CN101832240A - 一种多层多柱桁架塔式支撑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多层多柱桁架塔式支撑系统，它的桁架组合式连接横梁设有2层或2层以上的多层，桁架组合式支撑塔柱设有2根或2根以上的多根，各层桁架组合式连接横梁分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱相连。本发明利用风能属性——风速随高度增长而加快，密度随高度上升而加大的风能排布规律，使获取风能时运行更为安全稳定。本发明结构适合水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。通过该结构可便捷捕获高空风能，提升风能利用空间，降低投资建设成本，节约土地使用成本。

Description

一种多层多柱桁架塔式支撑系统
技术领域
本发明涉及一种风力发电工程技术领域的支撑系统，具体涉及一种多层多柱桁架塔式支撑系统。
背景技术
现有的风力发电系统多为单塔柱支撑的单层取风，投入大量建设成本才把风机架到合适的工作高度，而取风发电机构只设置了一层，不仅造成巨大的投资浪费，并且对如何利用高空风能资源尚无很好的解决办法。现有风力发电技术无法遵循风能密度、蕴含能量随高度增长而增长的排布规律，从而限制了现有风电技术的发展。
发明内容
为了克服现有的风力发电系统中采用单塔柱支撑的单机取风结构带来多种缺陷的不足，本发明的目的在于：提供一种多层多柱桁架塔式支撑系统，该支撑系统能够遵循风能属性——风速随高度增长而加快，密度随高度上升而加大的风能排布规律，使获取风能时运行更为安全稳定。利用支撑系统本身的高度，以及系统所具有的稳定性能和安全性能，可便捷地捕获高空风能，降低投资成本，极大地提升风能利用空间，节约土地使用成本。并且该多层多柱桁架塔式支撑系统还适合安装水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种多层多柱桁架塔式支撑系统，它包括地基、桁架组合式支撑塔柱、桁架组合式连接横梁、发电系统支撑基座、加固拉索或支柱及避雷装置；所述的地基与桁架组合式支撑塔柱的底部固定连接，所述的桁架组合式连接横梁设有2层或2层以上的多层，所述的桁架组合式支撑塔柱设有2根或2根以上的多根，各层桁架组合式连接横梁分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱相连；所述的发电系统支撑基座安装在桁架组合式连接横梁上，避雷装置与桁架组合式支撑塔柱的顶部相连，加固拉索或支柱与桁架组合式支撑塔柱的外侧相连。
所述的桁架组合式连接横梁与桁架组合式支撑塔柱的相连高度层数数量可以根据需要设置2层、3层、4层或4层以上；所述的每一层桁架组合式连接横梁由一根或若干根连接而成，每层桁架组合式连接横梁可设置一个、二个或多个发电系统支撑基座。
所述的桁架组合式连接横梁与桁架组合式支撑塔柱的连接可以多种方式排布，每一层桁架组合式连接横梁的截面多种排布方式有：等边三柱三个发电系统支撑基座截面排布、等边四柱四个发电系统支撑基座截面排布、二柱一个发电机系统支撑基座截面排布、等边五柱五个发电机系统支撑基座截面排布、等边四柱一个发电机系统支撑基座截面排布、等边三柱一个发电机系统支撑基座截面排布、等边三柱一个发电机系统支撑基座偏心截面排布、等腰三柱一个发电机系统支撑基座中心截面排布和等腰三柱二个发电机系统支撑基座截面排布。
由于采用上述技术方案，使本发明与现有的单塔柱支撑系统相比具有如下有益效果：
由于本发明设置有多层桁架组合式连接横梁，可通过多层结构提升高度，形成多层塔式支撑系统，可加强整体系统的稳定性和安全性，各层间发电单位可以根据不相同的高度捕获高空风能，从而综合提高了整个系统的发电能力，有效降低了单位功率的设备投入成本，扩展了取风的高度空间，减少了单位功率的占地面积，提高了风能的利用效率。
附图说明
图1是本发明一种多层多柱桁架塔式支撑系统的立面示意图。
图2是本发明等边三柱三个发电系统基座截面排布示意图。
图3是本发明等边四柱四个发电系统基座截面排布示意图。
图4是本发明二柱一个发电系统基座截面排布示意图。
图5是本发明等边五柱五个发电系统基座截面排布示意图。
图6a、图6b是本发明等边四柱一个发电系统基座截面排布示意图。
图7a、图7b是本发明等边三柱一个发电系统基座截面排布示意图。
图7c是本发明等边三柱一个发电系统基座偏心截面排布示意图。
