CN108443082B - 一种风力发电机组扩容装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风力发电机组扩容装置，包括塔筒和第一固定桩，所述塔筒与第一固定桩连接，其特征在于，还包括桁架式塔架、连接件、锚栓、第二固定桩、法兰、第一塔筒和扩容后的风力发电机组；所述桁架式塔架通过连接件与塔筒连接，所述塔筒位于所述桁架式塔架内；所述桁架式塔架的底部通过锚栓与第二固定桩固定连接；所述法兰设置在桁架式塔架的顶部上；所述第一塔筒设置在所述法兰上，所述扩容后的风力发电机组设置在所述第一塔筒上。本发明解决了现有风力发电机组扩容时效率低成本高的问题。

Description

一种风力发电机组扩容装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组扩容装置。
背景技术
目前，在我国安装并网的风力发电机组运行时间已经达到或接近风机设计寿命时间不在少数，有的风电场由于运行时间较长，这些风电机组多数健康状况欠佳，故障率较高，它已经给一些风电场在经济、安全、运行等方面造成较大困难，老风电场的技术改造是迫在眉睫的工作。为了充分利用老风电场的丰富风能资源，已经运行多年且有条件的老风电场应该积极的进行技术改造，将小容量的风机机组更换成大容量的先进机组，创造更良好的经济效益和社会效益。或者有的老风电场现在的经济效益很差，设备存在安全问题等，更换新的性能、质量优良、单机容量大的风电机组，可以使这些风电机组焕然一新，重新正常健康地运行发电。但由于重新选址、重新建造基础或拆除更换风机塔筒时，存在施工工期长且成本高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明提供了一种风力发电机组扩容装置，解决了现有风力发电机组扩容时效率低且成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种风力发电机组扩容装置，包括塔筒和第一固定桩，所述塔筒与第一固定桩连接，还包括桁架式塔架、连接件、锚栓、第二固定桩、法兰、第一塔筒和扩容后的风力发电机组；
所述桁架式塔架通过连接件与塔筒连接，所述塔筒位于所述桁架式塔架内；
所述桁架式塔架的底部通过锚栓与第二固定桩固定连接；所述法兰设置在桁架式塔架的顶部上；所述第一塔筒设置在所述法兰上，所述扩容后的风力发电机组设置在所述第一塔筒上。
进一步的，所述桁架式塔架由钢或复合材料构件组成。
进一步的，所述钢为方钢、圆钢、角钢、型钢或组合钢。
进一步的，所述复合材料为纤维增强复合材料，其基体为聚合物基体、金属基体或无机非金属基体，所采用的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的一种或者几种。
进一步的，所述塔筒的上表面与桁架式塔架的顶部连接。
进一步的，所述连接件的一端与塔筒焊接或铆接或通过螺栓连接，所述连接件的另一端与桁架式塔架焊接或铆接或通过螺栓连接。
进一步的，所述的一种风力发电机组扩容装置，还包括底板和钢板加劲肋；
所述桁架式塔架的底部通过钢板加劲肋与底板连接，所述底板位于所述桁架式塔架下方；
所述底板通过锚栓与第二固定桩连接。
进一步的，所述桁架式塔架包括塔腿；
所述塔腿通过钢板加劲肋与底板连接。
进一步的，所述桁架式塔架的横截面形状为多边形。
进一步的，所述第一塔筒的高度在预设第一高度范围内。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种风力发电机组扩容装置，在原风力机组更换新的单机容量大的风力机组时，可不拆除原风力机组塔筒结构，并可充分利用原塔筒及其基础结构(第一固定桩)；塔架高度可根据新机组轮毂高度要求自由调整；桁架式塔架可根据需要与原塔筒连成整体一起受力，增强结构抵抗弯矩的能力，提高塔筒整体受力性能，提高塔身整体稳定性和安全性，降低塔筒在动荷载作用下的动力响应，从而到达不更换塔筒及基础结构，在扩大单机容量的情况下可以继续使用原塔筒和第一固定桩的目的，可降低工程造价，提高经济效益。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种风力发电机组扩容装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的桁架式塔架的结构示意图；
