CN105089948B - 用于支承风力涡轮机部件的支承件结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于支承风力涡轮机部件的支承件结构（1），这些风力涡轮机部件能够布置或布置在一风力涡轮机机器室（2）之内，该风力涡轮机机器室能够布置或布置在一塔式构造件（15）上，其中，所述支承件结构（1）包括至少两个承载件型材结构（5），所述承载件型材结构通过至少一个横向连接结构（6）彼此连接，其中，所述横向连接结构（6）包括至少两个连接梁（7、8），所述至少两个连接梁在一交叉区域中交叉。

Description

用于支承风力涡轮机部件的支承件结构

技术领域

本发明涉及一种用于支承风力涡轮机部件的支承件结构，这些风力涡轮机部件能够布置或布置在能够布置或布置在一塔式构造件上的风力涡轮机机器室之内，其中，所述支承件结构包括至少两个承载件型材结构，所述承载件型材结构通过至少一个横向连接结构彼此连接。

背景技术

已知相应的支承件结构。这样的承载件结构的主要任务是在风力涡轮机机器室之内稳定和安全地支承能布置的或被布置的风力涡轮机部件，例如发电机、在支承转子叶片的转子轮毂与相应的发电机之间的机械式耦合或离合元件等。

这类支承件结构典型地经受高的、尤其还振荡的、机械式的负载，这些负载基本上可以追溯到待支承的风力涡轮机部件的重量以及在风力涡轮机运行时产生的、在相应的支承件结构中进行扩散的机械式振动上。

由此在这些支承件结构的机械特性或它们的机械稳定性上存在连续的、相应于进一步发展要求的支承件结构。

发明内容

本发明的任务在于提出一种改善的用于支承风力涡轮机部件的支承件结构。

该任务通过开头提到类型的支承件结构解决，该支承件结构根据本发明特征在于横向连接结构包括至少两个连接梁，所述至少两个连接梁在一交叉区域中交叉。

根据本发明的支承件结构包括作为主要组成部件的至少两个承载件型材结构以及至少一个连接它们的横向连接结构。所述横向连接结构包括至少两个连接梁，所述至少两个连接梁以如下方式相对彼此布置，即，它们在一交叉区域中交叉。

形成横向连接结构的连接梁可以直接或间接与承载件型材结构连接。间接连接可以被理解为连接梁在中间连接至少一个另外的构件的情况下安置在一承载件型材结构上并由此间接通过所述至少一个中间连接的构件与承载件型材结构连接。相应地，直接连接可以被理解为连接梁在没有中间连接至少一个另外的构件的情况下安置在一承载件型材结构上并由此直接与承载件型材结构连接。显然也可以考虑：连接梁以第一连接区域间接在承载件型材结构上连接且以第二连接区域直接在另一承载件型材结构上连接。对应的这些连接区域典型地布置、构造或设置在连接梁的自由端部的区域中。

就像已提到的那样，一相应的横向连接结构的至少两个连接梁在一交叉区域中交叉。相应的彼此交叉的连接梁由此分别在承载件型材结构之间（基本上）对角地延伸或走向，其中，这些连接梁以它们的对应的纵长延伸跟随不同的对角线。

连接梁可以至少在所述交叉区域中布置在另一连接梁之上或之下。连接梁在这里至少在所述交叉区域中处在不同的平行空间平面中。该变型方案中，横向连接结构可以具有相同类型的连接梁、也就是相同几何结构构造的连接梁。

一连接梁在所述交叉区域中也可以延伸穿过另一连接梁。所述另一连接梁就像下面还要实施的那样为此以如下方式构造或设置，即，该另一连接梁形成对于贯穿其的那个连接梁或至少一个连接梁的穿通可能性。这些连接梁在这里至少在所述交叉区域中处在相同的空间平面中。该变型方案中，横向连接结构典型地具有不同类型的连接梁、也就是不同几何结构构造的连接梁。在此，第一类型典型地构造有一形成穿通可能性的穿通段或包括至少一个相应的穿通段。第二类型没有构造相应的穿通段或不包括相应的穿通段。

相应的连接梁的交叉或彼此交叉的走向一般性地隐含着这些连接梁围出或限定了一确定的交叉角度。交叉角度典型地处在70和120°之间的范围中、尤其是90°。显然，交叉角度可以通过改变至少一个连接梁的取向或定向来改变并由此也处于70°之下或120°之上。

