自爬升塔式起重机的制作方法
- 国知局
- 2024-10-09 15:05:44
本发明涉及自爬升塔式起重机领域。具体地,本发明涉及例如当组装风力涡轮机、安装或拆卸风力涡轮机转子叶片等时,这种塔式起重机在风力涡轮机领域的使用。
背景技术:
1、在风力涡轮机安装和维护的领域中,已知利用自爬升塔式起重机。通常,这种起重机包括:
2、-起重机底座,其配置成在吊升现场放置在支撑物上,
3、-起重机塔,其架设在起重机底座上,并且由逐个地彼此堆叠的塔段组成,
4、-起重机塔提升单元,其配置成在架设起重机塔的过程中执行提升动作,
5、-可回转悬臂单元,其配置成安装在起重机塔的顶部上。
6、例如,liebherr 1000ec-b 125litronic塔式起重机已经用于架设叶毂高度为149m、转子直径为115m的风力涡轮机。该起重机具有31.50m的悬臂,并提供164m的吊钩高度,具有100吨的吊升能力。
7、在风力涡轮机的位置部署起重机的关键因素是占地面积。通常,所谓的硬地通常靠近风力涡轮机的基座准备,以使得塔式起重机能够稳定放置。有时,起重机底座直接稳固到风力涡轮机的(混凝土)基座。
8、liebherr起重机通过这样一种方法来架设,该方法以初始阶段开始,其中使用相当大的辅助履带起重机将塔式起重机组装到39m的初始吊钩高度。从这一点开始,进行自爬升起重机塔组装阶段,其中通过将塔段逐个地堆叠在另一个的顶部上以在悬臂单元下方加长起重机塔来进一步架设起重机塔。在此,起重机塔提升单元直接位于悬臂单元下方,并且每当塔段已经堆叠时执行提升动作。起重机塔段通常体现为格构钢段,其在角部具有正方形水平截面的主弦杆,在liebherr起重机的情况下为3.40m×3.40m,长度为5.80m。liebherr起重机的悬臂是非俯仰式的,具有在水平悬臂上行进的搬运车。起重机吊升缆绳从搬运车悬垂并延伸到可回转悬臂单元的一个或更多个绞盘。liebherr悬臂具有设置有反向压载物的反向压载物悬臂区段。该已知的起重机具有至少一个外部稳定器装置,该外部稳定器装置配置成将起重机塔水平地连接到风力涡轮机塔架。
9、在s&l access systems ab的ep3434639中公开了另一种已知的用于风力涡轮机安装领域的自爬升塔式起重机。在此,起重机塔提升单元安装在起重机底座上并且保持在所述位置。实际上,这种已知的塔式起重机的初始阶段涉及使用一个或更多个相当大的辅助起重机来将塔式起重机组装到初始吊钩高度。从这一点开始,进行起重机塔组装阶段,其中通过从下方逐个地堆叠塔段来架设起重机塔,以在悬臂单元下方加长起重机塔。在此,每当塔段已经堆叠在起重机塔的已经组装的部分的下方时,起重机塔提升单元执行提升动作。这种已知的塔式起重机具有多个外部稳定器装置,每个外部稳定器装置配置成将起重机塔水平地连接到风力涡轮机塔架。
10、在吊升操作期间,非常高且竖直定向的起重机塔承受例如在吊升风力涡轮机叶片时作用在其上的显著负载,例如弯曲应力和扭转负载。
技术实现思路
1、根据本发明的第一方面,本发明旨在提供一种改进的自爬升塔式起重机,特别是考虑到吸收作用在起重机塔上的负载。在实施方案中,本发明的第一方面还试图减少对外部较高结构的潜在损坏,特别是对风力涡轮机塔架上的涂层的潜在损坏。在实施方案中,本发明的第一方面还寻求减少在吊升现场组装塔式起重机的时间和/或精力、在吊升现场所需的空间、塔式起重机的部件的运输等。
2、本发明的第一方面提供一种自爬升塔式起重机,其配置成在吊升现场布置在支撑物上,例如风力涡轮机塔架的底部,其中,塔式起重机包括:
3、-起重机底座,其配置成在吊升现场放置在支撑物上,
4、-塔段,其配置成从下方彼此堆叠,以便在起重机底座上架设由塔段构成的起重机塔,
5、-起重机塔提升单元,其安装在起重机底座上,并且配置成在堆叠塔段的过程中执行提升动作,其中,起重机塔提升单元从下方逐步地提升起重机塔,
6、-可回转悬臂单元,其配置成安装在起重机塔的顶部上,
7、其中,塔式起重机配置成,在可回转悬臂单元连接到上部塔段的情况下,通过从下方将塔段彼此堆叠以在可回转悬臂单元下方加长起重机塔来架设起重机塔。