图3为图1中的A-A示意图；
图4为图1中去掉第一固定桩的B-B示意图；
标号说明：
1、桁架式塔架；2、塔筒；3、连接件；4、第二固定桩；5、底板；6、法兰；7、钢板加劲肋；8、锚栓；9、第一塔筒；10、第一固定桩；11、风力发电机组。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的技术构思为：所述桁架式塔架通过连接件与塔筒连接，所述桁架式塔架的底部通过锚栓与第二固定桩固定连接；法兰设置在桁架式塔架的顶部上，第一塔筒设置在法兰，风力发电机组设置在第一塔筒上。
请参照图1-图4，本发明提供了一种风力发电机组扩容装置，包括塔筒和第一固定桩，所述塔筒与第一固定桩连接，还包括桁架式塔架、连接件、锚栓、第二固定桩、法兰、第一塔筒和扩容后的风力发电机组；
所述桁架式塔架通过连接件与塔筒连接，所述塔筒位于所述桁架式塔架内；
所述桁架式塔架的底部通过锚栓与第二固定桩固定连接；所述法兰设置在桁架式塔架的顶部上；所述第一塔筒设置在所述法兰上，所述扩容后的风力发电机组设置在所述第一塔筒上。
优选的，在实际实用于桁架式塔架也可单独设置，不与原塔筒连接。
优选的，所述第二固定桩可新建或利用原有风力机组的基础结构(第一固定桩)。
从上述描述可知，本发明提供了一种风力发电机组扩容装置，在原风力机组更换新的单机容量大的风力机组时，可不拆除原风力机组塔筒结构，并可充分利用原塔筒及其基础结构(第一固定桩)；塔架高度可根据新机组轮毂高度要求自由调整；桁架式塔架可根据需要与原塔筒连成整体一起受力，增强结构抵抗弯矩的能力，提高塔筒整体受力性能，提高塔身整体稳定性和安全性，降低塔筒在动荷载作用下的动力响应，从而到达不更换塔筒及基础结构，在扩大单机容量的情况下可以继续使用原塔筒和第一固定桩的目的，可降低工程造价，提高经济效益。
进一步的，所述桁架式塔架由钢或复合材料构件组成。
从上述描述可知，通过上述结构可提高桁架式塔架稳定性的同时，降低使用成本。
进一步的，所述钢为方钢、圆钢、角钢、型钢或组合钢。
从上述描述可知，通过上述结构可使桁架式塔架的材料有多种选择。
进一步的，所述复合材料为纤维增强复合材料，其基体为聚合物基体、金属基体或无机非金属基体，所采用的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的一种或者几种。
进一步的，所述塔筒的上表面与桁架式塔架的顶部连接。
从上述描述可知，通过上述结构，提高了扩容后桁架式塔架及塔筒对大容量的风力发电机组支撑的稳定性。
进一步的，所述连接件的一端与塔筒焊接或铆接或通过螺栓连接，所述连接件的另一端与桁架式塔架焊接或铆接或通过螺栓连接。
从上述描述可知，通过上述连接方式，可提高桁架式塔架与塔筒连接的稳定性。
进一步的，所述的一种风力发电机组扩容装置，还包括底板和钢板加劲肋；
所述桁架式塔架的底部通过钢板加劲肋与底板连接，所述底板位于所述桁架式塔架下方；
所述底板通过锚栓与第二固定桩连接。
从上述描述可知，通过上述结构，能够提高桁架式塔架与第二固定桩连接的稳定性。
进一步的，所述桁架式塔架包括塔腿；
所述塔腿通过钢板加劲肋与底板连接。
从上述描述可知，通过上述结构提高了塔腿通过底板与第二固定桩连接的稳定性。
进一步的，所述桁架式塔架的横截面形状为多边形。
从上述描述可知，通过上述结构，使桁架式塔架的制造更加简便，且保证了桁架式塔架对扩容后的风力发电机组支撑的稳定性。
进一步的，所述第一塔筒的高度在预设第一高度范围内。
优选的，所述第一高度范围为1-100米，可根据实际使用情况进行调整。
从上述描述可知，通过上述结构，可使风力发电机组扩容装置可适应不同容量不同大小的风力发电机组。
请参照图1-图4，本发明的实施例一为：
本发明提供的一种风力发电机组扩容装置，包括塔筒2和第一固定桩10，所述塔筒2与第一固定桩10连接，还包括桁架式塔架1、连接件3、锚栓8、第二固定桩4、法兰6、第一塔筒9、扩容后的风力发电机组11、底板5和钢板加劲肋7；
