組裝塔架區段的系統和方法
2023-05-24 22:33:26
專利名稱：組裝塔架區段的系統和方法
技術領域：
本文公開的主題大體涉及用來支承構件的塔架，並且更具體而言，涉及桁架塔架。
背景技術：
可將塔架結構用作基部來支承諸如風力渦輪機構件、行動電話塔架構件和電網塔架構件的結構。常常就地構建這樣的塔架，因為塔架本身可比實際上可運輸的大得多。對於風力渦輪機塔架，這樣的塔架支承用來輸送較多功率給顧客的風力渦輪機。 諸如管狀塔架的至少一些已知的風力渦輪機塔架由捲成「罐」的鋼板構建而成。相鄰的罐隨後被焊接在一起而形成管狀塔架。但是，隨著對較高的塔架高度的需要的增加，對在這些塔架的基部中使用較結實和較厚的材料的需要也顯著地增加了。有時，可通過構建帶有具有增大的直徑的基部的塔架結構來緩解對具有提高的強度和/或厚度的材料的需要。但是， 由於運輸限制的原因，對於用於管狀塔架中的罐存在最大實際直徑。可在現場組裝的其它已知的塔架(例如桁架塔架)與管狀塔架相比提供了某些優點。可優化桁架塔架所必要的尺寸，而不考慮物流成本，因為這樣的塔架是在現場組裝的。 因而，桁架塔架的基部的直徑可製造得如期望的那樣大。但是，在現場組裝桁架塔架一般比在工廠裡組裝管狀塔架更貴。此外，在現場組裝桁架塔架一般比在工業裡組裝管狀塔架需要更多時間。另外，因為桁架塔架構件的重量、粗笨性和笨重性的原因，在現場組裝桁架塔架可比組裝管狀塔架更困難和複雜。
發明內容
在一個實施例中，提供了一種用於組裝桁架塔架區段的組裝系統。該系統包括平臺、聯接到平臺上的第一安裝組件，以及聯接到平臺上的第二安裝組件，第一安裝組件和第二安裝組件構造成固定用於組裝桁架塔架區段的多個支腿部件的相對的端部，使得該多個支腿部件中的各個懸吊成距平臺有距離，第一安裝組件和第二安裝組件中的至少一個構造成選擇性地旋轉其上懸吊的該多個支腿部件中的支腿部件。在另一個實施例中，提供了一種桁架塔架現場部署系統。該系統包括組裝系統，組裝系統包括平臺、聯接到平臺上的第一安裝組件和聯接到平臺上的第二安裝組件，第一安裝組件和第二安裝組件構造成固定用於組裝桁架塔架區段的多個支腿部件的相對的端部， 第一安裝組件和第二安裝組件構造成選擇性地旋轉懸吊在它們之間的該多個支腿部件中的至少一個。該系統進一步包括構造成相對於組裝系統選擇性地定位該多個支腿部件的支承系統。在又一個實施例中，提供了一種組裝桁架塔架區段的方法。該方法包括提供組裝系統，其包括平臺、聯接到平臺上的第一安裝組件和聯接到平臺上的第二安裝組件；將第一支腿部件的第一端聯接到第一安裝組件上，以及將第一支腿部件的第二端聯接到第二安裝組件上，使得第一支腿部件懸吊成距平臺有距離；將第二支腿部件的第一端聯接到第一安裝組件上，以及將第二支腿部件的第二端聯接到第二安裝組件上，使得第二支腿部件懸吊成距平臺有距離；利用組裝系統來選擇性地旋轉第一支腿部件和第二支腿部件；以及將至少一個交叉部件聯接在第一支腿部件和第二支腿部件之間，使得交叉部件從第一支腿部件延伸到第二支腿部件。
圖1是一個示例性風力渦輪機的示意圖。圖2是可用於圖1中顯示的風力渦輪機的機艙的局部截面圖。圖3是可用於圖1中顯示的風力渦輪機的一個示例性桁架塔架區段的透視圖。圖4可用來組裝圖3中顯示的桁架塔架區段的一個示例性系統的示意圖。圖5是圖4中顯示的示例性系統的平面圖。圖6是圖4中顯示的組裝系統的截面圖，並且是沿著線6-6得到的。圖7是在存儲位置上的圖4中顯示的組件的示意圖。圖8是可用於圖4中顯示的組裝系統的一個示例性桁架塔架現場部署系統的示意性平面圖。圖9是可用於圖4中顯示的組裝系統的一個示例性升降系統的示意圖。圖10是其上安裝有桁架塔架區段的圖4中顯示的組裝系統的示意圖。部件列表100風力渦輪機102 塔架104 表面106 機艙110 轂112轉子葉片114 風116偏航軸線118轉子葉片根部部分120載荷傳遞區122轉子葉片尖部部分124旋轉軸線1 轉子葉片表面區域128變槳軸線130變槳組件131變槳驅動馬達132發電機134轉子軸136齒輪箱138高速軸140聯接件142支承件
