CN110848091A - 一种风电机组塔基设备构架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电机组塔基设备构架，包括变流‑控制层、变压器层以及竖直连接所述变流控制层和所述变压器层的主支架；所述变流控制层和所述变压器层均包括平台框架和设置在所述平台框架上方、用以安装电气设备的平台板，所述平台框架连接所述主支架；所述平台板包括主平台板和设置在所述主平台板周向、与所述主平台板共面设置的多个外围平台板，全部所述外围平台板翻转铰接于所述主平台板的边缘。上述风电机组塔基设备构架能够节约运输空间，同时兼顾了吊装的便利性，提高了组装效率。

Description

一种风电机组塔基设备构架

技术领域

本发明涉及风电设备技术领域，特别涉及一种风电机组塔基设备构架。

背景技术

随着风力发电技术的成熟完善，相关政策积极扶持，海上风电进入快速发展期，由此也带来很多问题，如载荷仿真复杂、可达性差、吊装难度大等，其中尤以吊装问题更为突出。由于海上施工窗口短，为提升吊装效率，要求设备集成化程度高。海上大功率机组塔基设备较多，如变压器、变流器、环网柜、控制柜、辅变柜、开关柜及配套冷却设备等。故而需要尽量将上述设备集成为整体，集成需考虑运输、塔筒套装、电缆及管路排布等限制因素影响。塔基设备构架体积较大，存在运输不便的问题，如果设计成多个拼装模块进行拼装，虽然会减少运输尺寸，却会导致组装效率低下。

因此，如何兼顾塔基设备构架的运输便利性和组装效率成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电机组塔基设备构架，该设备构架的平台板能够进行翻转折叠，便于运输和吊装，且该设备构架吊装组装效率提高。

为实现上述目的，本发明提供一种风电机组塔基设备构架，包括变流-控制层、变压器层以及竖直连接所述变流-控制层和所述变压器层的主支架；

所述变流-控制层和所述变压器层均包括平台框架和设置在所述平台框架上方、用以安装电气设备的平台板，所述平台框架连接所述主支架；

所述平台板包括主平台板和设置在所述主平台板周向、与所述主平台板共面设置的多个外围平台板，全部所述外围平台板翻转铰接于所述主平台板的边缘。

可选地，所述外围平台板包括与所述主平台板的外周固接的铰接固定件、转动连接所述铰接固定件的肋板以及垂直所述肋板的平台板端面；

当所述肋板相对所述铰接固定件翻转打开时，所述平台板端面与所述主平台板平齐。

可选地，所述主平台板的周部的下端面设有用以限位所述外围平台板的工字钢，所述工字钢设置在所述铰接固定件的上端面与所述主平台板连接处的下方，所述工字钢的槽口朝向所述铰接固定件设置。

可选地，所述肋板连接所述铰接固定件的一端设有铰接轴，所述铰接固定件设有与所述铰接轴配合的铰接孔；

所述铰接孔为长圆孔，所述长圆孔的长度延伸方向与所述主平台板的径向相同。

可选地，所述平台框架为双层框架，所述平台框架的底端设有与所述主支架连接的安装脚。

可选地，所述安装脚和所述主支架设有相互配合的法兰盘和螺孔，所述法兰盘开设有定位销孔，所述定位销孔内设有定位销。

可选地，所述主平台板的边缘设有凸形孔，所述凸形孔内设有用以连接所述主平台板和塔筒壁的牛腿连接支架。

可选地，所述牛腿连接支架包括压块、牛腿连接件和用以连接塔筒壁的塔壁连接件；

所述压块为角型块，所述角型块的下端面连接所述牛腿连接件的上端面，所述角型块的侧端面用以连接塔筒壁；

所述牛腿连接件通过侧壁连接所述平台框架，所述塔壁连接件连接于所述牛腿连接件的下方，所述塔壁连接件用以连接塔筒壁。

可选地，所述平台框架和所述牛腿连接件通过螺栓连接，所述平台框架的侧壁和所述塔牛腿连接件的侧壁均开设有条形孔，且所述平台框架的条形孔与所述牛腿连接件的条形孔的长度方向相互垂直。