8、根据本发明的第一方面,起重机塔包括由一系列多个上部塔段构成的上部区段和由一系列多个下部塔段构成的下部区段,下部区段配置成将上部区段支撑在其上,
9、其中,每个上部塔段体现为管状梁型塔段,所述管状梁型塔段具有高度,并且具有钢板的外周壁,以及设置有连接件以将上部塔段刚性地互连的上端部和下端部,
10、其中,每个下部塔段体现为格构结构型塔段,所述格构结构型塔段具有高度,并且具有在每个角部的主弦杆以及在相邻主弦杆之间的撑杆,其中,主弦杆在其端部设置有连接件以将下部塔段刚性地互连,
11、其中,塔式起重机进一步包括上部稳定器装置和下部稳定器装置,上部稳定器装置和下部稳定器装置各自配置成将起重机塔的上部区段水平地连接到外部较高结构,例如风力涡轮机塔架。
12、由于起重机塔的这种设计,例如与起重机塔完全由格构结构型塔段构成的已知设计相比,在起重机塔的引力重量下,能够实现起重机塔的最佳稳定性和负载吸收。此外,可以避免稳定器装置上的过度负载以及稳定器装置对外部较高结构例如风力涡轮机塔架的过度负载。例如,当上部稳定器装置和下部稳定器装置配置成接合在通常具有圆形截面的风力涡轮机塔架上,并且配置成摩擦地接合于风力涡轮机塔架时,例如,这些稳定器装置各自设置有配置成摩擦地接合于塔架上的塔架环绕组件时,能够避免由于过大的应力而对风力涡轮机塔架造成的损坏,例如对风力涡轮机塔架的涂层造成的损坏。在上部区段也是格构结构的情况下,上部区段更可能在负载下变形,这过度地增加了这些稳定器装置和外部较高结构上的负载。通过具有格构设计的下部区段,节省了重量,这有益于像起重机在支撑物上的竖直负载、运输以及起重机上的总风负载等因素。
13、起重机塔的上部区段有效地形成长且坚固的竖直定向的箱形结构,该箱形结构将起重机负载分布在将上部区段连接到外部结构例如风力涡轮机塔架的上部稳定器装置和下部稳定器装置上。这些负载包括围绕竖直轴线作用在起重机塔上的扭转负载。例如,负载是由于悬臂和被吊升的物体偏离起重机塔的竖直轴线,和/或由于悬臂单元的回转运动,作用于负载上(例如,在被吊升的风力涡轮机叶片上)的风力。
14、在实施方案中,钢板的外周壁优选地由沿着外周壁的高度延伸的钢制纵向加强件在内部加强,从而例如沿着外周壁的内侧形成加强柱。
15、在实施方案中,上部区段的外周壁具有矩形的、优选地正方形的水平截面。其他可能的、不太优选的截面例如是圆形、椭圆形、六边形等。
16、在实施方案中,一个或更多个钢制隔板优选水平地存在于每个上部塔段内,例如,上部塔段内的高度的一半和/或其他高度,例如,在上部塔段的两端。隔板可以具有中心孔,例如以减轻重量和/或允许(电)缆绳穿过。
17、在实际实施方案中,起重机塔可以具有至少100米的高度。
18、在实际实施方案中,起重机塔在风力涡轮机塔架的底部从支撑物延伸风力涡轮机塔架的整个高度,优选地向上延伸超过塔架的顶部,例如甚至超过安装在塔架顶部上的机舱的顶侧。
19、在实施方案中,每个上部塔段具有至少6米的高度,例如在8米和12米之间,例如10.8米。例如,设想每个上部塔段将在40英尺的iso平板集装箱上运输到吊升现场,例如具有端部构件的集装箱,上部区段水平地固定在端部构件之间以便例如在道路车辆上运输。
20、在实施方案中,当在吊升现场使用时,上部区段的高度是起重机塔的高度的至少10%,优选地至少20%,且至多50%。
21、在实施方案中,例如在风力涡轮机安装的领域中,例如当安装风力涡轮机叶片时,上部区段的高度为至少25米,例如在40米与60米之间。
22、在实施方案中,上部区段由三到六个上部区段组成,例如,每个具有8米到12米之间的高度。
23、在实施方案中,上部稳定器装置和下部稳定器装置配置成分别在上部和下部与起重机塔的上部区段进行扭矩吸收接合。
24、在实施方案中,当在邻近风力涡轮机塔架的吊升现场使用时,上部区段向上延伸超过风力涡轮机塔架的顶端,例如向上超过放置在风力涡轮机塔架的顶部上的机舱。
