CN101934435A - 用于装配塔架的方法和凸缘 - Google Patents

用于装配塔架的方法和凸缘 Download PDF

Info

Publication number
CN101934435A
CN101934435A CN2010102269809A CN201010226980A CN101934435A CN 101934435 A CN101934435 A CN 101934435A CN 2010102269809 A CN2010102269809 A CN 2010102269809A CN 201010226980 A CN201010226980 A CN 201010226980A CN 101934435 A CN101934435 A CN 101934435A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flange
pylon
metal base
endless metal
prefabricated component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102269809A
Other languages
English (en)
Inventor
S·萨蒂安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN101934435A publication Critical patent/CN101934435A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B5/00—Extending closed shapes of metal bands by rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02—Structures made of specified materials
    • E04H12/08—Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/085—Details of flanges for tubular masts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49616—Structural member making
    • Y10T29/49623—Static structure, e.g., a building component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明涉及用于装配塔架的方法和凸缘。该凸缘(220)包括焊接颈部(240)，该焊接颈部(240)通过当热轧机构(300)围绕加热的环形金属坯的至少一部分滚动时去除加热的环形金属坯的至少一部分而至少部分地形成在加热的环形金属坯(306)上。

Description

用于装配塔架的方法和凸缘
技术领域
本文描述的主题大体涉及塔架，更具体地，涉及制造用于便于装配风力涡轮发电机的塔架的凸缘的方法。
背景技术
至少一些已知的风力涡轮发电机包括具有多个叶片的转子。该转子有时联接到外壳或吊舱，其定位于例如桁架或管状塔架的基座的顶部。至少一些已知的公用级风力涡轮(即，设计成将电力提供到公用电网的风力涡轮)具有带有预定形状和尺寸的转子叶片。转子叶片将机械风能转变成引起的叶片升力，该叶片升力进一步引起经由转子轴驱动一个或更多个发电机的机械旋转扭矩，进而产生电力。发电机有时但不总是通过齿轮箱旋转地联接到转子轴。齿轮箱逐步提高用于发电机的转子轴的内在低转速，以有效地将转动的机械能转换成供应到电力公用电网中的电能。无齿轮的直接驱动式风力涡轮发电机也存在。
在许多这种已知的风力涡轮发电机的装配期间，构造现有的管状塔架。这种已知的管状塔架典型地由多个至少部分截头圆锥式塔架区段装配而成。各塔架区段由塔筒和焊接到该塔筒各端的一个凸缘装配而成。该凸缘便于联接塔架区段以装配塔架。许多已知的凸缘形成为环形单元，或者使用热轧工艺的凸缘环，其中各凸缘环的大部分被加工以形成焊接接头。凸缘环的这种加工增加与凸缘制造和焊接接头形成相关的成本和时间。
发明内容
在一个方面中，提供用于装配塔架的方法。该方法包括将加热的环形金属坯定位在热轧机构内。该方法还包括围绕加热的环形金属坯的至少一部分滚动热轧机构。该方法还包括去除加热的环形金属坯的至少一部分，从而在加热的环形金属坯上至少部分地形成焊接颈部。该方法还包括将焊接颈部焊接到塔筒上，从而至少部分地装配塔架。
