CN108825444B - 抑制围护结构振动的扰流装置、扰流设备和塔筒吊装方法 - Google Patents

抑制围护结构振动的扰流装置、扰流设备和塔筒吊装方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种抑制围护结构振动的扰流装置、扰流设备和塔筒吊装方法；扰流装置包括：多个扰流块(21)，以及多个可伸缩型连接杆(31)；相邻两扰流块(21)通过可伸缩型连接杆(31)连接，相邻的扰流块(21)的外部轮廓尺寸不同；相邻的扰流块(21)通过可伸缩型连接杆(31)叠合设置。由于相邻的扰流块通过可伸缩型连接杆(31)叠合设置，本申请实施例扰流块存放时占地空间较小。

Description

抑制围护结构振动的扰流装置、扰流设备和塔筒吊装方法
技术领域
本申请涉及风力发电技术领域，具体而言，本申请涉及一种抑制围护结构振动的扰流装置、扰流设备和塔筒吊装方法。
背景技术
随着社会的发展和人民生活水平的提高，人类对于能源的需求量也越来越大，然而石油、煤炭等不可再生能源将会越来越少，另外，此类能源的大量消耗产生的污染物对人类的生活环境也有严重的危害。因此，可再生能源的开发和利用越来越受到各国的重视，而风能是可再生能源中开发和利用较为成熟的能源之一。
随着风电技术的日趋成熟，风力发电设备已趋于大功率和适用低风速风电场，而通过增加轮毂高度获得高空风力资源比增加叶片的扫风面积更具有可行性。因此需要设计高塔、柔塔，但高塔和柔塔在吊装时，会产生涡激振动。涡激振动现象出现后，吊装过程中各个大部件之间连接的螺栓孔无法对正，拆机过程中吊具无法安装，造成了吊车和拆机的停滞，影响了机组总体进度，浪费了人力、物力和财力；同时，现场长时间涡激振动会影响到风力发电机组塔架的结构，例如螺栓力矩值的降低、疲劳损伤的增大等。因此，涡激振动是风力发电机组在吊装和拆机过程出现的一个严重的问题，目前比较有效和广泛采用的方法是安装扰流装置。
本申请发明人对现有技术安装扰流装置进行研究发现，现有技术针对一台风力发电机组安装的扰流装置所需的扰流块通常能达到上百块，扰流块存放时占地空间较大。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种抑制围护结构振动的扰流装置、扰流设备和塔筒吊装方法，用以解决现有技术扰流块存放时占地空间较大的问题。
为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：
第一方面，提供了一种抑制围护结构振动的扰流装置，该扰流装置包括：多个扰流块，以及多个可伸缩型连接杆；
相邻两扰流块通过可伸缩型连接杆连接，相邻的扰流块的外部轮廓尺寸不同；
相邻的扰流块通过可伸缩型连接杆叠合设置。
第二方面，提供了一种抑制围护结构振动的扰流设备，该扰流设备包括本申请第一方面提供的扰流装置，以及与扰流装置连接的牵引车；
牵引车，用于控制扰流装置的运动，使得扰流装置缠绕在围护结构上。
第三方面，提供了一种塔筒吊装方法，塔筒包括若干塔筒段，安装塔筒时对塔筒段进行分段吊装，其中，在吊装过程中，包括：将本申请第二方面提供的扰流设备安装在对应的塔筒段。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供的扰流装置包括多个扰流块，以及多个可伸缩型连接杆；与现有技术相比，由于相邻两扰流块通过可伸缩型连接杆连接，相邻的扰流块的外部轮廓尺寸不同，而相邻的扰流块通过可伸缩型连接杆叠合设置，因此，本申请实施例扰流装置存放时占地空间大大减小。
本申请实施例提供的扰流设备包括本申请实施例提供的扰流装置，以及与扰流装置连接的牵引车，牵引车能够控制扰流装置的运动，使得扰流装置缠绕在围护结构上；与现有技术通过工作人员缠绕扰流块的方式相比，本申请实施例牵引车的设置能够保证塔筒上端缠绕密度与塔筒下端缠绕密度相同，进而增强扰流效果。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是现有技术安装捆绑带的结构示意图；
图2是现有技术扰流块的排布结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种抑制围护结构振动的扰流装置包括的扰流块的排布结构示意图；
图4是本申请实施例提供的另一抑制围护结构振动的扰流装置包括的扰流块的排布结构示意图；
图5a是本申请实施例提供的扰流装置包括的扰流块压缩后的结构示意图；
图5b是本申请实施例提供的扰流装置包括的扰流块压缩后的另一结构示意图；
图5c是图5b的立体结构示意图；
