塔結(jié)構(gòu)和組裝方法
【專利摘要】本文描述一種模塊塔結(jié)構(gòu)。所述模塊塔使用具成本效益的有效設(shè)計(jì)，其減少了風(fēng)力渦輪的塔結(jié)構(gòu)所需的鋼量。所述模塊塔由區(qū)段構(gòu)造。所述區(qū)段由面板構(gòu)造。所述面板包括彎曲或弓形形狀。所述面板包括垂直邊緣和水平邊緣。垂直連接件在所述面板的垂直邊緣連接或固定所述面板且形成所述區(qū)段。所述區(qū)段具有大體圓形形狀。所述垂直連接件包括位于相鄰面板之間的縫隙或間隙上方的內(nèi)部垂直摩擦板以及位于相鄰面板之間的縫隙或間隙上方的外部垂直摩擦板。
【專利說明】塔結(jié)構(gòu)和組裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模塊塔和一種構(gòu)造模塊塔的方法。
[0002]發(fā)明背景
先前已經(jīng)嘗試在構(gòu)造模塊塔時(shí)使用凸緣連接件或承載栓來將塔部分固定在一起，然而，所述凸緣連接件和承載栓遭受老化且會(huì)可能失效。用于風(fēng)力渦輪的塔因渦輪旋轉(zhuǎn)而遭受幾乎恒定的力，其會(huì)使凸緣連接件或承載栓連接件損壞。另外，大型焊接件上的凸緣連接件是昂貴的且難以制造。凸緣連接件的制造公差難以令人滿意且導(dǎo)致有限的商業(yè)實(shí)用性。
[0003]在構(gòu)造模塊塔時(shí)的其它先前嘗試已經(jīng)涉及使用由金屬制成的格構(gòu)塔。然而，這種格構(gòu)塔遭受許多缺點(diǎn)，包括用于塔安裝和維護(hù)的巨大勞動(dòng)成本。格構(gòu)塔還需要過多空間區(qū)域用于格構(gòu)塔的基底或地面部分。格構(gòu)塔還易于吸引鳥類和其它野生生物，這是因?yàn)楦駱?gòu)塔具有大體敞開構(gòu)造，其為鳥類和動(dòng)物提供了棲息地。另外，格構(gòu)塔不為技術(shù)員提供封閉的工作空間。格構(gòu)塔還需要在檢查格構(gòu)塔構(gòu)造中使用的栓的緊密度方面進(jìn)行持續(xù)維修。
[0004]其它塔已經(jīng)涉及在構(gòu)造中使用混凝土板。然而，這種混凝土塔過重而不可行。
[0005]2008年10月8日提交的美國專利申請(qǐng)第12/247,551號(hào)以引用方式并入本文。
發(fā)明概要
[0006]本文描述了模塊塔結(jié)構(gòu)。模塊塔使用具成本效益的有效設(shè)計(jì)，其減少了風(fēng)力渦輪的塔結(jié)構(gòu)所需的鋼量。模塊塔由區(qū)段構(gòu)造。區(qū)段由面板構(gòu)造。
[0007]模塊塔結(jié)構(gòu)包括多個(gè)區(qū)段，其中所述區(qū)段包括多個(gè)面板。面板包括彎曲或弓形形狀。面板包括垂直邊緣和水平邊緣。垂直連接件在面板的垂直邊緣連接或固定面板且形成區(qū)段。區(qū)段具有大體圓形形狀。垂直連接件包括位于相鄰面板之間的縫隙上方的內(nèi)部垂直摩擦板以及位于相鄰面板之間的縫隙上方的外部垂直摩擦板。垂直連接件在面板的水平邊緣連接或固定區(qū)段。水平連接件包括覆蓋相鄰區(qū)段之間縫隙的內(nèi)部摩擦板和覆蓋相鄰區(qū)段之間縫隙的外部摩擦板。
[0008]本文描述的模塊塔和構(gòu)造模塊塔的方法提供了許多優(yōu)點(diǎn)。模塊塔可從塔結(jié)構(gòu)的內(nèi)部組裝和維修。這樣，在組裝和維修期間技術(shù)員受到塔結(jié)構(gòu)的保護(hù)，因此提供了更安全的工作環(huán)境。另外，維修不需要外部梯子或其它機(jī)械升降設(shè)備。模塊塔的組件較不昂貴且較容易制造和/或?qū)崿F(xiàn)。組件所需的公差更易于令人滿意。模塊塔的組件尺寸降低了運(yùn)輸成本，這是因?yàn)榭墒褂脴?biāo)準(zhǔn)長途貨車而無需護(hù)衛(wèi)或特殊許可。模塊塔的設(shè)計(jì)提供了更好的疲勞特性，使得更有效地使用鋼和其它金屬。因?yàn)榕c常規(guī)塔比較改進(jìn)了疲勞特性，所以在本文描述的模塊塔的設(shè)計(jì)中可使用更少鋼和金屬。與常規(guī)塔比較，本文描述的模塊塔設(shè)計(jì)所需的更少鋼和金屬節(jié)省了成本。
[0009]附圖簡述
圖1是模塊塔結(jié)構(gòu)的視圖。
[0010]圖2是模塊塔的組裝地點(diǎn)的平面圖。
[0011]圖3到圖9示出了面板的運(yùn)輸和區(qū)段中的一個(gè)的組裝。
[0012]圖10示出了面板的視圖。
[0013]圖11示出了將面板連接或固定在一起的垂直連接件的第一實(shí)施方案的分解圖。
[0014]圖12示出了將面板連接或固定在一起的垂直連接件的第二實(shí)施方案的截面圖。
[0015]圖13示出將面板連接或固定在一起的垂直連接件的第二實(shí)施方案的分解圖。
[0016]圖14示出了外部垂直摩擦板和內(nèi)部垂直摩擦板。
[0017]圖15示出了水平連接件的俯視圖。
[0018]圖16示出了水平連接件的截面圖。
[0019]圖17示出了蓋板到水平連接件的附接的細(xì)節(jié)圖。
[0020]圖18(a)示出了水平連接件的摩擦板的側(cè)視圖。
[0021]圖18(b)示出了水平連接件的摩擦板的俯視圖。
[0022]圖19示出了扣件包的透視圖。
[0023]圖20示出了扣件包的分解圖。
[0024]圖21示出了扣件包的透視圖，其中定位蓋從扣件盤移除。
[0025]圖22示出了扣件包的截面圖。
[0026]圖23示出了扣件包的另一截面圖。
[0027]圖24示出了扣件盤的俯視圖。
[0028]圖25示出了扣件盤的側(cè)視圖。
[0029]圖26示出了定位蓋的透視圖。
[0030]圖27示出了扣件包和扣件盤的視圖。
