CN108843518B - 风力发电机组及塔筒片式构件组对装置 - Google Patents

风力发电机组及塔筒片式构件组对装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种塔筒片式构件组对装置，包括中心底座和沿所述中心底座周向布置的多个横向支撑梁，每个所述横向支撑梁对应设置在相邻片式构件的拼接位置处，且每个所述横向支撑梁的第一端连接在所述中心底座上，每个所述横向支撑梁的第二端均设有两组互成预定夹角的定位组件，相邻所述横向支撑梁的定位组件配合用于对对应所述片式构件进行定位，所述中心底座上还设有多个用于支撑所述片式构件的支撑机构。本发明的组对装置可实现片式构件的快速组对拼装，适用于多边形塔筒或2片以上圆形塔筒的制作，通过设置定位组件和支撑机构，可有效保证片式构件之间的组对精度。本发明进一步还公开了一种风力发电机组。

Description

风力发电机组及塔筒片式构件组对装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机组及其塔筒片式构件组对装置。
背景技术
随着风力发电重点区域从三北地区向中南部等低风速地区转移，风机的叶片长度越来越长，与之匹配的风力发电机的塔筒高度和截面尺寸也不断增加。
钢结构塔筒由于成本较高、运输困难，因此难以满足大截面高塔筒的制造要求。预制混凝土塔筒以其刚度大，耐久性好、抗疲劳性能好、维护成本低等优点得以迅猛发展。
预制混凝土塔筒主要为圆筒形结构和多边形结构，通常在塔筒高度方向分为多节筒段，每个筒段由4片、6片或者8片预制混凝土筒片进行现场拼接。为保证塔筒的整体性能，每个筒段拼接达到设计所需的尺寸和精度要求非常重要。
目前对圆形混凝土筒片拼接的通用做法是在底部圆周方向上均匀布置6个混凝土垫墩，垫墩上放置螺杆调平装置，通过水准仪把螺杆调平装置找平。这种方法只适合于半圆型筒片组装，对多边形混凝土塔筒以及分2片以上的圆形混凝土塔筒均不适用，而且组装精度不易保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机组及其塔筒片式构件组对装置，以解决现有技术中多边形塔筒没有适用的组对装置或组装精度不易保证等问题。
本发明的第一方面，提供了一种塔筒片式构件组对装置，包括中心底座和沿所述中心底座周向布置的多个横向支撑梁，每个所述横向支撑梁对应设置在相邻片式构件的拼接位置处，且每个所述横向支撑梁的第一端连接在所述中心底座上，每个所述横向支撑梁的第二端均设有两组互成预定夹角的定位组件，相邻所述横向支撑梁的定位组件配合用于对对应所述片式构件进行定位，所述中心底座上还设有多个用于支撑所述片式构件的支撑机构。
进一步的，每组所述定位组件包括第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块之间间隔预定距离安装固定在所述横向支撑梁的第二端。
进一步的，每组所述定位组件还包括设于所述第一定位块上的挡板和设于所述第二定位块上的支座；所述挡板上穿设有顶紧螺栓，所述支座设有导向块。
进一步的，所述支撑机构包括整体长度可调的支撑杆，所述支撑杆包括第一杆段和第二杆段，所述第一杆段和第二杆段之间通过双头螺柱连接，所述第一杆段的第一端用于与所述片式构件铰接，所述第一杆段的第二端和所述双头螺柱的第一端通过第一方向的螺纹连接，所述第二杆段的第一端和所述双头螺柱的第二端通过第二方向的螺纹连接，所述第二杆段的第二端铰接在所述中心底座上。
进一步的，所述双头螺柱上设有调节手柄。
进一步的，所述支撑机构还包括助撑件，所述助撑件包括第一助撑杆和第二助撑杆，所述第一助撑杆的第一端和第二助撑杆的第一端之间间隔预定宽度，所述第一助撑杆的第二端和第二助撑杆的第二端均与所述第一杆段的第一端连接。
进一步的，所述中心底座和/或每个所述横向支撑梁的底板上还连接设有若干调平支腿，所述调平支腿包括支腿座和调节螺杆，所述调节螺杆下端固定连接在支腿座上，带有螺纹的上端穿过所述横向支撑梁的底板，并螺纹连接有分别位于底板上、下方的调节螺母。
进一步的，所述中心底座和/或每个所述横向支撑梁的底板还布置有调平机构，所述调平机构包括底座和置于所述底座上的楔形调整块，所述楔形调整块的顶面为斜面，所述底座和楔形调整块之间连接设有调节组件，用于调节所述楔形调整块在所述底座上的位置。