围绕加热的环形金属坯的至少一部分滚动热轧机构可包括将至少一个热轧辊定位成与加热的环形金属坯相接触。去除加热的环形金属坯的至少一部分可包括使用热轧辊去除加热的环形金属坯的一部分并形成具有类似于用于便于联接塔架的相邻节段的凸缘的形状的凸缘预制件。该方法可包括形成未完成的凸缘，其包括将凸缘预制件定位在冷轧机构内、围绕凸缘预制件的至少一部分滚动冷轧机构和去除凸缘预制件的一部分。去除凸缘预制件的一部分可包括形成未完成的焊接颈部和未加工的焊接颈部中的一个。该方法还可包括加工未加工的焊接颈部和在未完成的焊接颈部上至少部分地形成焊接坡口中的一个，从而形成完成的焊接颈部。
在另一个方面中，提供凸缘。凸缘包括通过当热轧机构围绕加热的环形金属坯的至少一部分滚动时去除该加热的环形金属坯的至少一部分而至少部分地形成在加热的环形金属坯上的焊接颈部。
热轧机构的至少一个热轧辊可定位成与加热的环形金属坯相接触以去除加热的环形金属坯的至少一部分。当热轧辊用于去除加热的环形金属坯的一部分时，可形成具有类似于所述凸缘的形状的凸缘预制件。当所述凸缘预制件定位在冷轧机构内、冷轧机构围绕所述凸缘预制件的至少一部分滚动以及所述凸缘预制件的至少一部分由冷轧机构去除时，可形成未完成的凸缘。当去除所述凸缘预制件的一部分时，可形成未加工的焊接颈部。当加工所述未加工的焊接颈部时，可形成未完成的焊接颈部。焊接坡口可形成在所述焊接颈部上。
在又一个方面中，提供用于制造风力涡轮发电机塔架节段的凸缘的方法。该方法包括将加热的环形金属坯定位在热轧机构内。该方法还包括去除加热的环形金属坯的至少一部分以形成凸缘预制件。该方法还包括冷轧和加工凸缘预制件，从而形成用于风力涡轮发电机塔架节段的凸缘。
去除加热的环形金属坯的至少一部分以形成凸缘预制件可包括围绕加热的环形金属坯的至少一部分滚动热轧机构。围绕加热的环形金属坯的至少一部分滚动热轧机构可包括将至少一个热轧辊定位成与加热的环形金属坯相接触。冷轧和加工凸缘预制件可包括将凸缘预制件定位在冷轧机构内，围绕凸缘预制件的至少一部分滚动冷轧机构，以及去除凸缘预制件的一部分，从而形成未完成的凸缘。此外，该方法可包括在加热的环形金属坯上执行均式(soaking)热处理，和在加热的环形金属坯内至少部分地限定开口。冷轧和加工凸缘预制件可包括在凸缘预制件的至少一部分内限定紧固件开孔。冷轧和加工凸缘预制件还可包括在凸缘预制件上至少部分地形成焊接颈部。
附图说明
图1是实例性风力涡轮发电机的示意图；
图2是可用于图1所示的风力涡轮发电机的吊舱的截面示意图；
图3是可用于图1所示的风力涡轮发电机的实例性塔架的示意图；
图4是可用于图3所示的塔架节段的实例性凸缘的顶部示意图；
图5是可用于图3所示的塔架节段的凸缘的截面示意图；
图6是可用于形成图5所示的凸缘的实例性热轧机构的示意图；
图7是可用于形成图5所示的凸缘的实例性冷轧机构的示意图；
图8是可用于形成图5所示的凸缘的实例性的部分加工凸缘的示意图；
图9是可从图8所示的部分加工凸缘形成的实例性的最后加工凸缘的示意图；以及
图10是装配图3所示的塔架的实例性方法的流程图。
部件列表
100风力涡轮发电机
102塔架
104塔架支承面
106吊舱
108转子
110毂部
112叶片
114旋转轴线
116偏航轴线
118变桨(pitch)轴线
120叶片根部
122载荷转移区
124风力
125叶片尖部
126叶片表面积
130变桨驱动机构
131变桨驱动马达
132发电机
134转子轴
136齿轮箱
138高速轴
140联接件
142齿轮箱支架
144发电机支架
145传动链
146偏航驱动机构
148气象桅杆
150控制面板
152前支承轴承
154后支承轴承
202塔架节段
204塔架节段
206塔架节段
208塔架节段
210塔架节段
211塔筒
212节段凸缘区
214带凸缘的吊舱区
216带凸缘的支承面区
218门道
220凸缘
222内表面
224开口
226外表面
228凸缘表面
230紧固件开孔
240焊接颈部
242外表面
244内表面
245高应力区
246焊接坡口
248箭头
250凸缘到塔筒的焊接界面
T1焊接颈部厚度
300热轧机构
302热轧辊
304轧辊中心线
306加热的环形金属坯
308第一部分
310凸缘预制件
312焊接颈部预制件
314第一工艺箭头
T2未完成的热轧焊接颈部厚度
320冷轧机构
322冷轧辊
324轧辊中心线
330未完成的凸缘
332未加工的焊接颈部
T3未完成的冷轧焊接颈部厚度
334第二工艺箭头
340加工凸缘
342未完成的焊接颈部
344第三工艺箭头
400装配风力涡轮发电机的实例性方法
402加热的环形金属坯定位在...内
404至少一个热轧辊定位成与...相接触
406热轧机构围绕...滚动
408热轧辊用于去除...
