專利名稱：風力渦輪機塔的制作方法
技術領域：
本發明涉及風力渦輪機塔，其包括通過螺栓接頭相連的多個區段。
背景技術：
風力渦輪機塔通常由圓柱形或圓錐形形狀的多個區段構成。這些區段在車間進行預制，然后被輸送到安裝地，在安裝地被連接到風力渦輪機塔。典型地，各區段通過螺栓接頭相連，該螺栓接頭包括連接兩個相鄰的重疊末段的螺母和螺栓。各區段被提供有沿圓周方向布置的孔，螺栓通過該孔插入以形成螺栓接頭。連接類型和所需螺栓的數量及尺寸由預計負載的量值和具有較低或較高負載的負載循環的數量確定。對于尺寸，特別地，剪切負載是有關聯的。直到目前，典型地，只有“最終極限狀態防滑”型的預應力螺栓用于風力渦輪機塔。 這種類型的螺栓適合于具有較低的靜負載能力和非常高的疲勞能力的應用。在正常操作期間并當發生極限負載時，負載作為摩擦力通過最終極限狀態類型的防滑螺栓而被傳遞。然而，當使用這種類型的螺栓(在歐洲標準EN 1090中被表示成C型)時，需要多個螺栓，這導致價高的生產成本。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種需要較少螺栓的風力渦輪機塔。根據本發明，該目的實現于上述限定的風力渦輪機塔中，這是因為螺栓接頭包括至少一個軸承型連接部和至少一個可服務性類型(serviceability type)的防滑連接部。本發明基于的概念是，在風力渦輪機的正常操作期間發生的剪切負載可作為摩擦力而被傳遞，這種類型的連接部具有非常好的疲勞性能。因此使用軸承型螺栓，這種類型在歐洲標準EN 1090中已知為A型。這種類型的螺栓能夠將負載作為剪應力傳遞到螺栓軸中。 優選地，可使用從4. 6級直到包括10. 9級的螺栓。另外，使用可服務性類型的防滑螺栓(其在歐洲標準EN 1090中被表示成B型)。這種類型的螺栓能夠將正常操作期間的負載作為摩擦力進行傳遞。優選地，可使用從8. 8級或10. 9級的預緊(預應力)螺栓。極端負載作為剪應力被傳遞到螺栓軸中。與C型的螺栓相比，需要更少的螺栓，因此用于本發明的風力渦輪機塔的生產成本被降低。根據本發明，本發明的風力渦輪機塔的軸承型連接部可包括至少一個非預應力螺栓。這種螺栓因其非常高的靜負載能力而引人注目，進一步，非常低的疲勞能力是這種螺栓的特點。在本發明的風力渦輪機塔中，可服務性類型的防滑連接部可包括至少一個預應力螺栓。這種類型的螺栓因中等的靜負載能力和中等的疲勞能力而引人注目。根據本發明的風力渦輪機塔的進一步展開，螺栓接頭可包括至少一個軸承型連接部的螺栓和至少兩個可服務性類型的防滑螺栓，其中軸承型連接部的螺栓位于可服務性類型的防滑螺栓之間。已經認識到，這種組合適合于靜負載并適合于疲勞負載。特別地，軸承型螺栓適合于靜負載，而可服務性類型的防滑螺栓具有所需的較高疲勞能力。至少一個軸承型連接部的螺栓和至少兩個可服務性類型的防滑螺栓形成螺栓接頭的連接部，其中螺栓沿著各區段的圓周方向布置。優選地，本發明的風力渦輪機塔的至少一個軸承型連接部的螺栓可具有窄孔徑公差，而至少一個可服務性類型的防滑螺栓的螺栓具有松孔徑公差。在本發明的風力渦輪機塔中，特別優選的是，兩個區段的連接部沿圓周方向包括若干排螺栓。優選地，各螺栓之間具有相等距離。在螺栓頭與管狀或圓形區段之間可以布置有墊 圈，另一墊圈可以布置在螺栓與該區段之間。當本發明的風力渦輪機塔的兩個區段的連接部包括至少一排軸承型連接部的螺栓和至少兩排可服務性類型的防滑螺栓時，獲得非常好的可靠性，其中軸承型連接部的一排螺栓位于可服務性類型的防滑螺栓排之間。這種連接部形成具有疲勞能力和與風力渦輪機塔的負載模式相匹配的靜負載能力的接頭。
當考慮優選實施例的以下詳細描述時，本發明及其基本原理將更好理解。附圖中
