CN102817793B - 风机塔筒及应用其的风机塔架 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种风机塔筒及应用其的风机塔架，涉及风力发电技术领域，为了解决用现有的单层筒壁风机塔筒组装较高的风机塔架时，存在的制造成本高、运输困难、吊装困难及后期维护费用高等问题而发明。该风机塔筒由至少两个预制构件沿环向组装构成，所述预制构件由中空部分和非中空部分构成；所述中空部分与所述预制构件的顶端及底端之间的非中空部分中设有预应力孔。该风机塔架包括：沿竖向向上的方向，依次堆叠的塔架中下部和塔架上部；所述塔架中下部包括沿所述竖向堆叠的所述风机塔筒。本发明用于风力发电。

Description

风机塔筒及应用其的风机塔架
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风机塔筒及应用其的风机塔架。
背景技术
风力发电机(简称风机)的大型化已经成为未来发展的趋势，其叶轮直径越大，相应地，用于支撑风机的塔架高度也越高，目前超过100米的风机塔架已经开始应用。
现有的风机塔架是由多个预制的风机塔筒沿垂直于地面的方向组装形成。其中，风机塔筒的结构通常为钢制结构、木结构或混凝土结构等，这些结构的风机塔筒均采用单层筒壁的形式。当风机塔架高度需要增加时，例如高度超过150米以上时，为了保证风机塔架的负荷承载力，就需要增加风机塔筒的筒壁厚度，厚度越大承载的负荷越高，也使风机塔架更稳定。
由于需要增加风机塔筒的筒壁厚度才能获得更高且更稳定的风机塔架，而厚度的增加直接导致材料用量的加大，这样不仅造成制造成本的提高，同时风机塔筒重量的增大也导致了运输困难、吊装困难及后期维护费用高等问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种风机塔筒及应用其的风机塔架，解决了使用现有的单层筒壁风机塔筒组装较高的风机塔架时，存在的制造成本高、运输困难、吊装困难及后期维护费用高等问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种风机塔筒，由至少两个预制构件沿环向组装构成，所述预制构件由中空部分和非中空部分构成；所述中空部分与所述预制构件的顶端及底端之间的非中空部分中设有预应力孔。
其中，所述中空部分与所述预制构件的用于与相邻预制构件连接的侧面之间的非中空部分中设有第一螺栓通孔，用于通过螺栓连接两个相邻的所述预制构件。
进一步地，所述中空部分对应于所述第一螺栓通孔的内壁表面设有操作孔。
优选地，所述中空部分的个数为两个。
其中，所述第一螺栓通孔的个数为至少两个。
一种风机塔架，包括：沿竖向向上的方向，依次堆叠的塔架中下部和塔架上部；所述塔架中下部包括沿所述竖向堆叠的至少两个上述任一项所述的风机塔筒。
进一步地，所述塔架上部包括沿所述竖向堆叠的至少一个单层筒壁塔筒。
其中，所述单层筒壁塔筒由至少两个单层筒壁预制构件沿环向组装构成；所述单层筒壁预制构件的用于与相邻单层筒壁预制构件连接的侧面，在朝向所述单层筒壁塔筒内部的方向上突伸有连接块；所述连接块上设有第二螺栓通孔，用于通过螺栓连接相邻的两个所述单层筒壁预制构件。
进一步地，两个相邻的所述风机塔筒中，在上的所述风机塔筒的竖向连接缝与在下的所述风机塔筒的竖向连接缝交错设置。
优选地，相邻的所述风机塔筒和所述单层筒壁塔筒中，在上的所述单层筒壁塔筒的竖向连接缝与在下的所述风机塔筒的竖向连接缝交错设置。
