用于升降負(fù)載的組件和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及建立高大結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是在重元件被提升至這些結(jié)構(gòu)頂部和/或從這些結(jié)構(gòu)的任一部分降低至地上時(shí)的情況下。更具體地，本發(fā)明涉及一種組件及相應(yīng)的方法，用于提升負(fù)載至高大結(jié)構(gòu)和/或從高大結(jié)構(gòu)降低負(fù)載。
【背景技術(shù)】
[0002]最近幾年，可看到不斷增加的大量高大結(jié)構(gòu)建立在世界各地。在過(guò)去的幾十年里，無(wú)線電和電視廣播塔是這種類型的主要結(jié)構(gòu)。然而，可替代(以及可再生)能源的強(qiáng)烈需求近來(lái)導(dǎo)致對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)，或常稱為風(fēng)力渦輪機(jī)的結(jié)構(gòu)的增多的需求。
[0003]大多數(shù)的風(fēng)力渦輪機(jī)目前包含轉(zhuǎn)子(通常呈類似于螺旋槳的形式)，所述轉(zhuǎn)子連接到發(fā)電機(jī)單元并設(shè)置在高大塔架的頂部。發(fā)電機(jī)單元與其它部件(例如齒輪箱，傳動(dòng)系，制動(dòng)器等)一起被包含在被稱為機(jī)艙的蓋殼體中。一些最新的風(fēng)力渦輪機(jī)還包括機(jī)艙頂部上的直升機(jī)抬升平臺(tái)，以允許服務(wù)人員及將要通過(guò)絞盤移動(dòng)的必要工具從直升機(jī)下降至風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0004]通常，風(fēng)力渦輪機(jī)通過(guò)先建造塔架然后提升及設(shè)置轉(zhuǎn)子和機(jī)艙到其頂部上來(lái)構(gòu)建。為此，塔架的各個(gè)部件和發(fā)電機(jī)設(shè)備在傳統(tǒng)上利用常規(guī)的起重機(jī)或其他類似的裝置來(lái)提升。
[0005]然而，與風(fēng)力渦輪機(jī)在世界各地的數(shù)目一樣，在過(guò)去的幾十年，其尺寸也不斷地增加。目前最大的風(fēng)力渦輪機(jī)具有大約7.5兆瓦的額定發(fā)電容量以及大約150米至200米的高度，但很多企業(yè)已經(jīng)報(bào)告他們正在開(kāi)發(fā)容量高達(dá)10兆瓦的風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0006]這些新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將可能需要更高的塔架和/或更重的發(fā)電機(jī)單元，而常規(guī)起重機(jī)是難以企及的。
[0007]已經(jīng)提出來(lái)一些用于提升負(fù)載的新的系統(tǒng)和方法，其可用于構(gòu)建現(xiàn)代的風(fēng)力渦輪機(jī)。然而，所提出的裝置和系統(tǒng)往往是復(fù)雜的、笨重的、龐大的，并且它們的組裝、拆卸和運(yùn)輸都是非常復(fù)雜的。大多數(shù)這些裝置和系統(tǒng)而且是非常容易在豎立期間受到風(fēng)力負(fù)載，即豎立僅可以在無(wú)風(fēng)或非常低的風(fēng)速下進(jìn)行。這通常意味著在建造風(fēng)力渦輪機(jī)期間會(huì)耗掉相當(dāng)多的時(shí)間。
[0008]因此，需要改進(jìn)的用于提升重負(fù)載的系統(tǒng)和方法來(lái)建造高大結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明的目的是解決涉及將重負(fù)載提升到高大結(jié)構(gòu)上的上述問(wèn)題中的至少一些。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1的組件，用于提升和/或降低負(fù)載元件。
[0010]更具體地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種組件，用于將負(fù)載元件從一結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域提升至該結(jié)構(gòu)的另一區(qū)域，和/或用于將所述負(fù)載元件從所述結(jié)構(gòu)的所述另一區(qū)域降低至所述結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域，所述組件包括: -平臺(tái)元件，其用于支承所述負(fù)載元件；
升降裝置，其用于將所述平臺(tái)元件從所述結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域提升至該結(jié)構(gòu)的所述另一區(qū)域，和/或用于將所述平臺(tái)元件從所述結(jié)構(gòu)的所述另一區(qū)域降低至該結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域；轉(zhuǎn)移元件，其設(shè)置成能夠改變其相對(duì)于所述平臺(tái)元件的位置，以將該結(jié)構(gòu)的所述另一區(qū)域中的負(fù)載元件從平臺(tái)元件上的負(fù)載升降位置移動(dòng)至該結(jié)構(gòu)上的負(fù)載安裝位置，其中，所述升降裝置由錨固組件支撐，所述錨固組件能夠被固定在所述結(jié)構(gòu)的頂部區(qū)域，并且其中，在負(fù)載安裝位置，所述平臺(tái)元件至少部分被布置在所述結(jié)構(gòu)的頂部下方。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于將負(fù)載元件從特別是風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架的一結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域提升至所述結(jié)構(gòu)的另一區(qū)域的方法，包括以下步驟:
-在結(jié)構(gòu)的頂部區(qū)域處提供錨固組件；
-組裝用于將所述負(fù)載元件支撐在結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域的平臺(tái)元件，并且接合所述平臺(tái)元件與升降索；
-將待提升的負(fù)載元件提供在該結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域；
-裝載所述負(fù)載元件在該平臺(tái)元件上，并且提升帶有所述負(fù)載元件的所述平臺(tái)元件至該結(jié)構(gòu)的所述另一區(qū)域處的負(fù)載升降位置，或者提升不帶有負(fù)載元件的平臺(tái)元件且在所述平臺(tái)元件已經(jīng)達(dá)到結(jié)構(gòu)的所述另一區(qū)域處的負(fù)載升降位置之后將所述負(fù)載元件裝載在平臺(tái)元件上；
-通過(guò)在平臺(tái)元件上的轉(zhuǎn)移元件使所述負(fù)載元件位移；
-將負(fù)載元件在結(jié)構(gòu)上裝載到位；以及 -降低所述平臺(tái)元件至所述結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域。
[0012]在任何情況下，應(yīng)注意的是，不同的負(fù)載元件的提升可同時(shí)進(jìn)行或分別前后進(jìn)行。此外，應(yīng)注意的是，本發(fā)明還涉及用于將負(fù)載元件從結(jié)構(gòu)的任何區(qū)域降低至結(jié)構(gòu)的底部區(qū)域的方法，例如在更換風(fēng)力渦輪機(jī)的元件或拆卸塔架的情況下。
[0013]所提出的組件和方法提供了一種新的創(chuàng)新方案，用于提升負(fù)載到任何高大結(jié)構(gòu)的抬升區(qū)域(或從這種結(jié)構(gòu)降低負(fù)載)。所提出的組件具有輕且簡(jiǎn)單，且與類似設(shè)備相比只有少量的元件。根據(jù)本發(fā)明的提升組件的組裝、拆卸和運(yùn)輸(搬運(yùn))非?？旖?，因此可以實(shí)現(xiàn)快速的周轉(zhuǎn)時(shí)間。此外，根據(jù)本發(fā)明的提升和/或降低組件允許同時(shí)提升和/或降低幾種元件。這樣，這些重負(fù)載的安裝過(guò)程可以比通過(guò)采用替代提升設(shè)備更加快捷地完成。此外，所提出的組件可用于構(gòu)建塔架自身，它還適用于傳統(tǒng)升降裝置由于不利天氣條件(特別是強(qiáng)風(fēng))而無(wú)法以令人滿意的方式使用的場(chǎng)合。
[0014]本發(fā)明的其他方面描述在所附從屬權(quán)利要求中及說(shuō)明書中。
【附圖說(shuō)明】
[0015]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參考附圖的非限制性的示例性實(shí)施例的以下描述而變得顯而易見(jiàn)(其中風(fēng)力渦輪機(jī)被顯示，但是本發(fā)明同樣適用于所有高大結(jié)構(gòu))，其中:
圖1是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域的透視圖，示出了在提升轉(zhuǎn)子和機(jī)艙步驟之前；
圖2是根據(jù)圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的底部區(qū)域的透視圖，帶有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的平臺(tái)元件，在提升過(guò)程開(kāi)始之前；
圖3是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架及根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的升降裝置的透視圖，所述升降裝置處于提升過(guò)程期間的中間位置；
圖4是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的平臺(tái)元件處于負(fù)載安裝位置的透視圖，示出了安裝所述機(jī)艙在適當(dāng)?shù)奈恢玫倪^(guò)程；
圖5是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的平臺(tái)元件處于負(fù)載安裝位置的透視圖，示出了安裝所述轉(zhuǎn)子在適當(dāng)?shù)奈恢玫倪^(guò)程；
圖6是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架及根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，所述平臺(tái)元件處于降低過(guò)程期間的中間位置；
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域透視圖，在提升轉(zhuǎn)子及機(jī)艙之前；
圖8是圖7的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的底部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，在提升過(guò)程開(kāi)始之前；
圖9是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的平臺(tái)元件處于負(fù)載安裝位置的透視圖，示出了正在安裝所述機(jī)艙在適當(dāng)?shù)奈恢玫倪^(guò)程；