410形成凸缘预制件
412凸缘预制件定位在冷轧机构内
414冷轧机构的至少一部分围绕...滚动
416去除凸缘预制件的一部分，从而形成...
418加工未完成的焊接颈部并...
420焊接颈部焊接到塔筒...
具体实施方式
本文描述的方法通过制造凸缘和在该凸缘上形成焊接颈部便于风力涡轮发电机的装配。更具体地，通过利用热轧和冷轧技术代替大量的加工动作去除凸缘的大部分而在凸缘上形成焊接颈部减少与形成焊接颈部相关的劳动和时间。此外，额外的益处包括但不限于，转移凸缘到塔筒的焊接界面远离紧固件孔和远离高应力区，该高应力区包括由于形成凸缘引起的残余应力和由于在塔架装配期间紧固件孔中的紧固件的***和扭转引起的应力。此外，这种益处还包括但不限于，通过增加凸缘的疲劳损耗的裕度延长塔架的预期寿命。
图1是实例性风力涡轮发电机100的示意图。在该实例性实施例中，风力涡轮发电机100是横轴式风力涡轮。可选地，风力涡轮发电机100可以是竖轴式风力涡轮。风力涡轮发电机100具有从支承面104延伸的塔架102，该塔架102通过锚定螺栓或者基础安装件(两者均未示出)联接到支承面104。吊舱106联接到塔架102，转子108联接到吊舱106。转子108具有可旋转的毂部110和联接到毂部110的多个转子叶片112。在该实例性实施例中，转子108具有三个转子叶片112。可选地，转子108具有如本文所述地能够使风力涡轮发电机100运行的任何数量的转子叶片112。在该实例性实施例中，塔架102由在支承面104和吊舱106之间延伸的管钢制成。可选地，塔架102是如本文所述地能够使风力涡轮发电机100运行的任何塔架，包括但不限于网格塔架。塔架102具有如本文所述地能够使风力涡轮发电机100运行的任何适合的高度。
转子叶片112定位在毂部110周围以便于旋转转子108，从而将来自风力124的动能变换成可用的机械能以及随后的电能。转子108和吊舱106在偏航轴线116上围绕塔架102旋转，以控制转子叶片112相对于风力124的方向的投影(perspective)。转子叶片112通过在多个载荷传递区122上将叶片根部120联接到毂部110而配合到毂部110。载荷传递区122具有毂部载荷传递区和叶片载荷传递区(两者均未在图1中示出)。在转子叶片112中引起的载荷经由载荷传递区122传递到毂部110。各转子叶片112还包括叶片尖部125。
在该实例性实施例中，转子叶片112具有30米(98英尺)和50米(164英尺)之间的长度范围，然而这些参数对本公开不构成限制。可选地，转子叶片112可具有如本文所述地能够使风力涡轮发电机100运行的任何长度。当风力124冲击各转子叶片112时，在各转子叶片112上引起叶片升力(未示出)，当叶片尖部125加速时，引起转子108围绕旋转轴线114的旋转。
转子叶片112的桨距角(未示出)，即决定各转子叶片112相对于风力124的方向的投影的角度，可通过变桨调节机构(在图1中未示出)改变。具体地，增加转子叶片112的桨距角减少暴露于风力124的叶片表面积126，相反地，减小转子叶片112的桨距角增加暴露于风力124的叶片表面积126。转子叶片112的桨距角围绕用于各转子叶片112的变桨轴线118调节。在该实例性实施例，转子叶片112的桨距角是单独控制的。可选地，转子叶片112的变桨可作为整体进行控制。
图2是风力涡轮发电机100(在图1中示出)的吊舱106的截面示意图。风力涡轮发电机100的各种构件容纳在位于风力涡轮发电机100的塔架102顶部的吊舱106中。吊舱106包括联接到一个转子叶片112(在图1中示出)的一个变桨驱动机构130。变桨驱动机构130沿着变桨轴线118调整相关转子叶片112的变桨。仅仅三个变桨驱动机构130中的一个在图2中示出。在该实例性实施例中，各变桨驱动机构130包括至少一个变桨驱动马达131。变桨驱动马达131是如本文所述地能够使变桨驱动机构130运行的由电力驱动的任何电气马达。可选地，变桨驱动机构130包括任何适合的结构、构造、布置和/或构件，诸如但不限于液压缸、弹簧和/或伺服机构。此外，变桨驱动机构130可由诸如但不限于液压流体和/或机械动力的任何适合的手段驱动，机械动力诸如但不限于引起弹力和/或电磁力。
吊舱106还包括转子108，其经由转子轴134(有时称为主轴或低速轴)、齿轮箱136、高速轴138和联接件140旋转地联接到定位于吊舱106内的发电机132。转子轴134的旋转旋转地驱动齿轮箱136，其随后旋转地驱动高速轴138。高速轴138经由联接件140旋转地驱动发电机132，高速轴138的旋转便于发电机132产生电力。齿轮箱136和发电机132分别由支架142和144支承。在该实例性实施例中，齿轮箱136利用双通道几何结构以驱动高速轴138。可选地，转子轴134经由联接件140直接联接到发电机132。