[0031]圖28示出了扣件包和扣件盤的視圖。
[0032]圖29示出了組裝在塔上的扣件包和扣件盤的透視圖。
[0033]優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述
本文描述了模塊塔結(jié)構(gòu)和組裝模塊塔結(jié)構(gòu)的方法。模塊塔結(jié)構(gòu)包括多個(gè)面板，其在構(gòu)造或組裝地點(diǎn)組裝成多個(gè)區(qū)段來形成塔結(jié)構(gòu)。面板之間的垂直連接件將面板固定或連接在一起以便形成每個(gè)區(qū)段。區(qū)段堆疊在彼此之上且扣緊或固定在一起來形成模塊塔。區(qū)段之間的水平連接件將區(qū)段扣緊或連接在一起。
[0034]塔可用以支撐風(fēng)力渦輪用于發(fā)電。二兆瓦特到五兆瓦特渦輪或其它渦輪可定位在塔結(jié)構(gòu)上。雖然塔充分適于支撐風(fēng)力渦輪，但模塊塔結(jié)構(gòu)可用于其它目的，舉例來說，例如支撐通信設(shè)備、電力電線等。
[0035]面板通常由低碳鋼或其它金屬合金制成。等級(jí)50鋼是一種適用于面板的鋼。面板一般具有彎曲或弓形形狀使得多個(gè)面板可結(jié)合來形成區(qū)段。區(qū)段具有大體圓形外徑。額外面板還結(jié)合來形成堆疊且扣緊或固定在第一區(qū)段上的額外區(qū)段。多個(gè)區(qū)段用來形成模塊塔結(jié)構(gòu)。
[0036]面板可經(jīng)由常規(guī)長途貨車運(yùn)輸?shù)焦ぷ鞯攸c(diǎn)。優(yōu)選地，面板的寬度不大于約12英尺使得常規(guī)長途貨車可用來將面板運(yùn)送到工作地點(diǎn)而無需護(hù)衛(wèi)。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)長途貨車運(yùn)輸可用來將面板運(yùn)送到工作地點(diǎn)，所以與需要使用專用貨車、貨車護(hù)衛(wèi)以及運(yùn)輸?shù)奶囟ㄔS可的其它塔比較，通過使用本文描述的模塊塔結(jié)構(gòu)和方法實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸成本的顯著節(jié)省。
[0037]本文描述的模塊塔結(jié)構(gòu)提供了超過目前典型建筑高度80米的具成本效益的塔。模塊塔結(jié)構(gòu)可在80米水平面上操作。一般來說，渦輪定位在塔頂越高，渦輪中可用于發(fā)電的風(fēng)力就越多。在較高處，隨著地面對(duì)風(fēng)力產(chǎn)生的紊亂效果減弱，較沒有紊流。風(fēng)力渦輪可在這些較高處更有效地操作且具有更大輸出。使用較高塔將允許風(fēng)力電在目前用常規(guī)塔結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電不經(jīng)濟(jì)可行的更多地方投入使用。本文描述的模塊塔滿足了風(fēng)力渦輪制造商對(duì)目前塔設(shè)計(jì)無法滿足的用于大型渦輪(2兆瓦特和以上)的具成本效益的塔的需求。
[0038]現(xiàn)將參考附圖描述模塊塔和構(gòu)造模塊塔的方法。圖1中示出了完全組裝的模塊塔100。模塊塔100示出為支撐風(fēng)力渦輪10。圖2中示出了用于模塊塔100的組裝地點(diǎn)的平面圖。圖3到圖9中示出了模塊塔100的組裝過程。
[0039]貨車載著一個(gè)或多個(gè)面板50到達(dá)構(gòu)造地點(diǎn)。面板50包括框架部件70，其在工廠或其它組裝/分配中心預(yù)先附接到面板50?？蚣懿考?0附接到面板50的外表面。
[0040]以航運(yùn)包裹55提供面板50來易于裝載、運(yùn)輸、卸載和組裝。航運(yùn)包裹55包括兩個(gè)或多個(gè)面板50。航運(yùn)包裹55包括呈堆疊構(gòu)造的面板50?？蚣懿考?0有助于將面板50堆疊到航運(yùn)包裹55中。航運(yùn)包裹55還提供用于兩點(diǎn)式裝卸。
[0041]圖2中的模塊塔100的組裝地點(diǎn)的平面圖示出了包裹55。面板50由起重機(jī)20從包裹55移除。起重機(jī)20將面板50定位到部分構(gòu)造的現(xiàn)場組裝夾具80中，面板50在此處組裝成區(qū)段90。圖9示出了完成的區(qū)段90。起重機(jī)20將區(qū)段90定位在塔結(jié)構(gòu)100的地基35上。
[0042]框架部件70有助于將面板50組裝成區(qū)段90。起重機(jī)20或其它升降機(jī)可抓握框架部件70以便移動(dòng)面板50。這樣，起重機(jī)20不直接接觸面板50且在區(qū)段90的構(gòu)造和組裝期間可減少對(duì)面板50的損壞。在構(gòu)造區(qū)段90之后，框架部件70從區(qū)段90移除且返回到工廠重新用于其它面板50。
[0043]面板50被定位在現(xiàn)場組裝夾具80中，其在當(dāng)面板50組裝成塔結(jié)構(gòu)100的區(qū)段90時(shí)經(jīng)由框架部件70為面板50提供支撐。現(xiàn)場組裝夾具80包括地面支撐翼110。地面支撐翼110為現(xiàn)場組裝夾具80的基底組件提供支撐。地面支撐翼110連接或附接到框架部件70以有助于在當(dāng)面板50形成為區(qū)段90時(shí)定位面板50。當(dāng)面板50在區(qū)段90的組裝期間組裝到現(xiàn)場組裝夾具80上時(shí)，上支撐翼120被添加到框架部件70以便有助于完成區(qū)段90。上支撐翼120在區(qū)段90的形成期間還接收另一框架部件70。這樣，框架部件70、地面支撐翼110和上支撐翼120形成夾具總成80。