进一步的，所述调节组件包括调节螺栓和锁紧螺母，所述底座端部设有卡口，所述调节螺栓一端连接在所述楔形调整块上，另一端置于所述卡口内，且在卡口两侧螺纹连接有锁紧螺母。
本发明的组对装置可实现片式构件的快速组对拼装，适用于多边形塔筒或2片以上圆形塔筒的制作，通过设置定位组件和支撑机构，可有效保证片式构件之间的组对精度。
本发明的第二方面，还提供了一种风力发电机组，包括塔筒，所述塔筒由多节筒段叠加组成，每节筒段均由若干片式构件拼接组成，所述若干片式构件通过上述任一项所述的塔筒片式构件组对装置完成拼装。由于塔筒筒段采用上述组对装置拼装制作，片式构件之间的组对精度高，因而筒段的整体质量得以保障。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明组对装置的结构示意图；
图2是本发明横向支撑梁第二端的结构示意图；
图3是本发明横向支撑梁第二端另一方向的结构示意图；
图4是本发明组对装置的第一组对状态结构图；
图5是本发明组对装置的第二组对状态结构图；
图6是本发明组对装置的最终组对状态结构图；
图7是本发明支撑机构端部的结构示意图；
图8是本发明带助撑件的支撑机构的结构示意图；
图9是图2中A部分所示调平支腿的放大结构示意图；
图10是本发明调平机构的结构示意图。
图中：1、中心底座；2、横向支撑梁；21、第一横向支撑梁；22、第二横向支撑梁；23、第三横向支撑梁；31、第一定位块；311、挡板；313、顶紧螺栓；32、第二定位块；321、支座；323、导向块；41、第一杆段；42、第二杆段；43、双头螺柱；44、调节手柄；45、助撑件；451、第一助撑杆；452、第二助撑杆；511、支腿座；512、调节螺杆；513、调节螺母；521、底座；522、楔形调整块；523、调节螺栓；524、锁紧螺母；6、混凝土垫层；71、第一片式构件；72、第二片式构件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，为方便、快捷的将片式构件拼装起来组成塔筒筒段，本实施例提供了一种塔筒片式构件组对装置，包括中心底座1和多个横向支撑梁2，在本实施例中，塔筒筒段设计为八边形，组成筒段的片式构件具体为八个，因此，横向支撑梁2的数量对应也是八个，八个横向支撑梁2沿中心底座1周向布置，各横向支撑梁2设置在对应相邻的两个片式构件的拼接位置处，即一个横向支撑梁2能对其相邻的两个片式构件起到定位支撑作用。每个横向支撑梁2的第一端连接在中心底座1上，每个横向支撑梁2的第二端设有两组互成预定夹角的定位组件，相邻横向支撑梁2的定位组件配合对对应片式构件进行定位。
具体的，如图2、3所示，每组定位组件包括第一定位块31和第二定位块32，第一定位块31和第二定位块32间隔预定距离安装固定在对应横向支撑梁2的第二端。
需要说明的是，第一定位块31和第二定位块32之间间隔的预定距离大体和片式构件的厚度相同，即等于或稍大于片式构件的厚度，因而第一定位块31和第二定位块32配合形成一个定位槽，在组对装配时能实现对片式构件快速、精确的定位和装配。其次，每个横向支撑梁2上设置的两组定位组件之间的预定夹角和相邻两个组对拼接的片式构件之间形成的夹角相同。另外，为便于安装固定，本实施例中，同一横向支撑梁2上的两组定位组件的第一定位块31可制作成一体式结构，即将左右两个第一定位块31制作形成一个整体，当然，两个定位块31也可以不是一体式结构，分开制作再各自安装拼合在一起也是可以的，本实施例并不受限于此，同样，两组定位组件的第二定位块32也是一样的，可以是一体式结构，也可以是分体式结构。
进一步的，每组定位组件还包括设于第一定位块31上的挡板311和设于第二定位块32上的支座321。挡板311上穿设有顶紧螺栓313，支座321上设有导向块323，导向块323的上半部分设为斜面，能方便片式构件准确顺利的插入。挡板313和导向块323能配合对片式构件形成夹持，顶紧螺栓313则能调节夹持的松紧度，确保夹持的稳定性。
本实施例中，如图5所示，中心底座1上还设有多个用于支撑对应片式构件的支撑机构，结合参考图7所示，支撑机构包括整体长度可调的支撑杆，支撑杆包括第一杆段41和第二杆段42，第一杆段41和第二杆段42之间通过双头螺柱43连接，第一杆段41的第一端用于与片式构件铰接，第一杆段41的第二端和双头螺柱43的第一端通过第一方向的螺纹连接，第二杆段42的第一端和双头螺柱43的第二端通过第二方向的螺纹连接，第二杆段42的第二端铰接在中心底座1上。双头螺柱43上设有调节手柄44。支撑结构用于支撑片式构件，还可对片式构件的倾斜角度进行调节，具体地，顺时针或逆时针转动调节手柄44，使双头螺柱43相对第一杆段41和第二杆段42转动，实现支撑杆的伸长或缩短，从而实现片式构件在竖立状态下倾斜角度的调节。