图6是本申请实施例提供的扰流装置包括的可伸缩型连接杆的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的扰流装置包括的可伸缩型连接杆的另一结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种抑制围护结构振动的扰流设备的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的扰流设备包括的牵引车的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的扰流设备包括的自动提升固定装置的结构示意图。
下面说明本申请实施例各附图标记表示的含义：
11-前段捆绑带；12-后段捆绑带；13-牵引绳；21-扰流块；31-可伸缩型连接杆；1、2、3、4、5-扰流块；51-扰流块的连接部；311-第一连接件；312-第二连接件；313-第一圆管；314-第二圆管；
81-扰流装置；82-牵引车；83-塔筒；91-主体结构；92-行走转向结构；93-吸附装置；921-行走轮；922-转向轮；84-自动提升固定装置；1011-装置主体；1012-挂点；1013-支撑弹簧；1014-第一张紧部；1015-张紧电机；1016-第二张紧部；1017-行走电机；1018-动力传动装置；1019-行走轮。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释。
涡激振动：高塔、柔塔在吊装时，在一定的风速下，会产生大幅度的振动，这种现象称为塔架的涡激振动。
本申请的申请人对现有技术安装扰流装置的过程进行研究，发现如下问题。
现有技术针对高塔架风力发电机组预防涡激振动时，根据模拟计算的结果，在模拟出的上几段塔筒上手动安装扰流装置。现有技术安装扰流装置的过程主要包括：捆绑带的安装、牵引绳的安装、扰流块的组装及安装和扰流块的缠绕。
具体地，安装捆绑带的过程包括：塔筒处于水平状态时，在规定需要安装扰流装置的塔筒上法兰和下法兰处各安装一套捆绑带，一套捆绑带分为前段捆绑带11和后段捆绑带12两段，如图1所示，两段捆绑带在带有魔术贴的位置贴紧，此时两段捆绑带组合成一套捆绑带，将捆绑带在塔筒上、下法兰处的圆周方向上进行缠绕，两端通过栓紧器固定后紧贴在塔筒表面，栓紧器位置处通过保护装置将栓紧器金属部分包好。
具体地，安装牵引绳的过程包括：每套捆绑带上安装一根直径为6mm的牵引绳，牵引绳长度大于机组安装完成后，该处离地面的高度，牵引绳安装位置为后段捆绑带魔术贴最前端预留环处，图1中附图标记13表示安装的牵引绳。
具体地，扰流块的组装及安装的过程包括：每段塔筒需要安装3组扰流块，扰流块组的数量为：安装扰流装置塔筒数乘以3。如图2所示，每组扰流块由单个扰流块21首尾相互连接组成，连接数量由塔筒高度确定；将每组扰流块进行整理、捋顺，选取与塔筒相对应的3组扰流块，安装在塔筒上法兰捆绑带预留位置处，3组扰流块应沿塔筒圆周方向上呈120°均布。
具体地，扰流块的缠绕过程包括：塔筒翻身呈竖直状态时，3组扰流块沿塔筒壁自然下垂。将扰流块沿塔筒壁环绕，并固定到下法兰捆绑带。
现有技术当风力发电机组的发电机吊装完成后，可以对扰流装置进行拆除。通过拉拽牵引绳，使前段捆绑带与后段捆绑带之间连接的魔术贴分开，扰流装置与塔筒分离自由下落至地面，完成扰流装置的拆除。
当遇到风力发电机组拆卸时同样需要在塔筒上安装扰流装置时，由于此时塔筒安装在高空，无法采用常规的方法进行人工安装，需要采用吊车提升扰流装置、捆绑带和用于人员站立的吊篮，在高空中完成扰流装置的固定。该方式需要主吊配合进行，极大的增加了风力发电机组拆除成本；并且，人员在上百米的高空进行作业，危险系数高，风险不可控。
在研究过程中，本申请的发明人发现，现有技术扰流装置的安装以及拆除过程存在如下问题：
(a)、扰流装置安装时需要人工固定捆绑带，当塔筒达到竖直状态时，工作人员沿塔筒旋转进行扰流块的缠绕，缠绕效果不理想，容易出现塔筒上端缠绕稀疏和下端缠绕密集的情况出现。因塔筒上端风速和频率较大，发生涡激振动的可能性更大，但是扰流装置的缠绕却较稀疏，造成了扰流效果不理想，带来了安全隐患。
(b)、现有技术仅通过捆绑带对三组扰流块进行高空中固定，加上拆卸所需的牵引绳时本身自重较大，结合外部风速的影响，易出现捆绑带撕开、扰流装置自行脱落的情况。当这种情况发生在塔筒的提升过程时，需将塔筒由竖直状态放置到水平状态重新安装扰流装置，大大降低了安装效率；当塔筒已在高空安装完成，这时扰流装置如果发生自行脱落，将产生极大的安全隐患，必须采用吊车提升到高空等特殊的方式进行二次安装，增加了吊装成本。
(c)、整体吊装完成需要对扰流装置进行拆除时，只能采用拉拽牵引绳的方式使扰流装置自行脱落至地面，容易对扰流装置造成破坏，且由于是高空坠物，会对地面上工作人员的人身安全造成威胁。
(d)、现有技术扰流块存放时占地空间较大。
