)步優選(xuan)的(de)(de)(de)實施例中，塔架(jia)(jia)(jia)(jia)連(lian)接(jie)器的(de)(de)(de)上(shang)(shang)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)共同(tong)的(de)(de)(de)長度對應(ying)于上(shang)(shang)部(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)(jia)部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)基(ji)部(bu)(bu)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)周長。優選(xuan)地，每(mei)個塔架(jia)(jia)(jia)(jia)連(lian)接(jie)器部(bu)(bu)段包括沿著(zhu)其上(shang)(shang)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)凸(tu)緣(yuan)(yuan)，以(yi)促進連(lian)接(jie)到(dao)上(shang)(shang)部(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)(jia)部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)基(ji)部(bu)(bu)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)凸(tu)緣(yuan)(yuan)。此處(chu)(chu)同(tong)樣(yang)，即使部(bu)(bu)段本身(shen)是平(ping)坦的(de)(de)(de)，沿著(zhu)該(gai)部(bu)(bu)段的(de)(de)(de)上(shang)(shang)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)凸(tu)緣(yuan)(yuan)也可(ke)以(yi)是弧(hu)形(xing)的(de)(de)(de)。以(yi)這種方式，組裝(zhuang)后的(de)(de)(de)分(fen)段式截錐連(lian)接(jie)器可(ke)以(yi)連(lian)接(jie)到(dao)上(shang)(shang)部(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)(jia)區段的(de)(de)(de)基(ji)部(bu)(bu)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)圓形(xing)凸(tu)緣(yuan)(yuan)。替代地，上(shang)(shang)部(bu)(bu)塔架(jia)(jia)(jia)(jia)區段的(de)(de)(de)基(ji)部(bu)(bu)可(ke)以(yi)設置有(you)合(he)適的(de)(de)(de)接(jie)口(kou)，該(gai)接(jie)口(kou)可(ke)以(yi)聯結到(dao)共同(tong)地形(xing)成在金字塔塔架(jia)(jia)(jia)(jia)連(lian)接(jie)器的(de)(de)(de)上(shang)(shang)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)多邊(bian)(bian)形(xing)凸(tu)緣(yuan)(yuan)。

23、分段(duan)式(shi)塔架(jia)連接(jie)(jie)器可(ke)(ke)以具(ju)有從(cong)圓(yuan)形(xing)頂端(duan)延續到多(duo)邊形(xing)基(ji)部(bu)的(de)形(xing)狀，使得塔架(jia)連接(jie)(jie)器可(ke)(ke)以安(an)裝在多(duo)邊形(xing)混凝土下部(bu)塔架(jia)區(qu)段(duan)和圓(yuan)柱(zhu)形(xing)上部(bu)塔架(jia)區(qu)段(duan)之間的(de)接(jie)(jie)口(kou)處。

24、發(fa)明性截(jie)錐連(lian)接(jie)器(qi)可以(yi)就其(qi)高(gao)度(du)和直徑(jing)比(即，下部直徑(jing)與上部直徑(jing)的比)來描述。例如，直徑(jing)比大且高(gao)度(du)小(xiao)的截(jie)錐連(lian)接(jie)器(qi)具有整(zheng)體“矮胖”形(xing)狀(zhuang)；直徑(jing)比小(xiao)且高(gao)度(du)大的截(jie)錐連(lian)接(jie)器(qi)具有整(zheng)體“細(xi)長”形(xing)狀(zhuang)。

25、發(fa)明性截(jie)(jie)錐連(lian)(lian)接(jie)(jie)器增(zeng)加了(le)混(hun)凝土塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)區(qu)段(duan)(duan)和鋼塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)區(qu)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)可能組合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量。例如，“矮(ai)(ai)胖(pang)”塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)連(lian)(lian)接(jie)(jie)器可以以相(xiang)對突(tu)然的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式將寬的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)凝土區(qu)段(duan)(duan)連(lian)(lian)接(jie)(jie)到窄的(de)(de)(de)(de)(de)鋼區(qu)段(duan)(duan)；“細長(chang)”塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)連(lian)(lian)接(jie)(jie)器(高(gao)且直徑比小)可以以不太(tai)突(tu)然的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式連(lian)(lian)接(jie)(jie)那(nei)些(xie)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)區(qu)段(duan)(duan)。對于具有(you)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)凝土區(qu)段(duan)(duan)和鋼區(qu)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)兩個(ge)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，可以通過實施“細長(chang)”截(jie)(jie)錐連(lian)(lian)接(jie)(jie)器來增(zeng)加塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)(du)。替(ti)代地(di)，在(zai)具有(you)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)凝土區(qu)段(duan)(duan)和塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)高(gao)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)兩個(ge)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，實施“矮(ai)(ai)胖(pang)”截(jie)(jie)錐連(lian)(lian)接(jie)(jie)器允許增(zeng)加窄的(de)(de)(de)(de)(de)鋼區(qu)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)(du)，以便(bian)在(zai)塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)連(lian)(lian)接(jie)(jie)器上方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)水平面處(chu)實現(xian)所期望的(de)(de)(de)(de)(de)尖端-塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)間隙。可以選(xuan)擇截(jie)(jie)錐連(lian)(lian)接(jie)(jie)器的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)(du)、上部(bu)(bu)直徑和下部(bu)(bu)直徑以優化風力渦輪機的(de)(de)(de)(de)(de)多個(ge)方(fang)面，諸如塔(ta)(ta)(ta)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)振蕩頻率、轉子葉片長(chang)度(du)(du)、功率輸出等。

26、如上(shang)文所指示(shi)的(de)，風力渦(wo)輪(lun)機塔架(jia)(jia)具有(you)(you)固(gu)有(you)(you)頻率(lv)(lv)(lv)，該固(gu)有(you)(you)頻率(lv)(lv)(lv)主(zhu)要(yao)由(you)風力渦(wo)輪(lun)機塔架(jia)(jia)的(de)結構性(xing)(xing)質(鋼區(qu)段(duan)(duan)和混凝(ning)土(tu)區(qu)段(duan)(duan)的(de)高度、相對比(bi)例(li)、壁厚等)和各種其他(ta)因素(su)所確定(ding)(ding)。首尾振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)通常比(bi)左右振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)更加明顯。在(zai)(zai)某些頻帶(由(you)風力渦(wo)輪(lun)機操作(zuo)模式定(ding)(ding)義)內的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)會導(dao)致結構疲勞，并且風力渦(wo)輪(lun)機塔架(jia)(jia)設計應最小化(hua)或避免在(zai)(zai)這種頻率(lv)(lv)(lv)下的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)。轉(zhuan)子(zi)頻率(lv)(lv)(lv)(“1p”頻率(lv)(lv)(lv))和轉(zhuan)子(zi)葉片通過頻率(lv)(lv)(lv)及其諧波(bo)(“3p”和“6p”頻率(lv)(lv)(lv))理想地不應與塔架(jia)(jia)固(gu)有(you)(you)頻率(lv)(lv)(lv)重疊，以避免共振(zhen)(zhen)(zhen)。1p頻率(lv)(lv)(lv)的(de)示(shi)例(li)性(xing)(xing)范圍(wei)可(ke)以是0.2-0.3hz，并且3p和6p頻率(lv)(lv)(lv)的(de)示(shi)例(li)性(xing)(xing)范圍(wei)可(ke)以分別是0.7-0.8hz和1.4-1.6hz。