CN105298757A - 一种减振减偏压风力发电机组安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风力发电机组基础技术领域,尤其是涉及一种减振减偏压风力发电机组安装结构,其包括固定于地基上的基础盘,以及固定于基础盘上的塔筒;所述基础盘上设有球形凹面,所述塔筒上设有球形凸面,所述球形凸面与所述球形凹面凸凹配合;所述球形凹面上设有多个容纳凹槽,每一容纳凹槽内设有一弹性元件,所述弹性元件凸出设置于所述容纳凹槽的槽口,凸出的部分与所述球形凸面抵压。本发明通过在塔筒上设置球形凸面与基础盘的球形凹面凸凹配合,凸凹配合的结构可以更好的减小偏压,增强基础抗倾覆能力;同时设置在球形凹面与球形凸面之间的弹性元件在塔筒受到振动时,起到缓冲的作用,可减小振动。
Description
技术领域
本发明属于风力发电机组基础技术领域,尤其是涉及一种减振减偏压风力发电机组安装结构。
背景技术
风力发电机组将其所承受的来自风等无规则的作用传递给基础,基础承受压力、扭矩、弯矩和低频振动等,据此,在风力发电机组基础设计中必须考虑地基承载力、基础稳定性、地基变形和基础材料性能等方面。
基础的稳定性主要包括基础的抗倾覆和抗滑移能力,抗倾覆能力主要是指基础抵抗极限弯矩的能力,在该方面,现有陆上风力发电机组设计中未考虑减小风力发电机组对基础偏心压力而产生的巨大弯矩,而主要是考虑增大基础尺寸、增加基础埋深和提高基础配筋等方面增大基础抵抗极限弯矩值,这样必然增加基础挖方量、填方量和钢筋重量等,增大了成本。
地基的抗变形能力主要包括地基抗沉降和抗倾斜能力,地基抗倾斜能力主要是指地基承受基础的作用后,其保持小倾斜率或保持倾斜率在允许范围内的能力,在该方面,现有设计中未考虑减小风力发电机组对基础产生的低频振动,而主要是考虑通过设置锚杆、注浆加固等方面增加地基抗倾斜能力,增加了施工工序,增大了施工管理难度,增大了成本。
除此之外,现有的陆上风力发电机组将箱式变压器的输入电缆和排水管道等埋设于基础深处,随着基础的下沉,这些电缆和管道将受到越来越大的剪力,当剪力达到电缆和管道的抗剪强度时,电缆和管路将发生断裂,影响机组运行和产能;现有陆上风力发电机组将箱式变压器设置于机组外部,需要专门设置箱式变压器基础,这样使具有高电流的箱式变压器输入电缆加长,不仅增加了危险性,而且增大了成本;现有陆上风力发电机组的门设置在塔筒上,因塔筒本身是重要的承重部件,在门周围必然形成较大的集中应力,增加了塔筒危险性。
综上所述,亟需对现有的发电机组基础进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种减振减偏压风力发电机组安装结构,其能够减小风力发电机组上部结构对基础的低频振动,减小基础受偏心压力,增强基础抗倾覆能力。
为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案予以实现。
一种减振减偏压风力发电机组安装结构,包括固定于地基上的基础盘,以及固定于基础盘上的塔筒;所述基础盘上设有球形凹面,所述塔筒上设有球形凸面,所述球形凸面与所述球形凹面凸凹配合;所述球形凹面上设有多个容纳凹槽,每一容纳凹槽内设有一弹性元件,所述弹性元件凸出设置于所述容纳凹槽的槽口,凸出的部分与所述球形凸面抵压。
作为优选的,所述弹性元件为橡胶圈或者弹簧。
作为优选的,所述基础盘包含位于中间的凹面部,以及由凹面部向外侧延伸的第一法兰,所述球形凹面由所述凹面部的上表面向下凹设而成。
作为优选的,所述塔筒上还设有第二法兰,所述第二法兰由所述塔筒下端向外侧延伸而成,所述第二法兰与第一法兰相对设置,第一法兰和第二法兰之间通过紧固件连接。
作为优选的,本发明还包含润滑系统,所述润滑系统包含开设于塔筒下端的流入凹槽;所述流入凹槽通过孔道连接球形凸面,所述孔道的上开口连通流入凹槽的底面,孔道的下开口连通所述球形凸面。
作为优选的,所述孔道的下开口在球形凸面上的投影位于两个容纳凹槽之间。
作为优选的,所述基础盘上由球形凹面向下开设回收凹槽,回收凹槽通过导流管道连接回收箱。
作为优选的,所述回收凹槽靠近所述球形凹面最低点处设置。