吊舱106还包括偏航驱动机构146，其可用于在偏航轴线116(在图1中示出)上旋转吊舱106和转子108以控制转子叶片112相对于风力124的方向的投影。吊舱106还包括至少一个气象桅杆148。气象桅杆148包括风向标和风速计(两者均未在图2中示出)。气象桅杆148为涡轮控制***(未示出)提供可包括风向和/或风速的信息。涡轮控制***的一部分位于控制柜150内。在该实例性实施例中，吊舱106还包括主要的或前和后的支承轴承152和154。支承轴承152和154便于转子轴134的径向支承和对齐。前支承轴承152定位在毂部110附近的转子轴134上。后支承轴承154定位在齿轮箱136和/或发电机132附近的转子轴134上。可选地，吊舱106包括如本文所述地能够使风力涡轮发电机100运行的任何数量的支承轴承。
转子轴134、发电机132、齿轮箱136、高速轴138、联接件140以及包括但不限于支架142、144和支承轴承152、154的任何相关的紧固、支承和/或固定装置称为传动链145。
图3是可用于风力涡轮发电机100(在图1中示出)的实例性塔架102的示意图。在该实例性实施例中，塔架102包括五个节段。更具体地，塔架102包括彼此联接的多个塔架节段202，204，206，208和210。具体地，塔架节段202，204，206，208和210经由节段凸缘区212彼此联接。可选地，塔架102包括能够使风力涡轮发电机100如本文所述地运行的任何数量的塔架节段。各塔架节段202，204，206，208和210包括塔筒211。在该实例性实施例中，塔架102、塔架节段202，204，206，208和210以及塔筒211具有截头圆锥形状。可选地，塔架102、塔架节段202，204，206，208和210以及塔筒211具有如本文所述地能够使塔架102装配的任何形状和任何方位。
塔架节段206在下文中详细地描述。塔架节段202，204，208和210是大体相似的，除了塔架节段202在带凸缘的吊舱区214处接收吊舱106(在图1和图2中示出)，节段210在带凸缘的支承面区216处联接到塔架支承面104。此外，额外的例外包括各塔架节段202，204，206，208和210的尺寸是不同的以适应各节段在塔架102内的位置，以及塔架节段210包括门道218。
图4是可用于塔架节段206(在图3中示出)的实例性凸缘220的顶部示意图。在该实例性实施例中，凸缘220包括至少部分地限定开口224的内表面222。凸缘220也包括外表面226。凸缘表面228形成在内表面222和外表面226之间。多个紧固件开孔230限定在凸缘表面228内。紧固件开孔230接收机械紧固装置(未示出)，其便于将用于邻接的塔架节段(两者均未示出)的配合凸缘联接到塔架节段206的凸缘220。凸缘220的截面图沿着线5-5截取。
图5是可用于塔架节段206(在图3中示出)的沿着线5-5截取(在图4中示出)的实例性凸缘220的截面示意图。在该实例性实施例中，凸缘220还包括限制在外表面226周围的凸缘表面228的焊接颈部240。焊接颈部240包括与凸缘220的外表面226齐平的外表面242。焊接颈部240还包括与凸缘表面228正交的内表面244。可选地，内表面244和凸缘表面228具有如本文所述地能够使塔架102装配的任何方位。内表面244和凸缘表面228限定高应力区245和第一或焊接颈部厚度T1。焊接颈部240还包括限定在外表面242和内表面244之间的焊接坡口246。在该实例性实施例中，焊接坡口246以相对于外表面242和内表面244的斜角进行限定。可选地，焊接坡口246以能够使凸缘节段206如本文所述地运行的任何方位进行限定。焊接坡口246便于在凸缘到塔筒的焊接界面250处将焊接颈部240焊接到塔筒211，如由箭头248所示。可使用如本文所述地能够使凸缘节段206形成的任何适合的焊接方法。
焊接颈部240提供与将塔筒211焊接到凸缘220相关的许多益处。这些益处包括但不限于，转移凸缘到塔筒的焊接界面250远离紧固件开孔230并远离高应力区245。高应力区245包括由于形成凸缘220(如下文的进一步所述)引起的残余应力和由于在将凸缘220紧固到邻接凸缘(未示出)期间紧固件开孔230中的紧固件(未示出)的***和扭转引起的应力。因此，更具体地，这些益处包括但不限于，通过增加凸缘220的疲劳损耗的裕度延长塔架102的预期寿命。
图6是可用于形成凸缘220(在图5中示出)的实例性热轧机构300的示意图。在该实例性实施例中，热轧机构300包括围绕轧辊中心线304滚动的至少一个轧辊302。图6示出已完成均式热处理的加热的环形金属坯306的一部分。此外，开口224(在图4和5中示出)至少部分地限定在加热的环形金属坯306内。随后，热轧辊302与加热的环形金属坯306接触并去除第一部分308，从而留下第二部分或凸缘预制件310。凸缘预制件310是未完成的并且包括接近的净形状，即类似于凸缘220的形状的形状。凸缘预制件310包括至少部分形成的焊接颈部，即焊接颈部预制件312，其具有大于焊接颈部厚度T1(在图5中示出)的第二、未完成的热轧焊接颈部厚度T2。因此凸缘预制件310形成，第一工艺箭头314示出凸缘预制件310转移到冷轧动作。可选地，代替热轧机构300，大致环形的轧制机构用于形成凸缘预制件310。