25、优选地,当在邻近风力涡轮机塔架的吊升现场使用时,上部区段经由上部稳定器装置连接到风力涡轮机塔架的顶端附近的位置,并且经由位于上部区段的下端的下部稳定器装置连接到风力涡轮机塔架的顶端附近的位置。这能够实现使上部区段相对于风力涡轮机塔架稳定的两个稳定器装置之间的最大竖直高度差。例如,在实际实施方案中,例如当起重机在使用时邻近风力涡轮机塔架时,该竖直间距为至少20米。
26、在实施方案中,但不是优选的,起重机包括至少第三稳定器装置,该第三稳定器装置配置成和用于相对于较高外部结构稳定起重机塔的下部区段。
27、在实施方案中,至少上部稳定器装置配置成沿着上部区段上下行进。优选地,下部稳定器装置和上部稳定器装置的每个配置成沿着上部区段上下行进。
28、在实施方案中,每个上部塔段各自设置有至少一个导轨,例如至少一对导轨,该导轨沿着上部塔段的高度延伸,使得互连的上部塔段的导轨形成基本上连续的导轨,其中至少上部稳定器装置配置成沿着上部区段的连续的导轨上下行进。优选地,下部稳定器装置和上部稳定器装置的每个配置成沿着上部区段的连续的导轨上下行进。
29、例如,上部塔段在水平截面上是正方形的,其中在每个上部区段上设置至少一对导轨,每个导轨位于上部区段的相应角部。
30、如本文将说明的,在起重机塔的架设期间,上部稳定器装置和下部稳定器装置的一个或两个相对于塔式起重机的上部区段上下行进的能力是非常有利的。
31、在实施方案中,下部稳定器装置和上部稳定器装置的每个配置成沿着上部区段的连续的导轨上下行进,并且设置有锁定装置,该锁定装置配置成将稳定器在选定高度锁定到上部区段上。
32、在实施方案中,至少下部稳定器装置配置成沿着起重机塔的下部区段上下行进。例如,下部区段则由具有与上部区段的截面相对应的相关截面的下部区段组成,使得下部稳定器装置可以在下部区段和上部区段两者上行进。例如,下部区段具有与上部区段的导轨连续的导轨。
33、在实施方案中的同样根据本发明的第二方面的起重机,优选地悬臂单元,设置有上部稳定器吊升装置,该上部稳定器吊升装置配置成沿着上部区段吊升上部稳定器装置。
34、优选地,上部稳定器吊升装置配置成提供恒定的提升力模式,从而能够以恒定提升力将上部稳定器从吊升装置悬挂。这使得上部稳定器装置能够在起重机塔从下方延伸时相对于外部较高结构静止,从而支撑上部稳定器的至少一部分重量。
35、例如,上部稳定器吊升装置包括安装在悬臂单元上的绞盘,例如具有恒定张力模式。
36、在实施方案中,起重机进一步设置有拉线系统,例如,设置有沿着起重机的高度延伸的用于拉线搬运车的一个或更多个拉线轨道或引导线。然后提供一个或更多个拉线,该拉线可以连接到例如在吊升风力涡轮机叶片中使用的叶片提升工具。例如,一个或更多个拉线轨道存在于起重机塔段上。
37、在实施方案中,下部稳定器和上部稳定器配置成接合在风力涡轮机塔架上,例如其中,下部稳定器和上部稳定器各自包括配置成环绕塔架的塔架环绕组件,
38、在实施方案中,下部稳定器和上部稳定器配置成摩擦地接合于风力涡轮机塔架,例如,塔架环绕组件配置成摩擦地接合于塔架。
39、在实施方案中,上部塔段和提升单元配置成使得上部塔段在组装起重机塔的上部区段时由起重机塔提升单元提升。然后,使用提升单元从下方添加下部塔段,以将下部区段组装在起重机塔的上部区段下方。
40、在实施方案中,下部塔段是单独的、固定高度的下部塔段,如本领域已知的。
41、在另一个实施方案中,同样根据本发明的第三方面,多个下部塔段,例如所有下部塔段,体现为伸缩式格构塔段组件,每个组件由外部下部塔段和内部下部塔段组成,该内部下部塔段可滑动地安装在外部下部塔段中在缩回位置和延伸位置之间,
42、其中,内部下部塔段和外部下部塔段的每个体现为格构结构型下部塔段,格构结构型下部塔段具有高度、具有在每个角部的主弦杆以及在相邻主弦杆之间的撑杆,
43、其中,内部下部塔段和外部下部塔段设置有协作的锁定构件,锁定构件配置成将内部下部塔段锁定在其相对于外部下部塔段的延伸位置,并且其中,内部下部塔段设置有连接件,以将内部下部塔段连接到另一个伸缩式格构塔段组件的外部下部塔段,并且其中,外部下部塔段设置有连接件,以将外部下部塔段连接到另一个伸缩式格构塔段组件的内部下部塔段。
