用于组装结构的装置和方法
【专利说明】 用于组装结构的装置和方法
[0001]本发明涉及一种用于组装结构的装置。本发明也涉及用于组装结构的方法。本发明特别涉及用于组装风力涡轮机的装置和方法。
[0002]尽管本发明将在组装如位于海中的风力涡轮机的高结构的范围内进行说明，根据本发明的装置和方法能够明确用于陆地(近岸)和海上(离岸)。
[0003]在陆地或海中构建、维护和/或修理的高结构的数量正在增长。典型的例子是包括放置在塔柱上且形成如电力发电机的电力机械设备的壳体的吊船工作台(也称作机舱)。转子叶片将风力的动能转化为机舱的轴的旋转运动，再通过电力发电机被转化为电會K。
[0004]为了组装这类大型结构的目的，根据现有技术，组件从合适的表面(例如船)通过设置在该表面和一个用于该结构的已存在的支撑结构上的起重机被操控。在风力涡轮机的情况下，例如支撑结构能够包括放置在合适的地基上的塔柱。
[0005]提升和安放巨大且沉重的组件受到风力负荷的限制。因为如风力涡轮机叶片的组件非常容易收到风力负荷的影响，被提升的组件能够受到相对于支撑结构或相对于已经安装的组件的剧烈且不可预期的移动的影响，这使得组装更为困难或甚至失败。
[0006]本发明的一个目的在于提出一种能够组装且安放大型结构(特别是风力涡轮机)的组件到支撑结构(特别是风力涡轮机的塔柱)上的装置，这种方式不易受风力的影响。
[0007]该目的通过具有根据权利要求1的特征的装置而实现。根据本发明用于组装由构件构成的结构，特别是风力涡轮机，的装置，包括放置在表面上用于将组件放置在可用的支撑结构上的起重装置，其中，起重装置的吊杆设有具有如起重滑轮的连接装置的起重索以使所起重的组件可释放地连接到吊杆的主起重索上，其中，吊杆进一步包括用于连接装置的引导装置，引导装置连接到吊杆以通过移动装置沿吊杆的纵向轴线移动，且引导装置用于在至少一个方向上限制连接装置的运动。
[0008]根据本发明，引导装置优选用于联接到连接装置以在至少一个方向上限制连接装置的运动。起重索为起重装置的主起重索。
[0009]除了引导装置，根据本发明的组件的提升和放置优选通过本身已知的起重装置，特别是起重机，执行，起重装置的吊杆设有主起重索，主起重索的自由外端设有连接装置，特别是起重滑车或起重滑轮。抛开引导装置也能够利用起重装置实现其他目的。如果需要，根据本发明的起重滑轮能够通过多根主起重索悬挂。
[0010]由主起重索悬挂的组件的提升易受风力的影响。至少在提升和下降的一部分过程中，在组件被联接用于组装时，利用引导装置限制连接装置的运动。由此，组件的不良运动同样能够限制，并且大型结构能够以更有效且简单的方式组装。本发明的装置的另一个好处在于可以通过带有引导装置的已知的起重机的吊杆以简单的方式实现并且允许引导装置与该起重机的主起重索的其中滑车相接合或联接。
[0011]本发明的装置的另一个优点在于允许组装工作在高且不适宜的环境下进行，然而，已知的装置仅能够在确定的风速下进行。在陆上或海上的结构的组装时间可以极大地缩短。引导装置能够沿吊杆的纵向轴线轻松移动，例如，向远离连接装置方向移动，然而，起重装置能够像现有技术的起重装置那样工作。通过释放连接装置，仍然持续具有从表面的支撑表面到由起重装置提升的组件的良好的可达性。
[0012]在该装置用于在海上组装由组件构成的结构(特别是风力涡轮机)时，表面优选包括船，且更优选地为自升式平台。为了在陆地上组装该机构，表面能够可选择地由地面或如用于起重装置的承载结构形成。
[0013]该装置的实施例具有引导装置用于联接到连接装置上的特征，以在与吊杆的纵向轴线横交的方向上限制连接装置的运动。该方向优选沿提升平面横向延伸，该平面由吊杆和自由悬挂的主起重索构成。
[0014]在本发明另一个实施例中提供一种装置，其引导装置用于联接到连接装置以使连接装置的运动在除自由悬挂的主起重索的纵向轴线方向以外的其他方向上限制连接装置的运动。
[0015]为了限制连接装置(特别是起重滑轮)的运动，不需要防止每一个运动。如果允许特定运动，本发明的目的也能够实现。本发明优选实施例中提供一种装置，该装置的引导装置用于联接到连接装置上以将连接装置的运动(特别是连接装置相对于起重装置的吊杆的运动)限制在预定距离上。连接装置的运动不受限制的距离可以根据需要设置。本实施例具有限定距离可调节且不受或几乎不受天气和其他因素影响的优点。