144支承件146偏航驅動機構148氣象杆150渦輪控制系統152前部支承軸承154後部支承軸承156傳動系200塔架區段202支腿部件204 第一端206 第二端210交叉部件214 寬度216 上端218 寬度220 下端300組裝系統302組裝平臺304第一安裝組件306第二安裝組件308平板拖車310穩定系統312部署位置314第一固定端316第一可旋轉安裝件318第二固定端320第二可旋轉安裝件322旋轉軸線323縱向長度324 中心326 中心327 第一角328上表面329 第二角330 端部332 端部334 高度336 高度338相對距離
340 臂342存儲位置400桁架塔架部署系統402支承平臺404材料平臺410材料處理裝置412 軌道414 長度500升降系統502液壓升降組件504升降平臺
具體實施例方式本文描述的系統和方法有助於組裝桁架塔架區段。具體而言，利用本文描述的系統和方法允許在現場較高效地組裝桁架塔架區段。具體而言，本文描述的系統和方法會協助操縱和組裝桁架塔架區段的構件。此外，本文描述的系統和方法能夠組裝各種直徑和高度的桁架塔架區段。圖1是一個示例性風力渦輪機100的示意圖。在該示例性實施例中，風力渦輪機 100是水平軸風力渦輪機。備選地，風力渦輪機100可為豎直軸風力渦輪機。在該示例性實施例中，風力渦輪機100包括從支承表面104延伸且聯接到支承表面104上的塔架102。塔架102可用例如錨定螺栓或通過基礎安裝件(均未顯示)來聯接到表面104上。機艙106 聯接到塔架102上，並且轉子108聯接到機艙106上。轉子108包括可旋轉轂110和聯接到轂110上的多個轉子葉片112。在該示例性實施例中，轉子108包括三個轉子葉片112。 備選地，轉子108可具有使得風力渦輪機100能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當數量的轉子葉片112。塔架102可具有使得風力渦輪機100能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當的高度和/或結構。轉子葉片112在轂110的周圍隔開，以幫助旋轉轉子108，從而將來自風114的動能轉換成可用的機械能，以及隨後，轉換成電能。轉子108和機艙106在偏航軸線116上繞著塔架102旋轉，以控制轉子葉片112相對於風114的方向的投影。通過將轉子葉片根部部分118在多個載荷傳遞區120處聯接到轂110上來使轉子葉片112匹配到轂110上。載荷傳遞區120各自具有轂載荷傳遞區和轉子葉片載荷傳遞區(在圖1中兩者均未顯示)。 對轉子葉片112引起的載荷通過載荷傳遞區120傳遞給轂110。各個轉子葉片112還包括轉子葉片尖部部分122。在該示例性實施例中，轉子葉片112具有介於大約30米(m) (99英尺(ft))和大約120m(394ft)之間的長度。備選地，轉子葉片112可具有使得風力渦輪機100能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當的長度。例如，轉子葉片112可具有小於30m或大於120m 的適當的長度。在風114接觸轉子葉片112時，會對轉子葉片112引起升力，並且在轉子葉片尖部部分122加速時，會引起轉子108繞著旋轉軸線IM旋轉。可通過變槳組件(在圖1中未顯示)來改變轉子葉片112的槳距角(未顯示)，即確定轉子葉片112相對於風114的方向的投影的角。更具體而言，增大轉子葉片112的槳距角會減小轉子葉片表面區域126暴露於風114的量，相反，減小轉子葉片112的槳距角會增大轉子葉片表面區域126暴露於風114的量。