44、提供伸缩式格构塔段组件允许在将起重机的部件运输到吊升现场时降低运输要求,以及允许用于存储部件的现场空间。而且,在实施方案中,与使用公知单独的、固定高度的下部塔段相比,能够加速架设起重机。
45、当提供伸缩式格构塔段组件时,在实施方案中,在起重机塔下段中还提供多个适配器构件,每个适配器构件在其上侧和下侧的一个具有配置成与外部塔段的连接件配合的连接件,并且在其上侧和下侧的另一个具有配置成与内部塔段的连接件配合的连接件。
46、在也根据本发明的第四方面的实施方案中,起重机塔提升单元枢转地安装到起重机底座,以便在水平和竖直定向之间枢转,并且其中,第一上部塔段设置在起重机塔提升单元中,并且其中,起重机底座和安装在其上的起重机塔提升单元以及设置在其中的第一上部塔段形成第一可运输组件,例如,配置为道路运输,例如,起重机底座体现为第一道路车辆的拖车或要装载在第一道路车辆的拖车上,并且其中,可回转悬臂单元形成第二可运输组件,例如,配置为道路运输,例如,可回转悬臂单元体现为要装载在第二道路车辆的拖车上。在此,在第一可运输组件布置在吊升现场的情况下,在起重机塔提升单元水平定向的同时,可回转悬臂单元能够连接到上部塔段。在竖立步骤,互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元然后相对于起重机底座枢转到至少起重机塔提升单元的竖直定向。由于这种设计和方法,起重机的初始安装阶段可以比所提到的现有技术设计更高效,例如更快,并且/或者可以减小起重机所在的硬地的尺寸。特别地,在实施方案中,这种设计避免或减少了人员在起重机构造的这个阶段期间在很高的高度执行组装步骤的需要。
47、在实施方案中,可回转悬臂单元包括:
48、-回转轴承,其安装在上部悬臂单元结构和连接到起重机塔的下部悬臂单元结构之间,
49、-悬臂,其围绕悬臂枢转轴枢转地安装到上部悬臂单元结构,
50、-悬臂俯仰机构,其配置成使悬臂俯仰,以及
51、-绞盘和相关联的吊升缆绳,其从悬臂上的滑轮组件悬垂。
52、优选地,当悬臂单元运输到现场并连接到第一上部塔段时,悬臂水平定向,使其外端远离同样水平的提升单元。在与上部塔段进行连接期间,悬臂优选保持水平。在实施方案中,在竖立步骤期间,悬臂向下枢转,同时提升单元朝向竖直定向枢转。例如,在竖立步骤的中间点,悬臂基本上垂直于提升单元的主轴线。然后,在实施方案中,悬臂可以相对于提升单元锁定在其角位置,例如通过布置在悬臂单元的吊钩和起重单元之间的临时吊索。辅助起重机可以辅助竖立步骤。例如,辅助起重机首先将互连的提升单元和悬臂单元提升到它们的互连点附近。并且可能地,在竖立步骤的第二阶段中,辅助起重机然后用于提升悬臂的外端,从而将提升单元移动到其竖直定向。
53、本发明的第一方面还涉及一种用于安装或拆卸风力涡轮机部件的方法,所述风力涡轮机部件例如是风力涡轮机叶片、机舱部件等,其中,使用如本文所述的塔式起重机。
54、本发明的第一方面还涉及一种用于构造风力涡轮机塔架的方法,其中,使用如本文所述的塔式起重机。
55、本发明的第一方面还涉及一种用于在吊升现场将自爬升塔式起重机架设在支撑物上的方法,所述吊升现场例如邻近风力涡轮机塔架,其中,使用如本文所述的塔式起重机,并且其中:
56、-第一可运输组件布置在吊升现场,
57、-其中,在具有第一上部塔段的起重机塔提升单元水平定向的同时,可回转悬臂单元连接到第一上部塔段,
58、-其中,在例如涉及使用辅助起重机的竖立步骤,互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元相对于起重机底座枢转到起重机塔提升单元的竖直定向,
59、其中,该方法进一步包括起重机塔组装阶段,在起重机塔组装阶段,在起重机塔提升单元处于竖直定向的情况下,通过首先在第一上部塔段下方从下方逐个地堆叠一个或更多个附加的上部塔段以形成起重机塔的上部区段,然后在上部区段下方从下方堆叠下部塔段以形成起重机塔的下部区段来架设起重机塔,在起重机塔组装阶段,起重机塔提升单元执行与塔段的堆叠相关联的提升动作。
