CN111749852A - 用于风力发电机（组）的板架式塔架及其制造方法 - Google Patents

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CN111749852A CN201910232246.4A CN201910232246A CN111749852A CN 111749852 A CN111749852 A CN 111749852A CN 201910232246 A CN201910232246 A CN 201910232246A CN 111749852 A CN111749852 A CN 111749852A
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Abstract

本申请涉及一种用于风力发电机(组)的板架式塔架，其中，所述板架式塔架，包括：由金属材料制成的筒体，所述筒体具有内侧面和与所述内侧面相对的外侧面；以及，按照预设样式布设于所述筒体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒体进行加强。这样，通过骨架结构而非增加筒体壁厚和增加筒体直径的方式来加强塔架的结构性能，以有效地确保所述塔架在满足结构性能需求的同时，缩减其壁厚和直径，从而所述塔架的整体成本可得以降低，同时，还能满足国家规定的道路运输的最大直径限制，以解决运输难题。并且，还能有效地防止塔架与风电机组共振现象的发生。

Description

用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法
技术领域
本申请涉及风力发电领域，尤其涉及一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法。
背景技术
随着风资源不断开发和利用，陆地上在风机安全等级内风速相对稳定、年平均风速较高的风区数量越来越少。低高度风资源逐步匮乏的现状，促使开发者不断通过提高风力发电机(组)(以下简称“风机”)的轮毂高度，增大叶轮直径等途径来获取更大的风能。提高轮毂高度和增大叶轮直径，要求对应用于支持风机的塔架的高度越来越高。
高度不断增加的塔架，对于其结构和性能提出了更大的挑战。虽然，现有已存在一些用于高空的塔架，但是这些塔架或多或少具有一些缺陷，例如，超高塔架筒体直径过大难以解决的运输难题；超高柔性塔架的风电机组采取控制策略降低发电量来避免柔性塔架与风电机组共振产生共振，存在较大安全隐患，国内外出现多例超高柔性塔架倒塌事故。
因此，对于一种新型的塔架的需求是迫切存在的。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，所述塔架具有板架结构(Frame structure),以通过布设于所述塔架的筒体内侧的骨架结构，加强塔架的结构性能，其中，骨架结构与筒体形成板架式结构体系。
本申请的另一个目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，采用通过骨架结构加强塔架的结构性能，骨架结构与筒体形成板架式结构体系的技术方案替代现有的通过增加筒体的壁厚和直径对塔架进行加强的技术方案，可有效地在确保所述塔架在满足预设结构强度和刚度的同时，减少其壁厚和直径。
本申请的另一目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，所述筒体的壁厚尺寸可被缩减，以降低所述塔架的整体成本。
本申请的另一目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，所述筒体的直径尺寸可被缩减，以满足国家规定的道路运输的最大直径限制，从而解决运输难题。
本申请的另一目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，在相同塔架高度下、相同风资源和风力发电机(组)载荷的条件下，所述筒体的直径可被缩减，所述筒体的板材厚度可被缩减，并且，同时所述筒体还能满足预设整体强度和刚度要求。
本申请的另一目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，通过采用骨架结构加强塔架的结构性能的技术方案，可一定程度地减轻筒体的整体质量。
本申请的另一目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，通过设于所述筒体内侧的所述骨架结构可有效地防止筒体发生结构失效变形，例如，屈曲失稳变形、弯曲变形等。