图7是可用于形成凸缘220(在图5中示出)的实例性冷轧机构320的示意图。在该实例性实施例中，冷轧机构320是与热轧机构300(在图6中示出)明显不同的设备。可选地，冷轧动作(如下文进一步的所述)与热轧机构300一起执行。此外，在该实例性实施例中，冷轧机构320包括围绕轧辊中心线324滚动的至少一个冷轧辊322。凸缘预制件310是空气冷却的并接收热处理。随后，轧辊322与冷却的凸缘预制件310(在图6中示出)接触并去除一部分(未示出)，从而形成未完成的凸缘330。未完成的凸缘330包括比凸缘预制件310更类似于凸缘220的形状的形状。未完成的凸缘330包括未加工的焊接颈部332，其具有第三或未完成的冷轧焊接颈部厚度T3，其大于焊接颈部厚度T1(在图5中示出)并小于厚度T2(在图6中示出)。因此，未完成的凸缘330形成，第二工艺箭头334示出包括未加工的焊接颈部332的未完成的凸缘330转移到加工动作。可选地，代替冷轧机构320，最终的环形轧制机构或最终的热轧机构用于形成未完成的凸缘330。
图8是可用于形成凸缘220(在图5中示出)的实例性的部分加工凸缘340的示意图。在该实例性实施例中，部分加工凸缘340包括外表面226和内表面228。此外，在该实例性实施例中，部分加工凸缘340包括未完成的焊接颈部342。未完成的焊接颈部342包括限定焊接颈部厚度T1的外表面242和内表面244。此外，在该实例性实施例中，使用如本文所述地便于从未完成的凸缘330形成部分加工凸缘340并能够使凸缘220形成的任何加工动作。因此，部分加工凸缘340形成，第三工艺箭头344示出包括未完成的焊接颈部342的部分加工凸缘340转移到最终加工动作。
图9是可从部分加工凸缘340(在图8中示出)形成的实例性凸缘220的示意图。在该实例性实施例中，便于从部分加工凸缘340形成凸缘220的任何加工动作可用于形成如本文所述的凸缘220。例如，在该实例性实施例中，焊接坡口246形成在焊接颈部240上，紧固件开孔230被限定。
图10是用于装配塔架102的实例性方法400的流程图。加热的环形金属坯306定位402在热轧机构300内。至少一个热轧辊302定位成404与加热的环形金属坯306相接触。热轧机构300围绕加热的环形金属坯306的一部分滚动406。热轧辊302用于408去除加热的环形金属坯306的第一部分308，从而在加热的环形金属坯306上至少部分地形成焊接颈部240。凸缘预制件310形成410，其具有类似于凸缘220的形状并用于便于联接塔架102的节段202，204，206，208和210。凸缘预制件310定位412在冷轧机构320内。冷轧机构320的至少一部分围绕凸缘预制件310的至少一部分滚动414。凸缘预制件310的一部分去除416，从而形成未完成的凸缘330和未加工的焊接颈部332与未完成的焊接颈部342中的一个。未完成的焊接颈部342被加工418，焊接坡口246至少部分地形成在未完成的焊接颈部342上，从而形成完成的焊接颈部240。焊接颈部240焊接420到塔筒211，从而至少部分地装配用于风力涡轮发电机100的塔架102。
作为用于在凸缘220上形成焊接颈部240的实例性方法的一部分，加热的环形金属坯306定位在热轧机构300内。此外，至少一个热轧辊302定位成与加热的环形金属坯306相接触。热轧机构300围绕加热的环形金属坯306的至少一部分滚动。热轧辊302用于去除加热的环形金属坯306的第一部分308，从而至少部分地在加热的环形金属坯306上形成焊接颈部240。凸缘预制件310形成，其具有类似于凸缘220的形状并用于便于联接塔架102的节段202，204，206，208和210。凸缘预制件310定位在冷轧机构320内。冷轧机构320围绕凸缘预制件310的至少一部分滚动。凸缘预制件310的一部分去除，从而形成未完成的凸缘330和未加工的焊接颈部332与未完成的焊接颈部342中的一个。未完成的焊接颈部342被加工，焊接坡口246至少部分地形成在未完成的焊接颈部342上，从而形成完成的焊接颈部240。
作为用于制造风力涡轮发电机100的凸缘220的实例性方法的一部分，加热的环形金属坯306接收均式热处理。此外，开口至少部分地限定在加热的环形金属坯306内。作为用于制造风力涡轮发电机100的凸缘220的实例性方法的一部分，加热的环形金属坯306定位在热轧机构300内。至少一个热轧辊302定位成与加热的环形金属坯306相接触。热轧机构300围绕加热的环形金属坯306的至少一部分滚动。热轧辊302用于去除加热的环形金属坯306的第一部分308，从而至少部分地形成凸缘预制件310，其具有类似于凸缘220的形状并用于便于联接塔架102的节段202，204，206，208和210。凸缘预制件310定位在冷轧机构320内。冷轧机构320围绕凸缘预制件310的至少一部分滚动。紧固件开孔230形成在凸缘预制件310的至少一部分内。焊接颈部240至少部分地形成在凸缘预制件310上。凸缘预制件310的一部分被去除，从而形成未完成的凸缘330。