在各個轉子葉片112處繞著變槳軸線1 來調節轉子葉片112的槳距角。在該示例性實施例中，單獨控制轉子葉片112的槳距角。圖2是示例性風力渦輪機100的機艙106的局部截面圖。風力渦輪機100的各種構件容納在機艙106中。在該示例性實施例中，機艙106包括三個變槳組件130。各個變槳組件130聯接到相關聯的轉子葉片112 (在圖1中顯示)上，並且繞著變槳軸線1 調整相關聯的轉子葉片112的槳距。在圖2中顯示了三個變槳組件130中的僅一個。在一個實施例中，各個變槳組件130包括至少一個變槳驅動馬達(未顯示)。如圖2中顯示的那樣，轉子108通過轉子軸134 (有時稱為或者主軸或者低速軸)、 齒輪箱136、高速軸138和聯接件140來可旋轉地聯接到定位在機艙106內的發電機132 上。轉子軸134的旋轉可旋轉地驅動齒輪箱136，齒輪箱136隨後驅動高速軸138，高速軸 138又驅動發電機132。高速軸138通過聯接件140來可旋轉地驅動發電機132，並且高速軸138的旋轉有助於發電機132產生電功率。齒輪箱136由支承件142支承，而發電機132 由支承件144支承。在該示例性實施例中，齒輪箱136利用雙路徑幾何結構來驅動高速軸 138。備選地，轉子軸134通過聯接件140來直接聯接到發電機132上。機艙106還包括使機艙106和轉子108繞著偏航軸線116旋轉的偏航驅動機構 146，以控制轉子葉片112相對於風114的方向的投影。機艙106還包括包含風向標和風速計(在圖2中均未顯示)的至少一個氣象杆148。在一個實施例中，氣象杆148將包括風向和/或風速的信息提供給渦輪控制系統150。渦輪控制系統150包括構造成執行控制算法的一個或多個控制器或其它處理器。如本文所用，用語「處理器」包括任何可編程的系統 (包括多個系統)，包括微控制器、簡精指令集電路(RISC)、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路(PLC)和能夠執行本文描述的功能的任何其它電路。以上實例僅是示例性的，並且因而無論如何都不意圖限制用語處理器的定義和/或含義。此外，渦輪控制系統150可執行SCADA (監督、控制和數據採集)程序。變槳組件130操作性地聯接到渦輪控制系統150上。在該示例性實施例中，機艙 106還包括前部支承軸承152和後部支承軸承154。前部支承軸承152和後部支承軸承巧4 有助於轉子軸134的徑向支承和對準。前部支承軸承152在轂110的附近聯接到轉子軸134 上。後部支承軸承巧4在齒輪箱136和/或發電機132的附近定位在轉子軸134上。機艙 106可包括使得風力渦輪機100能夠如本文公開的那樣起作用的任何數量的支承軸承。轉子軸134、發電機132、齒輪箱136、高速軸138、聯接件140和任何相關聯的緊固件、支承件和/或固定裝置(包括(但不限於)支承件142、支承件144、前部支承軸承152和後部支承軸承154)有時稱為傳動系156。圖3是可用於風力渦輪機100的一個示例性桁架塔架區段200的透視圖。在該示例性實施例中，桁架塔架區段200包括在組裝好的構造中基本豎直地定向的多個支腿部件 202。更具體而言，在該示例性實施例中，桁架塔架區段200包括五個支腿部件202。但是， 值得注意地，桁架塔架區段200可包括使得塔架區段200能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當數量的支腿部件202。各個支腿部件202具有第一端204和相對的第二端206。多個交叉部件210聯接到支腿部件202上且在它們之間延伸，以對塔架區段200提供結構支承。在該示例性實施例中，交叉部件210在支腿部件202之間定向成「X」構造。