本申请的另一目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，设置于所述筒体内侧的所述骨架结构，使得所述塔架的自有振动频率被增大。换言之，所述塔架具有更为稳定的结构体系，且能更有效地防止与风电机组共振现象的发生。
本申请的另一目的在于提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架及其制造方法，其中，所述塔架能应用于超高塔架领域，例如140米以上的钢制塔架领域。
为了实现上述至少一发明目的，本申请提供了一种用于风力发电机(组)的板架式塔架，包括：
由金属材料制成的筒体，所述筒体具有内侧面和与所述内侧面相对的外侧面；以及
按照预设样式布设于所述筒体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒体进行加强。
在本申请一实施例中，所述骨架结构包括沿着所述筒体的轴向方向延伸的至少一纵肋，以及，与所述纵肋交叉设置的至少一横肋。
在本申请一实施例中，多根所述纵肋沿着所述内侧面周向布置，以及，多根所述横肋沿着所述筒体的轴向方向布置。
在本申请一实施例中，所述横肋上设有多个开孔，其中，沿着轴向方向延伸的所述纵肋通过所述开孔穿过所述横肋，以与所述横肋相交叉。
在本申请一实施例中，各所述纵肋之间的间距小于各所述横肋之间的间距。
在本申请一实施例中，所述横肋选自T型截面钢材、I型截面钢材或L型截面钢材中的任意一种，以及，所述纵肋选自T型截面钢材、L型截面钢材、I型截面钢材、船用球扁钢型截面钢材、U型截面钢材中的任意一种。
在本申请一实施例中，所述筒体包括多个筒段，各所述筒段相互连接以形成所述筒体。
在本申请一实施例中，各所述筒段之间通过L型法兰或反平衡法兰连接结构连接。
在本申请一实施例中，各所述筒段由金属材料卷制而成。
根据本申请另一个方面，进一步提供一种一种筒段，其包括：
由金属材料卷制而成的筒段主体，其中，所述筒段主体具有内侧面和外侧面；以及
按照预设样式布设于所述筒段主体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒段主体进行加强。
在本申请一实施例中，所述骨架结构包括沿着所述筒段主体的轴向方向延伸的至少一纵肋，以及，与所述纵肋交叉设置的至少一横肋。
在本申请一实施例中，多根所述纵肋沿着所述内侧面周向布置，以及，多根所述横肋沿着所述筒段主体的轴向方向布置。
在本申请一实施例中，所述横肋上设有多个开孔，其中，沿着轴向方向延伸的所述纵肋通过所述开孔穿过所述横肋，以与所述横肋相交叉。
在本申请一实施例中，各所述纵肋之间的间距小于各所述横肋之间的间距。
在本申请一实施例中，所述横肋选自T型截面钢材、I型截面钢材或L型截面钢材中的任意一种，以及，所述纵肋选自T型截面钢材、L型截面钢材、I型截面钢材、船用球扁钢型截面钢材、U型截面钢材中的任意一种。
根据本申请的又一方面，还提供一种板架式塔架的制造方法，其包括步骤：提供多个筒段，其中，所述筒段包括由金属材料卷制而成的筒段主体，所述筒段主体具有内侧面和外侧面；以及，按照预设样式布设于所述筒段主体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒段主体进行加强；以及，固接所述多个筒段，以形成所述板架式塔架。
在本申请一实施例中，固接所述多个筒段，以形成所述板架式塔架，包括：在各所述筒段之间安装法兰连接结构；以及，通过各所述筒段之间的法兰连接结构固接所述多个筒段，以形成所述板架式塔架。
根据申请的又一方面，还提供一种风力机组发电站，其包括：如上所述的板架式塔架；以及，支持于所述板架式塔架的风力发电机(组)，其中，所述风力发电机(组)的叶片吸收风能，并通过传动系统传递给发电设备，以通过所述发电设备将动能转化为电能。
通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1图示了根据本申请实施例的板架式塔架的立体示意图。
图2图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。
图3图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的筒体沿着G-G方向的截面示意图。
图4图示了根据本申请实施例的另一示例中所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。