上述方法通过制造凸缘和在该凸缘上形成焊接颈部便于风力涡轮发电机的装配。具体地，利用如本文所述的热轧、冷轧和加工技术在凸缘上形成焊接颈部减少与装配风力涡轮发电机的塔架相关的时间和成本。更具体地，通过利用热轧和冷轧技术代替大量的加工动作去除凸缘的大部分减少在形成焊接颈部方面的劳动和时间。此外，额外益处包括但不限于，转移凸缘到塔筒的焊接界面远离紧固件孔和远离高应力区。该高应力区包括由于形成凸缘引起的残余应力和由于在塔架装配期间紧固件孔中的紧固件的***和扭转引起的应力。此外，这种益处包括但不限于，通过增加凸缘的疲劳损耗的裕度延长塔架的预期寿命。
用于装配风力涡轮发电机的方法的实例性实施例在上文详细地描述。该方法不限于本文所述的具体实施例，相反，该方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立地和分离地利用。例如，该方法也可结合其它风力涡轮发电机使用，并不限于仅仅与如本文所述的风力涡轮发电机一起实践。相反，实例性实施例可与许多其它的风力涡轮发电机应用相结合地实施和利用。此外，尽管上文所述的方法针对装配风力涡轮塔架，但是这些方法可用于形成、装配或构造任何支承塔架。
本文书面的描述使用实例以公开本发明，包括最佳方式，以及使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或***以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有并未不同于权利要求的字面文字的结构元件，或者如果其它实例包括具有与权利要求的字面文字无实质差异的等价结构元件，则这类其它实例意图在本权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种凸缘(220)，其包括焊接颈部(240)，该焊接颈部(240)通过当热轧机构(300)围绕加热的环形金属坯(306)的至少一部分滚动时去除所述加热的环形金属坯的至少一部分而至少部分地形成在所述加热的环形金属坯上。
2.根据权利要求1所述的凸缘(220)，其特征在于，所述热轧机构(300)的至少一个热轧辊(302)定位成与所述加热的环形金属坯(306)相接触，以去除所述加热的环形金属坯的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的凸缘(220)，其特征在于，当所述热轧辊(302)用于去除所述加热的环形金属坯(306)的一部分时，形成具有类似于所述凸缘的形状的凸缘预制件(310)。
4.根据权利要求3所述的凸缘(220)，其特征在于，当所述凸缘预制件(310)定位在冷轧机构(320)内、所述冷轧机构围绕所述凸缘预制件的至少一部分滚动以及所述凸缘预制件的至少一部分通过所述冷轧机构去除时，形成未完成的凸缘(330)。
5.根据权利要求4所述的凸缘(220)，其特征在于，当去除所述凸缘预制件(310)的一部分时，形成未加工的焊接颈部(332)。
6.根据权利要求5所述的凸缘(220)，其特征在于，当加工所述未加工的焊接颈部(332)时，形成未完成的焊接颈部(342)。
7.根据权利要求6所述的凸缘(220)，其特征在于，焊接坡口(246)形成在所述焊接颈部(332)上。
CN2010102269809A 2009-06-30 2010-06-30 用于装配塔架的方法和凸缘 Pending CN101934435A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/494544 2009-06-30
US12/494,544 US20100257739A1 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Methods and flange for assembling towers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101934435A true CN101934435A (zh) 2011-01-05

Family

ID=42289034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102269809A Pending CN101934435A (zh) 2009-06-30 2010-06-30 用于装配塔架的方法和凸缘

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100257739A1 (zh)
EP (1) EP2270294A2 (zh)
JP (1) JP2011011260A (zh)
CN (1) CN101934435A (zh)
AU (1) AU2010202772A1 (zh)
CA (1) CA2707945A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103429376A (zh) * 2011-03-25 2013-12-04 新日铁住金株式会社 焊接有法兰盘的钢管
CN103962799A (zh) * 2014-03-07 2014-08-06 上海泰汇液晶显示器件有限公司 一种带凸缘工件的拉伸工艺