但是，如本領域技術人員所理解的那樣，交叉部件210可定向成使得塔架區段200如本文描述的那樣起作用的任何定向，例如與支腿部件202形成梯形或六邊形形狀。在該示例性實施例中，塔架區段200漸縮，使得在塔架區段200的上端216處的寬度214小於在塔架區段200的下端220處的寬度218。在該示例性實施例中，支腿部件202是基本筆直的。備選地，塔架區段由於支腿部件202的曲率的原因而漸縮。另外，在一些實施例中，塔架區段200不是漸縮的。圖4是用於組裝桁架塔架的區段(例如塔架區段200)的一個示例性系統300的示意圖。圖5是系統300的平面圖。圖6是沿著線6-6得到的系統300的截面示意圖。在該示例性實施例中，系統300包括組裝平臺302、第一安裝組件304和第二安裝組件306。組裝平臺302為系統300提供支承基部，並且第一安裝組件304和第二安裝組件306各自聯接到其上。在該示例性實施例中，組裝平臺302包括能夠由諸如卡車的車輛(未顯示)運輸的平板拖車308。組裝平臺302還包括有助於將組裝平臺302和系統300穩定在部署位置312上的穩定系統310。在一個實施例中，穩定系統310可包括例如液壓伸縮器。第一安裝組件304包括聯接到第一可旋轉安裝件316上的第一固定端314。類似地，第二安裝組件306包括聯接到第二可旋轉安裝件320上的第二固定端318。沿著系統 300的縱向長度323，將組件304和306的旋轉軸線322限定成通過第一可旋轉安裝件316 的中心3M和第二可旋轉安裝件320的中心326。第一角327限定在第一固定端314和組裝平臺302的上表面3 之間，而第二角329限定在第二固定端318和組裝平臺302的上表面3 之間。第一固定端314和第二固定端318分別聯接到組裝平臺302的相對的端部 330和332上，使得各個固定端314和318分別可選擇性地旋轉通過角327和329，如下面詳細描述的那樣。第一固定端314具有高度334，而第二固定端318具有高度336。在該示例性實施例中，第一固定端314和第二固定端318還各自可滑動地聯接到組裝平臺302上，使得第一固定端314和第二固定端318可沿著組裝平臺302沿基本平行於旋轉軸線322的方向而選擇性地滑向彼此和滑離彼此，使得限定在端部314和318之間的相對距離338可減小。例如，第一固定端314和第二固定端318可以可滑動地聯接在限定在組裝平臺302中的軌道(未顯示)內。備選地，第一固定端314和第二固定端318可安裝到導軌或使得第一固定端314和第二固定端318能夠如本文描述的那樣起作用的任何其它適當的機構上。在一個實施例中，第一固定端314和第二固定端318可各自包括有助於固定第一固定端314和第二固定端318相對於旋轉軸線322和相對於彼此的位置的至少一個滑動鎖緊機構(未顯示)。在該示例性實施例中，第一可旋轉安裝件316和第二可旋轉安裝件320各自分別可旋轉地連接到第一固定端314和第二固定端318上，使得各個可旋轉安裝件316和320 可繞著旋轉軸線322選擇性地旋轉。在該示例性實施例中，可旋轉安裝件316和320可相對於彼此繞著旋轉軸線322同時旋轉和同步運動。此外，第一可旋轉安裝件316和第二可旋轉安裝件320可構造成使得安裝件316和/或320中任一個可穩固地定位在任何旋轉位置上或定位在僅離散數量的預先規定的旋轉位置上。備選地，可旋轉安裝件316和320可獨立於彼此而可旋轉。在一個實施例中，可手動地執行第一可旋轉安裝件316和第二可旋轉安裝件320的旋轉。備選地，可使用諸如氣動、電動和/或液壓系統的任何適當的系統來控制可旋轉安裝件316和320的旋轉。此外，在一個實施例中，氣動、電動和/或液壓系統可包括聯接到控制系統上的處理器，以控制可旋轉安裝件316和320的旋轉。在該示例性實施例中，多個臂340聯接到第一可旋轉安裝件316和第二可旋轉安裝件320上。