作为优选的,所述回收凹槽的深度从上往下逐渐变大,所述导流管道连通所述回收凹槽最大深度处。
作为优选的,所述地基内还设有地下室,所述地下室包含位于最底端的持力层,所述持力层的上表面上打设多个立桩,多个立桩的顶端设有承台,所述承台的上表面上设有多个立柱,多个立柱的顶端设有地下室顶板,所述地下室顶板上固定所述基础盘;所述多个立柱之间间隔排列形成容纳空间,所述容纳空间内设有控制柜,变流器,以及箱式变压器,所述控制柜上端设有控制柜电缆,所述变流器上端设有变流器电缆,所述箱式变压器上端设有箱式变压器输入电缆,下端连接箱式变压器输出电缆,所述控制柜电缆、变流器电缆以及箱式变压器输入电缆集合成合电缆,所述合电缆穿过地下室延伸至所述塔筒内。
作为优选的,所述承台上向下开设集水井,所述承台具有坡度,所述集水井位于坡度的最低点处。
本发明的有益效果:
本发明通过在塔筒上设置球形凸面与基础盘的球形凹面凸凹配合,凸凹配合的结构可以更好的减小偏压,增强基础抗倾覆能力;同时设置在所述球形凹面与球形凸面之间的弹性元件在塔筒受到振动时,起到缓冲的作用,可减小振动。
附图说明
图1为本发明风力发电机组基础的局部结构示意图;
图2为本发明基础整体结构示意图;
图3为本发明地下室与基础盘配合时的剖视图;
图4为本发明地下室的俯视图;
图5为本发明基础盘、地下室顶板以及部分润滑系统的配合结构示意图;
图6本发明塔筒的俯视图;
图7本发明基础盘的仰视图。
1-持力层;2-立桩;3-承台;4-立柱;5-箱式变压器输出电缆;6-地下通道;7-上开口;8-回收箱;9-导流管道;10-地下室顶板;11-回收凹槽;12-垫片;13-紧固件;14-孔道;15-流入凹槽;16-网漏;17-塔筒;18-合电缆;19-容纳凹槽;20-弹性元件;21-基础盘;22-箱式变压器;23-变流器电缆;24-变流器;25-控制柜电缆;26-控制柜;27-集水井;28-第一法兰;29-凹面部;30-球形凹面;31-球形凸面;32-第二法兰;33-箱式变压器输入电缆;34-地表面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
请参考附图1,附图1为本发明风力发电机组基础局部结构示意图。本发明的减振减偏压风力发电机组安装结构,包括固定于地基上的基础盘21,以及固定于基础盘21上的塔筒17。
基础盘21包含位于中间的凹面部29,以及由凹面部29向外侧延伸的第一法兰28。凹面部29的上表面向下凹设形成球形凹面30。
第一法兰28的上表面和球形凹面30上均向下凹设多个容纳凹槽19,当然,根据实际需要,容纳凹槽19也可仅设置在球形凹面30上。每一容纳凹槽19的整体形状可以是环形或者弧形。本发明优选环形,如图7所示,多个呈弧形的容纳凹槽19在球形凹面30上均匀间隔排列。
每一容纳凹槽19内设有一弹性元件20,弹性元件20凸出设置于容纳凹槽19的槽口。弹性元件20可以是橡胶圈或弹簧等,橡胶圈优选O形橡胶圈,弹簧优选螺旋弹簧。
塔筒17下端设有与球形凹面30大小和形状一致的球形凸面31,球形凹面30与球形凸面31凸凹配合,当塔筒17受到偏心压力时,塔筒17的球形凸面31可在基础盘21的球形凹面30内产生滑动位移,使塔筒17与基础盘21之间的配合得到适应性的调整,时刻保持对中,因为塔筒17与基础盘21的凸凹配合结构,使得位移调整更容易实现。弹性元件20凸出容纳凹槽19槽口的部分抵压球形凸面31,当塔筒17受到振动时,基础盘21可以通过弹性元件20的缓冲来吸收振动,从而使得振动得以减小。
塔筒17上还设有第二法兰32,第二法兰32由塔筒17下端向外侧延伸而成,第二法兰32与第一法兰28相对设置。第一法兰28与第二法兰32之间设置垫片12,垫片12为O形橡胶垫片,垫片12的厚度等于或者小于弹性元件20凸出容纳凹槽19槽口的高度。第一法兰28、垫片12以及第二法兰32通过紧固件13连接,紧固件13可以是螺栓、螺母等。
本发明的基础还包括润滑系统,用以提供润滑剂,并对润滑剂进行回收。润滑剂用以对球形凹面30、球形凸面31进行润滑使球形凹面30和球形凸面31装配使用后可相对滑动。