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102296867B (zh) * 2011-05-18 2014-03-12 中国电力科学研究院 一种输电线路钢管塔中交叉斜材的平行连接式接头
CN102296870B (zh) * 2011-06-17 2014-03-12 中国电力科学研究院 一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头
DE102012011770A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Siegthalerfabrik Gmbh Flanschteil für einen Turm einer Windkraftanlage
CN102773667A (zh) * 2012-07-17 2012-11-14 樊荣 一种船舶弯舵杆的加工工艺
CN103046792A (zh) * 2013-01-12 2013-04-17 苏氏工业科学技术（北京）有限公司 一种带加强筋的带颈插焊法兰
DE102013110528A1 (de) 2013-09-24 2015-03-26 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements sowie Verbindungselement
DE102013110529B4 (de) 2013-09-24 2020-07-02 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Strebenanbindung für ein Bauteil einer Stahlkonstruktion
JP6345167B2 (ja) * 2015-12-08 2018-06-20 三菱重工業株式会社 風車タワーの組み立て方法
CN107165787A (zh) * 2017-04-28 2017-09-15 南通蓝岛海洋工程有限公司 一种塔筒法兰的安装方法
CN113579664B (zh) * 2021-09-29 2021-11-30 江苏海灵重工设备科技有限公司 一种海上风电塔筒短筒节法兰段的制作新方法
CN115958366B (zh) * 2023-02-21 2023-05-23 成都中挖属汇科技有限公司 一种标准节组装焊接工装

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000158002A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Nkk Corp 形鋼の熱間圧延方法
CN1263484A (zh) * 1998-04-15 2000-08-16 新日本制铁株式会社 工字钢轧制设备用多功能轧机及使用了工字钢轧制设备用多功能轧机的轧制方法
US7096639B2 (en) * 2001-03-23 2006-08-29 Aloys Wobben Connecting flange for tubular components and wind turbine tower employing same
CN101249503A (zh) * 2008-03-31 2008-08-27 重庆华厦门窗有限责任公司 断热桥实腹钢型材的制造方法
CN101357431A (zh) * 2008-09-10 2009-02-04 陆兆祥 法兰制造工艺

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1606514E (pt) * 2003-03-19 2008-02-15 Vestas Wind Sys As Método de construção de torres de grandes dimensões para turbinas eólicas
AU2003229631B2 (en) * 2003-04-09 2009-04-30 General Electric Company Method for generating a substantially uninterrupted connection of the peripheral wall portions of two adjacent tubular segments
ES2296058T3 (es) * 2004-02-04 2008-04-16 Corus Staal Bv Torre para un turbina de viento, pieza de pared de metal prefabricada para su uso en la torre para una turbina de viento y metodo para construir una torre para una turbina de viento.