(e)、现有技术扰流装置安装的方式只适应于风力发电机组的吊装过程，当遇到风力发电机组拆卸时同样需要在塔筒上安装扰流装置时，由于此时塔筒安装在高空，此时需要吊车配合在高空中进行安装，具有较大的风险，拆机成本也会显著提高。
本申请提供的抑制围护结构振动的扰流装置、扰流设备和塔筒吊装方法，旨在解决现有技术存在的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
本申请实施例各个附图中的结构的大小并不表示实际大小，目的只是用于说明本申请。
下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种抑制围护结构振动的扰流装置结构示意图，该扰流装置包括多个扰流块21，以及多个可伸缩型连接杆31；相邻两扰流块21通过可伸缩型连接杆31连接，相邻的扰流块21的外部轮廓尺寸不同；相邻的外部轮廓尺寸不同的扰流块21可以通过可伸缩型连接杆31叠合设置。
本申请实施例中的扰流块能够抑制与该扰流块对应位置处的围护结构的振动。具体地，如图3所示，编号为2的扰流块21可以插入到编号为1的扰流块21中，编号为4的扰流块21可以插入到编号为3的扰流块21中，编号为5的扰流块21可以插入到编号为4的扰流块21中；这样，本申请提供的扰流装置存放时，占地空间仅包括编号为1的扰流块21和编号为3的扰流块21的占地空间，与现有技术相比，大大降低了占地空间。
本申请实施例扰流装置包括多个扰流块，以及多个可伸缩型连接杆；与现有技术相比，由于相邻两扰流块通过可伸缩型连接杆连接，相邻的扰流块的外部轮廓尺寸不同，而相邻的扰流块可以通过可伸缩型连接杆叠合设置，因此，本申请实施例扰流装置存放时占地空间大大减小。
在一种具体地实施方式中，本申请实施例中所有的扰流块21的外部轮廓尺寸不同，扰流块21按照外部轮廓尺寸递增或递减的顺序设置，所有的扰流块21通过可伸缩型连接杆31插入到一起形成一整体结构，如图4所示，图4示出了扰流块21按照外部轮廓尺寸从左到右递减的顺序设置的示例，此时最左侧的扰流块21之外的所有扰流块21均可以插入到最左侧的扰流块21中，插入后形成一整体结构，这种设计方式能够进一步降低扰流装置存放时的占地空间。
具体实施时，本申请实施例每一块扰流块21的尺寸均不同，前一个扰流块21可插入到下一个扰流块21，整组扰流块21可插入到一起形成一整体结构，该整体结构如图5a、图5b和图5c所示，连接部51可以将扰流块21与其它部件(如本申请下面提到的自动提升固定装置的挂点)连接在一起；由于整个扰流装置中需要的扰流块数量较大，通过用可形成整体结构的扰流块，能够进一步降低扰流装置存放时的占地空间，实际生产过程中便于存放。
下面结合附图介绍本申请实施例可伸缩型连接杆的具体设置。
本申请实施例中可伸缩型连接杆31的外部轮廓尺寸小于任一扰流块21的内部尺寸，具体设置时，所有可伸缩型连接杆31的外部轮廓尺寸可以设置为相同尺寸。
在一种具体地实施方式中，本申请实施例中可伸缩型连接杆31包括组合设置在一起的第一连接件311和第二连接件312，如图6所示，为了更好的示出第一连接件311和第二连接件312的结构，图6仅示出了单独的第一连接件311和第二连接件312，并未示出第一连接件311和第二连接件312的组合结构，第一连接件311具有球形凹槽结构，第二连接件312具有球形结构，球形结构嵌入于球形凹槽结构中；由于第二连接件312具有球形结构，可进行各个方向的转动，能够带动与该第二连接件312连接的扰流块的转向。
具体实施时，本申请实施例中的围护结构可以为塔筒，相邻两个扰流块21通过第一连接件311和第二连接件312连接，第二连接件312可进行各个方向的转动，可以实现一个扰流块21沿着相邻的一个扰流块21进行各个方向的转动，便于实现扰流装置在沿着塔筒壁上实现折叠和收缩的功能。
具体实施时，第一连接件311可以安装在尺寸较大的扰流块上，第二连接件312可以安装在尺寸较小的扰流块上；当然，第一连接件311也可以安装在尺寸较小的扰流块上，第二连接件312也可以安装在尺寸较大的扰流块上；第一连接件311具有球形凹槽结构，第二连接件312具有球形结构，第二连接件312可以嵌入第一连接件311中，尺寸较小的扰流块通过第一连接件311和第二连接件312插入到尺寸较大的扰流块中，第一连接件311和第二连接件312作为插入的导向；由于第二连接件312具有球形结构，可进行各个方向的转动，提高了活动的灵活性。
在另一种具体地实施方式中，本申请实施例中可伸缩型连接杆31包括第一圆管313和第二圆管314，如图7所示，第一圆管313的直径大于第二圆管314的直径；第一圆管313和第二圆管314均可与不同尺寸的扰流块21进行连接，如：第一圆管313可以与外部轮廓尺寸较小的扰流块21连接，第二圆管314可以与外部轮廓尺寸较大的扰流块21连接。