润滑系统包含开设于塔筒17下端的流入凹槽15;流入凹槽15通过孔道14连接球球形凸面31,孔道14的上开口7连通流入凹槽15的底面,孔道14的下开口连通球形凸面31,使流入凹槽15内的润滑剂沿着孔道14流出来,流至球形凹面30和球形凸面31上,以对球形凸面31和球形凸面31进行润滑。为了防止杂质进入流入凹槽15,在流入凹槽15的上方还覆盖网漏16。所述网漏16为环形网漏。
所述孔道14的下开口在球形凸面31上的投影在两个容纳凹槽19之间,这样可使润滑剂从孔道14下开口流出的方向避开容纳凹槽19,避免润滑剂过多的流入容纳凹槽19而无法对球形凸面31和球形凹面30起到润滑作用。容纳凹槽19为环形,孔道14沿着所述环形的容纳凹槽19均匀间隔设置(如图6所示),使得球形凸面31和球形凹面30得以均匀的润滑。
请参考图5,图5为本发明基础盘、地下室顶板以及部分润滑系统的配合结构示意图。所述基础盘21上由球形凹面30向下开设回收凹槽11,回收凹槽11通过导流管道9连接回收箱8,回收箱8设置于地基内,从球形凸面31和球形凹面30上流出的润滑剂沿着球面向下流动最后流入位于球形凹面30底面设置的回收凹槽11内,回收凹槽11通过导流管道9将润滑剂最后回收到地下室内的回收箱8内,实现润滑剂的回收。
请参考图3、图7,为了最大程度地对润滑剂进行回收,回收凹槽11靠近球形凹面30最低点处设置,润滑剂从上向下流动时得以充分回收。回收凹槽11的深度从上往下逐渐变大,使回收凹槽11形成坡度,坡度值为3%~5%,导流管道9连通回收凹槽11最大深度处,回收凹槽11的深度这样设置,有助于润滑剂向下流动,加快润滑剂回收速度。
润滑剂可通过流入凹槽15和孔道14,经塔筒17下端的球形凸面31和基础盘21的球形凹面30,流入回收凹槽11,经导流管道9流入回收箱8,实现对塔筒17下端的球形凸面31和基础盘21的球形凹面30润滑和润滑剂的回收。
请参考附图2至4,附图2为本发明风力发电机组基础整体结构示意图。图3为本发明地下室的剖视图;图4为本发明地下室的俯视图。本发明的地基内还设有地下室,地下室包含位于最底端的持力层1,该持力层1即是地壳岩石层。持力层1的上表面上打设多个立桩2,多个立桩2的顶端设有承台3,承台3的上表面上设有多个立柱4,多个立柱4的顶端设有地下室顶板10,地下室顶板10上固定基础盘21,基础盘21与地下室顶板10浇筑在一起。
立桩2为端承桩,可预制亦可现浇,可依据承台3受力特点确定桩的空间分布。
多个立柱4之间间隔排列形成容纳空间,容纳空间内设有控制柜26,变流器24,以及箱式变压器22,控制柜26上端设有控制柜电缆25,变流器24上端设有变流器电缆23,箱式变压器22上端设有箱式变压器输入电缆33,下端连接箱式变压器输出电缆5,控制柜电缆25、变流器电缆23以及箱式变压器输入电缆33集合成合电缆18,合电缆18穿过地下室延伸至塔筒17内。本发明将变流器24以及控制柜26从塔筒17中转移到地下室内,并将箱式变压器22也转移到地下室中,可节约箱式变压器输入电缆33和箱式变压器的基础,降低成本,减小箱式变压器输入电缆33输送高电流的危险性。而且不需要在塔筒17上开设风力发电机组的门,减少塔筒17的集中应力,减小塔筒17的危险性。
多个立柱4底端与承台3刚接,顶端与地下室顶板10铰接。相邻立柱4之间为空间,不需要填土。立柱4的高度应大于箱式变压器22的高度,相邻立柱4之间距离应大于箱式变压器22的长和宽。
地下室与地表面34之间通过地下通道6连通。地下通道6的上开口7为地下室的入口,地下通道6的下开口连通位于地下室边缘的两个立柱4之间的空间,操作人员可以通过地下通道6的上开口7进入地下室对地下室内的箱式变压器22进行维修或者维护等,而无需在塔筒17上开设门,减小塔筒17的负载。箱式变压器输出电缆5沿着地下通道6向外延伸至地下室入口处并浅埋后再连接至风电场高压杆。
地下通道6的上开口7至下开口的方向与当地风的主方向相反,用来避开当地风的主方向,防止当地风长期吹入地下通道6的上开口7,将尘埃带入地下室。