[0044]面板50經(jīng)由垂直連接件200在現(xiàn)場組裝夾具80中組裝在一起。在完成區(qū)段90之后，起重機(jī)將區(qū)段90升高到塔結(jié)構(gòu)100的地基35上或先前完成的區(qū)段90上。多個(gè)區(qū)段90堆疊在彼此之上且經(jīng)由水平連接件400扣緊或固定在一起。隨著區(qū)段90建造到塔結(jié)構(gòu)100的頂部，區(qū)段90的直徑大體逐漸變小。
[0045]面板50通常具有彎曲或弓形形狀，且這樣多個(gè)面板50形成大體圓形區(qū)段90。參考圖10，面板50具有垂直邊緣54，其在區(qū)段90的組裝期間與相鄰面板50的垂直邊緣54結(jié)合。面板50具有頂部和底部水平邊緣60，其形成區(qū)段90的頂部邊緣和底部邊緣。如本文描述，面板50的某些部分可具有接近垂直邊緣54的平面區(qū)段以利于連接到相鄰面板50。
[0046]面板50的長度至多達(dá)約50英尺且寬度小于約12英尺。如果需要，面板50可構(gòu)造成更長的長度。舉例來說，約18到約20的面板50可用于構(gòu)造80米的塔結(jié)構(gòu)100，而約32到約36的面板50可用于構(gòu)造100米高的塔結(jié)構(gòu)100。用于任何給定塔設(shè)計(jì)的面板50的精確數(shù)目取決于個(gè)別塔應(yīng)用的特定工程和制造要求。對(duì)于典型的80米塔結(jié)構(gòu)100來說，面板50形成為堆疊在彼此頂部上且結(jié)合來形成塔結(jié)構(gòu)100的約五個(gè)區(qū)段90，而約七個(gè)區(qū)段90堆疊在彼此頂部上且結(jié)合來形成100米塔。額外區(qū)段90 (例如八個(gè)到十二個(gè)區(qū)段90)和額外面板50可用來增大塔結(jié)構(gòu)100的直徑和/或塔結(jié)構(gòu)100的高度。更低塔結(jié)構(gòu)100中還可使用更少區(qū)段90和更少面板50。
[0047]面板50具有約3/8英寸到約I 1/2英寸的厚度。面板50的厚度將取決于塔結(jié)構(gòu)100的預(yù)期高度以及塔結(jié)構(gòu)100中面板50的垂直位置來改變。
[0048]當(dāng)面板50組裝到現(xiàn)場夾具總成80中時(shí)，垂直連接件200固定相鄰面板50。圖11中示出了如垂直連接件200的垂直連接件的第一實(shí)施方案。垂直連接件200覆蓋相鄰面板50的垂直邊緣54之間的縫隙160且以摩擦或滑動(dòng)臨界連接來固定相鄰面板50的垂直邊緣54。
[0049]面板50包括沿著面板50的垂直邊緣54穿過其鉆取的多個(gè)孔40。面板50可在垂直邊緣50處形成不彎曲或平面部分以便接收垂直連接件200。螺紋螺栓210穿過孔40使得螺紋螺栓210的第一端212在面板50的內(nèi)側(cè)上且螺紋螺栓210的第二端214在面板50的外側(cè)上在面板50的外側(cè)上。凸緣螺母220接收已經(jīng)穿過外部垂直摩擦板230的螺紋螺栓210。螺紋螺栓210接收內(nèi)部垂直摩擦板231上方面板50內(nèi)側(cè)上的凸緣螺母220。面板50內(nèi)側(cè)上的凸緣螺母220可由常規(guī)的重型六角螺母替代。
[0050]垂直摩擦板230和231包括對(duì)應(yīng)于面板50中孔40且安裝在面板50內(nèi)側(cè)和外側(cè)上的螺紋螺栓210上的多個(gè)孔232。在面板50的內(nèi)側(cè)上，凸緣螺母220或重型六角螺母牢固地緊固到內(nèi)部垂直摩擦板231頂部上的螺紋螺栓210。在面板50的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上，垂直摩擦板230和231定位在相鄰面板50之間的縫隙160上方。垂直摩擦板230和231覆蓋縫隙160。接著，在面板50的外側(cè)上，支撐板240放置在螺紋螺栓210上方。接著，包括接收螺紋螺栓220的多個(gè)開口 251的盤板250放置在支撐板240上?；装?50經(jīng)由螺絲釘252固定到支撐板240。
[0051]抗旋轉(zhuǎn)螺母突片255放置在面板50外側(cè)上的凸緣螺母220上方。抗旋轉(zhuǎn)螺母突片255防止旋緊的凸緣螺母220在組裝期間當(dāng)抗旋轉(zhuǎn)螺母突片255的延伸端260接觸相鄰?fù)咕壜菽?20時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。抗旋轉(zhuǎn)螺母突片255包括安裝在凸緣螺母220上方或與其接合的開口 266?？剐D(zhuǎn)螺母突片255的底面262抵靠盤板250的頂面254支撐。凸緣螺母220可具有接收按扣環(huán)270的凹槽222。按扣環(huán)270可包括塑料墊圈或?qū)⒖剐D(zhuǎn)螺母突片255推動(dòng)或保持在凸緣螺母220上的其它按扣配件。
[0052]蓋板280經(jīng)由螺絲釘252或其它扣件附接到盤板250。蓋板280保護(hù)凸緣螺母220和抗旋轉(zhuǎn)螺母突片255使其免受元件影響。蓋板280還為完成的塔結(jié)構(gòu)100提供了改進(jìn)的審美外觀。垂直連接件200的功能不需要蓋板280。
[0053]垂直連接件200在相鄰面板50之間的縫隙160的整個(gè)長度上延伸。在安裝期間，垂直連接件200的外部可部分安裝在若干個(gè)面板50上，而垂直連接件200的內(nèi)部可安裝在其它面板50上。某些面板50可在其兩個(gè)垂直邊緣54上接收垂直連接件200的外部。這樣，按照慣例且經(jīng)濟(jì)上來說，大量組裝勞動(dòng)在工廠中實(shí)施。