具体实施时，本申请实施例两个相连接的扰流块21有一定的尺寸要求，如规定两个相连的扰流块的编号为1和2，编号为2的扰流块可以插入到编号为1的扰流块中，编号为2的扰流块的外部轮廓尺寸小于编号为1的扰流块的外部轮廓尺寸；编号为2的扰流块连接的第一圆管的直径大于编号为1的扰流块连接的第二圆管的直径，第二圆管可以插入到第一圆管中，以此类推，所有扰流块可以叠合为一个整体结构。
为保证所有扰流块21固定在塔筒的表面后仍然保持相同的形状，从而保证较可靠的扰流效果，本申请实施例中扰流块21的横截面形状为正多边形，如正方形、正三角形等。优选地，扰流块21的横截面形状为正三角形，正三角形结构的扰流块21固定在塔筒的表面后形成的形状扰流效果最好。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种抑制围护结构振动的扰流设备，如图8所示，该扰流设备包括本申请实施例提供的上述扰流装置81，以及与扰流装置81连接的牵引车82；牵引车82用于控制扰流装置81的运动，使得扰流装置81缠绕在围护结构上，本申请实施例中的围护结构以塔筒83为例进行说明。
本申请实施例提供的扰流设备包括本申请实施例提供的上述扰流装置，以及与扰流装置连接的牵引车，牵引车能够控制扰流装置的运动，使得扰流装置缠绕在围护结构上；与现有技术通过工作人员缠绕扰流块的方式相比，本申请实施例牵引车的设置能够保证塔筒上端缠绕密度与塔筒下端缠绕密度相同，进而增强扰流效果。
在一种具体地实施方式中，本申请实施例中牵引车包括：主体结构91、行走转向结构92和吸附装置93，如图9所示，主体结构91，承载行走转向结构92和吸附装置93；行走转向结构92，设置在主体结构91上，驱动主体结构91运动，并通过控制主体结构91的运动方向，控制扰流装置81的运动；吸附装置93，设置在主体结构91上，用于使主体结构91吸附在围护结构的表面上。
具体实施时，本申请具体实施例中行走转向结构可以包括行走电机等结构，行走电机通过传送带、齿轮的啮合、齿轮与齿条的配合等多种方式驱动主体结构91运动。
具体实施时，本申请实施例中的主体结构91主要为框架，作为牵引车82其它部件的承载体。
下面结合附图详细介绍本申请实施例提供的牵引车82的结构。
在一种具体地实施方式中，本申请实施例中行走转向结构92包括两个行走轮921和两个转向轮922，如图9所示，两个行走轮921为非平行设置，每一行走轮921沿围护结构(如塔筒83)的周向设置；两个转向轮922为非平行设置，每一转向轮922沿围护结构(如塔筒83)的周向设置；行走轮921和转向轮922的这种设计方式能够增加行走轮921和转向轮922与塔筒83的接触面积，进而能够增强吸附力。
具体地，两个行走轮921为非平行设置时，两个行走轮921的轴向也不平行，且均与塔筒的轴向有一定的夹角，行走轮921不仅有沿塔筒径向上的附着力，还有沿塔筒周向上的附着力；由于两个行走轮921的轴向不平行，故两个行走轮921沿塔筒径向上的附着力大小不同，与两个行走轮921采用平行结构相比，行走轮921发生稍微变形时，接触面积会有比较明显的增加。
具体地，以行走轮921为例，如果两个行走轮921采用平行结构，行走轮921的边缘上一条线与塔筒接触，虽然行走轮921通过稍微的形变增大了与塔筒的接触面积，但效果不明显；而如果两个行走轮921采用非平行结构，这时能够保证行走轮921差不多在塔筒的径向上，此时理论上同样是一条接触线，但此时行走轮921发生稍微变形的边，接触面积增加的比较明显。
具体实施时，本申请实施例中的行走轮921主要用来提供动力，可以实现向前和向后的行走，可以通过行走电机进行控制；转向轮922可以通过液压系统实现转向，用来控制牵引车的行走方向，使牵引车不仅能沿塔筒进行垂直方向上的运动，还可以进行斜线运动，通过此方式能够很好的实现扰流装置的缠绕。
在一种具体地实施方式中，本申请实施例中吸附装置93包括风机，使得主体结构91与围护结构(如塔筒83)接触的部位形成真空；具体实施时，通过风机进行抽风，使主体结构91与塔筒83接触的部位形成真空，因此在大气压的作用下，牵引车的主体结构91紧紧的吸附在塔筒83的表面上。
进一步地，本申请实施例提供的扰流设备还包括用于安装扰流装置81的自动提升固定装置84，如图8所示，该自动提升固定装置84沿着围护结构(如塔筒83)轴向方向移动，并箍紧在围护结构(如塔筒83)的任一位置。
本申请实施例自动提升固定装置84的设置，使得本申请实施例提供的扰流设备具备如下优点：
1、由于本申请实施例中自动提升固定装置能够箍紧在围护结构(如塔筒)的任一位置，即能够起到固定作用，扰流装置通过自动提升固定装置即可实现固定，不再需要通过捆绑带对扰流装置进行固定，降低了扰流装置脱落的情况。