相对于上述背景技术，本发明所提供的风电机组塔基设备构架，包括变流-控制层和变压器层，变流-控制层和变压器层沿竖直方向设置，通过竖直设置的主支架连接。每一层均包括用来承载电气设备的平台框架和供施工人员站立操作的平台板，平台框架和主支架连接。平台板铺设在平台框架的上方并向平台框架的周向延伸，平台板的大小成为了限制运输及吊装的一个重要因素；本发明通过将平台板设置为主平台板和连接在主平台板周向的外围平台板，将外围平台板翻转铰接在主平台板的边缘，在运输过着吊装过程中，能够将外围平台板朝向主平台板翻折，减小运输体积，在吊装到位后将外围平台板翻折，与主平台板共面设置即可。上述主平台板运输方便，且无需进行平台板的拼装，吊装到位后直接将外围平台板翻转打开即可，方便运输和吊装的同时提高了风电机组塔基设备构架的组装效率。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为发明实施例所提供的风电机组塔基设备构架的示意图；

图2为图1中平台框架的示意图；

图3为图1中外围平台板打开时平台板的示意图；

图4为图1中外围平台板翻转时平台板的示意图；

图5为图4中外围平台板的铰接放大图；

图6为图1中A部位的局部放大图；

图7为牛角连接支架的局部放大图；

图8为牛角连接支架组装后侧视图。

其中：

1-主支架、2-平台框架、3-平台板、4-主平台板、41-凸形孔、42-电气设备安装孔、5-外围平台板、51-铰接固定件、52-肋板、53-平台板端面、54-翻边、55-铰接轴、56-铰接孔、57-翻转槽、6-工字钢、7-安装脚、71-法兰盘、72-定位销孔、73-定位销、8-牛腿连接支架、81-压块、82-牛腿连接件、83-塔壁连接件、84-塔壁螺柱、9-塔筒壁。

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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图8，图1为发明实施例所提供的风电机组塔基设备构架的示意图，图2为图1中平台框架的示意图，图3为图1中外围平台板打开时平台板的示意图，图4为图1中外围平台板翻转时平台板的示意图，图5为图4中外围平台板的铰接放大图，图6为图1中A部位的局部放大图，图7为牛角连接支架的局部放大图，图8为牛角连接支架组装后侧视图。

本发明所提供的风电机组塔基设备构架主要包括变流-控制层和变压器层，层与层之间沿竖直方向设置，通过竖直设置的主支架1连接。其中，变流-控制层包括变流器层和控制柜安装层，各层包括连接主支架1的平台框架2，平台框架2上设置有平台板3，电气设备如变压器、变流器、环网柜、辅变柜、开关柜以及配套冷却设备安装在各层的平台板3上，通过平台框架2和主支架1承载。由于电气设备的维护及操控需要一定的空间，平台板3提供了施工维护人员的操作空间，平台板3通常沿平台框架2向其外周延伸，平台板3的提价较大，使得运输吊装不便。本发明则通过将平台板3分设为位于中央部分的主平台板4和设置在主平台外周的外围平台板5。外围平台板5翻转铰接在主平台板4上，首先将主平台板4和平台框架2及对应的电气设备集成为一体，在运输过程中可将外围平台板5相对主平台板4翻转，运输到位后进行整体吊装，吊装到位将外围平台板5翻转打开即可。既节约了运输空间，又通过平台板3集成式设计减少组装施工，便于将平台板3和平台框架2及对应的电气设备进行整体集成后运输吊装，提高了施工效率。

下面结合附图和具体实施例对本发明所提供的风电机组塔基设备构架进行详细的介绍。

在本发明所提供的一种具体实施例中，风电机组塔基设备构架的每一层均包括平台框架2和平台板3。平台框架2采用双层框架结构，上层用于铺设平台板3和安装电气设备，底层槽钢框兼做桥架托梁，下层槽钢框架有助于提供整体平台框架2的强度，同时减少加工过程中的焊接变形。考虑到平台框架2防腐处理时的镀锌池的尺寸，双层框架之间也即上层与底层槽钢框之间采用螺栓连接，便于分别进行镀锌处理。上层框架可为矩形的框架框和辅梁连接而成。平台框架2的尺寸及形状可根据风电机组的功率及对应电气设备占地面积决定。