图5图示了根据本申请实施例的另一示例中所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。
图6图示了根据本申请实施例的另一示例中所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。
图7图示了根据本申请实施例的所述筒段的立体示意图。
图8图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的制造过程的示意图。
图9图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的制造方法的流程示意图。
图10图示了根据本申请实施例的风力发电站的立体示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本申请以使本领域技术人员能够实现本申请。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本申请的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本申请的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本申请的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。除非在本申请的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单一，术语“一”不能理解为对数量的限制。
申请概述
如上所述，随着风资源不断开发和利用，低高度风资源逐步匮乏。这促使开发者不断通过提高风机的轮毂高度，增大叶轮直径等途径来获取更大的风能。提高轮毂高度和增大叶轮直径，要求对应用于支持风机的塔架的高度越来越高。虽然，现有已存在一些用于高空(在本申请中，高空相对于低空而言，其表示高度超过常规塔架的高度)的塔架，但是这些塔架或多或少具有一些缺陷，例如，超高塔架筒体直径过大难以解决的运输难题；超高柔性塔架的风电机组采取控制策略降低发电量来避免柔性塔架与风电机组共振产生共振，存在较大安全隐患，国内外出现多例超高柔性塔架倒塌事故。
更具体地，如果按照固有频率来分，塔架可分为刚性塔架和柔性塔架，其中，刚性塔架是指风电机组转子的同步频率在塔架一阶弯曲频率之下的塔架；柔性塔架是指转子的同步频率在塔架一阶弯曲频率之上的塔架。如果按照结构材料来分，塔架可分为钢结构筒式塔架、钢筋混凝土结构筒式塔架。当然，还存在一种钢筋混凝土与钢制筒体组合而成的混合式塔架。
钢筋混泥土筒式塔架，其主要优点在于抗腐蚀性能好(适用于沿海即其他腐蚀性高的地区)、便于施工、维修费用低，节约钢材。但其刚度大，现场施工周期长。并且，由于混凝土自身的抗拉强度约为抗压强度的1/8～1/20，其结构性能难以满足在高耸结构中的应用。
钢结构筒式塔架由于结构简单，且占地面积小，工厂施工方便快捷等特征，其应用最为普遍。通常，钢筒式塔架结构由钢板卷制成环状焊接而成，段与段之间用L型法兰或反平衡法兰连接而成，法兰与各段塔筒焊接而成。
随着开发者对塔架稳定性与不断升高塔架的要求，塔架壁厚不断地增加，这对于卷制钢板加工工艺及焊接均有更高的要求，带来了其他费用的投入。
并且，随着塔架的不断升高，为了机组稳定性，塔架底段筒直径会不断增加。目前，机组机架最大直径已经接近了4.8m，而我国道路运输的最大限高为4.5m。道路运输的限制、钢塔筒的制造成本等极大限制了法兰焊接式塔架在高耸塔结构中的应用。
针对上述技术问题，本申请的基本构思是在塔架内侧布设具有预设样式的骨架结构，以通过骨架结构而非增加筒体壁厚和/或增加筒体直径的方式来加强塔架的结构性能。这样，可有效地确保所述塔架在满足结构性能需求的同时，缩减其壁厚和直径，从而所述塔架的整体成本可得以降低，同时，还能满足国家规定的道路运输的最大直径限制，以解决运输难题。
基于此，本发明提供一种用于风力发电机(组)的板架式塔架，其包括：由金属材料制成的筒体，所述筒体具有内侧面和与所述内侧面相对的外侧面；以及，按照预设样式布设于所述筒体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒体进行加强。这样，通过骨架结构而非增加筒体壁厚和增加筒体直径的方式来加强塔架的结构性能，以有效地确保所述塔架在满足结构性能需求的同时，缩减其壁厚和直径，从而所述塔架的整体成本可得以降低，同时，还能满足国家规定的道路运输的最大直径限制，以解决运输难题。
在介绍了本申请的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。