60、本发明的第一方面还涉及一种自爬升塔式起重机,其包括配置成在吊升现场放置在支撑物上的起重机底座、用以架设起重机塔的塔段、安装在起重机底座上的起重机塔提升单元以及可回转悬臂单元。在可回转悬臂单元连接到上部塔段的情况下,塔式起重机配置成通过从下方将塔段彼此堆叠以在可回转悬臂单元下方加长起重机塔来架设起重机塔。起重机塔包括由一系列多个上部塔段构成的上部区段和由一系列多个下部塔段构成的下部区段。每个上部塔段体现为管状梁型塔段。每个下部塔段体现为格构结构型塔段。塔式起重机进一步包括上部稳定器装置和下部稳定器装置,上部稳定器装置和下部稳定器装置均配置成将起重机塔的上部区段水平地连接到外部较高结构,例如风力涡轮机塔架。
61、本发明的第二方面涉及一种自爬升塔式起重机,其配置成在吊升现场布置在支撑物上,其中,塔式起重机包括:
62、-起重机底座,其配置成在吊升现场放置在支撑物上,
63、-起重机塔,其架设在起重机底座上,并且由从下方彼此堆叠的塔段组成,
64、-起重机塔提升单元,其配置成在从下方堆叠塔段的过程中执行提升动作,
65、-可回转悬臂单元,其配置成安装在起重机塔的顶部上,
66、其中,塔式起重机配置成,在可回转悬臂单元连接到上部塔段的情况下,通过从下方将塔段彼此堆叠以在可回转悬臂单元下方加长起重机塔来架设起重机塔,
67、其中,塔式起重机进一步包括至少一个上部稳定器装置,可选地也包括下部稳定器装置,每个稳定器装置均配置成将起重机塔水平地连接到外部较高结构,例如风力涡轮机塔架。
68、根据本发明的第二方面,塔式起重机,例如悬臂单元,设置有吊升装置,该吊升装置配置成沿着起重机塔,例如在根据本发明的第一方面的塔式起重机的实施方案中沿着上部塔段吊升上部稳定器装置。
69、优选地,吊升装置配置为提供恒定的提升力模式,从而能够以恒定的提升力将上部稳定器装置从吊升装置悬挂,以便使得上部稳定器能够在起重机塔延伸时相对于较高外部结构静止,由此支撑上部稳定器的至少一部分重量。
70、例如,上部稳定器吊升装置包括例如安装在悬臂单元上的绞盘,例如具有恒定张力模式。
71、在实施方案中,上部稳定器和可选的下部稳定器配置成接合在风力涡轮机塔架上,例如其中,下部稳定器和/或上部稳定器各自包括配置成环绕塔架的塔架环绕组件。
72、在实施方案中,下部稳定器和/或上部稳定器配置成摩擦地接合于风力涡轮机塔架,例如,塔架环绕组件配置成摩擦地接合于塔架。
73、本发明的第二方面还涉及一种用于架设第二方面的塔式起重机的方法,其中,在通过从下方添加塔段并通过提升单元提升起重机塔而延伸起重机塔期间,上部稳定器吊升装置处于其恒定张力模式,例如,以便有效地将上部稳定器从吊升装置悬挂,同时相对于较高外部结构例如风力涡轮机塔架保持静止,例如,同时摩擦地夹紧风力涡轮机塔架。
74、本发明的第三方面涉及一种自爬升塔式起重机,其配置成在吊升现场布置在支撑物上,其中,塔式起重机包括:
75、-起重机底座,其配置成在吊升现场放置在支撑物上,
76、-起重机塔,其架设在起重机底座上并且由例如从下方彼此堆叠的塔段构成,
77、-起重机塔提升单元,其配置成在例如从下方堆叠塔段的过程中执行提升动作,
78、-可回转悬臂单元,其配置成安装在起重机塔的顶部上,
79、其中,塔式起重机优选配置成,在可回转悬臂单元连接到上部塔段的情况下,通过从下方将塔段彼此堆叠以在可回转悬臂单元下方加长起重机塔来架设起重机塔。
80、根据本发明的第三方面,多个下部塔段体现为伸缩式格构塔段组件,每个组件由外部塔段和内部塔段组成,内部塔段可滑动地安装在外部塔段中的缩回位置和延伸位置之间,
81、其中,内部塔段和外部塔段中每个体现为格构结构型塔段,格构结构型塔段具有高度、具有在每个角部的主弦杆以及在相邻主弦杆之间的撑杆,
82、其中,内部塔段和外部塔段设置有锁定构件,锁定构件配置成将内部塔段锁定在其相对于外部塔段的延伸位置,并且其中,内部塔段设置有连接件,以将内部塔段连接到另一个伸缩式格构塔段组件的外部塔段,并且其中,外部塔段设置有连接件,以将外部塔段连接到另一个伸缩式格构塔段组件的内部塔段。
83、在实施方案中,起重机塔设置有多个适配器构件,适配器构件在其上侧和下侧的一个具有配置成与外部塔段的连接件配合的连接件,并且在其上侧和下侧的另一个具有配置成与内部塔段的连接件配合的连接件。