圖10是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的平臺(tái)元件處于負(fù)載安裝位置的透視圖，示出了安裝所述轉(zhuǎn)子及機(jī)艙在適當(dāng)?shù)奈恢玫倪^(guò)程；
圖11是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架及根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，所述平臺(tái)元件處于降低過(guò)程期間的中間位置；
圖12是圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的底部區(qū)域的透視圖，帶有根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的平臺(tái)元件，在開(kāi)始提升過(guò)程之前；
圖13是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架及根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，所述平臺(tái)元件處于提升過(guò)程期間的中間位置；
圖14是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，示出了安裝機(jī)艙轉(zhuǎn)子組件在適當(dāng)?shù)奈恢玫倪^(guò)程；
圖15是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，在機(jī)艙轉(zhuǎn)子組件已經(jīng)安裝到位之后；
圖16是圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的底部區(qū)域的透視圖，帶有根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的平臺(tái)元件，在提升過(guò)程開(kāi)始之前；
圖17是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架及根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，所述平臺(tái)元件處于在提升過(guò)程期間的中間位置；
圖18是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，在所述平臺(tái)元件抵達(dá)塔架的頂部之后；
圖19是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，示出了安裝所述機(jī)艙轉(zhuǎn)子組件在適當(dāng)位置的過(guò)程；
圖20是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，示出了安裝所述轉(zhuǎn)子的第三葉片在適當(dāng)?shù)奈恢玫倪^(guò)程；
圖21是設(shè)置在離岸平臺(tái)上的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的底部區(qū)域的透視圖，帶有根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的平臺(tái)元件，在提升過(guò)程開(kāi)始之前；
圖22是離岸平臺(tái)的透視圖，帶有根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的平臺(tái)元件，處在裝載所述負(fù)載元件期間； 圖23及圖24是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架及根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，處在提升過(guò)程期間的中間位置；
圖25A和圖25B是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的平臺(tái)元件的側(cè)視圖，示出了在平臺(tái)元件頂部上的負(fù)載元件的橫向位移；
圖26是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部區(qū)域的及根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的平臺(tái)元件的側(cè)視圖，示出了在降低所述平臺(tái)元件之前的階段；
圖27是僅部分組裝的塔架的底部區(qū)域的透視圖，帶有根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的平臺(tái)元件，在開(kāi)始提升過(guò)程之前；
圖28是塔架的透視圖，帶有根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的平臺(tái)元件，處于負(fù)載安裝位置及在裝載一塔架段至平臺(tái)元件之前；
圖29是塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的平臺(tái)元件處于負(fù)載安裝位置的透視圖，在被提升的塔架段安裝在適當(dāng)位置之前；
圖30是塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，示出了安裝一塔架段在適當(dāng)位置的過(guò)程；
圖31是塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，示出了從塔架脫離平臺(tái)元件及提升所述平臺(tái)元件至塔架的下一段的過(guò)程；
圖32是塔架的頂部區(qū)域及根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的平臺(tái)元件的透視圖，示出了錨定所述平臺(tái)元件在塔架的新頂部的過(guò)程；
圖33是塔架及根據(jù)本發(fā)