[0054]圖12和圖13中示出了垂直連接件的另一實(shí)施方案是垂直連接件201。垂直連接件201也在相鄰面板50之間形成滑動(dòng)臨界或摩擦連接。
[0055]垂直連接件201使用止擋板300。止擋板300包括安裝在面板50外側(cè)上的凸緣螺母220上方或接合凸緣螺母220且固定凸緣螺母220防止其旋轉(zhuǎn)的開口 310。類似于垂直連接件200，內(nèi)部摩擦板231和外部摩擦板230覆蓋面板50的縫隙160?？剐D(zhuǎn)螺母突片255定位在外部摩擦板230與止擋板300之間的凸緣螺母220上。止擋板300和外部摩擦板230防止抗旋轉(zhuǎn)螺母突片255在組裝期間從垂直連接件201脫落。蓋板281附接到止擋板 300。
[0056]圖14中示出了內(nèi)部和外部垂直摩擦板231和230。垂直摩擦板230和231提供覆蓋縫隙160的線性部件。垂直摩擦板230和231由鋼或其它剛性金屬和金屬合金制成。垂直摩擦板230包括多個(gè)孔232，其相對(duì)布置使得相對(duì)布置孔232中的第一組234用于連接到第一面板50且相對(duì)布置孔232中的第二組236用于連接到第二面板50。孔232對(duì)應(yīng)于面板50的垂直邊緣54中的孔40。在示出的實(shí)施方案中，第一組孔234形成與一列第二組236孔232相對(duì)的一列孔232。
[0057]垂直摩擦板230和231的某些區(qū)段具有切口區(qū)域238，其容許垂直摩擦板230安裝在預(yù)先安裝的螺栓210上方。切口區(qū)域238填充有墊圈突片239。另外，鞍板320放置在外摩擦板230上方接近于切口區(qū)域238來提供所需支撐。
[0058]現(xiàn)將描述水平連接件400。圖15至圖17中示出了水平連接件400。水平連接件400將第一區(qū)段90連接或固定到第一區(qū)段90上方或下方的相鄰區(qū)段90。水平連接件400在相鄰區(qū)段90之間形成滑動(dòng)臨界或摩擦連接。第一較低區(qū)段90通常連接或固定到放置在第一較低區(qū)段90頂部的第二區(qū)段90，這發(fā)生在第三較高區(qū)段90放置在第二區(qū)段90上之前。多個(gè)區(qū)段90產(chǎn)生塔結(jié)構(gòu)100的高度。
[0059]內(nèi)部摩擦板410覆蓋相鄰區(qū)段90之間的縫隙415的內(nèi)側(cè)，而外部摩擦板420覆蓋相鄰區(qū)段90之間的縫隙415的外側(cè)。內(nèi)部摩擦板410和外部摩擦板420兩者都具有彎曲形狀來對(duì)應(yīng)于區(qū)段90的彎曲表面，其具有大體圓形形狀。內(nèi)部和外部摩擦板410和420由鋼或其它剛性金屬或金屬合金制成。
[0060]內(nèi)部摩擦板410和外部摩擦板420包括第一組433多個(gè)孔435和第二組436多個(gè)孔437。舉例來說，第一組433多個(gè)孔435用于附接到上區(qū)段90，且第二組436多個(gè)孔437用于連接到下區(qū)段90。內(nèi)部摩擦板410的實(shí)心區(qū)域412覆蓋縫隙415的內(nèi)側(cè)。外部摩擦板420的實(shí)心區(qū)域422覆蓋縫隙415的外側(cè)。實(shí)心區(qū)域412和422使第一組433多個(gè)孔435與第二組436多個(gè)孔437分離。
[0061]螺紋螺栓210穿過面板50的水平邊緣60中的孔45。螺紋螺栓210的第一端212在區(qū)段90的內(nèi)側(cè)上，且螺紋螺栓210的第二端214在區(qū)段90的外側(cè)上。螺紋螺栓210的第一端212接收內(nèi)部摩擦板410上方的區(qū)段90內(nèi)部上的凸緣螺母220。墊圈428可用在凸緣螺母220與內(nèi)部摩擦板410之間。
[0062]在區(qū)段90的外側(cè)上，螺栓210的第二端214固定到額外凸緣螺母220。抗旋轉(zhuǎn)螺母突片255放置在凸緣螺母220上方。接著，止擋板450放置在凸緣螺母220上方來防止凸緣螺母220脫落。止擋板450包括多個(gè)開口 452，其安裝在凸緣螺母220上方或接合凸緣螺母220。蓋板460附接到止擋板450來為水平連接件第400號(hào)提供保護(hù)，以及提供更合意的外觀。
[0063]垂直連接件200和201以及水平連接件400在相鄰面板50以及相鄰區(qū)段90之間提供滑動(dòng)臨界或摩擦連接。垂直連接件200和201的內(nèi)部摩擦板231和外部摩擦板230的按壓以及水平連接件400的內(nèi)部摩擦板410和外部摩擦板420的按壓將負(fù)載傳送通過面板50和區(qū)段90。本質(zhì)上，當(dāng)完全組裝的垂直連接件200和水平連接件400時(shí)會(huì)導(dǎo)致一件式塔結(jié)構(gòu)100。塔結(jié)構(gòu)100和渦輪的負(fù)載不被傳送通過螺紋螺栓210。來自塔結(jié)構(gòu)100和渦輪的負(fù)載通過各個(gè)摩擦板230、231、410和420從上區(qū)段90的面板50傳送到下區(qū)段90的面板50。與其它常規(guī)管狀鋼塔設(shè)計(jì)比較，這個(gè)滑動(dòng)臨界或摩擦連接對(duì)塔結(jié)構(gòu)100的個(gè)別組件造成極大減少的疲勞度。因這些連接造成的減少的疲勞特性容許在總塔設(shè)計(jì)中更有效且因此更經(jīng)濟(jì)地使用材料。
[0064]重要的是，螺紋螺栓210使用兩個(gè)凸緣螺母220或在外側(cè)上的一個(gè)凸緣螺母220或在內(nèi)側(cè)上的一個(gè)重型六角螺母。這樣，當(dāng)凸緣螺母220或重型六角螺母旋緊到螺紋螺栓210的第一和第二端212和214時(shí)，幾乎沒有或沒有旋轉(zhuǎn)力負(fù)載在螺紋螺栓210上。使用兩個(gè)凸緣螺母220是超過使用栓和單一螺母的常規(guī)配置的改進(jìn)之處，這是由于旋轉(zhuǎn)力或負(fù)載被施加到趨向于需要松弛到非扭轉(zhuǎn)狀態(tài)的栓上。