为进一步加强支撑的稳定性，支撑机构还包括助撑件45，助撑件45包括第一助撑杆451和第二助撑杆452，第一助撑杆451的第一端和第二助撑杆452的第一端之间间隔预定宽度，第一助撑杆451的第二端和第二助撑杆452的第二端均与第一杆段41的第一端连接。通过增加支撑点，加大了支撑面积，进一步加强了支撑机构的支撑稳定性，确保片式构件能得到稳定的支撑。为保证助撑件45的结构稳定性，第一助撑杆451和第二助撑杆452之间还连接设有至少一根加强杆，本实施例中具体设有两根，当然，其他的数量也是可行的，本实施例并不受限于此。
本实施例中，为确保中心底座1和每个横向支撑梁2的整体水平度，中心底座1及每个横向支撑梁2的底板上还连接设有若干调平支腿，如图9所示，调平支腿包括支腿座511和调节螺杆512，调节螺杆512下端固定连接在支腿座511上，带有螺纹的上端穿过横向支撑梁2的底板，并螺纹连接有分别位于底板上、下方的调节螺母513。当水平仪检测到某一方向存在水平偏差需要调平时，对该处的调平支腿进行调节即可，具体调节方法是顺时针或逆时针旋转调节螺母513，将调节螺杆512相对中心底座1或横向支撑梁2的底板的高度调高或调低，再配合水平仪检测水平度即可，操作简单方便。
当然，调节水平度的方法还有很多种，具体的，还可以是在中心底座1和每个横向支撑梁2的底板上布置如图10所示的调平机构，调平机构包括底座521和置于底座521上的楔形调整块522，楔形调整块522的顶面为斜面，底座521和楔形调整块522之间连接设有调节组件，调节组件包括调节螺栓523和锁紧螺母524，底座521端部设有卡口，调节螺栓523一端连接在楔形调整块522上，另一端置于卡口内，且在卡口两侧螺纹连接有锁紧螺母524。其调节方法同样也简单方便，通过顺时针或逆时针旋转锁紧螺母524，带动调节螺栓523前移或后移，进一步带动楔形调整块522在底座521上前移或后移，从而改变中心底座1或横向支撑梁2的高度。
下面结合附图4-6对片式构件的组对过程进行描述，从而进一步对本实施例的结构进行详细说明。
参考图4所示，首先在底层铺一层混凝土垫层6，在混凝土垫层6的中心安装中心底座1，将八个横向支撑梁2均匀布置在中心底座1的周向上，并将每个横向支撑梁2的第一端与中心底座1通过螺栓和定位销连接，相邻的横向支撑梁2之间通过钢管连接形成一个整体。
通过水平仪检测中心底座1和横向支撑梁2的整体水平度，若存在偏差，则通过调节调平支腿或调平机构，快速准确的将组对装置的整体水平度调整至允许范围内。具体调平方法见上述说明，此处不再赘述。
为便于描述，以中心底座为中心点，选任意一个横向支撑梁2记为第一横向支撑梁21，然后按照顺时针方向依次记为第二横向支撑梁22、第三横向支撑梁、第四横向支撑梁……，直至第八横向支撑梁，将待拼装的片式构件7按照顺时针吊装顺序依次记为第一片式构件71、第二片式构件72……，直至第八片式构件，首先将第一片式构件71吊运放置在第一横向支撑梁21和第二横向支撑梁22之间，具体的，将第一片式构件71的左侧底角插入第一横向支撑梁21上右侧定位组件的第一定位块和第二定位块之间，同时，将第一片式构件71的右侧底角插入第二横向支撑梁22上左侧定位组件的第一定位块和第二定位块之间，实现第一片式构件71的准确定位，然后，将两组定位组件中挡板上的顶紧螺栓拧紧，使第一片式构件71的左右两侧通过挡板和导向板夹持并通过顶紧螺栓顶紧。接下来，在第一片式构件71和中心底座1之间连接设置支撑机构，并通过支撑机构调节第一片式构件71的倾斜角度，使第一片式构件71达到预拼装的状态。
接下来，参考图5所示，通过吊运装置将第二片式构件72吊运至第二横向支撑梁22和第三横向支撑梁23之间，具体的，将第二片式构件72的左侧底角插入第二横向支撑梁22上右侧定位组件的第一定位块和第二定位块之间，同时，将第二片式构件72的右侧底角插入第三横向支撑梁23上左侧定位组件的第一定位块和第二定位块之间，实现第二片式构件72的准确定位，同样，将两组定位组件中挡板上的顶紧螺栓拧紧，并在第二片式构件72和中心底座1之间连接设置支撑机构，并通过支撑机构调节第二片式构件72的倾斜角度，使第二片式构件72的左侧边和第一片式构件71的右侧边精确对接，在竖直方向上配合形成纵缝。