2、在塔筒的提升过程中，即使在某种情况下出现扰流装置的脱落，由于本申请实施例中自动提升固定装置能够沿着围护结构(如塔筒)轴向方向移动，与现有技术相比，本申请实施例不再需要将塔筒由竖直状态放置到水平状态进行扰流装置的重新安装，直接采用自动提升固定装置即可将扰流装置向上提升到需要安装的位置处，提升了安装效率。
3、当塔筒已在高空安装完成时，若此时扰流装置发生自行脱落，与现有技术相比，本申请实施例不再需要采用吊车提升扰流装置的方式进行二次安装，直接采用自动提升固定装置即可实现扰流装置的提升，降低了吊装成本。
4、整体吊装完成需要对扰流装置进行拆除时，与现有技术相比，本申请实施例不再需要采用拉拽牵引绳的方式进行拆除，而采用自动提升固定装置向下移动即可将扰流装置下降低到地面，进而完成扰流装置的拆除，减少了对扰流装置的破坏，并且很好的保障了地面工作人员的安全。
5、现有技术扰流装置的安装只适用于风力发电机组的吊装过程，当遇到风力发电机组拆卸时，同样需要在塔筒上安装扰流装置时，因此时塔筒安装在高空，此时需要吊车配合在高空中进行安装，具有较大的风险，安装成本较高，且安装后拆除成本也较高；而本申请实施例的动提升固定装置可以向上、向下移动，可简单的完成扰流装置的安装与拆除，能够极大的降低安装和拆除成本，且不需要吊车配合和人员高空作业，降低了危险系数。
下面结合附图10详细介绍本申请实施例提供的自动提升固定装置84的结构。
在一种具体地实施方式中，本申请实施例提供的自动提升固定装置84包括：装置主体1011、张紧装置(如图中的第一张紧部1014和第二张紧部1016)、行走装置(如图中的行走轮1019和动力传动装置1018)、挂点1012和电机(如图中的张紧电机1015和行走电机1017)，如图10所示，张紧装置、行走装置、挂点1012和电机均设置于装置主体1011上；张紧装置，与电机连接，在电机的驱动下将装置主体1011箍紧在围护结构的任一位置；行走装置，与电机连接，在电机的驱动下使得装置主体1011沿着围护结构的轴向方向移动；挂点1012，用于安装扰流装置81；电机，用于为张紧装置和行走装置提供动力。
具体实施时，本申请具体实施例中电机可以通过传送带、齿轮的啮合、齿轮与齿条的配合等多种方式实现驱动作用。
具体地，本申请实施例中装置主体1011为主框架，用于承载自动提升固定装置中的相关部件，需要满足强度设计，不发生变形。
本申请实施例用电机为张紧装置和行走装置提供动力，虽然能够节省电机所占空间，但是电机的设置较复杂，为了降低电机设置的复杂度，在一种具体的实施方式中，电机包括张紧电机1015和行走电机1017，如图10所示，张紧电机1015与张紧装置连接；行走电机1017与行走装置连接。
下面结合附图详细介绍本申请自动提升固定装置的结构。
在一种具体的实施例中，本申请实施例中的张紧装置包括第一张紧部1014(如可以为张紧齿条)和第二张紧部1016(如可以为张紧齿轮)，如图10所示，第一张紧部1014包括一轨道，轨道沿围护结构(如高度较高的塔筒)的外周设置，轨道的轨迹与围护结构(如塔筒)的外轮廓相匹配；第二张紧部1016，与第一张紧部1014和张紧电机1015连接，在张紧电机1015的驱动下沿第一张紧部1014运动。
本申请实施例中围护结构可以为高度较高的塔筒。
具体地，本申请实施例中轨道的轨迹形状包括圆形，具体实施时，轨道的直径与塔筒的外径相同。当然，实际设计时，轨道的轨迹形状还可以包括其它形状，如多边形、圆弧形等，轨道的轨迹形状设置根据围护结构外周形状设定。
本申请实施例中张紧齿条起到轨道的作用，实现张紧齿轮在张紧齿条上的移动，如：实现张紧齿轮在张紧齿条上进行圆周移动，张紧齿轮为行走部分，可沿张紧齿条进行圆周运动。
本申请实施例中的张紧齿轮通过进行两个方向上的圆周运动，实现自动提升固定装置直径的变大和变小，以适应塔筒自上而下或自下而上的变径情况。另外，本申请实施例张紧齿轮与张紧齿条之间的配合自身具有良好的自锁性能，当自动提升固定装置停止到塔筒的某一位置时，可以稳定的停止在该位置而不发生移动。
在一种具体的实施例中，本申请实施例中的行走装置包括多组行走轮1019，如图10所示，行走轮1019与行走电机1017连接，在行走电机1017的驱动下沿围护结构的轴向方向运动，具体实施时，行走轮1019沿塔筒的轴向方向运动。
本申请实施例中行走轮1019为自动提升固定装置的运动机构，能够带动自动提升固定装置沿塔筒壁进行上下的运动；本申请实施例中的行走装置包括多组行走轮1019，多组行走轮1019能够同时提供动力，提高平衡性能，保证自动提升固定装置向上移动的稳定性。
进一步地，本申请实施例行走轮1019的外部包裹橡胶材料，此时能够增大行走轮与塔筒壁之间的摩擦力，防止上升的过程中出现打滑的现象；同时包裹橡胶材料，使行走轮与塔筒壁之间形成软性接触，对塔筒壁形成保护，防止对塔筒壁漆面形成破坏。