84、本发明的第三方面还涉及一种用于架设塔式起重机的方法,其中,组件以内部塔段缩回到外部塔段内的构造运输到现场。例如,这种组件配置成在40英尺的平板iso集装箱上运输。例如,在由起重机塔提升单元搬运组件的同时,组件被延伸。
85、本发明的第四方面旨在提供一种更有效的自爬升塔式起重机,特别是考虑到在所述阶段中所需的起重机的吊升位置的稳定支撑的初始阶段和/或稳定支撑的尺寸,该稳定支撑通常称为硬地。
86、本发明的第四方面提供了一种用于在吊升现场将自爬升塔式起重机架设在支撑物上的方法,其中,起重机包括:
87、-起重机底座,其配置成在吊升现场放置在支撑物上,
88、-起重机塔,其架设在起重机底座上,并且由逐个地堆叠的塔段组成,
89、-起重机塔提升单元,其配置成在架设起重机塔的过程中执行提升动作,
90、-可回转悬臂单元,其配置成安装在起重机塔的顶部上,
91、其中,该方法包括布置步骤,其中,组件以其初始状态布置在吊升现场,处于所述初始状态的组件包括:
92、-起重机底座,其在吊升现场放置在支撑物上,
93、-起重机塔提升单元,其枢转地安装到起重机底座并且水平定向,
94、-可回转悬臂单元,其连接到起重机塔提升单元并且水平定向,
95、其中,该方法包括竖立步骤,其中,互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元相对于起重机底座枢转到竖直定向,
96、其中,该方法包括起重机塔组装阶段,其中,在互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元处于所述竖直定向的情况下,通过逐个地堆叠塔段以在悬臂单元下方加长起重机塔来架设起重机塔,其中,起重机塔提升单元执行与塔段的堆叠相关联的提升动作。
97、由于本发明的方法,与所提及的现有技术设计相比,可以更有效地,例如更快地执行初始阶段,和/或可以减小硬地的尺寸。
98、在本发明的实施方案中,可以避免使用(相当大的)辅助起重机。在其他实施方案中,采用辅助起重机,例如移动式伸缩吊臂起重机来架设塔式起重机。
99、例如,优选地,在本发明的任何方面中,塔式起重机配置成在至少100吨的负载下吊升。
100、例如,优选地,在本发明的任何方面,悬臂具有至少10米的长度,例如在12米和18米之间。
101、例如,在本发明的任何方面,吊升缆绳从悬臂的端部的滑轮组件悬垂。
102、在实际实施方案中,在初始状态中的组件进一步包括至少一个由提升单元保持的塔式起重机塔段,其中,可回转悬臂单元经由该至少一个塔式起重机塔段连接到起重机塔提升单元。
103、优选地,至少一个塔式起重机塔段被保持,使得考虑到随后的竖立步骤和在互连的提升单元和悬臂单元以及在竖立过程中加载的其他部件上的力矩负载,悬臂单元在该初始状态下尽可能靠近提升单元。
104、在本发明的任何方面的优选实施方案中,在起重机塔组装阶段,提升单元保持稳定并且连接到起重机底座,其中起重机塔在向上方向上从提升单元伸长。由于在竖立步骤期间提升单元可能承受显著的弯矩负载,所以提升单元的这种固定布置允许提升单元的坚固设计。
105、在本发明的任何方面的实际实施方案中,提升单元包括具有敞开顶部和敞开底部的提升单元框架,用于在架设起重机塔时使起重机塔段从下方向上连续通过提升单元。提升单元进一步包括提升致动器机构,例如包括液压缸和/或绞盘,其配置和操作成执行起重机塔的逐步提升。起重单元进一步包括锁定机构,以在提升过程中的适当时刻锁定起重机塔。
106、在本发明的任何方面的实施方案中,在完成竖立步骤(当存在时)之后,一个或更多个稳定框架构件布置在起重机底座和竖立的提升单元之间。
107、在实施方案中,以初始状态布置在吊升现场的组件进一步包括枢转致动器机构,该枢转致动器机构在竖立步骤配置和操作成使互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元在所述竖直定向上枢转。例如,使用枢转的竖立框架,该框架在一端枢转地安装到起重机底座并且具有自由外端。在竖立框架的自由外端与起重机底座之间设置有绞盘驱动的缆绳牵引机构。框架的外端通过一个或更多个拉伸构件稳固到提升单元,使得在通过牵引机构施加拉力时,互连的提升单元和悬臂单元被竖立。在另一实施方案中,一个或更多个液压缸设置成安装在起重机底座和提升单元之间的枢转致动器机构。