示意性板架式塔架
图1图示了根据本申请实施例的板架式塔架的立体示意图。如图1所述，根据本申请实施例的所述板架式塔架，包括由金属材料制成的筒体10和按照预设样式布设于所述筒体10内侧的骨架结构20，以通过所述骨架结构20对所述筒体10进行结构加强。换言之，相较于现有的塔架(通过增加筒体的壁厚和直径对塔架进行加强)，在本申请实施例中，所述板架式塔架通过布设于其内侧的骨架结构20来加强其自身的结构性能，以有效地在确保满足预设结构强度的同时，所述筒体10的壁厚和直径尺寸可得到减少，从而所述板架式塔架的整体成本可得以降低，并且，还能满足国家规定的道路运输的最大直径限制，以解决运输难题。
特别地，在本申请实施例中，所述筒体10由钢板卷制而成，其具有圆筒状或锥筒状，其中，所述筒体10具有内侧面101和与所述内侧面101相对的外侧面102。相应地，所述骨架结构20以预设样式布设于所述筒体10的所述内侧面101，以通过所述骨架结构20对所述筒体10的结构性能进行加强(强度和刚度)。
更具体地，在本申请实施例中，所述骨架结构20包括沿着所述筒体10的轴向方向延伸的至少一纵肋21和与所述纵肋21交叉设置的至少一横肋22，这样，通过相互交叉的所述横肋22和所述纵肋21编织具有预设样式的所述骨架结构20。这里，如图1所示，在本申请实施例中，所述筒体10的轴向方向指的是所述筒体10的高度方向。也就是说，在本申请实施例中，所述纵肋21沿着所述筒体10的高度方向纵向地延伸，并且，与所述纵肋21交叉设置的所述横肋22延伸所述筒体10的内侧面101横向地延伸。
在具体实施中，所述横肋22可垂直于所述纵肋21，即，所述横肋22与所述纵肋21之间的夹角为90°；或者，所述横肋22与所述纵肋21之间的夹角为其他角度，例如75°、85°等。对此，并不为本申请所局限。特别地，在本申请实施例中，所述横肋22上设有多个开孔220，其中，沿着轴向方向延伸的所述纵肋21通过所述开孔220穿过所述横肋22，以与所述横肋22相交叉。
较佳地，在本申请实施例中，所述骨架结构20包括多根所述纵肋21和多根所述横肋22，其中，多根所述纵肋21沿着所述内侧面101周向布置，以及，多根所述横肋22沿着所述筒体10的轴向方向布置。应可以理解，通过周向布设于所述筒体10内侧面的所述纵肋21，以及，沿着所述筒体10的轴向方向布置的所述横肋22，可全面地对所述筒体10的结构性能进行加强。
值得一提的是，在本申请实施例中，各所述纵肋21和/或所述横肋22之间的尺寸是一致的。当然，在本申请其他示例中，各所述纵肋21和/或所述横肋22之间的尺寸可为不一致的，例如，在多根所述纵肋21中设有一根尺寸较大的纵肋21作为主纵肋，而其他的视为辅纵肋；或者，在多根所述纵肋21中设有两根尺寸较大的纵肋21作为主纵肋，而其他的作为辅纵肋，其中，两根主纵肋相对设置。
在布设过程中，可遵循以下指导原则。第一，各所述纵肋21之间的间距小于各所述横肋22之间的间隙。换言之，所述纵肋21的铺设密度大于所述横肋22的铺设密度(即，所述横肋22布置较稀疏，所述纵肋21布置较密集)。第二，所述纵肋21的骨材尺寸和具体的铺设间距，基于不同风资源、风力发电机(组)载荷计算确定；以及，所述横肋22的骨材尺寸和具体的铺设间距，基于不同风资源、风力发电机(组)载荷计算确定。
特别地，在本申请实施例中，所述横肋22和所述纵肋21的选材并不为本申请所局限，例如，所述横肋22可选自T型截面钢材、I型截面钢材或L型截面钢材中的任意一种，以及，所述纵肋21选自T型截面钢材、L型截面钢材、I型截面钢材、船用球扁钢型截面钢材、U型截面钢材中的任意一种。
具体地，图2图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。图3图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的筒体沿着G-G方向的截面示意图。如图2所示，在该示例中，所述横肋22为T型截面钢材(特别地，弧形T型材)，其通过标准T型截面钢材弯曲或钢板T型装配焊接而成。特别地，在该示例中，各所述横肋22以首尾相连的方式沿着所述筒体10的内周壁延伸，以形成环状横肋22。应可以理解，在本申请的其他示例中，所述横肋22还可以采用其他形式的骨材，例如，I型扁钢或L型钢，对此，并不为本申请所局限。并且，在本申请其他示例中，各所述横肋22之间还可以采用其他样式布设于所述筒体10的内周壁，例如，各所述横肋22之间存在一定的间隙，以形成断裂的环状横肋22。对此，并不为本申请所局限。