承载件型材结构典型地构造为长形的、金属性的、也就是尤其由钢制成的构件。承载件型材结构例如可以具有I形或T形横截面，从而使得所述承载件型材结构可以相应地涉及I承载件或T承载件。

承载件型材结构典型地以如下方式布置，即，每个承载件型材结构具有一侧表面，该侧表面与另一承载件型材结构的侧表面相对置。这尤其可以理解为相应的承载件型材结构的平行布置或取向。在平行布置或取向的情况下，在具有它们的对应纵长延伸的那些承载件型材结构的相应侧表面之间的间距不发生改变。显然原理上也可以考虑：承载件型材结构不平行布置或者说取向。在不平行布置或取向的情况下，在具有它们的对应纵长延伸的那些承载件型材结构的相应侧表面之间的间距发生改变。

形成所述横向连接结构的连接梁典型地是长形的、金属性的、也就是尤其由钢构成的构件。这些连接梁也可以被称作或看作竿或杆。连接梁的横截面原则上能够自由地选择。仅示例性地指出圆形、椭圆或四角形的横截面。

总之，通过这些相应的承载件型材结构的根据本发明借助于相应的横向连接结构实现的连接给出了具有提高的机械稳定性的支承件结构。

在上面的描述中阐释了一横向连接结构可以包括相同或不同类型的连接梁。

在后面的情况下可以存在第一类型的至少一个称作第一连接梁的连接梁和第二或另一类型的至少一个称作第二连接梁的连接梁，其中，第一连接梁构造有至少一个穿通段，该穿通段形成对于至少一个与第一连接梁交叉的第二连接梁而言的穿通可能性。所述第一连接梁或一第一连接梁因此构造有这样的穿通段，该穿通段能够被至少一个第二连接梁贯通或在横向连接结构或者更确切地说该支承件结构组装好的状态下被至少一个第二连接梁贯通。所述穿通段典型地构造为沿第一连接梁的纵向方向延伸的、例如狭缝形的穿通开口。在任何情况下，在该实施方式中的穿通段是第一连接梁的集成组成部件。

在其中存在至少一个第一连接梁和至少一个第二连接梁的情况下也可以考虑：一第一连接梁包括沿轴向彼此跟随的至少两个连接梁段和连接到所述至少两个连接梁段之间的至少一个穿通段，该穿通段形成对于与第一连接梁交叉的至少一个第二连接梁而言的穿通可能性。在该实施方式中，所述第一连接梁或一第一连接梁因此包括至少两个沿轴向彼此跟随的连接梁段，在它们之间有至少一个穿通段。与前面提到的实施方式不同地，该实施方式中的穿通段不是第一连接梁的集成组成部件。所述穿通段在这里典型地是连接到相应的连接梁段之间的独立的构件。也可以考虑：穿通段是两个连接梁段中的一个连接梁段的组成部件并且相应地构造有穿通段。第一连接梁由此至少包括两个构件。类似于前面描述的实施例适用的是：该穿通段能够被至少一个第二连接梁贯通或在横向连接结构或者更确切地说该支承件结构组装好的状态下被至少一个第二连接梁贯通。所述穿通段典型地包括沿第一连接梁的纵向方向延伸的、例如狭缝形的穿通开口。

显然可行的是：所述横向连接结构包括不同的第一连接梁，也就是根据已描述的不同实施方式的第一连接梁。

适宜的是：相应的第一和第二连接梁至少在所述交叉区域中不接触。换句话说适宜的是：第二连接梁无接触或无交接地贯穿第一连接梁的作为集成的或独立的组成部件的相应穿通段。延伸穿过相应的穿通段的第二连接梁因此不接触被其贯穿的穿通段。以该方式例如可以阻止两个连接梁之间的振动传递。同样地可以以该方式简单装配或组装所述横向连接结构。

所述连接梁尤其在它们的对应的自由端部的区域中典型地通过能松开的连接器件与对应的承载件型材结构连接。以该方式可以构造相应的连接梁和相应的承载件型材结构之间的能松开的连接。能松开的连接尤其意味着，在不损坏或破坏连接配对件中的至少一个连接配对件的情况下也可以松开对应的连接配对件。

相应的能松开的连接尤其通过能松开的连接器件实现。这类能松开的连接器件尤其适用于能松开的螺旋连接的构造方案。相应的能松开的连接器件由此特别是螺钉、螺栓和所属的螺母或具有螺纹钻孔的、尤其在承载件型材结构或连接梁上构造的构件区段。