108、在本发明的任何方面的另一实施方案中,辅助起重机用于竖立步骤(当存在时)。例如,竖立步骤是例如如本文所讨论的多阶段,例如两阶段过程。
109、在本发明的任何方面的实施方案中,该方法包括:
110、-使用第一道路车辆来运输起重机底座和起重机塔提升单元,起重机塔提升单元枢转地安装到起重机底座并且朝向吊升现场水平定向,
111、-使用第二道路车辆将水平定向的可回转悬臂单元运输到吊升现场,
112、其中,布置步骤包括操纵第二道路车辆与水平定向的起重机塔提升单元对准,以及将可回转悬臂单元连接到起重机塔提升单元。连接步骤可以包括使用辅助起重机从第二车辆吊升可回转悬臂单元,并在悬臂单元连接到提升单元中的塔段时支撑悬臂单元,优选地,同时悬臂单元的悬臂是水平的,其外端远离起重机的提升单元。
113、在实施方案中,没有使用辅助起重机从第二车辆吊升悬臂单元。相反,悬臂单元通过竖立步骤(例如其第一阶段)从第二车辆卸载,从而与提升单元同步,而不需要对悬臂单元进行中间搬运(例如通过辅助起重机)。
114、在本发明的任何方面,通过第二道路车辆将悬臂单元运输到吊升现场可以允许悬臂单元具有较大的尺寸和/或吊升能力。例如,第二道路车辆具有悬臂单元装载在其上的拖车底盘,例如拖车底盘体现为低平板拖车,在拖车底盘上,悬臂单元在水平定向上装载有悬臂,优选地整个悬臂。例如,悬臂是刚性的、不可伸缩的悬臂,具有至少10米的长度。
115、在本发明的任何方面的优选实施方案中,第一道路车辆形成起重机底座的至少一部分。在方法中,第一道路车辆在吊升现场停放在支撑物例如硬地上,并且用作起重机底座(的一部分)。例如,第一道路车辆具有底盘,例如拖车底盘,例如类似于低平板拖车,其形成起重机底座的至少一部分。例如,第一道路车辆设置有可展开的支撑支柱,以将道路车辆稳定在支撑物上。
116、在本发明的任何方面的实施方案中,第二道路车辆也形成起重机底座的一部分,因此保持在吊升现场。例如,第一道路车辆和第二道路车辆的每个具有底盘,例如拖车底盘,例如低平板拖车底盘,其形成起重机底座的一部分。优选地,布置步骤包括将第一道路车辆和第二道路车辆的底盘机械地互连以形成起重机底座的刚性部件。例如,考虑到互连的提升单元和悬臂单元的竖立,后者允许获得较大且稳定的起重机底座。在本发明的任何方面的另一实施方案中,仅第一道路车辆形成起重机底座的一部分,而第二道路车辆被移开。
117、在本发明的任何方面的实施方案中,可回转悬臂单元包括回转轴承、悬臂、悬臂俯仰机构、绞盘和相关联的吊升缆绳,回转轴承安装在上部悬臂单元结构和连接到起重机塔或起重机塔提升单元的下部悬臂单元结构之间,悬臂围绕悬臂枢转轴枢转地安装到上部悬臂单元结构,悬臂俯仰机构配置成使悬臂俯仰,相关联的吊升缆绳从悬臂上的滑轮组件悬垂。例如,一个或更多个液压缸是悬臂俯仰机构的一部分。
118、优选地,在本发明的任何方面中,当运输到吊升现场时,例如在拖车上,悬臂单元的悬臂基本上是水平的,例如,下部悬臂单元结构朝向道路车辆的后部。
119、在本发明的任何方面的实际实施方案中,在起重机塔组装阶段操作悬臂单元以搬运塔段,例如操作悬臂单元以从道路车辆提升塔段。在本发明的任何方面的另一个实施方案中,辅助起重机用于在该阶段中搬运塔段。
120、在本发明的任何方面的实际实施方案中,第一道路车辆设置有塔段搬运装置,塔段搬运装置可以在竖直定向的提升单元下方的第一位置和远离第一位置的第二位置之间移动。在实施方案中,新的塔段在第二位置竖直地放置在塔段搬运装置上,然后通过塔段搬运装置移动到第一位置。在第一位置,新的塔段连接到起重机塔的已经组装的部分。然后,操作提升单元以执行提升动作,其中提升起重机塔和悬臂单元,使得可在起重机塔下方堆叠另一新的塔段。重复该过程,直到起重机塔足够高。