在一种具体的实施例中，本申请实施例中的行走装置还包括动力传动装置1018，如图10所示，行走轮1019通过动力传动装置1018与行走电机1017连接；动力传动装置1018的设置，能够使得行走电机1017更好的为行走轮1019提供动力。
具体实施时，本申请实施例中的动力传动装置包括皮带，皮带将行走电机1017的动力传递给行走轮1019；本申请实施例选用皮带进行传动，考虑到皮带具有良好的弹性，在工作中能缓和冲击和振动，行走平稳；另外，载荷过大时皮带在行走轮1019上打滑，可以防止行走电机1017的破坏。
本申请实施例提供的自动提升固定装置通过行走电机1017带动行走轮1019转动，行走轮1019通过与塔筒壁之间的摩擦力带动自动提升固定装置沿塔筒壁上下的移动。在沿塔筒壁上下移动的过程中，通过张紧齿轮与张紧齿条之间的作用保证自动提升固定装置直径的改变，从而保证自动提升固定装置的直径与塔筒直径一致，保证自动提升固定装置不会自行滑落。
在一种具体的实施例中，本申请实施例中的自动提升固定装置还包括支撑弹簧1013，如图10所示，支撑弹簧1013设置在装置主体1011上，与张紧装置连接。
本申请实施例中的支撑弹簧具有较强的弹性，通过与张紧装置共同作用来控制装置主体1011直径的大小；当自动提升固定装置84沿塔筒壁向上行走的过程中，张紧电机1015带动张紧齿轮沿张紧齿条向着使装置主体1011直径减小的方向移动，支撑弹簧1013处于受压缩的状态。
具体地，风力发电机组的塔筒为一锥形结构，自动提升固定装置84沿塔筒壁向上行走时，直径逐渐变小，自动提升固定装置84沿塔筒壁向下行走时，直径逐渐增大；当自动提升固定装置84处在塔筒直径最大的位置时，支撑弹簧1013可以处于不被压缩和拉伸的状态，随着自动提升固定装置84逐渐向上行走，使得支撑弹簧1013逐渐被压缩。在自动提升固定装置84上升或下降的过程中，如果行走电机因特殊原因失去动力，此时可在支撑弹簧1013弹力的作用下，使自动提升固定装置84的直径达到最大化，沿塔筒壁自行向下缓慢滑落，不会悬置在高空中而无法拆除，从而保证自动提升固定装置84与塔筒不会出现卡死的现象。
进一步地，本申请实施例中的挂点还可以用于安装自动提升固定装置之外的环形喷涂装置或环形高压水枪；本申请实施例中的自动提升固定装置与环形喷涂装置组合使用，可实现对高空中混凝土塔架进行喷漆，与环形高压水枪组合使用，可完成对塔筒的高空清洗；环形喷涂装置与环形高压水枪均为可拆卸的附件，环形喷涂装置与环形高压水枪的具体设置与现有技术类似，这里不再赘述；本申请实施例采用不同的组合方式，能够达到不同的使用效果。
具体实施时，随着风力发电机组向低风速区域的快速发展，风力发电机组的高度将不断提高，混凝土塔筒结构将迎来蓬勃的发展。在混凝土与钢塔共同组成的塔筒结构中，混凝土段塔筒呈灰色，而钢塔段呈白色，两者存在较大的色差。为了美观性需要，需要对混凝土塔筒进行涂漆，本申请实施例通过采用自动提升固定装置与环形喷涂装置组合使用，可实现对高空中混凝土塔架进行喷漆。
具体实施时，风力发电机组吊装完成长时间发电的过程中，受到外界环境的影响，塔筒上较脏，需要对塔筒进行清洗。本申请实施例通过采用自动提升固定装置与环形高压水枪的组合，可完成对塔筒的高空清洗。
当然，在实际生产过程中，本申请实施例中的挂点也可以安装其他模块化的结构完成其他功能，这里不再一一列举。
基于同一申请构思，本申请具体实施例还提供了一种塔筒吊装方法，塔筒包括若干塔筒段，安装塔筒时对塔筒段进行分段吊装，其中，在吊装过程中，包括：将本申请实施例提供的上述扰流设备安装在对应的塔筒段。
下面介绍一下本申请实施例将扰流设备安装在对应的塔筒段的具体方法。
实施方式一：
本申请实施例将扰流设备安装在对应的塔筒段，包括：
将扰流装置和牵引车提升到需要安装扰流设备的塔筒段的位置并进行固定；
控制牵引车沿塔筒段的轴向方向和周向方向运行，将扰流装置缠绕在到需要安装扰流设备的塔筒段上。
具体实施时，本申请实施方式一中可以不采用自动提升固定装置完成扰流设备的安装，这种安装方式由于控制牵引车沿塔筒段的轴向方向和周向方向运行，能够保证塔筒上端缠绕密度与塔筒下端缠绕密度相同，进而增强扰流效果。
实施方式二：
本申请实施例将扰流设备安装在对应的塔筒段，包括：
控制自动提升固定装置沿塔筒段的轴向方向运行到需要安装扰流设备的塔筒段的位置并箍紧，使得扰流装置和牵引车固定在需要安装扰流设备的塔筒段的位置；
控制牵引车沿塔筒段的轴向方向和周向方向运行，将扰流装置缠绕到需要安装扰流设备的塔筒段上。
具体实施时，当需要安装扰流装置时，自动提升固定装置、扰流装置和牵引车共同提升至所需安装扰流装置的顶端并固定，此时的扰流装置处于压缩状态，牵引车沿塔筒的周向和轴向共同运动，带动扰流装置由压缩状态到伸长状态，并进行缠绕，这时能够达到扰流效果。