[0065]如上描述，以航運(yùn)包裹55提供面板50來易于裝載、運(yùn)輸、卸載和組裝。航運(yùn)包裹55容易使用兩點(diǎn)式升降配置來裝卸?？蚣懿考?0有助于將面板50堆疊到航運(yùn)包裹55中。
[0066]框架部件70還有助于區(qū)段90中面板50的組裝?？蚣懿考?0形成現(xiàn)場組裝夾具80的主要部分，因?yàn)榭蚣懿考?0連接到地面支撐翼110和上支撐翼120。此外，框架部件70從完成的區(qū)段90移除且返回到工廠重新用于另外面板50。
[0067]圖19至圖29中示出了扣件包500?？奂?00可用于將本文描述的面板50和區(qū)段90扣在一起，以及連接其它機(jī)械結(jié)構(gòu)的縫隙。如圖29中所示，扣件包500可用于形成水平連接件401和垂直連接件202?？奂?00可用于模塊塔100的內(nèi)側(cè)和外側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè)上?？奂?00可與垂直摩擦板230和231以及與水平摩擦板410和420連用。
[0068]扣件包500通常包括扣件盤510、抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600和定位蓋700?？奂?00附接或連接到螺紋螺栓210，螺紋螺栓210連接面板50的垂直邊緣54或區(qū)段90的水平邊緣60?？剐D(zhuǎn)螺母突片600防止凸緣螺母220在當(dāng)螺紋螺栓210的相對(duì)端上的凸緣螺母220旋緊時(shí)旋轉(zhuǎn)。定位蓋700將抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600和凸緣螺母220固定在扣件盤510中的位置，使得凸緣螺母220對(duì)齊來接收螺紋螺栓210。
[0069]現(xiàn)將參考圖19至圖21詳細(xì)地描述扣件盤510?？奂P510界定接收凸緣螺母220和抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600的內(nèi)部515?？奂P510包括與第二端壁540相對(duì)的第一端壁530?？奂P510還包括與第二側(cè)壁560相對(duì)的第一側(cè)壁550。第一端壁530、第二端壁540、第一側(cè)壁550和第二側(cè)壁560的組合通常形成矩形或盒狀結(jié)構(gòu)來接收凸緣螺母220和抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600。定位蓋700罩蓋扣件盤510的頂部開口。
[0070]扣件盤510還包括底壁520。底壁520包括多個(gè)扣件開口 526。螺紋螺栓210通過扣件開口 526穿入扣件盤510中。底壁520還包括頂面522和背面524。背面524可抵靠面板50表面、區(qū)段90表面、本文描述的各個(gè)摩擦板中的任何一個(gè)或與結(jié)合處或連接處有關(guān)的其它表面放置。
[0071]扣件盤510的第一端壁530包括界定開口 534的凸緣部分532。同樣地，扣件盤510的第二端壁540包括界定開口 544的凸緣部分542。開口 534和544用來與定位蓋700連接。舉例來說，扣件可穿過開口 534和544和定位蓋700而使定位蓋700與扣件盤510機(jī)械地結(jié)合。
[0072]第一側(cè)壁550包括鉤住部件接收部分552。同樣地，第二側(cè)壁560包括鉤住部件接收部分562。鉤住部件接收部分532和562可包括容許扣件盤510與定位蓋700連接或接合的各種狹槽、開口、棘爪、凹槽、凸緣等中的任何一種。如圖26中所示，定位蓋700包括鉤住部件730，其與鉤住部件接收部分552和562接合或連接。這種接合或連接容許定位蓋700按扣安裝到扣件盤510，其將凸緣螺母220固定在適當(dāng)位置來接收螺紋螺栓210。
[0073]參考圖20，凸緣螺母220包括螺母部分226和墊圈部分227。凸緣螺母220可以是常規(guī)的商業(yè)可購得凸緣螺母。墊圈部分227具有比螺母部分226更大的直徑。螺母部分226包括常規(guī)的六角形設(shè)計(jì)。當(dāng)被定位時(shí)，凸緣螺母220的墊圈部分227抵靠扣件盤510底壁520的頂面522齊平。當(dāng)將扣件包500扣緊到螺紋螺栓210時(shí)，螺紋螺栓210的第一端212穿過扣件開口 526進(jìn)入扣件盤510內(nèi)部515中。凸緣螺母220螺紋接合到螺紋螺栓210的第一端212。額外的螺紋螺栓210穿過扣件開口 526進(jìn)入扣件盤510內(nèi)部515中。額外的凸緣螺母220螺紋接合到這些螺紋螺栓210。
[0074]如圖20中所示，抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600放置在凸緣螺母220的螺母部分526上方?？剐D(zhuǎn)螺母突片600將凸緣螺母220鎖定在適當(dāng)位置。這樣，在當(dāng)另一凸緣螺母220旋緊在螺紋螺栓210的相對(duì)端上時(shí)，抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600防止凸緣螺母220松開且使凸緣螺母220保持穩(wěn)定。