121、本发明的第四方面还涉及一种自爬升塔式起重机,其配置成在吊升现场布置在支撑物上,其中,塔式起重机包括:
122、-起重机底座,其配置成在吊升现场放置在支撑物上,
123、-起重机塔,其架设在起重机底座上并且由逐个地堆叠在另一个上的塔段组成,
124、-起重机塔提升单元,其配置成在架设起重机塔的过程中执行提升动作,
125、-可回转悬臂单元,其配置成安装在起重机塔的顶部上,
126、其中,起重机底座、起重机塔提升单元和可回转悬臂单元配置成在其初始状态下组合成布置在吊升现场的组件,组件在所述初始状态下包括:
127、-起重机底座,其在吊升现场放置在支撑物上,
128、-起重机塔提升单元,其枢转地安装到起重机底座并且水平定向,
129、-可回转悬臂单元,其连接到起重机塔提升单元并且水平定向,
130、其中,在竖立步骤,互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元相对于起重机底座枢转到竖直定向,
131、并且其中,起重机配置成,在互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元处于所述竖直定向的情况下,通过将塔段逐个地堆叠在另一个上以在悬臂单元下方加长起重机塔来架设起重机塔,其中,起重机塔提升单元配置成执行与塔段的堆叠相关联的提升动作。
132、在实施方案中,在初始状态下布置在吊升现场的组件进一步包括枢转致动器机构,枢转致动器机构在竖立步骤配置成使互连的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元枢转到竖直定向。在另一实施方案中,使用辅助起重机来竖立该组件。
133、在本发明的任何方面的实施方案中,塔式起重机包括:
134、-第一道路车辆,其配置成将起重机底座和起重机塔提升单元运输到提升现场,其中,提升单元枢转地安装到起重机底座并且在第一道路车辆上水平定向,
135、-第二道路车辆,其配置成将可回转悬臂单元运输到吊升现场,其中,悬臂单元在第二道路车辆上水平定向,
136、并且其中,第二道路车辆能够与水平定向的起重机塔提升单元和可回转悬臂单元对准地被操纵,并且然后能够连接到起重机塔提升单元。
137、在本发明的任何方面的实施方案中,第一道路车辆形成起重机底座的至少一部分,例如,第一道路车辆具有底盘,例如拖车底盘,底盘形成起重机底座的至少一部分。
138、在本发明的任何方面的实施方案中,第二道路车辆也形成起重机底座的一部分,例如,第一道路车辆和第二道路车辆的每个具有底盘,例如拖车底盘,底盘形成起重机底座的一部分,其中,优选地,第一道路车辆和第二道路车辆的底盘可以机械互连以形成起重机底座的刚性部件。
139、在本发明的任何方面的实施方案中,可回转悬臂单元包括回转轴承、悬臂、悬臂俯仰机构、绞盘和相关联的吊升缆绳,可回转轴承安装在上部悬臂单元结构和连接到起重机塔或起重机塔提升单元的下部悬臂单元结构之间,悬臂围绕悬臂枢转轴枢转地安装到上部悬臂单元结构,悬臂俯仰机构配置成使悬臂俯仰,相关联的吊升缆绳从悬臂上的滑轮组件悬垂。
140、本发明还涉及风力涡轮机的组装,其中使用根据如本文所讨论的任一个或更多个方面的方法和/或塔式起重机。例如,风力涡轮机的塔架由塔架部分组装而成,塔架部分使用塔式起重机堆叠在彼此的顶部上。例如,在放置塔架部分之后,起重机塔延伸,因此起重机与风力涡轮机塔架一起增长。
141、本发明还涉及一种用于安装或拆卸风力涡轮机部件的方法,风力涡轮机部件例如是转子叶片、机舱部件等,其中使用根据如本文所讨论的任一个或更多个方面的方法和/或塔式起重机。例如,机舱由多个部件组成,以便保持在塔式起重机的吊升能力范围内。例如,叶毂部分和发电机部分由塔式起重机作为单独负载进行吊升,例如,另一单独部分形成机舱的壳体。
142、本发明还涉及根据如本文所讨论的任一或多个方面的塔式起重机,其中,初始是在没有如所讨论的提升单元和悬臂单元同步枢转的情况下完成的。
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