具体实施时，遇到风力发电机组拆卸时，同样需要在塔筒上安装扰流装置时，将自动提升固定装置安装固定在塔筒上，可以通过在地面上提供电源，并将扰流装置和牵引车与自动提升固定装置连接；接着，控制自动提升固定装置提升到需要安装扰流装置的位置进行固定，牵引车沿塔筒的周向和轴向共同运动，带动扰流装置由压缩状态到伸长状态，并进行缠绕，这时能够达到扰流效果。
本申请实施例中自动提升固定装置、扰流装置和牵引车均为分体式结构，通过组装在一起达到扰流的效果。自动提升固定装置为主体结构，包括挂点，扰流块可以直接挂在自动提升固定装置的挂点上，在每组扰流块的前段安装牵引车，用于实现扰流装置的拉出和插入到一起；当扰流装置需要拆除时，自动提升固定装置向下运动到塔筒底部，作业人员可以很容易的将扰流装置拆除。自动提升固定装置主要起到沿塔筒轴向方向的移动和在塔筒上固定的作用，与环形喷涂装置组合使用，可实现对高空中混凝土塔架进行喷漆；与环形高压水枪组合使用，可完成对塔筒的高空清洗。
综上所述，本申请具体实施例能够实现以下有益效果：
第一、本申请实施例扰流装置包括多个扰流块，以及多个可伸缩型连接杆；与现有技术相比，由于相邻两扰流块通过可伸缩型连接杆连接，相邻的扰流块的外部轮廓尺寸不同，而相邻的扰流块通过可伸缩型连接杆叠合设置，因此，本申请实施例扰流装置存放时占地空间大大减小。
第二、本申请实施例提供的扰流设备包括本申请实施例提供的扰流装置，以及与扰流装置连接的牵引车，牵引车能够控制扰流装置的运动，使得扰流装置缠绕在围护结构上；与现有技术通过工作人员缠绕扰流块的方式相比，本申请实施例牵引车的设置能够保证塔筒上端缠绕密度与塔筒下端缠绕密度相同，进而增强扰流效果。
第三、由于本申请实施例中自动提升固定装置能够箍紧在围护结构(如塔筒)的任一位置，即能够起到固定作用，扰流装置通过自动提升固定装置即可实现固定，不再需要通过捆绑带对扰流装置进行固定，降低了扰流装置脱落的情况。
第四、在塔筒的提升过程中，即使在某种情况下出现扰流装置的脱落，由于本申请实施例中自动提升固定装置能够沿着围护结构(如塔筒)轴向方向移动，与现有技术相比，本申请实施例不再需要将塔筒由竖直状态放置到水平状态进行扰流装置的重新安装，直接采用自动提升固定装置即可将扰流装置向上提升到需要安装的位置处，提升了安装效率。
第五、当塔筒已在高空安装完成时，若此时扰流装置发生自行脱落，与现有技术相比，本申请实施例不再需要采用吊车提升扰流装置的方式进行二次安装，直接采用自动提升固定装置即可实现扰流装置的提升，降低了吊装成本。
第六、整体吊装完成需要对扰流装置进行拆除时，与现有技术相比，本申请实施例不再需要采用拉拽牵引绳的方式进行拆除，而采用自动提升固定装置向下移动即可将扰流装置下降低到地面，进而完成扰流装置的拆除，减少了对扰流装置的破坏，并且很好的保障了地面工作人员的安全。
第七、现有技术扰流装置的安装只适用于风力发电机组的吊装过程，当遇到风力发电机组拆卸时，同样需要在塔筒上安装扰流装置时，因此时塔筒安装在高空，此时需要吊车配合在高空中进行安装，具有较大的风险，安装成本较高，且安装后拆除成本也较高；而本申请实施例的动提升固定装置可以向上、向下移动，可简单的完成扰流装置的安装与拆除，能够极大的降低安装和拆除成本，且不需要吊车配合和人员高空作业，降低了危险系数。
第八、本申请实施例自动提升固定装置主要起到沿塔筒轴向方向的移动和在塔筒上固定的作用，与环形喷涂装置组合使用，可实现对高空中混凝土塔架进行喷漆；与环形高压水枪组合使用，可完成对塔筒的高空清洗。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (19)

1.一种抑制围护结构振动的扰流装置，其特征在于，包括：多个扰流块(21)，以及多个可伸缩型连接杆(31)；
相邻两所述扰流块(21)通过所述可伸缩型连接杆(31)连接，相邻的所述扰流块(21)的外部轮廓尺寸不同；
相邻的所述扰流块(21)通过所述可伸缩型连接杆(31)叠合设置。
2.根据权利要求1所述的扰流装置，其特征在于，所有的所述扰流块(21)的外部轮廓尺寸不同，所述扰流块(21)按照外部轮廓尺寸递增或递减的顺序设置，所有的所述扰流块(21)通过所述可伸缩型连接杆(31)插入到一起形成一整体结构。
3.根据权利要求1或2所述的扰流装置，其特征在于，所述可伸缩型连接杆(31)包括组合设置在一起的第一连接件(311)和第二连接件(312)；
所述第一连接件(311)具有球形凹槽结构，所述第二连接件(312)具有球形结构，所述球形结构嵌入于所述球形凹槽结构中。
4.根据权利要求1或2所述的扰流装置，其特征在于，所述可伸缩型连接杆(31)包括第一圆管(313)和第二圆管(314)，所述第一圆管(313)的直径大于所述第二圆管(314)的直径。
5.根据权利要求1所述的扰流装置，其特征在于，所述扰流块(21)的横截面形状为正多边形。