更具體而言，在該示例性實施例中，五個臂340聯接到第一可旋轉安裝件316 和第二可旋轉安裝件320上。備選地，可將使得系統300能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當數量的臂340聯接到第一可旋轉安裝件316和/或第二可旋轉安裝件320上。在該示例性實施例中，各個臂340可滑動地聯接到或者第一可旋轉安裝件316或者第二可旋轉安裝件320上，使得臂340可相對於旋轉軸線322沿徑向方向選擇性地運動。 此外，因為可相對於安裝件316或320沿徑向調節臂；340，所以可適應具有不同尺寸的塔架區段200，如下面詳細描述的那樣。在一個實施例中，可使用至少一個臂鎖緊機構(未顯示) 來固定各個臂340的徑向位置。各個臂340構造成可拆卸地聯接到正在組裝的桁架塔架區段200的支腿部件202中的至少一個的第一端204和第二端206上。例如，各個臂340可包括聯接機構，例如(但不限於)液壓鉗夾和/或電動鉗夾。備選地，各個臂340可形成有使得諸如螺栓組件的緊固件能夠插入通過其中的預先規定的孔口(未顯示)，以將桁架塔架區段200的一部分聯接到臂340上，臂340又聯接到安裝件316和/或320上。圖7是在收縮位置或存儲位置342上的組裝系統300的示意圖。當組裝系統300 不在使用中時，例如，當系統300正被運輸時，系統300可選擇性地定位在存儲位置342上。 如上面描述的那樣，第一固定端314和第二固定端318分別聯接到組裝平臺302的相對的端部330和332上，使得各個固定端314和318可選擇性地旋轉通過角327和329。更具體而言，固定端314和318可從完全部署位置312選擇性地旋轉到存儲位置342，在完全部署位置312上，第一固定端314和第二固定端318基本豎直地定向(在圖3中顯示)。在一個實施例中，第一固定端314和/或第二固定端318可各自包括使得第一固定端和/或第二固定端能夠固定在部署位置312和/或存儲位置342上的至少一個鎖緊機構(未顯示)。在存儲位置342上，臂340沿徑向向內收回，以幫助減小組裝系統300的整個物理高度，因為限定在第一固定端314和組裝平臺302的上表面3 之間的角327和限定在表面3 和第二固定端318之間的角3 減小了。此外，在端部314和318朝組裝平臺302旋轉和摺疊時，與在部署位置312上的各個組件304和306的高度334和336相比，第一安裝組件304的相對高度334和第二安裝組件306的相對高度336減小了。第一固定端314和第二固定端318還可沿著組裝平臺302滑動，使得在臂340收回的情況下，第一固定端314 和第二固定端318可相對於組裝平臺302選擇性地運動，使得限定在端部314和318之間的相對距離338(在圖4中顯示)可減小(未顯示)。圖8是可用來組裝桁架塔架區段200的一個示例性桁架塔架部署系統400的示意性平面圖。在該示例性實施例中，部署系統400包括組裝平臺302、支承平臺402和材料平臺404。類似於組裝平臺302，支承平臺402和材料平臺404可包括使得能夠由車輛(未顯示)運輸的平板拖車(未顯示)。此外，支承平臺402和材料平臺404可包括穩定系統310。 備選地，組裝平臺302、支承平臺402和材料平臺404全部都可包括在單個平板拖車上。在該示例性實施例中，材料平臺404包括組裝桁架塔架區段200(例如(但不僅僅限於)支腿部件202和交叉部件210)所需的材料中的至少一些。例如，材料平臺404還可包含用於組裝桁架塔架區段200和/或系統300的其它構件。在該示例性實施例中，支承平臺402包括一對材料處理裝置410。備選地，支承平臺402包括使得支承平臺402能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當數量的材料處理裝置410。