图7d是本发明等腰三柱一个发电系统基座中心截面排布示意图。
图7e是本发明等腰三柱二个发电系统基座截面排布示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1所示为本发明一种多层多柱桁架塔式支撑系统的一个实施例。该支撑系统包括地基1、桁架组合式支撑塔柱2、桁架组合式连接横梁3、发电系统支撑基座4、加固拉索或支柱5及避雷装置6。
地基1与桁架组合式支撑塔柱2的底部固定连接，桁架组合式连接横梁3设有2层或2层以上的多层，桁架组合式支撑塔柱2设有2根或2根以上的多根，各层桁架组合式连接横梁3分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱2相连；发电系统支撑基座4安装在桁架组合式连接横梁3上，该发电系统支撑基座4可以设置在多个塔柱的中心，也可根据需要设置在多个塔柱的偏心位置。
避雷装置6与桁架组合式支撑塔柱2的顶部相连，加固拉索或支柱5与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。桁架组合式支撑塔柱2的支撑点均设置在塔柱外，在各桁架组合式支撑塔柱2上均可设置2根以上的加固拉索或支柱5，以加强系统的稳定性。
桁架组合式连接横梁3与桁架组合式支撑塔柱2的相连高度层数数量可以根据需要设置2层、3层、4层或4层以上；每一层桁架组合式连接横梁3由一根或若干根连接而成，每层桁架组合式连接横梁3可设置一个、二个或多个发电系统支撑基座4。本发明塔式支撑系统中每一层桁架组合式连接横梁的截面可有多种排布方式，现将下述11种实施方式分述如下：
图2所示为等边三柱三个发电系统基座截面排布示意图，其具体连接方式是：三组等同的桁架组合式连接横梁3与三组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个等边三角形，分别在桁架组合式连接横梁3的上面架设三个发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应的加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图3所示为等边四柱四个发电系统基座截面排布示意图，其具体连接方式是：四组等同的桁架组合式横梁3与四组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个正方形，分别在桁架组合式连接横梁3的中心位置各架设一个发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图4所示为二柱一个发电系统基座截面排布示意图，其具体连接方式是：一组桁架组合式连接横梁3的两端与两组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，在桁架组合式连接横梁3的中心位置架设一个发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图5所示为等边五柱五个发电系统基座截面排布示意图，其具体连接方式是：五组等同的桁架组合式连接横梁3与五组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个五边形，分别在桁架组合式连接横梁3的中心位置各架设一个发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图6a、图6b所示为等边四柱一个发电系统基座截面排布示意图，其具体连接方式是：四组等同的桁架组合式连接横梁3与四组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个正方形，在正方形内部交叉连接桁架组合式连接横梁3的中心位置架设一个发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应加固拉索或支柱5与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。图6a所示的是桁架组合式连接横梁3通过桁架组合式支撑塔柱2对角线交叉连接；图6b所示为桁架组合式连接横梁3通过正方形四边的中点相对交叉连接。