就像已提到的那样可以考虑：至少一个连接梁间接、也就是在中间连接至少一个另外的构件的情况下与承载件型材结构连接。相应地可行的是：至少一个连接梁，尤其在至少一个自由端部的区域中通过能松开的连接器件与至少一个连接到该至少一个连接梁与一对应的承载件型材结构之间的、尤其是板形的连接元件连接，其中，所述至少一个连接元件本身通过能松开的连接器件与该对应的承载件结构连接。相应的连接元件也典型地涉及一种金属性的、也就是尤其由钢构成的构件。

相应的能松开的连接器件又可以是这样的连接器件，它们适用于构造能松开的螺旋连接，因此特别是螺钉、螺栓和所属的螺母或具有螺纹钻孔的、尤其在承载件型材结构或连接梁上构造的构件区段。

为了进一步提高支承件结构的机械稳定性可以考虑：将承载件型材结构借助于横向连接结构相对彼此夹紧。通过横向连接结构、也就是相应的属于该横向连接结构的连接梁由此可以将夹紧力或拉力构成到承载件型材结构上。这例如可以通过如下方式实现，即，相应的连接梁侧连接区域沿轴向方向的间隔减小，从而使得夹紧力或拉力被施加到通过这些连接梁连接的承载件型材结构上。

对应的连接梁侧连接区域的该间隔的改变例如可以通过如下方式实现，即，连接区域拧套到对应的、在连接梁侧销轴的自由端部区域中构成的螺纹上，从而使得它们能够通过以该方式构成的螺旋连接在它们的轴向位置上相对彼此改变。

支承件结构的机械稳定性此外可以通过如下方式来提高，即，承载件型材结构附加地通过至少一个承载件型材连接，其中，所述至少一个承载件型材在不交叉连接梁的情况下在这些承载件型材结构之间延伸。多个或至少一个另外的承载件型材典型横向地在相应的承载件型材结构之间延伸。承载件型材例如可以是金属性的、也就是尤其由钢制成的I承载件或T承载件。

承载件结构的机械稳定性附加地可以通过如下方式提高，即，这些承载件型材中的至少两个还通过至少一个另外的承载件型材连接。所述至少一个另外的承载件型材由此纵向地并由此平行于所述承载件型材结构延伸。所述另外的承载件型材例如也可以是金属性的、也就是尤其由钢制成的I承载件或T承载件。

全部另外的承载件型材适宜地能松开地彼此连接或连接在相应的承载件型材结构上。相应地，承载件型材可以符合需要地定位或可能地短时被去除，这例如可以在风力涡轮机部件的维修工作的范畴中是有利的。能松开的连接在该上下文关系中尤其也意味着，在不损坏或破坏连接配对件中的至少一个连接配对件的情况下也可以松开对应的连接配对件。

相应的能松开的连接也在这里尤其通过能松开的连接器件实现。这类能松开的连接器件尤其适用于能松开的螺旋连接的构造方案。相应的能松开的连接器件由此特别是螺钉、螺栓和所属的螺母或具有螺纹钻孔的构件区段。

本发明还涉及一种风力涡轮机机器室，其包括至少一个如所描述那样的支承件结构。因此，结合所述支承件结构的所有实施方案类似地适用于风力涡轮机机器室。在该风力涡轮机机器室中支承了多个风力涡轮机部件，例如发电机、配属给该发电机的冷却装置、在支承转子页片的转子轮毂和相应的发电机之间的机械式耦合或离合元件等。在此，这些风力涡轮机部件典型地直接或间接支承在所述支承件结构上。

本发明此外涉及一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括相应的风力涡轮机机器室。相应地，结合所述支承件结构的所有实施方案也类似地适用于风力涡轮机。所述风力涡轮机机器室典型地布置在风力涡轮机侧上的塔式构造件上。

附图说明

图1-3示出了根据本发明的一实施例的支承件结构的各一个原理视图；和

图4示出了根据本发明的一实施例的风力涡轮机的一截段的原理视图。

具体实施方式

图1-3分别示出了根据本发明的一实施例的支承件结构1的一原理视图。清楚地，图1示出了到支承件结构1的上侧面上的立体视图，图2示出了到支承件结构1的下侧面上的立体图和图3示出了支承件结构1的一截段的细节视图。