更具體而言，在該示例性實施例中，各個材料處理裝置410是重量補償設備，其構造成選擇性地升起和/或定位支腿部件202、交叉部件210和/或在材料平臺404上運輸的和 /或在組裝桁架塔架區段200的期間使用的任何其它材料。因此，在該示例性實施例中，各個材料處理裝置410構造成可拆卸地抓住支腿部件202、交叉部件210和/或其它平臺404 上的材料以及/或者聯接到它們上。在一個實施例中，材料處理裝置410包括使得材料處理裝置410能夠鑽出孔和/或開孔以及插入和/或上緊螺栓和/或其它緊固裝置的端部操縱裝置(未顯示)，以將支腿部件202和/或交叉部件210聯接到彼此上。在一個實施例中，各個材料處理裝置410是由適當的計算機系統控制的機器人設備。因而，在一些實施例中，材料處理裝置410可為至少部分地自動化，使得該機器人設備構造成自動地協助組裝桁架塔架區段200的至少一部分。在該示例性實施例中，各個材料處理裝置410聯接到軌道412上，並且各個裝置410沿著軌道412的長度414可選擇性地運動和可重新定位。圖9是可用於組裝桁架塔架區段200的升降系統500的示意圖。在該示例性實施例中，升降系統500包括液壓升降組件502和升降平臺504。在該示例性實施例中，第一安裝組件304和第二安裝組件306各自聯接到升降平臺504上，並且液壓升降組件502構造成選擇性地使升降平臺504從基本水平的位置上升到基本豎直的位置。更具體而言，在桁架塔架區段200至少部分地組裝在其側部上之後，通過使用液壓升降組件502，升降平臺504 可選擇性地旋轉和/或上升，以使得那個桁架塔架區段200能夠定位在基本豎直的位置上。 在組裝好的桁架塔架區段200豎直地定向的情況下，可使用起重機或其它裝置來將桁架塔架區段200移離系統300，以及/或者相對於正被構建的塔架102來定位桁架塔架區段200。 在一個實施例中，為了幫助移除組裝好的桁架塔架區段200，無論其是在水平位置還是在豎直位置上，安裝組件304和/或306都能夠使組裝好的桁架塔架區段200旋轉和/或滑動遠離組裝好的桁架塔架區段200。圖10是具有聯接到其上的桁架塔架區段200的系統300的示意圖。在該示例性實施例中，在桁架塔架區段200的組裝期間，各個支腿部件202最終在第一端204處固定到第一安裝組件304上的臂340上，以及在第二端206處固定到第二安裝組件306上的臂340 上。如上面描述的那樣，可使用各種各樣的聯接裝置(包括緊固件機構、夾、液壓鉗夾和/ 或電動鉗夾)來將端部204和206固定到臂340上。在塔架區段200的組裝期間，可使用起重機或其它適當的裝置來將支腿部件202定位在第一安裝組件304和第二安裝組件306 之間。備選地，在一個實施例中，可使用至少一個材料處理裝置410來將支腿部件202定位在第一安裝組件304和第二安裝組件306之間。因為各個臂340可選擇性地沿徑向被調節，所以可使用系統300來組裝各種寬度的塔架區段200。此外，因為第一安裝組件304和/或第二安裝組件306可沿著旋轉軸線 322選擇性地運動，所以各種長度的支腿部件202可聯接在組件304和306之間。因而，可使用組裝系統300來組裝各種高度和寬度的塔架區段200。在該示例性實施例中，因為塔架區段200漸縮，所以第一安裝組件304上的臂340可調節到與第二安裝組件306上的臂340不同的徑向位置處。在組裝期間，可旋轉安裝件316和320可在各個支腿部件202聯接到其上之後選擇性地旋轉。因為可旋轉安裝件316和320同時可旋轉，各個支腿部件202可在相同的相對旋轉位置處選擇性地固定在組裝系統300內。備選地，至少一個可旋轉安裝件316和320 可固定在選定的旋轉位置處，直到所有支腿部件202聯接在可旋轉安裝件316和320之間為止。塔架區段組裝過程重複，直到至少兩個支腿部件202在第一端204處固定到第一安裝組件304上以及在第二端206處固定到第二安裝組件306上為止。