[0016]尽管距离可以在宽泛的限制内进行选择，在实施例中描述装置的预定距离最大为20cm，优选最大为10cm，且最优选最大为5cm。
[0017]在本发明实施例中，引导装置包括用于连接装置的夹紧装置，以基本阻止连接装置相对于引导装置的运动。本实施例进一步降低了起重易受风影响的特性。因此，本实施例中仍可能的连接装置的运动距离大体为零。
[0018]在使用中，连接装置能够以多种方式联接到引导装置。本发明实施例中提供一种装置，其中引导装置能够通过共同作用的联接装置(优选机械特征)联接到连接装置。
[0019]在这方面特别合适的装置具有包括轮的联接装置，该轮设置在连接装置上且施加微力时，引导装置能够抵靠在轮上。一个可替换实施例包括具有包括轮的联接装置，该轮设置在连接装置上且施加微力时，引导装置能够被推到轮的下方或推入轮之间。
[0020]另一个实施例包括一个装置，其中联接装置包括延伸在连接装置和引导装置之间的索。连接装置的运动的自由度能够通过使用绞盘及其相似物以一定的张力拉紧该索来调
-K-T。
[0021]根据本发明的装置的另一个实施例具有引导装置包括由相互连接的梁构成的框架的特征，至少一个且优选为两个梁从吊杆沿连接装置的方向延伸且将连接装置至少部分地保持就位。例如，至少一个且优选为两个梁连接到沿吊杆的横向方向延伸的主梁上。至少一个且优选为两个梁分别设置在连接装置的一侧和另一侧，因此在梁的横交方向上限制了连接装置的运动。本实施例具有在其他方向(如在提升方向)上连接装置的运动基本不受阻碍的优点。
[0022]在一个实施例中，至少一个且优选为两个梁大体垂直于吊杆的纵向轴线延伸，因为以这种方式它们能够自吊杆处起覆盖住最长距离。尽管该距离原则上没有限制，时间的实施例具有从吊杆处延伸出的至少一个且优选为两个梁覆盖住两倍于吊杆的宽度的最大垂直距离的特征。该距离优选不超过吊杆宽度的1.5倍。吊杆的宽度可以理解为垂直于吊杆的纵向轴线以及梁的方向的横向尺寸。
[0023]本发明的实施例被描述为夹紧装置由至少一个夹紧梁形成，该至少一个夹紧梁安装在至少一个梁上且向连接装置可移动到夹紧位置。本实施例提出一种用于连接装置的性能可靠的夹紧装置。夹紧装置的精准控制由包括用于移动夹紧梁的线性移动装置的实施例完成。例如，合适的线性移动装置为连接到一个或多个轭的外端的液压缸，轭可绕轴旋转且依次连接在夹紧梁的另一外端上。轭通过给液压缸提供冲程而绕其轴旋转，借此与夹紧梁相连的外端轭的外端被移动且夹紧梁向连接装置移动。
[0024]根据本发明，引导装置通过移动装置沿吊杆的纵向轴线可移动。装置的实施例具有的特征为移动装置包括设置在引导装置和吊杆上的共同作用的第一和第二引导件。在一个优选实施例中，第一引导件包括一对轮，第二引导件为T型梁，并且一对轮围住T型梁的凸缘上。本实施例提供一种沿吊杆的平滑移动，其中成对的轮保证了引导装置不能脱离吊杆，无论沿吊杆的方向或沿远离吊杆的方向，还是沿吊杆的横交方向。
[0025]装置的一个特别有利的实施例具有的特征为在连接装置被举升或降低的情况下，移动装置的构造使得引导装置跟随连接装置的移动。这优选通过实施例实现，该实施例中移动装置包括连接到引导装置上的张紧索，且张紧索由张力恒定的绞盘控制，以便张紧索上的张紧力保持大体恒定，优选以在施加垂直微力时，引导装置抵靠在连接装置上的方式。为了这个目的，连接装置在引导装置抵靠在其的每侧配备有转轮。
[0026]另一个提供的装置，其引导装置包括辅助装置，优选为具有引导索的拖带绞车和/或动力源。该实施例提供的引导装置能够自动起作用且如果需要仅需连接到已知的起重装置。被提升的组件能够与引导索(绞索)接合且由引导索控制以确保其更精准的定位。引导索通过现有的拖带绞车拉紧或松开。在一个实际的实施例中，绞索沿连接到引导装置的框架上的横梁通过安装在横梁上的滑轮被引导。
[0027]另一个实施例提供的装置，其连接装置通过刚性或柔性连接被连接到连接结构上，组件能够可释放地连接到连接结构上。该实施例具有的优点为连接结构能够基于用于提升的组件而选择