圖1示出了本發明的風力渦輪機塔的螺栓接頭的橫截面圖；以及圖2示出了本發明的風力渦輪機塔的連接部的一部分。
具體實施例方式螺栓接頭1包括提供有沿圓周方向平行布置的三排孔4的第一區段2和第二區段 3。多個區段如圖2所示被栓接，以形成風力渦輪機塔。使用中心的一排軸承型螺栓5，其在歐洲標準EN 1090中被表示成A型。螺栓5并未被預加應力并提供非常高的靜負載能力。與其相反，螺栓5具有非常低的疲勞能力，這意味這A型螺栓獨自不能提供適于風力渦輪機塔的所需疲勞能力。負載作為剪應力從螺栓5 傳遞到螺栓軸6中。在此情況下，螺栓5屬于4. 6級螺栓。另外，螺栓接頭1包括兩排螺栓7、8，上述排螺栓5布置在兩排螺栓7、8之間。螺栓7,8具有松孔徑公差，而螺栓5具有窄孔徑公差。螺栓7、8具有可服務性類型的防滑性， 其在歐洲標準EN 1090中被表示成B型。螺栓7、8為預加應力的螺栓，其顯示出中等的靜負載能力和中等的疲勞能力。在正常操作期間，負載作為摩擦力傳遞，極高的負載作為剪應力傳遞通過螺栓軸。螺栓7、8提供所需的靜負載能力，然而，它們在極端負載期間遭受額外剪應力時將屈服。這造成大量預應力，接頭將使其疲勞能力松弛。因此，在螺栓接頭1中使用螺栓5和螺栓7、8的組合，其具有疲勞能力又具有靜負載能力。螺栓7、8屬于10. 9級螺栓。在正常操作的許多循環期間，負載傳遞通過B型的螺栓7、8，在極端負載期間，負載既通過螺栓5又通過螺栓7、8傳遞，但不會損害螺栓7、8，這是由于螺栓7、8將不會接觸區段2、3并承受剪應力。在附圖的螺栓接頭1中，有利地使用了螺栓5和螺栓7、8，這導致螺栓5、7、8的所需數量的減少。
權利要求
1.一種風力渦輪機塔，包括通過螺栓接頭相連的多個區段，其特征在于，螺栓接頭(1) 包括至少一個軸承型連接部和至少一個可服務性類型的防滑連接部。
2.根據權利要求1所述的風力渦輪機塔，其特征在于，所述軸承型連接部包括至少一個未被預加應力的螺栓(5)。
3.根據權利要求1或2所述的風力渦輪機塔，其特征在于，所述可服務性類型的防滑連接部包括至少一個預加應力的螺栓(7、8)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的風力渦輪機塔，其特征在于，所述螺栓接頭(1) 包括所述軸承型連接部的至少一個螺栓(5)和至少兩個可服務性類型的防滑螺栓(7、8)， 其中所述軸承型連接部的螺栓(5)位于所述可服務性類型的防滑螺栓(7、8)之間。
5.根據前述權利要求中任一項所述的風力渦輪機塔，其特征在于，所述軸承型連接部的所述至少一個螺栓(5)具有窄孔徑公差，而所述可服務性類型的防滑連接部的至少一個螺栓(7、8)具有松孔徑公差。
6.根據前述權利要求中任一項所述的風力渦輪機塔，其特征在于，兩個區段(2、3)的連接部包括沿圓周方向的若干排螺栓(5、7、8)。
7.根據前述權利要求中任一項所述的風力渦輪機塔，其特征在于，兩個區段(2、3)的連接部包括至少一排 軸承型連接部的螺栓(5)和至少兩排可服務性類型的防滑螺栓(7、 8)，其中所述軸承型連接部的所述排螺栓(5)位于所述可服務性類型的防滑螺栓排(7、8) 之間。
全文摘要
一種風力渦輪機塔，包括通過螺栓接頭相連的多個區段，其中螺栓接頭(1)包括至少一個軸承型連接部和至少一個可服務性類型的防滑連接部。
文檔編號F16B35/00GK102312793SQ20111018324
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月1日 優先權日2010年7月2日
發明者勞爾森 C. 申請人:西門子公司