请参考图4,承台3上向下开设集水井27,用以收集地下室的水,通过水泵定期抽排水。为了方便雨水的收集,承台3具有坡度,坡度为3%~5%。集水井27位于坡度的最低点处。为了方便水泵从地下通道6排水,集水井27位于地下通道6下开口的一侧。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:包括固定于地基上的基础盘(21),以及固定于基础盘(21)上的塔筒(17);所述基础盘(21)上设有球形凹面(30),所述塔筒(17)上设有球形凸面(31),所述球形凸面(31)与所述球形凹面(30)凸凹配合;所述球形凹面(30)上设有多个容纳凹槽(19),每一容纳凹槽(19)内设有一弹性元件(20),所述弹性元件(20)凸出设置于所述容纳凹槽(19)的槽口,凸出的部分与所述球形凸面(31)抵压。
2.根据权利要求1所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述弹性元件(20)为橡胶圈或者弹簧。
3.根据权利要求1所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述基础盘(21)包含位于中间的凹面部(29),以及由凹面部(29)向外侧延伸的第一法兰(28),所述球形凹面(30)由所述凹面部(29)的上表面向下凹设而成。
4.根据权利要求3所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述塔筒(17)上还设有第二法兰(32),所述第二法兰(32)由所述塔筒(17)下端向外侧延伸而成,所述第二法兰(32)与第一法兰(28)相对设置,第一法兰(28)和第二法兰(32)之间通过紧固件(13)连接。
5.根据权利要求1所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:还包含润滑系统,所述润滑系统包含开设于塔筒(17)下端的流入凹槽(15);所述流入凹槽(15)通过孔道(14)连接球形凸面(31),所述孔道(14)的上开口连通流入凹槽(15)的底面,孔道(14)的下开口连通所述球形凸面(31)。
6.根据权利要求5所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述孔道(14)的下开口在球形凸面(31)上的投影位于两个容纳凹槽(19)之间。
7.根据权利要求5所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述基础盘(21)上由球形凹面(30)向下开设回收凹槽(11),回收凹槽(11)通过导流管道(9)连接回收箱(8)。
8.根据权利要求7所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述回收凹槽(11)靠近所述球形凹面(30)最低点处设置。
9.根据权利要求7所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述回收凹槽(11)的深度从上往下逐渐变大,所述导流管道(9)连通所述回收凹槽(11)最大深度处。
10.根据权利要求1所述的减振减偏压风力发电机组安装结构,其特征在于:所述地基内还设有地下室,所述地下室包含位于最底端的持力层(1),所述持力层(1)的上表面上打设多个立桩(2),多个立桩(2)的顶端设有承台(3),所述承台(3)的上表面上设有多个立柱(4),多个立柱(4)的顶端设有地下室顶板(10),所述地下室顶板(10)上固定所述基础盘(21);所述多个立柱(4)之间间隔排列形成容纳空间,所述容纳空间内设有控制柜(26),变流器(24),以及箱式变压器(22),所述控制柜(26)上端设有控制柜电缆(25),所述变流器(24)上端设有变流器电缆(23),所述箱式变压器(22)上端设有箱式变压器输入电缆(33),下端连接箱式变压器输出电缆(5),所述控制柜电缆(25)、变流器电缆(23)以及箱式变压器输入电缆(33)集合成合电缆(18),所述合电缆(18)穿过地下室延伸至所述塔筒(17)内。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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