本发明实施例提供的风机塔筒及应用其的风机塔架中，由于风机塔筒是由至少两个预制构件沿环向组装构成，当进行风机塔筒的运输时，可以将风机塔筒拆分成若干个预制构件进行分段运输，实现了风机塔架的吊装方便及运输简化，同时，由于风机塔筒的每个预制构件是由中空部分和非中空部分构成，即形成双层结构，使预制构件在增加体积的同时而不增加太多的重量，也使由该预制构件组装的风机塔筒的体积增加同时而不增加太多的重量，从而降低了风机塔筒的制造成本及后期维护费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的风机塔筒的预制构件的示意图；
图2为图1的A-A′方向的截面图；
图3为本发明实施例提供风机塔筒的纵向截面示意图；
图4为图3所示的风机塔筒的俯视图；
图5为图3的B-B′方向的截面图；
图6为本发明实施例提供的风机塔架的纵向截面示意图；
图7为图6的C-C′方向的截面图；
图8为图6所示的风机塔架的俯视图；
图9为本发明实施例提供的风机塔架立体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种风机塔筒，如图1至图5所示，该风机塔筒由至少两个预制构件1沿环向组装构成，该预制构件1由中空部分11和非中空部分12构成；所述中空部分11与所述预制构件1的顶端及底端之间的非中空部分12中设有预应力孔13。
本发明实施例提供的风机塔筒2中，由于风机塔筒2是由至少两个预制构件1沿环向组装构成，当进行风机塔筒2的运输时，可以将风机塔筒2拆分成若干个预制构件1进行分段运输，实现了风机塔架的吊装方便及运输简化，由于风机塔筒2的每个预制构件1是由中空部分11和非中空部分12构成，即形成双层结构，使预制构件1在增加体积的同时而不增加太多的重量，也使由该预制构件1组装的风机塔筒2的体积增加同时而不增加太多的重量，从而降低了风机塔筒2的制造成本及后期维护费用。
上述实施例中，该中空部分11与预制构件1的用于与相邻预制构件1连接的侧面之间的非中空部分12中可以设有第一螺栓通孔14，用于通过螺栓连接两个相邻的预制构件1。当将预制构件1进行组装时，通过相邻的预制构件1上第一螺栓通孔14进行螺栓连接，并使每个预制构件1沿环向组装为一体，从而形成了风机塔筒2。这样使得风机塔筒2拆装方便。
上述实施例中，该中空部分11对应于第一螺栓通孔14的内壁表面可以设有操作孔15。如图5所示，当对相邻的预制构件1进行连接时，可以通过该操作孔15将螺栓伸入两个预制构件1上预先对正的两个第一螺栓通孔14中，然后通过螺母固定，从而实现相邻的预制构件1之间的螺栓连接，该螺栓连接的操作简单方便，通过设置预制构件1的中空部分11的第一螺栓通孔14，实现了预制构件1的环向组装，这样也使风机塔筒2组装方便简单。
上述实施例中，如图2所示，该中空部分11的个数可以为两个。其中，预制构件1的中空部分11的个数可以根据成本及稳固等需要进行布置，可以设置为多个，优选为两个。
上述实施例中，第一螺栓通孔14的个数可以为至少两个。其中，预制构件1上的第一螺栓通孔14的个数可以根据预制构件1的高度厚度需要进行布置，如图1所示，第一螺栓通孔14优选为三个，实现了预制构件1布局简单的同时也使得每个预制构件1之间的连接更牢固，进而使得风机塔筒2结构更稳定牢固。
本发明实施例还提供一种应用上述实施例描述的风机塔筒的风机塔架，如图6至图9所示，该风机塔架可以包括：沿竖向向上的方向，依次堆叠的塔架中下部和塔架上部；该塔架中下部包括沿竖向堆叠的至少两个前述实施例中描述的风机塔筒2。由于该塔架包括了具有中空部分的风机塔筒2，使该风机塔架实现更高且更稳定的同时，减少了制造成本，降低了运输难度、吊装难度及后期维护费用。
需要说明的是，该风机塔架的横截面可以为圆形或多边形。