所述支承件结构1一般用于风力涡轮机部件的支承，这些风力涡轮机部件可以布置或布置在一风力涡轮机机器室2之内（参见图4），该风力涡轮机机器室可以布置或布置在风力涡轮机侧的塔式构造件15（参见图4）上。相应的风力涡轮机部件例如是发电机3、配置给该发电机的冷却装置4、在支承转子叶片的转子轮毂（未示出）与相应的发电机3之间的机械式耦合元件或离合元件（未示出）等。一般地，相应的风力涡轮机部件是所有的这样的部件，它们能够布置或布置在风力涡轮机机器室2之内并且由此直接或间接支承在支承件结构1上。

支承件结构1包括两个平行布置的或取向的承载件型材结构5。承载件型材结构5涉及具有I形横截面的钢型材和由此涉及I承载件。

清楚的是，承载件型材结构5通过一横向连接结构6彼此连接。该横向连接结构6包括一定数目的连接梁7、8。连接梁7、8是具有圆形横截面的一件式或多件式竿状钢构件。连接梁7、8可以就像此外获得的那样也被称作或看作拉杆。

清楚的是，连接梁7、8分别对角地在这些承载件型材结构5之间延伸。第一连接梁7沿通过双箭头D1简示的第一对角线的方向在承载件型材结构5之间延伸。第二连接梁8与其垂直地延伸并由此沿通过双箭头D2简示的第二对角线的方向在承载件型材结构5之间延伸。

由此获得各一个第一连接梁7与各一个第二连接梁8在交叉区域中交叉。彼此交叉的连接梁7、8可以称作或看作连接梁配对件。彼此交叉的连接梁7、8围出一交叉角度α或限定了一个这样的交叉角度。该交叉角度α典型地是大致90°。

但是，第一连接梁7与第二连接梁8不是只在其延伸方向上不同，而是也在其功能构造或结构构造上不同。

尤其就像根据图1-3清楚的是，连接梁7、8的交叉通过如下方式实现，即，对应的第二连接梁8在所述交叉区域中贯穿对应的第一连接梁7。这通过如下方式来实现，即，对应的第一连接梁7在关于其纵长延伸而言中间的区域中具有一穿通段9，该穿通段形成对于与对应的第一连接梁7交叉的至少一个第二连接梁8而言的穿通可能性。彼此交叉的连接梁7、8不接触，尤其是在所述交叉区域中不接触。

穿通段9具有沿轴向、也就是沿对应的第一连接梁7的纵向方向延伸的狭缝形穿通开口10（参见尤其是图3），该穿通段作为独立构件连接在两个连接梁段7a、7b之间。所述穿通段9因此连接对应的连接梁段7a、7b的对应的相对置自由端部。第一连接梁7由此至少包括两个连接梁段7a、7b和一连接到它们之间的穿通段9。

原理上但是也可考虑的是：相应的穿通段9不是作为独立构件连接到相应的连接梁段7a、7b之间，而是第一连接梁7与一穿通段9集成地构造。

连接梁7、8与承载件型材结构5的连接借助于能松开的螺旋连接来实现。在此清楚的是，在连接梁7、8和承载件型材结构5之间分别连接一板状的连接元件11，该连接元件一侧具有用于连接梁7、8的连接点并另一侧具有用于承载件型材结构5的连接点。所述连接梁7、8由此间接与承载件型材结构5连接。

具体而言借助于能松开的连接器件，也就是螺栓或螺钉来进行连接梁7、8和相应的连接元件11之间的连接，这些螺钉或螺栓一方面在对应的连接梁侧上的爪状连接区域中贯穿必要时设有螺纹的钻孔并且另一方面在连接元件11之内贯穿必要时设有螺纹的钻孔。这些螺钉借助于螺母固定。这些螺母同样是对应的能松开的连接器件的组成部件。

类似地进行连接元件11与承载件型材结构5的连接。也就是说也在这里使用能松开的连接器件，它们在连接元件11之内以及承载件型材结构5之内贯穿对应的、必要时设有螺纹的钻孔并且借助于螺母固定。

通过由于连接梁7、8形成的横向连接结构6，承载件型材结构5可以同样地相对彼此夹紧或被夹紧。通过连接梁7、8由此可以在拉杆的意义上施加夹紧力或拉力到承载件型材结构5上。

清楚的是在承载件型材结构5之间还延伸着其它的承载件型材12、13。垂直于承载件型材结构5的相对置的侧表面伸出并且由此横向于承载件型材结构5的纵长轴线延伸的附加地赋予所述支承件结构1机械稳定性。清楚的是，承载件型材12不与连接梁7、8交叉。