WO2007059768A1 (en) * 2005-11-24 2007-05-31 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine tower, connection means for assembling a wind turbine tower and methods hereof
US7628869B2 (en) * 2005-11-28 2009-12-08 General Electric Company Steel composition, articles prepared there from, and uses thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1263484A (zh) * 1998-04-15 2000-08-16 新日本制铁株式会社 工字钢轧制设备用多功能轧机及使用了工字钢轧制设备用多功能轧机的轧制方法
JP2000158002A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Nkk Corp 形鋼の熱間圧延方法
US7096639B2 (en) * 2001-03-23 2006-08-29 Aloys Wobben Connecting flange for tubular components and wind turbine tower employing same
CN101249503A (zh) * 2008-03-31 2008-08-27 重庆华厦门窗有限责任公司 断热桥实腹钢型材的制造方法
CN101357431A (zh) * 2008-09-10 2009-02-04 陆兆祥 法兰制造工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103429376A (zh) * 2011-03-25 2013-12-04 新日铁住金株式会社 焊接有法兰盘的钢管
CN103429376B (zh) * 2011-03-25 2014-10-15 新日铁住金株式会社 焊接有法兰盘的钢管
CN103962799A (zh) * 2014-03-07 2014-08-06 上海泰汇液晶显示器件有限公司 一种带凸缘工件的拉伸工艺
CN103962799B (zh) * 2014-03-07 2016-05-04 上海泰汇液晶显示器件有限公司 一种带凸缘工件的拉伸工艺

Also Published As

Publication number Publication date
EP2270294A2 (en) 2011-01-05
US20100257739A1 (en) 2010-10-14
AU2010202772A1 (en) 2011-01-20
CA2707945A1 (en) 2010-12-30
JP2011011260A (ja) 2011-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101934435A (zh) 用于装配塔架的方法和凸缘
US8358029B2 (en) Rotor-shaft integrated generator drive apparatus
US8298115B2 (en) Wind turbine transmission assembly
US8222762B2 (en) Direct-drive generator/motor for a windmill/hydropower Plant/Vessel where the generator/morot is configured as a hollow profile and a method to assemble such a windmill/hydropower plant
RU2450159C2 (ru) Ветровая турбина с компонентами, воспринимающими нагрузку
US20090250939A1 (en) Wind-driven generation of power
US8092171B2 (en) Systems and methods for assembling a pitch assembly for use in a wind turbine
US20110135481A1 (en) Systems and methods for assembling a rotor lock assembly for use in a wind turbine
JP2009516118A (ja) 風力タービンピッチ軸受及び方法
CN101603511A (zh) 一种垂直风力发电机
EP3181899A1 (en) Wind turbine with a modular drive train
US9028361B2 (en) Modular gear unit for a wind turbine
CN108661864B (zh) 用于风轮机的齿轮箱组件的修理方法
JP2009250213A (ja) 風力発電装置
CA2764165A1 (en) Wind turbine blade bearing
JP5156028B2 (ja) 風力発電装置のピッチ駆動装置および風力発電装置
CN209990595U (zh) 一种链轮传动的风力发电装置
KR20100047131A (ko) 듀얼 로터 풍력발전기
CN101922416B (zh) 开启风帆式垂直短轴大型风力发电机
EP3730783B1 (en) System and method for repairing a gearbox of a wind turbine uptower
CN209855965U (zh) 一种具有风门的风力发电装置
CN109826757B (zh) 一种链轮传动的风力发电装置及其工作方法
CN101713374B (zh) 捕捉风力的叶片***
CN109854457A (zh) 一种具有风门的风力发电装置及风门调节方法
CN201419381Y (zh) 自卸臂装配工装

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110105