所述连接件3的一端通过螺栓连接、焊接或铆接与塔筒2连接，所述连接件3的另一端通过螺栓连接、焊接或铆接与桁架式塔架1连接，所述塔筒2位于所述桁架式塔架1内；所述塔筒2的上表面与桁架式塔架1的顶部连接；所述连接件为连接杆；
所述桁架式塔架1的底部通过锚栓8与第二固定桩4固定连接；所述法兰6设置在桁架式塔架1的顶部上；所述第一塔筒9设置在所述法兰6上，所述扩容后的风力发电机组11设置在所述第一塔筒9上；
所述桁架式塔架1由钢或复合材料构件组成，所述钢为方钢、圆钢、角钢、型钢或组合钢，所述复合材料为纤维增强复合材料，其基体为聚合物基体、金属基体或无机非金属基体，所采用的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的一种或者几种；
所述桁架式塔架1包括塔腿；所述塔腿通过钢板加劲肋7与底板5连接；所述底板5位于所述桁架式塔架1下方；所述底板5通过锚栓8与第二固定桩4连接；
所述桁架式塔架1的横截面形状为多边形；所述第一塔筒9的高度在预设第一高度范围内，所述第一高度范围为1-100米，可根据实际使用情况进行调整。
综上所述，本发明提供了一种风力发电机组扩容装置，在原风力机组更换新的单机容量大的风力机组时，可不拆除原风力机组塔筒结构，并可充分利用原塔筒及其基础结构(第一固定桩)；塔架高度可根据新机组轮毂高度要求自由调整；桁架式塔架可根据需要与原塔筒连成整体一起受力，增强结构抵抗弯矩的能力，提高塔筒整体受力性能，提高塔身整体稳定性和安全性，降低塔筒在动荷载作用下的动力响应，从而到达不更换塔筒及基础结构，在扩大单机容量的情况下可以继续使用原塔筒和第一固定桩的目的，可降低工程造价，提高经济效益。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种风力发电机组扩容装置，包括塔筒和第一固定桩，所述塔筒与第一固定桩连接，其特征在于，还包括桁架式塔架、连接件、锚栓、第二固定桩、法兰、第一塔筒和扩容后的风力发电机组；
所述桁架式塔架通过连接件与塔筒连接，所述塔筒位于所述桁架式塔架内；
所述桁架式塔架的底部通过锚栓与第二固定桩固定连接；所述法兰设置在桁架式塔架的顶部上；所述第一塔筒设置在所述法兰上，所述扩容后的风力发电机组设置在所述第一塔筒上。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，所述桁架式塔架由钢或复合材料构件组成。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，所述钢为方钢、圆钢、角钢、型钢或组合钢。
4.根据权利要求2所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，所述复合材料为纤维增强复合材料，其基体为聚合物基体、金属基体或无机非金属基体，所采用的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的一种或者几种。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，所述塔筒的上表面与桁架式塔架的顶部连接。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，所述连接件的一端与塔筒焊接或铆接或通过螺栓连接，所述连接件的另一端与桁架式塔架焊接或铆接或通过螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，还包括底板和钢板加劲肋；
所述桁架式塔架的底部通过钢板加劲肋与底板连接，所述底板位于所述桁架式塔架下方；
所述底板通过锚栓与第二固定桩连接。
8.根据权利要求7所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，所述桁架式塔架包括塔腿；
所述塔腿通过钢板加劲肋与底板连接。
9.根据权利要求1所述的一种风力发电机组扩容装置，其特征在于，所述桁架式塔架的横截面形状为多边形。
10.根据权利要求1所述的一种风力发电机组扩容装置，所述第一塔筒的高度在预设第一高度范围内。
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