6.一种抑制围护结构振动的扰流设备，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的扰流装置(81)，以及与所述扰流装置(81)连接的牵引车(82)；
所述牵引车(82)，用于控制所述扰流装置(81)的运动，使得所述扰流装置(81)缠绕在所述围护结构上。
7.根据权利要求6所述的扰流设备，其特征在于，所述牵引车(82)包括：主体结构(91)、行走转向结构(92)和吸附装置(93)；
所述主体结构(91)，承载所述行走转向结构(92)和所述吸附装置(93)；
所述行走转向结构(92)，设置在所述主体结构(91)上，驱动所述主体结构(91)运动，并通过控制所述主体结构(91)的运动方向，控制所述扰流装置(81)的运动；
所述吸附装置(93)，设置在所述主体结构(91)上，用于使所述主体结构(91)吸附在所述围护结构的表面上。
8.根据权利要求7所述的扰流设备，其特征在于，所述行走转向结构(92)包括两个行走轮(921)和两个转向轮(922)；
两个所述行走轮(921)为非平行设置，每一所述行走轮(921)沿所述围护结构的周向设置；
两个所述转向轮(922)为非平行设置，每一所述转向轮(922)沿所述围护结构的周向设置。
9.根据权利要求7所述的扰流设备，其特征在于，所述吸附装置(93)包括风机，使得所述主体结构(91)与所述围护结构接触的部位形成真空。
10.根据权利要求6所述的扰流设备，其特征在于，还包括用于安装所述扰流装置(81)的自动提升固定装置(84)，沿着所述围护结构轴向方向移动，并箍紧在所述围护结构的任一位置。
11.根据权利要求10所述的扰流设备，其特征在于，所述自动提升固定装置(84)包括：装置主体(1011)、张紧装置、行走装置、挂点(1012)和电机；
所述张紧装置、所述行走装置、所述挂点(1012)和所述电机均设置于所述装置主体(1011)上；
所述张紧装置，与所述电机连接，在所述电机的驱动下将所述装置主体(1011)箍紧在所述围护结构的任一位置；
所述行走装置，与所述电机连接，在所述电机的驱动下使得所述装置主体(1011)沿着所述围护结构的轴向方向移动；
所述挂点(1012)，用于安装所述扰流装置(81)；
所述电机，用于为所述张紧装置和所述行走装置提供动力。
12.根据权利要求11所述的扰流设备，其特征在于，所述电机包括张紧电机(1015)和行走电机(1017)；
所述张紧电机(1015)与所述张紧装置连接；
所述行走电机(1017)与所述行走装置连接。
13.根据权利要求12所述的扰流设备，其特征在于，所述张紧装置包括第一张紧部(1014)和第二张紧部(1016)；
所述第一张紧部(1014)，包括一轨道，所述轨道沿所述围护结构的外周设置，所述轨道的轨迹与所述围护结构的外轮廓相匹配；
所述第二张紧部(1016)，与所述第一张紧部(1014)和所述张紧电机(1015)连接，在所述张紧电机(1015)的驱动下沿所述第一张紧部(1014)运动。
14.根据权利要求12所述的扰流设备，其特征在于，所述行走装置包括多组行走轮(1019)；
所述行走轮(1019)与所述行走电机(1017)连接，在所述行走电机(1017)的驱动下沿所述围护结构的轴向方向运动。
15.根据权利要求14所述的扰流设备，其特征在于，所述行走装置还包括动力传动装置(1018)，所述行走轮(1019)通过所述动力传动装置(1018)与所述行走电机(1017)连接。
16.根据权利要求12所述的扰流设备，其特征在于，还包括支撑弹簧(1013)，设置在所述装置主体(1011)上，与所述张紧装置连接。
17.一种塔筒吊装方法，所述塔筒包括若干塔筒段，安装塔筒时对所述塔筒段进行分段吊装，其特征在于，在吊装过程中，包括：将权利要求6-16任一项所述的扰流设备安装在对应的塔筒段。
18.根据权利要求17所述的塔筒吊装方法，其特征在于，将所述扰流设备安装在对应的塔筒段，包括：
将所述扰流装置(81)和所述牵引车(82)提升到需要安装所述扰流设备的塔筒段的位置并进行固定；
控制所述牵引车(82)沿所述塔筒段的轴向方向和周向方向运行，将所述扰流装置(81)缠绕到需要安装所述扰流设备的塔筒段上。
19.根据权利要求17所述的塔筒吊装方法，其特征在于，将所述扰流设备安装在对应的塔筒段，包括：
控制自动提升固定装置(84)沿所述塔筒段的轴向方向运行到需要安装所述扰流设备的塔筒段的位置并箍紧，使得所述扰流装置(81)和所述牵引车(82)固定在需要安装所述扰流设备的塔筒段的位置；
控制所述牵引车(82)沿所述塔筒段的轴向方向和周向方向运行，将所述扰流装置(81)缠绕在到需要安装所述扰流设备的塔筒段上。
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