如图3所示，在该示例中，所述纵肋21为L型钢材，其具有L型截面，其中，每根所述纵肋21沿着所述筒体10的高度方向布置于所述筒体10的内侧面101，并且，多根所述纵肋21沿着所述内侧面101周向布置。
图4图示了根据本申请实施例的另一示例中所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。如图4所示，在该示例中，所述纵肋21被实施为I型钢材，其具有I型截面，其中，每根所述纵肋21沿着所述筒体10的高度方向布置于所述筒体10的内侧面101，并且，多根所述纵肋21沿着所述内侧面101周向布置。
图5图示了根据本申请实施例的另一示例中所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。如图5所示，在该示例中，所述纵肋21被实施为T型钢材，其具有T型截面，其中，每根所述纵肋21沿着所述筒体10的高度方向布置于所述筒体10的内侧面101，并且，多根所述纵肋21沿着所述内侧面101周向布置。
图6图示了根据本申请实施例的另一示例中所述板架式塔架的筒体沿着E-E方向的截面示意图。如图6所示，在该示例中，所述纵肋21被实施为U型钢材(具有U型截面)，其通过标准型材弯曲而成，其中，每根所述纵肋21沿着所述筒体10的高度方向布置于所述筒体10的内侧面101，并且，多根所述纵肋21沿着所述内侧面101周向布置。
应可以理解，在本申请中，所述横肋22与所述纵肋21在所述筒体10的内侧面101交错设置，以组成所述板架式塔架的内部骨架，以对所述筒体10进行加强，骨架结构与所述筒体10形成板架式结构体系，提高塔架的强度和高度。
进一步地，在本申请实施例中，所述筒体10为组合式筒体10，其包括多个筒段11，其中，多个所述筒段11之间相互连接，以形成具有圆筒状或锥筒状的所述筒体10。应可以理解，当所述筒体10为圆筒状筒体10时，各筒段11为圆筒状筒段11；当所述筒体10为锥筒状筒体10时，各筒段11为圆台状筒段11(底部直径较大，顶部直径较小)。
更具体地，各所述筒段11由钢板材料卷制而成，并且，各所述筒段11之间通过法兰连接结构连接。具体地，各所述筒段11在其端口的内侧分别焊有L型法兰23，并且，相邻筒段11之间的法兰23通过螺栓进行连接并焊死，这样一层一层堆栈以形成所述筒体10。
应特别指出，正因为各所述筒段11之间通过L型法兰23连接结构相互连接，因此，各所述筒段11之间被L型法兰23物理地分割。相对应地，在本申请实施例中，所述纵肋21具有分段式结构，各段纵肋21分别纵向地延伸于所述筒段11。并且，优选地，所述横肋22邻近地设于各所述筒段11的端面，例如，在本申请实施例中，在各个所述筒段11设有三组横肋22，其中，第一组横肋22邻近地设于所述筒段11的上端面(邻近于位于上端面的法兰23)；第二组横肋22邻近地设于所述筒段11的下端面(邻近于位于上端面的法兰23)；第三组横肋22基于预设要求布置于第一组横肋22和第二组横肋22之间。
应能够理解，在本申请中，所述横肋22与所述纵肋21在所述筒体10(各所述筒段11)的内侧面101交错设置，以组成所述板架式塔架的内部骨架，以对所述筒体10进行加强，提高所述筒体10的强度和高度，这样的结构配置至少具有如下优势：
其一，在相同塔架高度下、相同风资源和风力发电机(组)载荷的条件下，所述筒体10的直径可被缩减，所述筒体10的板材厚度可被缩减，并且，同时所述筒体10还能满足预设整体强度和刚度要求。
其二，所述筒体10的壁厚尺寸和直径尺寸可得到缩减，以一定程度地减轻筒体10的整体质量，以降低所述塔架的整体成本。
其三，直径尺寸缩减的所述筒体10，满足国家规定的道路运输的最大直径限制，从而解决运输难题。
其四，通过设于所述筒体10内侧的所述骨架结构20可有效地防止筒体10发生结构失效变形，例如，弯曲变形等。
其五，设置于所述筒体10内侧的所述骨架结构20，使得所述塔架的自有振动频率被增大。因此，所述塔架具有更为稳定的结构体系，且能更有效地防止共振现象的发生。
综上所述，根据本申请所涉及的所述板架式塔架，其通过骨架结构20而非增加筒体10壁厚和增加筒体10直径的方式来加强塔架的结构性能，有效地确保所述塔架在满足结构性能需求的同时，缩减其壁厚和直径，从而所述塔架的整体成本可得以降低，同时，还能满足国家规定的道路运输的最大直径限制，以解决运输难题。因此，本申请所涉及的所述板架式塔架能够妥善地解决目前钢制塔筒高度限制的技术壁垒，以可被应用于超高塔架领域(例如140米以上钢制塔架)，为大容量和大叶轮风力发电机(组)提供更安全可靠的塔架支撑结构系统，产生可观的经济价值。