[0075]圖20中示出了抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600?？剐D(zhuǎn)螺母突片600可包括全高螺母開口610和部分螺母開口 620。全高螺母開口 610接合第一凸緣螺母220的螺母部分226。部分螺母開口 620接合第二或相鄰?fù)咕壜菽?20來防止第一凸緣螺母220旋轉(zhuǎn)。部分螺母開口620抵靠第二凸緣螺母220支撐來防止第一凸緣螺母220旋轉(zhuǎn)。
[0076]全高螺母開口 610與部分螺母開口 620相對(duì)定位。中間部分630整體式結(jié)合全高螺母開口 610和部分螺母開口 620?？剐D(zhuǎn)螺母突片600包括底面640和頂面650。底面640和頂面650包括大體平面或平坦表面。如圖26中所示，第一抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600平行于扣件盤510頂面522放置，即，抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600的底面640抵靠頂面522平行放置。
[0077]部分螺母開口 620可包括摩擦地或定位地接合凸緣螺母220的螺母部分226的半圓形、半月形或其它形狀。半圓形或半月形形狀容許部分螺母開口 622適合螺母部分226而不必使螺母部分226與部分螺母開口 620完全或精確地對(duì)齊。如果部分螺母開口 620是六角形形狀的一半，那么部分螺母開口 620必須與螺母部分226精確地對(duì)齊來接合螺母部分226。然而，通過使部分螺母開口 620包括半月形或半圓形形狀，實(shí)現(xiàn)了更大的撓性。
[0078]如圖20中所示，扣件盤510包括三個(gè)扣件開口 526。這樣，扣件盤510可接收通過三個(gè)凸緣螺母220和三個(gè)抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600接合的三個(gè)螺紋螺栓210。在其它方面，扣件盤510可包括兩個(gè)到六個(gè)扣件開口 526、兩個(gè)到六個(gè)凸緣螺母220以及兩個(gè)到六個(gè)螺紋螺栓210。
[0079]如圖21中所示，第一抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600用其全高螺母開口 610接合第一凸緣螺母220。第一抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600的部分螺母開口 620接合第二凸緣螺母220。第二抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600將其全高螺母開口 610接合到第二凸緣螺母220，且第二抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600的部分螺母開口 620接合第三凸緣螺母220。第三旋轉(zhuǎn)螺母突片600將其全高螺母開口 610接合到第三凸緣螺母220，且第三抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600的部分螺母開口 620接合到第二凸緣螺母220。這樣，第一和第三抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600的部分螺母開口 620接合第二凸緣螺母220。這建立了互鎖系統(tǒng)來使凸緣螺母220維持在適當(dāng)?shù)男o位置。
[0080]如圖21中所示，扣件盤510接收定位蓋700。定位蓋700將凸緣螺母220和抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600定位在正確位置使得扣件包500可完全組裝且接著定位在面板50、區(qū)段90或摩擦板上來接收螺紋螺栓210。這樣，扣件包500可在商店或工廠完全組裝且呈完全組裝位置被帶到現(xiàn)場。這減少了現(xiàn)場安裝勞動(dòng)。
[0081]定位蓋700包括封閉扣件包500的頂壁750。頂壁750包括多個(gè)螺母開口 710。定位蓋700界定部分或完全容納凸緣螺母220的內(nèi)部740。頂壁750包括頂面752和下面754。
[0082]多個(gè)圓筒形部件760從頂壁750的下面754朝向扣件盤510的底壁520延伸。圓筒形部件760包括界定接收凸緣螺母220的凹部764的壁762。凹部764的內(nèi)徑足夠大來固定凸緣螺母220且使凸緣螺母220正確定位使得凸緣螺母220將與螺紋螺栓210對(duì)齊。螺母部分226的六角形形狀的拐角應(yīng)正好安裝在圓筒形部件760內(nèi)部。圓筒形部件760可從下面764延伸近似距離來覆蓋凸緣螺母220深度的一部分。
[0083]定位蓋700還包括界定扣件開口 722的凹入端部720。凹入端部720接合到扣件盤510的凸緣部分532和542。另外，定位蓋700包括鉤住部件730，其接合鉤住部件接收部分552和562。定位蓋700可按扣安裝到扣件盤510。
[0084]參考圖27，扣件包500可在有盤定位器800或無盤定位器800的情況下使用。盤定位器800有用于在當(dāng)構(gòu)造模塊塔100時(shí)將區(qū)段90安裝在額外區(qū)段90頂部。因?yàn)闃?gòu)造模塊塔100的這個(gè)步驟通常在高位處實(shí)施，所以任何勞動(dòng)減少都會(huì)產(chǎn)生效率。盤定位器800將扣件包500定位在合適位置使得扣件包500將與穿過面板50的孔40和45的螺紋螺栓210對(duì)齊。