对应的承载件型材12可以间接通过相应的连接元件11或直接与承载件型材结构5连接。承载件型材12可以借助于平行于承载件型材结构5的纵长轴线延伸的其它的承载件型材13彼此连接，就像图1中示例性示出的那样。

图4示出了根据本发明的一实施例的风力涡轮机14的一截段的原理视图。支承在塔式构造件15上的风力涡轮机机器室2的区域被示出。清楚的是，线缆引导装置16连接在承载件型材结构5上，通过该线缆引导装置16来引导或保持不同的线缆、尤其是电缆。风力涡轮机机器室2的壳体未示出，以便更好地示出布置在该壳体之内的风力涡轮机部件。

尽管本发明在细节上通过优选的实施例详细描绘和描述，但本发明不限于所公开的例子并且可以由本领域技术人员推导出其它的变型方案，不脱离本发明的保护范围。

Claims (13)

1.用于支承风力涡轮机部件的支承件结构（1），这些风力涡轮机部件能够布置或布置在一风力涡轮机机器室（2）之内，该风力涡轮机机器室能够布置或布置在一塔式构造件（15）上，其中，所述支承件结构（1）包括至少两个承载件型材结构（5），所述承载件型材结构通过至少一个横向连接结构（6）彼此连接，其特征在于，所述横向连接结构（6）包括至少两个在所述承载件型材结构（5）之间对角地延伸的连接梁（7、8），所述连接梁（7、8）分别以第一连接区域连接在一个承载件型材结构上并且以第二连接区域连接在另一承载件型材结构上，所述承载件型材结构（5）借助于所述横向连接结构（6）相对彼此能夹紧，所述至少两个连接梁在一交叉区域中交叉，其中，存在至少一个第一和至少一个第二连接梁（7、8），其中，一第一连接梁（7）构造有至少一个穿通段（9），所述穿通段形成对于与所述第一连接梁（7）交叉的至少一个第二连接梁（8）而言的穿通可能性。

2.根据权利要求1所述的支承件结构，其特征在于，存在至少一个第一和至少一个第二连接梁（7、8），其中，一第一连接梁（7）包括沿轴向彼此跟随的至少两个连接梁段（7a、7b）和连接到所述至少两个连接梁段（7a、7b）之间的至少一个穿通段（9），所述穿通段（9）形成对于与所述第一连接梁（7）交叉的至少一个第二连接梁（8）而言的穿通可能性。

3.根据权利要求1或2所述的支承件结构，其特征在于，相应的第一和第二连接梁（7、8）至少在所述交叉区域中不接触。

4.根据权利要求1或2所述的支承件结构，其特征在于，所述连接梁（7、8）以处在70和120°之间的范围中的交叉角度（α）交叉。

5.根据权利要求4所述的支承件结构，其特征在于，所述连接梁（7、8）以90°的交叉角度（α）交叉。

6.根据权利要求1或2所述的支承件结构，其特征在于，所述连接梁（7、8）在它们的对应的自由端部的区域中通过能松开的连接器件与对应的承载件型材结构（5）连接。

7.根据权利要求1或2所述的支承件结构，其特征在于，至少一个连接梁（7、8）在它的对应的自由端部的区域中通过能松开的连接器件与至少一个连接到该至少一个连接梁与一对应的承载件型材结构（5）之间的板形的连接元件（11）连接，其中，所述至少一个连接元件（11）本身通过能松开的连接器件与该对应的承载件型材结构（5）连接。

8.根据权利要求6所述的支承件结构，其特征在于，所述能松开的连接器件被设置用于构成能松开的螺旋连接。

9.根据权利要求8所述的支承件结构，其特征在于，所述能松开的连接器件包括至少一个螺钉、至少一个螺栓和至少一个所属的螺母或至少一个具有螺纹钻孔的在一承载件结构（5）和/或一连接元件（11）上构成的构件区段。

10.根据权利要求1或2所述的支承件结构，其特征在于，所述承载件型材结构（5）附加地通过至少一个承载件型材（12）连接，其中，所述至少一个承载件型材（12）在不交叉连接梁（7、8）的情况下在这些承载件型材结构（5）之间延伸。

11.根据权利要求10所述的支承件结构，其特征在于，至少两个承载件型材（12）通过至少一个另外的承载件型材（13）连接。

12.风力涡轮机机器室（2），其包括至少一个根据前述权利要求之一所述的支承件结构（1）。

13.风力涡轮机（14），其包括一根据权利要求12所述的风力涡轮机机器室（2）。

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