值得一提的是，虽然在上文中，以所述板架式塔架为用于风力发电的塔架为示例，说明所述板架式塔架，但是，本领域技术人员应可以理解，所述板架式塔架还可以应用于其他高耸结构中，对此，并不为申请所局限。
示例性筒段11
根据本申请的另一方面，还提供一种筒段，其中，各所述筒段11之间相互连接，以形成如上所述的具有圆筒状或锥筒状的筒体10。应可以理解，当所述筒体10为圆筒状筒体10时，各所述筒段11为圆筒状筒段11；当所述筒体10为锥筒状筒体10时，各所述筒段11为圆台状筒段11(底部直径较大，顶部直径较小)。
图7图示了根据本申请实施例的所述筒段的立体示意图。如图7所示，各所述筒段11包括，由金属材料卷制而成的筒段主体111(所述筒段主体111具有内侧面112和外侧面113)，以及，按照预设样式布设于所述筒段主体111的内侧面112的骨架结构20，以通过所述骨架结构20对所述筒段主体111进行加强。
相应地，所述骨架结构20包括沿着所述筒段主体111的轴向方向延伸的至少一纵肋21，以及，与所述至少一纵肋21交叉设置的至少一横肋22。特别地，所述横肋22上设有多个开孔220，其中，沿着轴向方向延伸的所述纵肋21通过所述开孔220穿过所述横肋22，以与所述横肋22相交叉。
较佳地，在本申请实施例中，所述骨架结构20包括多根所述纵肋21和多根所述横肋22，其中，多根所述纵肋21沿着所述内侧面101周向布置，以及，多根所述横肋22沿着所述筒段主体111的轴向方向布置。应可以理解，通过周向布设于所述筒段主体111内侧面的所述纵肋21，以及，沿着所述筒体10的轴向方向布置的所述横肋22，可全面地对所述筒体10的结构性能进行加强。
值得一提的是，在本申请实施例中，各所述纵肋21和/或所述横肋22之间的尺寸可以为一致。当然，在本申请其他示例中，各所述纵肋21和/或所述横肋22之间的尺寸可为不一致的，例如，在多根所述纵肋21中设有一根尺寸较大的纵肋21作为主纵肋，而其他的视为辅纵肋；或者，在多根所述纵肋21中设有两根尺寸较大的纵肋21作为主纵肋，而其他的作为辅纵肋，其中，两根主纵肋相对设置。
还有，在本申请实施例中，优选地，所述横肋22邻近地设于各所述筒段11的端面，例如，在本申请实施例中，在各个所述筒段11设有三组横肋22，其中，第一组横肋22邻近地设于所述筒段11的上端面(邻近于位于上端面的法兰23)；第二组横肋22邻近地设于所述筒段11的下端面(邻近于位于上端面的法兰23)；第三组横肋22基于预设要求布置于第一组横肋22和第二组横肋22之间。
综上，应能够理解，在本申请中，所述横肋22与所述纵肋21在所述筒段主体111的内侧面交错设置，以对所述筒段11进行加强，提高所述筒段11的强度和刚度。这样，在满足预设整体强度和刚度要求的条件下，所述筒段11的直径可被缩减，所述筒段11的板材厚度可被缩减，以降低成本，并满足国家规定的道路运输的最大直径限制，从而解决运输难题。
示意性制造方法
图8图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的制造过程的示意图。图9图示了根据本申请实施例的所述板架式塔架的制造方法的流程示意图。如图8和图9所示，根据本申请实施例的所述板架式塔架的制造方法，包括步骤：S910，提供多个筒段11，其中，所述筒段11包括由金属材料卷制而成的筒段主体111，所述筒段主体111具有内侧面112和外侧面113；以及，按照预设样式布设于所述筒段主体111的内侧面112的骨架结构20，以通过所述骨架结构20对所述筒段主体111进行加强；以及，S920，固接所述多个筒段11，以形成所述板架式塔架。
在本申请一实施例中，在上述制造方法中，固接所述多个筒段11，以形成所述板架式塔架，还包括：在各所述筒段11之间安装法兰连接结构；以及，通过各所述筒段11之间的法兰连接结构固接所述多个筒段11，以形成所述板架式塔架。
应可以理解，通过如上制造方法所制备的所述板架式塔架，其通过骨架结构20而非增加筒体10壁厚和增加筒体10直径的方式来加强塔架的结构性能，有效地确保所述塔架在满足结构性能需求的同时，缩减其壁厚和直径，从而所述塔架的整体成本可得以降低，同时，还能满足国家规定的道路运输的最大直径限制，以解决运输难题。因此，本申请所涉及的所述板架式塔架能够妥善地解决目前钢制塔筒高度限制的技术壁垒，以可被应用于超高塔架领域(例如140米以上钢制塔架)，为大容量和大叶轮风力发电机(组)提供更安全可靠的塔架支撑结构系统，产生可观的经济价值。
示例性风力机组发电站