平台板3敷设在平台框架2的上表面，平台板3和平台框架2的几何中心或者重心重合设置，二者通过螺栓连接。平台板3的结构如图1、图3和图4所示，平台板3包括主平台板4和沿主平台板4的周向设置的多个外围平台板5，外围平台板5和主平台板4的边缘铰接。具体来说，外围平台板5设有铰接固定件51、相对铰接固定件51旋转的肋板52和垂直设置在肋板52上端面的平台板端面53。铰接固定件51固接在主平台板4的外周，铰接固定件51设有铰接孔56和翻转槽57，肋板52的一端设有铰接轴55，铰接轴55设置在铰接孔56内，当铰接轴55相对铰接孔56旋转时，肋板52运动至翻转槽57内，翻转槽57沿主平台板4的径向设置，当外围平台板5翻转打开，也即平台板端面53与主平台板4共面时，肋板52恰好抵触在翻转槽57的槽底，翻转槽57起到对肋板52的限位作用，确保外围平台板5打开后与主平台板4共面，起到对主平台板4的延伸的作用。

上述铰接孔56优选采用条形孔，条形孔沿主平台板4的径向延伸，当外围平台板5朝向主平台板4翻转时，铰接轴55能够在在铰接孔56内沿主平台板4的径向移动一定距离，使翻转后的多个外围平台板5相互错开，避免相邻的外围平台板5相互干扰。

肋板52和翻转槽57的设置不仅起到对外围平台板5的平台板端面53的翻转限位，同时肋板52的设置提高对平台板3的支撑强度。平台板端面53的外周还可设置与平台板端面53垂直向上延伸的翻边54，当平台板端面53与主平台板4端面共面时，翻边54竖直向上延伸，避免平台板3上施工过程中平台板3上的杂物，如螺帽等从平台板3滑落，造成高空坠物伤人。

进一步地，主平台板4的下端面的周向同样设有限位结构，该限位结构设置在铰接固定件51与主平台板4的连接处，起到对铰接固定件51的支撑和限位作用。该限位结构可为焊接在主平台板4与铰接固定件51上端面下方的工字钢6或者槽钢，工字钢6或者槽钢的凹槽口朝向平台板3的外径向也即图示的铰接固定件51设置。避免铰接固定件51发生变形导致外围平台板5发生过度翻转。部分外围平台板5开设有缺口，该缺口可用以供管线穿设。

平台板3的中央开设有电气设备安装孔42，以便于变压器、变流器控制器等电气设备通过电气设备安装孔42直接安置在平台框架2上。由于各层平台框架2和平台板3上安装的电气设备数量及尺寸存在差异，各层平台板3上的电气设备安装孔42的数量与尺寸也不尽相同。

层与层之间通过平台板3、平台框架2和主支架1连接，平台板3和平台框架2和电气设备集成组装以后进行吊装，平台框架2的下方，更具体地说是底层槽钢框的下方设有和主支架1数量一一对应设置的安装脚7，安装脚7和主支架1均设有相互配合的法兰盘71，法兰盘71上开设位置及数量匹配的螺孔；为了将安装脚7的法兰盘71的螺孔与主支架1的法兰盘71的螺孔对准，二者的法兰盘71上还开设有定位销孔72，通过在定位销孔72内设置定位销73进行法兰盘71间的螺孔的定位，便于进行螺栓紧固。

单层平台板3组装完毕后，通过在平台板3上端面设置主支架1，进行上一层平台板3或者电气设备层的组装，主支架1可通过地脚螺栓连接在平台板3或者平台框架2的上端面，也可以直接焊接固定，一次完成风电机组塔基设备构架的施工该设备构架的周部还设有起防护作用的塔筒壁9。

为了进一步高该设备构架及其平台板3的支撑强度。平台板3设塔筒壁9之间还设有牛腿连接系统。具体请参考图1、图6、图7和图8，主平台板4的周部开设有用来安装牛腿连接支架8的凸形孔41，牛腿连接支架8通过凸形孔41连接平台框架2、平台板3和塔筒壁9。牛腿连接支架8具体包括压块81，设置在压块81下方的牛腿连接件82以及设置在牛腿连接件82下方塔壁连接件83。其中牛腿连接件82及压块81穿设在凸形孔41内，牛腿连接件82的上端面和压块81通过螺栓固接，牛腿连接件82的内侧端面和平台框架2通过螺栓固接，牛腿连接件82的下端面则和塔壁连接件83的上端面接触相抵，并通过螺栓固定，将平台框架2的部分重力传递至塔壁连接件83。塔壁连接件83则安装固定于塔筒壁9。