继续依照上述步骤将剩余的片式构件逐一吊运并装配到位，待所有的片式构件依次沿环向组对形成如图6所示的完整筒段后，在两两之间形成的纵缝内依次灌入浆料，待浆料凝结硬化后，即完成一个塔筒筒段的制作。
本发明的组对装置可实现片式构件的快速组对拼装，适用于多边形塔筒或2片以上圆形塔筒的制作，通过设置定位组件和支撑机构，可有效保证片式构件之间的组对精度。
在此基础上，本实施例的风力发电机组，包括塔筒，塔筒由多节筒段叠加组成，每节筒段均由若干片式构件拼接组成，若干片式构件通过上述的塔筒片式构件组对装置完成组对拼装。
由于塔筒筒段采用上述组对装置拼装制作，片式构件之间的组对精度高，因而筒段的整体质量得以保障。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种塔筒片式构件组对装置，其特征在于：包括中心底座(1)和沿所述中心底座(1)周向布置的多个横向支撑梁(2)，每个所述横向支撑梁(2)对应设置在相邻片式构件的拼接位置处，且每个所述横向支撑梁(2)的第一端连接在所述中心底座(1)上，每个所述横向支撑梁(2)的第二端均设有两组互成预定夹角的定位组件，相邻所述横向支撑梁(2)的定位组件配合用于对对应所述片式构件进行定位，所述中心底座(1)上还设有多个用于支撑所述片式构件的支撑机构，
其中，所述支撑机构包括整体长度可调的支撑杆，所述支撑杆包括第一杆段(41)和第二杆段(42)，所述第一杆段(41)和第二杆段(42)之间通过双头螺柱(43)连接，所述双头螺柱(43)上设有调节手柄(44)，所述第一杆段(41)的第一端用于与所述片式构件铰接，所述第一杆段(41)的第二端和所述双头螺柱(43)的第一端通过第一方向的螺纹连接，所述第二杆段(42)的第一端和所述双头螺柱(43)的第二端通过第二方向的螺纹连接，所述第二杆段(42)的第二端铰接在所述中心底座(1)上，
其中，所述支撑机构还包括助撑件(45)，所述助撑件(45)包括第一助撑杆(451)和第二助撑杆(452)，所述第一助撑杆(451)的第一端和第二助撑杆(452)的第一端之间间隔预定宽度，所述第一助撑杆(451)的第二端和第二助撑杆(452)的第二端均与所述第一杆段(41)的第一端连接。
2.根据权利要求1所述的塔筒片式构件组对装置，其特征在于：每组所述定位组件包括第一定位块(31)和第二定位块(32)，所述第一定位块(31)和第二定位块(32)之间间隔预定距离安装固定在所述横向支撑梁(2)的第二端。
3.根据权利要求2所述的塔筒片式构件组对装置，其特征在于：每组所述定位组件还包括设于所述第一定位块(31)上的挡板(311)和设于所述第二定位块(32)上的支座(321)；所述挡板(311)上穿设有顶紧螺栓(313)，所述支座(321)设有导向块(323)。
4.根据权利要求1所述的塔筒片式构件组对装置，其特征在于：所述中心底座(1)和/或每个所述横向支撑梁(2)的底板上还连接设有若干调平支腿，所述调平支腿包括支腿座(511)和调节螺杆(512)，所述调节螺杆(512)下端固定连接在支腿座(511)上，带有螺纹的上端穿过所述横向支撑梁(2)的底板，并螺纹连接有分别位于底板上、下方的调节螺母(513)。
5.根据权利要求1所述的塔筒片式构件组对装置，其特征在于：所述中心底座(1)和/或每个所述横向支撑梁(2)的底板还布置有调平机构，所述调平机构包括底座(521)和置于所述底座(521)上的楔形调整块(522)，所述楔形调整块(522)的顶面为斜面，所述底座(521)和楔形调整块(522)之间连接设有调节组件，用于调节所述楔形调整块(522)在所述底座(521)上的位置。
6.根据权利要求5所述的塔筒片式构件组对装置，其特征在于：所述调节组件包括调节螺栓(523)和锁紧螺母(524)，所述底座(521)端部设有卡口，所述调节螺栓(523)一端连接在所述楔形调整块(522)上，另一端置于所述卡口内，且在卡口两侧螺纹连接有锁紧螺母(524)。
7.一种风力发电机组，包括塔筒，所述塔筒由多节筒段叠加组成，每节筒段均由若干片式构件拼接组成，其特征在于：所述若干片式构件通过权利要求1-6任一项所述的塔筒片式构件组对装置完成拼装。
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