图10图示了根据本申请实施例的风力发电站的立体示意图。如图10所示，根据本申请实施例的所述风力发电站，包括：如上所述的板架式塔架30；以及，支持于所述板架式塔架的风力发电机(组)40，其中，所述风力发电机(组)40的叶片吸收风能，并通过传动系统传递给发电设备，以通过所述发电设备将动能转化为电能。
其中，最常见风力发电机装置为水平轴式风力发电机装置，其主要由转子、发电机舱、塔架、变压器等主要部件组成，所述板架式塔架作为支撑系统主要部分，其作用是将轮毂抬高到所设计的高度，并对整个机组起到保护作用。
如上所述，本申请所涉及的所述板架式塔架能够妥善地解决目前钢制塔筒高度限制的技术壁垒，因此，本申请所涉及的所述风力发电站可被应用于超高空领域(例如140米以上)，产生可观的经济价值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易地想到变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围之外。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求中的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种用于风力发电机(组)的板架式塔架，其特征在于，包括：
由金属材料制成的筒体，所述筒体具有内侧面和与所述内侧面相对的外侧面；以及
按照预设样式布设于所述筒体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒体进行加强。
2.根据权利要求1所述的板架式塔架，其中，所述骨架结构包括沿着所述筒体的轴向方向延伸的至少一纵肋，以及，与所述纵肋交叉设置的至少一横肋。
3.根据权利要求2所述的板架式塔架，其中，多根所述纵肋沿着所述内侧面周向布置，以及，多根所述横肋沿着所述筒体的轴向方向布置。
4.根据权利要求3所述的板架式塔架，其中，所述横肋上设有多个开孔，其中，沿着轴向方向延伸的所述纵肋通过所述开孔穿过所述横肋，以与所述横肋相交叉。
5.根据权利要求2-4任一所述的板架式塔架，其中，各所述纵肋之间的间距小于各所述横肋之间的间距。
6.根据权利要求5所述的板架式塔架，其中，所述横肋选自T型截面钢材、I型截面钢材或L型截面钢材中的任意一种，以及，所述纵肋选自T型截面钢材、L型截面钢材、I型截面钢材、船用球扁钢型截面钢材、U型截面钢材中的任意一种。
7.根据权利要求1-6任一所述的板架式塔架，其中，所述筒体包括多个筒段，各所述筒段相互连接以形成所述筒体。
8.根据权利要求7所述的板架式塔架，其中，各所述筒段之间通过L型法兰或反平衡法兰连接结构连接。
9.根据权利要求7所述的板架式塔架，其中，各所述筒段由金属材料卷制而成。
10.一种筒段，其特征在于，包括：
由金属材料卷制而成的筒段主体，其中，所述筒段主体具有内侧面和外侧面；以及
按照预设样式布设于所述筒段主体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒段主体进行加强。
11.根据权利要求10所述的筒段，其中，所述骨架结构包括沿着所述筒段主体的轴向方向延伸的至少一纵肋，以及，与所述至少一纵肋交叉设置的至少一横肋。
12.一种板架式塔架的制造方法，其特征在于，包括步骤：
提供多个筒段，其中，所述筒段包括由金属材料卷制而成的筒段主体，所述筒段主体具有内侧面和外侧面；以及，按照预设样式布设于所述筒段主体的内侧面的骨架结构，以通过所述骨架结构对所述筒段主体进行加强；以及
固接所述多个筒段，以形成所述板架式塔架。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其中，固接所述多个筒段，以形成所述板架式塔架，包括：
在各所述筒段之间安装法兰连接结构；以及
通过各所述筒段之间的法兰连接结构固接所述多个筒段，以形成所述板架式塔架。
14.一种风力机组发电站，其特征在于，包括：
根据权利要求1-9任一所述的板架式塔架；以及
支持于所述板架式塔架的风力发电机(组)，其中，所述风力发电机(组)的叶片吸收风能，并通过传动系统传递给发电设备，以通过所述发电设备将动能转化为电能。
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CN112761891A (zh) * 2021-03-08 2021-05-07 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种风电机组塔筒及其加工方法

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