那些支腿部件202 繞著旋轉軸線322選擇性地旋轉到「可接近位置」，這使得交叉部件210能夠聯接在相鄰的支腿部件202之間。在桁架塔架區段200聯接在系統300內時，也可安裝其它硬體。例如，梯子、塔架平臺和/或用於組裝好的塔架102的電氣管道可聯接在塔架區段200內。因為桁架塔架區段200在聯接到系統300上時在基本水平的位置上，所以在桁架塔架區段200保持安裝到系統300上時而非在塔架區段200豎直地定向時，安裝硬體可為更高效。可由人員手動地執行安裝交叉部件210和其它硬體，或者這種過程可為至少部分地自動化的。在其中至少一個材料處理裝置410是機器人設備的實施例中，材料處理裝置 410可編程成自動地安裝交叉部件210和其它硬體。例如，在一個實施例中，使用系統300 來將織物遮蓋物纏繞在塔架區段200的周圍。具體而言，在組裝好的塔架區段200保持安裝在第一安裝組件304和第二安裝組件306之間時，織物遮蓋物可在塔架區段200旋轉時附連到塔架區段200上。為了執行這樣的功能，在一個實施例中，材料處理裝置410可利用基於計算機的視覺軟體。備選地，材料處理裝置可利用使得系統300能夠如本文描述的那樣起作用的任何編程設計和/或處理器。上面描述的程序可按任何順序完成。例如，在安裝任何交叉部件210之前，所有支腿部件202均可固定在安裝組件304和306之間。備選地，在另外的支腿部件202安裝到系統300上之前，交叉部件210可聯接在相鄰的支腿部件202之間。與已知的塔架組裝系統相比，本文描述的系統有助於迅速地構建桁架塔架區段， 因為系統能夠固定支腿部件和旋轉支腿部件，使得交叉部件可聯接到支腿部件上。另外，與已知的塔架系統相比，本文描述的系統使得諸如梯子、塔架平臺和/或電氣管道的硬體能夠在塔架區段安裝在基本水平的位置上時安裝在塔架區段中。此外，本文描述的系統使得組裝好的塔架區段能夠從基本水平的位置運動到基本豎直的位置，因為升降組件可在塔架區段安裝在組裝平臺上時使組裝平臺從基本水平的位置運動到基本豎直的位置。另外，本文描述的系統是機動的，因為各種構件可為可由車輛運輸的拖車的一部分，而且系統可從部署位置運動到存儲位置。此外，區段面板一般比整體式塔架區段製造起來成本更低和更簡單。另外，本文描述的連接器改進了對在組裝期間對準區段面板的幫助，因為間隔件元件和槽口在組裝期間固定區段面板的位置。此外，與整體式法蘭相比，本文描述的區段連接器有助於減小對塔架區段引起的環向應力，因為區段連接器相對於彼此是柔性的。本文描述的系統和方法有助於組裝塔架區段。具體而言，利用本文描述的系統和方法有助於較迅速和高效地在現場組裝桁架塔架區段。另外，本文描述的系統和方法會協助操縱和組裝大體上沉重且笨重的桁架塔架區段的構件。此外，本文描述的系統和方法能夠組裝各種直徑和高度的桁架塔架區段。以上詳細描述了用於組裝塔架區段的系統和方法的示例性實施例。本文描述的系統和方法不限於本文描述的具體實施例，而是相反，系統的構件和/或方法的步驟可獨立於並且與本文描述的其它構件和/或步驟分開來使用。例如，本文描述的方法和系統可具有不限於如本文描述的那樣用風力渦輪機實踐的其它應用。相反，本文描述的方法和系統可與各種其它工業結合起來實現和使用。雖然可在一些圖中顯示了本發明的多種實施例的具體特徵，而在其它圖中沒有顯示，這僅是為了方便。根據本發明的原理，圖的任何特徵可與任何其它圖的任何特徵結合起來參照和/或要求保護。本書面描述使用實例來公開本發明，包括最佳模式，並且還使本領域任何技術人員能夠實踐本發明，包括製造和使用任何裝置或系統，以及執行任何結合的方法。本發明的可授予專利的範圍由權利要求限定，並且可包括本領域技術人員想到的其它實例。如果這樣的其它實例具有不異於權利要求的字面語言的結構元素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構元素，則這樣的其它實例意圖處於權利要求的範圍之內。