图7a、图7b所示为等边三柱一个发电系统基座截面排布示意图，其具体连接方式是：三组等同的桁架组合式连接横梁3与三组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个等边三角形，在等边三角形内部交叉连接桁架组合式横梁3的中心位置架设一个发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。图7a所示为在发电系统支撑基座4两侧的桁架组合式连接横梁3为水平设置；图7b所示为与三角形边长的中点相连形成斜向设置。
图7c所示为等边三柱一个发电系统基座偏心截面排布示意图，其具体连接方式是：三组等同的桁架组合式连接横梁3与三组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个等边三角形，在一组桁架组合式连接横梁3的中心位置架设一个发电系统支撑基座4，再在其外部设立相应加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图7d所示为等腰三柱一个发电系统基座中心截面排布示意图，其具体连接方式是：二组等同的桁架组合式连接横梁3与三组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个等腰三角形，再在两腰的桁架组合式横梁3上连接一组桁架组合式连接横梁3，并在其中心位置架设一个发电系统支撑基座4，然后在其外部设立相应加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
图7e所示为等腰三柱二个发电系统基座截面排布示意图，其具体连接方式是：二组等同的桁架组合式连接横梁3与三组等同的桁架组合式支撑塔柱2相连，形成一个等腰三角形，再在两腰的桁架组合式连接横梁3上连接一组桁架组合式横梁3，并在其连接部位上架设一个发电系统支撑基座4，然后在其外部设立相应加固拉索或支柱5，与桁架组合式支撑塔柱2的外侧相连。
本发明适用于在风力发电系统中安装风机，尤其是安装水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。

Claims (6)

1.一种多层多柱桁架塔式支撑系统，其特征在于：它包括地基(1)、桁架组合式支撑塔柱(2)、桁架组合式连接横梁(3)、发电系统支撑基座(4)、加固拉索或支柱(5)及避雷装置(6)；所述的地基(1)与桁架组合式支撑塔柱(2)的底部固定连接，所述的桁架组合式连接横梁(3)设有2层或2层以上的多层，所述的桁架组合式支撑塔柱(2)设有2根或2根以上的多根，各层桁架组合式连接横梁(3)分别在不同高度与桁架组合式支撑塔柱(2)相连；所述的发电系统支撑基座(4)安装在桁架组合式连接横梁(3)上，避雷装置(6)与桁架组合式支撑塔柱(2)的顶部相连，加固拉索或支柱(5)与桁架组合式支撑塔柱(2)的外侧相连。
2.根据权利要求1所述的一种多层多柱桁架塔式支撑系统，其特征在于：所述的桁架组合式连接横梁(3)与桁架组合式支撑塔柱(2)的相连高度层数数量可以根据需要设置2层、3层、4层或4层以上；所述的每一层桁架组合式连接横梁(3)由一根或若干根连接而成，每层桁架组合式连接横梁(3)可设置一个、二个或多个发电系统支撑基座(4)。
3.根据权利要求2所述的一种多层多柱桁架塔式支撑系统，其特征在于：所述的桁架组合式连接横梁(3)与桁架组合式支撑塔柱(2)的连接可以多种方式排布，每一层桁架组合式连接横梁(3)的截面多种排布方式有：等边三柱三个发电系统支撑基座截面排布、等边四柱四个发电系统支撑基座截面排布、二柱一个发电系统支撑基座截面排布、等边五柱五个发电系统支撑基座截面排布、等边四柱一个发电系统支撑基座截面排布、等边三柱一个发电系统支撑基座截面排布、等边三柱一个发电系统支撑基座偏心截面排布、等腰三柱一个发电系统支撑基座中心截面排布和等腰三柱二个发电系统支撑基座截面排布。
4.根据权利要求1所述的一种多层多柱桁架塔式支撑系统，其特征在于：所述的发电系统支撑基座(4)可以设置在多个塔柱的中心，也可根据需要设置在多个塔柱的偏心位置。
5.根据权利要求1所述的一种多层多柱桁架塔式支撑系统，其特征在于：所述的桁架组合式支撑塔柱(2)的支撑点均设置在塔柱外，在各桁架组合式支撑塔柱(2)上均可设置2根以上的加固拉索或支柱(5)。
6.根据权利要求1所述的一种多层多柱桁架塔式支撑系统，其特征在于：所述的多层多柱桁架塔式支撑系统可安装水平轴风机、斜轴风机、立轴风机。
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