压块81具体为角型的压块81，包括相互垂直的两个端面，其中下端面和用来和牛腿连接件82的上端面固接，侧端面则设有塔壁螺柱84，用来固接于塔筒壁9。压块81和塔壁连接件83连接塔筒壁9，实现将平台板3和平台框架2的部分重力通过牛腿连接支架8传递至塔筒壁9，改善了平台框架2的受力状况。压块81不仅可以采用角型的压块81，也可以为正方体状的，只要能够起到连接牛腿连接件82和塔筒壁9的作用即可。

为了保障平台框架2和塔筒壁9之间连接时的调节余量，平台框架2和牛腿连接件82相贴合的端面开设的螺孔为异向的条形孔，如平台框架2的条形孔竖直延伸，牛腿连接件82的条形孔则水平延伸，通过条形孔的异向设置留出充足的调节余量，便于牛腿连接支架8的安装到位。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。电气设备的布置安装也即变流-控制层和变压器层的设置可参考现有技术，本发明的核心在于对设备构架进行改进，方便运输和提高施工效率，改善设备构架的整体受力。

以上对本发明所提供的风电机组塔基设备构架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风电机组塔基设备构架，其特征在于，包括变流-控制层、变压器层以及竖直连接所述变流-控制层和所述变压器层的主支架(1)；

所述变流-控制层和所述变压器层均包括平台框架(2)和设置在所述平台框架(2)上方、用以安装电气设备的平台板(3)，所述平台框架(2)连接所述主支架(1)；

所述平台板(3)包括主平台板(4)和设置在所述主平台板(4)周向、与所述主平台板(4)共面设置的多个外围平台板(5)，全部所述外围平台板(5)翻转铰接于所述主平台板(4)的边缘。

2.根据权利要求1所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述外围平台板(5)包括与所述主平台板(4)的外周固接的铰接固定件(51)、转动连接所述铰接固定件(51)的肋板(52)以及垂直所述肋板(52)的平台板端面(53)；

当所述肋板(52)相对所述铰接固定件(51)翻转打开时，所述平台板端面(53)与所述主平台板(4)平齐。

3.根据权利要求2所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述肋板(52)连接所述铰接固定件(51)的一端设有铰接轴(55)，所述铰接固定件(51)设有与所述铰接轴(55)配合的铰接孔(56)；

所述铰接孔(56)为长圆孔，所述长圆孔的长度延伸方向与所述主平台板(4)的径向相同。

4.根据权利要求3所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述主平台板(4)的周部的下端面设有用以限位所述外围平台板(5)的工字钢(6)，所述工字钢(6)设置在所述铰接固定件(51)的上端面与所述主平台板(4)连接处的下方，所述工字钢(6)的槽口朝向所述铰接固定件(51)设置。

5.根据权利要求4所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述平台框架(2)为双层框架，所述平台框架(2)的底端设有与所述主支架(1)连接的安装脚(7)。

6.根据权利要求5所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述安装脚(7)和所述主支架(1)设有相互配合的法兰盘(71)和螺孔，所述法兰盘(71)开设有定位销孔(72)，所述定位销孔(72)内设有定位销(73)。

7.根据权利要求6所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述主平台板(4)设有用以供电器设备穿过并贴合所述平台框架(2)的电气设备安装孔(42)。

8.根据权利要求7所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述主平台板(4)的边缘设有凸形孔(41)，所述凸形孔(41)内设有用以连接所述主平台板(4)和塔筒壁(9)的牛腿连接支架(8)。

9.根据权利要求8所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述牛腿连接支架(8)包括压块(81)、牛腿连接件(82)和用以连接塔筒壁(9)的塔壁连接件(83)；

所述压块(81)为角型块，所述角型块的下端面连接所述牛腿连接件(82)的上端面，所述角型块的侧端面用以连接塔筒壁(9)；

所述牛腿连接件(82)通过侧壁连接所述平台框架(2)，所述塔壁连接件(83)连接于所述牛腿连接件(82)的下方，所述塔壁连接件(83)用以连接塔筒壁(9)。

10.根据权利要求9所述的风电机组塔基设备构架，其特征在于，所述平台框架(2)和所述牛腿连接件(82)通过螺栓连接，所述平台框架(2)的侧壁和所述塔牛腿连接件(82)的侧壁均开设有条形孔，且所述平台框架(2)的条形孔与所述牛腿连接件(82)的条形孔的长度方向相互垂直。

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