權利要求
1.一種用於組裝桁架塔架區段O00)的組裝系統(300)，所述系統包括平臺(302)；聯接到所述平臺上的第一安裝組件(304)；以及，聯接到所述平臺上的第二安裝組件(306)，所述第一安裝組件和所述第二安裝組件構造成固定用於組裝所述桁架塔架區段的多個支腿部件O02)的相對的端部004，206)，使得所述多個支腿部件中的各個懸吊成距所述平臺有距離，所述第一安裝組件和所述第二安裝組件中的至少一個構造成選擇性地旋轉其上懸吊的所述多個支腿部件中的支腿部件。
2.根據權利要求1所述的系統(300)，其特徵在於，所述系統(300)進一步包括液壓升降機(502)，其構造成使所述平臺(30 在基本水平的位置和基本豎直的位置之間選擇性地重新定位。
3.根據權利要求1所述的系統(300)，其特徵在於，所述第一安裝組件(304)和所述第二安裝組件(306)各自包括固定端(314，318)；聯接到所述固定端上的可旋轉安裝件(316，320)；以及，聯接到所述可旋轉安裝件上的多個臂(340)。
4.根據權利要求3所述的系統(300)，其特徵在於，各個所述固定端(314，318)樞轉地聯接到所述平臺(30 上，並且能夠在部署位置(31 和存儲位置(34 之間選擇性地運動。
5.根據權利要求3所述的系統(300)，其特徵在於，各個所述固定端(314，318)可滑動地聯接到所述平臺(30 上，使得所述第一固定端和所述第二固定端能夠朝向彼此和遠離彼此而選擇性地運動。
6.根據權利要求3所述的系統(300)，其特徵在於，所述多個臂(340)中的各個能夠相對於所述可旋轉安裝件(316，320)沿徑向方向選擇性地運動。
7.根據權利要求3所述的系統(300)，其特徵在於，所述多個臂(340)中的各個構造成聯接到所述多個支腿部件O02)中的一個的端部(204，206)上。
8.根據權利要求1所述的系統(300)，其特徵在於，所述平臺(302)包括構造成由車輛運輸的拖車(308)。
9.一種組裝桁架塔架區段O00)的方法，包括提供組裝系統(300)，其包括平臺(302)、聯接到所述平臺上的第一安裝組件(304)和聯接到所述平臺上的第二安裝組件(306)；將第一支腿部件O02)的第一端(204)聯接到所述第一安裝組件上，以及將所述第一支腿部件的第二端(206)聯接到所述第二安裝組件上，使得所述第一支腿部件懸吊成距所述平臺有距離；將第二支腿部件的第一端聯接到所述第一安裝組件上，以及將所述第二支腿部件的第二端聯接到所述第二安裝組件上，使得所述第二支腿部件懸吊成距所述平臺有距離；利用所述組裝系統來選擇性地旋轉所述第一支腿部件和所述第二支腿部件；以及，將至少一個交叉部件(310)聯接在所述第一支腿部件和所述第二支腿部件之間，使得所述交叉部件從所述第一支腿部件延伸到所述第二支腿部件。
10.一種使用權利要求9所述的方法構建的、用於風力渦輪機的塔架(102)。
全文摘要
本發明涉及組裝塔架區段的系統和方法。提供了一種用於組裝桁架塔架區段(200)的組裝系統(300)。該系統包括平臺(302)、聯接到平臺上的第一安裝組件(304)，以及聯接到平臺上的第二安裝組件(306)，第一安裝組件和第二安裝組件構造成固定用於組裝桁架塔架區段的多個支腿部件(202)的相對的端部(204，206)，使得該多個支腿部件中的各個懸吊成距平臺有距離，第一安裝組件和第二安裝組件中的至少一個構造成選擇性地旋轉其上懸吊的該多個支腿部件中的支腿部件。
文檔編號B23P19/00GK102554594SQ20111046203
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者S·B·約翰森, 鄭大年 申請人:通用電氣公司