在以上描述的风机塔架实施例中，该塔架上部包括沿竖向堆叠的至少一个单层筒壁塔筒4。由于塔架上部相对塔架中下部所承载的负荷较小，所以可以将塔架上部的塔筒优选为单层筒壁塔筒4，这样在不影响塔架承载力的基础上，进一步节省了制造成本。
进一步地，如图6和图9所示，在塔架的单层筒壁塔筒4可以设有顶端5，该顶端5顶部预埋有螺栓51，该螺栓51可以用来连接风力发电机或其他构件。同时，该顶端5上设有预应力孔52，该预应力孔52用于锚固预应力索。其中，该顶端5也可以与单层筒壁塔筒4分体成形。
上述风机塔架的实施例中，如图7所示，该单层筒壁塔筒4可以由至少两个单层筒壁预制构件3沿环向组装构成，该单层筒壁预制构件3的用于与相邻单层筒壁预制构件3连接的侧面，在朝向该单层筒壁塔筒4内部的方向上突伸有连接块31，连接块31上设有第二螺栓通孔，用于通过螺栓连接相邻的两个单层筒壁预制构件3。当对相邻的单层筒壁预制构件3进行连接时，可以将螺栓伸入两个单层筒壁预制构件3上预先对正的两个第二螺栓通孔中，然后通过螺母固定，从而实现相邻的单层筒壁预制构件3之间的螺栓连接，也就是通过设置在朝向该单层筒壁塔筒4内部的方向上突伸的连接块31实现单层筒壁预制构件3的环向组装，这样使单层筒壁塔筒4组装方便简单。
上述风机塔架的实施例中，如图9所示，两个相邻的风机塔筒2中，在上的风机塔筒2的竖向连接缝与在下的风机塔筒2的竖向连接缝交错设置。这样使两个相邻的风机塔筒之间的连接更稳固。
上述风机塔架的实施例中，相邻的风机塔筒2和单层筒壁塔筒4中，在上的单层筒壁塔筒4的竖向连接缝与在下的风机塔筒2的竖向连接缝交错设置。这样使风机塔筒2与单层筒壁塔筒4之间的连接更稳固。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种风机塔筒，其特征在于，由至少两个预制构件沿环向组装构成，所述预制构件由中空部分和非中空部分构成，即形成双层结构；
所述中空部分与所述预制构件的顶端及底端之间的非中空部分中设有预应力孔，
所述中空部分与所述预制构件的用于与相邻预制构件连接的侧面之间的非中空部分中设有第一螺栓通孔，用于通过螺栓连接两个相邻的所述预制构件。
2.根据权利要求1所述的风机塔筒，其特征在于，所述中空部分对应于所述第一螺栓通孔的内壁表面设有操作孔。
3.根据权利要求1或2所述的风机塔筒，其特征在于，所述中空部分的个数为两个。
4.根据权利要求1或2所述的风机塔筒，其特征在于，所述第一螺栓通孔的个数为至少两个。
5.一种风机塔架，其特征在于，包括：沿竖向向上的方向，依次堆叠的塔架中下部和塔架上部；
所述塔架中下部包括沿所述竖向堆叠的至少两个权利要求1-4任一项所述的风机塔筒。
6.根据权利要求5所述的风机塔架，其特征在于，所述塔架上部包括沿所述竖向堆叠的至少一个单层筒壁塔筒。
7.根据权利要求6所述的风机塔架，其特征在于，所述单层筒壁塔筒由至少两个单层筒壁预制构件沿环向组装构成；
所述单层筒壁预制构件的用于与相邻单层筒壁预制构件连接的侧面，在朝向所述单层筒壁塔筒内部的方向上突伸有连接块；
所述连接块上设有第二螺栓通孔，用于通过螺栓连接相邻的两个所述单层筒壁预制构件。
8.根据权利要求5所述的风机塔架，其特征在于，两个相邻的所述风机塔筒中，在上的所述风机塔筒的竖向连接缝与在下的所述风机塔筒的竖向连接缝交错设置。
9.根据权利要求6所述的风机塔架，其特征在于，相邻的所述风机塔筒和所述单层筒壁塔筒中，在上的所述单层筒壁塔筒的竖向连接缝与在下的所述风机塔筒的竖向连接缝交错设置。
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