[0085]盤定位器800通常由容許盤定位器800匹配塔100的彎曲度的薄規(guī)格、平坦材料形成。如圖28中所示，盤定位器800撓曲或彎曲來匹配或符合區(qū)段90。盤定位器800通常定位成抵靠區(qū)段90的外表面齊平。在安裝盤定位器800之前，盤定位器800可具有大體平坦或平面定向。在一些方面，盤定位器800可在工廠預(yù)先彎曲或形成有彎曲度。盤定位器800可由不銹鋼片或其它不銹金屬或金屬合金形成。盤定位器800可具有約18規(guī)格到約1/8英寸的厚度，包括14到16規(guī)格的材料。
[0086]盤定位器800包括接收扣件包500的開口 830。開口 830界定定位扣件包500內(nèi)表面的壁834。盤定位器800包括上表面810和下表面820。下表面820大體抵靠摩擦板的外表面定位。盤定位器800可包括接收機(jī)械扣件860的開口 850，機(jī)械扣件860穿過定位蓋700的扣件開口 722以及扣件盤510的開口 534和544。這樣，定位蓋700和扣件盤510中的每一個(gè)可機(jī)械扣緊到盤定位器800。機(jī)械扣件860可包括機(jī)械螺絲釘、鉚釘或其它機(jī)械扣緊裝置。
[0087]如圖28中所示，盤定位器800包括第一行870扣件包500和第二行880扣件包500。第一行870扣件包500沿著區(qū)段90a的水平邊緣60接合到孔45。同時(shí)，第二行880扣件包500沿著不同區(qū)段90b的水平邊緣60接合到孔45。區(qū)段90a在區(qū)段90b上方。因?yàn)楫?dāng)構(gòu)造模塊塔100時(shí)連接區(qū)段90a和90b的水平連接件401可在云端形成，所以盤定位器800有用于同時(shí)定位許多扣件包500。
[0088]在形成水平連接件401時(shí)，盤定位器800和扣件包500安裝在水平摩擦板410和420上方。水平連接件401的扣件包500大體垂直于區(qū)段90之間的縫隙415配置。如圖29中所示，扣件包500的端指向縫隙415。
[0089]圖29中示出了垂直連接件202的實(shí)例?？奂?00可在有盤定位器800或無盤定位器800的情況下使用。扣件包500通常安裝在垂直摩擦板230和231上方。在這個(gè)方面，扣件包500將兩個(gè)凸緣螺母220固定在適當(dāng)位置。圖29示出了在無盤定位器800的情況下使用扣件包500?？奂?00用來連接一對(duì)面板50的垂直邊緣50?？奂?00可跨過一對(duì)面板50a與50b之間的縫隙160，其中螺紋螺栓210中的一個(gè)在面板50a中且另一個(gè)螺紋螺栓510在面板50b中。面板50c和50d形成區(qū)段90b。這樣，扣件包500的長度可大體垂直于面板50對(duì)之間的縫隙160對(duì)齊。在其它方面，垂直連接件202的個(gè)別扣件包500可相對(duì)于完全安裝在一個(gè)面板50上的另一個(gè)別扣件包500而完全安裝在另一面板50上。
[0090]在一些方面，盤定位器800可包括約6個(gè)到約30個(gè)扣件包500。盤定位器800可取決于模塊塔100的應(yīng)用和尺寸而包括約12個(gè)到約20個(gè)扣件包500。盤定位器800包括約兩英尺乘以約三英尺到四英尺的大體矩形形狀。盤定位器800可由單片加特種元素的鋼形成。盤定位器800還覆蓋面板50之間的縫隙來防止碎屑進(jìn)入縫隙160。
[0091]凸緣螺母220的數(shù)量符合扣件盤510中扣件開口 526的數(shù)目?？剐D(zhuǎn)螺母突片600放置在凸緣螺母220頂部。當(dāng)安裝抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600時(shí)，其建立使凸緣螺母220保持能夠在旋緊期間轉(zhuǎn)動(dòng)的互鎖系統(tǒng)。舉例來說，部分螺母開口 620接合相鄰?fù)咕壜菽?20而全高螺母開口 610接合第一凸緣螺母220。相鄰?fù)咕壜菽?20用來防止第一凸緣螺母220旋轉(zhuǎn)。
[0092]定位蓋700固定抗旋轉(zhuǎn)螺母突片600使其不會(huì)讓凸緣螺母220脫落且將凸緣螺母220固定在正確位置。定位蓋700按扣安裝到扣件盤510。定位蓋700可由熱塑料形成或模制成。
[0093]熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解本發(fā)明預(yù)期有上文公開的特定實(shí)施方案的變更。本發(fā)明不應(yīng)受限于上述實(shí)施方案，而應(yīng)由上文權(quán)利要求書界定。
【權(quán)利要求】
1.一種扣件包，其包括: 扣件盤，其中所述扣件盤的底壁包括多個(gè)開口； 多個(gè)凸緣螺母； 多個(gè)抗旋轉(zhuǎn)螺母突片，其接合所述凸緣螺母；和 定位蓋，其定位所述凸緣螺母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中多個(gè)螺紋螺栓通過所述開口穿入所述扣件盤中，且所述凸緣螺母螺紋接合到所述螺栓的端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扣件包，其中所述抗旋轉(zhuǎn)螺母突片防止所述凸緣螺母在當(dāng)另外凸緣螺母螺紋接合到所述螺栓的相對(duì)端時(shí)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中所述抗旋轉(zhuǎn)螺母突片包括全高螺母開口和部分螺母開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中所述全高螺母開口定位成與所述部分螺母開口相對(duì)，且中間部分整體式結(jié)合所述全高螺母開口和所述部分螺母開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中所述全高螺母開口具有六角形形狀，且所述部分螺母開口具有半圓形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中第一抗旋轉(zhuǎn)螺母突片接合第一凸緣螺母，且第二抗旋轉(zhuǎn)螺母突片接合第二凸緣螺母。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中第一抗旋轉(zhuǎn)螺母突片接合第一凸緣螺母，第二抗旋轉(zhuǎn)螺母突片接合第二凸緣螺母，且第三抗旋轉(zhuǎn)螺母突片接合第三凸緣螺母。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中所述定位蓋按扣安裝到所述扣件盤。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中所述定位蓋將所述凸緣螺母定位在所述扣件盤的所述開口上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣件包，其中所述定位蓋包括具有下表面的頂壁，和從所述頂壁的所述下表面延伸的多個(gè)圓筒形部件，其中所述圓筒形部件界定接收所述凸緣螺母中的一個(gè)的凹部。
12.一種盤定位器和扣緊總成，其包括: 盤，其包括多個(gè)開口 ； 多個(gè)扣件包，其中所述扣件包包括:扣件盤，其中所述扣件盤的底壁包括多個(gè)開口 ；多個(gè)凸緣螺母；多個(gè)抗旋轉(zhuǎn)螺母突片，其接合所述凸緣螺母；和定位蓋，其定位所述凸緣螺母; 其中所述扣件包括安裝到所述盤的所述開口中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的盤定位器和扣緊總成，其中所述扣件包固定到所述盤的表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的盤定位器和扣緊總成，其中連接所述定位蓋和所述扣件盤的機(jī)械扣件將所述扣件包固定到所述盤。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的盤定位器和扣緊總成，其中所述盤包括第一行所述開口和第二行所述開口，其中在所述第一行開口中的所述扣件包與第一結(jié)構(gòu)連接，且其中在所述第二行開口中的所述扣件包與第二結(jié)構(gòu)連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的盤定位器和扣緊總成，其中所述盤彎曲或撓曲到塔輪廓或塔區(qū)段。
17.一種抗旋轉(zhuǎn)螺母突片，其包括: 全高螺母開口； 部分螺母開口 ；和 中間部分，其整體式結(jié)合所述全高螺母開口和所述部分螺母開口。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的抗旋轉(zhuǎn)螺母突片，其中所述全高螺母開口具有六角形形狀，且所述部分螺母開口具有半圓形形狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的抗旋轉(zhuǎn)螺母突片，其中所述抗旋轉(zhuǎn)螺母突片是大體平坦的結(jié)構(gòu)，所述全高螺母開口具有形成于其中的六角形形狀，且所述部分螺母開口具有與所述全高螺母開口相反的半圓形形狀。
20.一種用于將面板或區(qū)段固定或連接在一起用于模塊塔結(jié)構(gòu)的連接件，所述連接件包括: 內(nèi)部摩擦板，其具有多個(gè)孔； 外部摩擦板，其具有多個(gè)孔； 螺紋螺栓，其穿過所述內(nèi)部摩擦板中的所述孔、所述面板或區(qū)段中的孔，以及所述外部摩擦板中的所述孔，其中所述螺紋螺栓具有第一螺紋端和第二螺紋端； 多個(gè)扣件包，其中所述扣件包包括:扣件盤，其中所述扣件盤的底壁包括多個(gè)開口 ；多個(gè)凸緣螺母；多個(gè)抗旋轉(zhuǎn)螺母突片，其接合所述凸緣螺母；和定位蓋，其定位所述凸緣螺母; 所述螺紋螺栓的第一端螺紋接合第一扣件包的第一凸緣螺母，且所述一個(gè)螺紋螺栓的第二端螺紋接合第二凸緣螺母。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接件，其中所述第一扣件包與第二扣件包位于相鄰面板或區(qū)段之間的縫隙的相對(duì)側(cè)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接件，其中所述第一扣件包在面板或區(qū)段的外側(cè)上，且第二扣件包在面板或區(qū)段的內(nèi)側(cè)上，且所述第二扣件包固定所述第二凸緣螺母。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接件，其中所述第一扣件包位于相鄰面板或區(qū)段之間的縫隙上方，其中所述扣件包的第一螺紋螺栓穿過第一面板或第一區(qū)段，且所述第一扣件包的第二螺紋螺栓穿過第二面板或第二區(qū)段。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接件，其中所述第一扣件包防止所述第一凸緣螺母在當(dāng)所述第二凸緣螺母螺紋接合到所述螺紋螺栓的所述第二端時(shí)旋轉(zhuǎn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接件，其中所述第一扣件包使所述第一凸緣螺母在當(dāng)所述第二凸緣螺母螺紋接合到所述螺紋螺栓的所述第二端時(shí)保持穩(wěn)定。
【文檔編號(hào)】E04H12/00GK104471163SQ201380022132
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月27日
【發(fā)明者】O. 威利斯 J., 梅尼徹蒂 J. 申請(qǐng)人:北星因迪沃斯有限責(zé)任公司