CN115821970A - 一种用于陆地风电机组地基的组合式基础 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了风力发电机组技术领域的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，包括地基基础，所述地基基础的顶部固定安装有钢筒，钢筒的顶部固定安装有发电机。本发明，凸面座在下行的过程中，将会对内置活塞缸施以向下的压力，在下压力的作用下内置活塞缸会在外置活塞缸内做回缩运动，随着内置活塞缸在外置活塞缸内做活塞运动的行程中，外置活塞缸和内置活塞缸内的液压油油压将会升高，进而会对环形连接座施以向下的推力，环形连接座通过多根下拉锚索将拉力作用在地基基础上，地基基础在下拉力的作用下稳定性更高，与现有的重力式基础相比，本技术方案所提供的地基基础，其体积相对较小，节约材料用量，现场施工效率高，施工质量更容易控制。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组技术领域，具体为一种用于陆地风电机组地基的组合式基础。
背景技术
风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。
现有技术中公开了部分风力发电机组技术领域的发明专利，其中申请号为CN201820780409.3的发明专利，公开了风力发电机组塔筒基础及风力发电机组，包括基础主体，基础主体上设置有灌浆槽，灌浆槽包括沿竖直方向相对设置的开口和底壁，开口设置于基础主体的顶面，底壁设置于基础主体的顶面和基础主体的底面之间；灌浆层，设置于灌浆槽内；塔筒法兰，至少部分塔筒法兰埋设于灌浆层，灌浆层设置于灌浆槽内，使得在形成灌浆层时，无需单独为灌浆层支设定型模板，且灌浆时不易出现漏浆问题，使得灌浆层更加密实，也能避免外部磕碰对灌浆层带来的损害，提高灌浆层的使用寿命和承载能力。此外，至少部分塔筒法兰埋设在灌浆层内，不仅能够增加塔筒法兰和灌浆层之间的接触面积，且无需设置垫板法兰，简化装置结构的同时，还能够减少防水薄弱环节，使得防水密封操作更加容易实施，防水质量更加有保证。因此，本实施例的风力发电机组塔筒基础的生产更加方便，结构更加简单，防水质量有保证，有利于提高其使用寿命。
现有技术中的陆地风电机组用组合式基础在对发电机以及风轮起支撑作用的过程中仍存有一些不足之处，多是以被动的方式对发电机以及发电机上的风轮起支撑效果，为了保证处于高空下的发电机以及发电机上风轮的稳定性，使得组合式基础的体积较大，耗材较多，建设成本一直居高不下。
发明内容
本发明的技术效果能够克服上述技术问题，提供一种用于陆地风电机组地基的组合式基础。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，包括地基基础，所述地基基础的顶部固定安装有钢筒，所述钢筒的顶部固定安装有发电机，所述发电机的输出轴上固定安装有风轮，所述地基基础底部的外围套设有下拉组件，所述下拉组件的顶部固定连接有转化组件，所述转化组件套接在钢筒的表面，所述钢筒的表面还套接有多个地面压实组件呈环形阵列，所述地面压实组件套设在地基基础的外围。
作为本发明的进一步方案，所述转化组件包括套箍，所述套箍套接在钢筒的外表面，所述套箍的内侧壁开设有第一滑行连接槽，所述第一滑行连接槽内滑动连接有第一滑行连接座，所述第一滑行连接座的端面固定连接有第一支撑弹簧，所述第一支撑弹簧的另一端固定连接在第一滑行连接槽内侧的端面，所述第一滑行连接座背离套箍的一面与钢筒相近的一面固定连接。
作为本发明的进一步方案，所述套箍的外表面固定套接有凸面座，所述凸面座的顶部为平面结构，所述凸面座的底部为弧面型结构。
作为本发明的进一步方案，所述下拉组件包括环形连接座，所述环形连接座套设在地基基础底部的外围，所述环形连接座的顶部固定连接有多根下拉锚索呈环形阵列，所述下拉锚索的另一端与地基基础的顶部固定连接。
作为本发明的进一步方案，所述环形连接座的顶部还固定连接有多个下压装置呈环形阵列，所述下压装置的另一端位于凸面座的底部。
作为本发明的进一步方案，所述下压装置包括外置活塞缸，所述外置活塞缸的底端固定连接在环形连接座的顶部，所述外置活塞缸内套接有内置活塞缸，所述内置活塞缸和外置活塞缸内填充有液压油。
作为本发明的进一步方案，所述外置活塞缸外表面的底部卡接有单向阀管，所述单向阀管的表面设置有单向阀，所述内置活塞缸外表面的顶部设置有压注油杯。
作为本发明的进一步方案，所述地面压实组件包括环形卡箍，所述环形卡箍套设在钢筒的外表面，所述环形卡箍的内弧面开设有第二滑行连接槽，所述第二滑行连接槽内滑动连接有第二滑行连接座，所述第二滑行连接座的端面固定连接有第二支撑弹簧，所述第二支撑弹簧的另一端与第二滑行连接槽内侧的端面固定连接，所述第二滑行连接座背离环形卡箍的一面与钢筒相近的一面固定连接。
作为本发明的进一步方案，所述环形卡箍底部的边沿处通过弹簧合页铰接有转接架，所述转接架底部的边沿处通过弹簧合页铰接有地面压实板。
作为本发明的进一步方案，所述转接架的顶部开设有穿行连接口，所述内置活塞缸嵌设在穿行连接口内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明，钢筒对发电机以及发电机上的风轮起支撑作用过程中，风会吹过凸面座，由于凸面座的顶部为平面结构，其底部为弧面型结构，使得凸面座顶部的空气流速小于凸面座底部的空气流速，因而凸面座的顶部和底部将会形成压力差，即凸面座顶部的压力强度大于自身底部的压力强度，凸面座将会通过套箍在钢筒的表面向下滑动，且在此过程中，套箍通过第一滑行连接槽在第一滑行连接座的表面进行同步滑行动作，由于第一滑行连接座与第一滑行连接槽之间发生相对运动，因而第一支撑弹簧在套箍的作用下将会发生形变，凸面座在下行的过程中，将会对内置活塞缸施以向下的压力，在下压力的作用下内置活塞缸会在外置活塞缸内做回缩运动，随着内置活塞缸在外置活塞缸内做活塞运动的行程中，外置活塞缸和内置活塞缸内的液压油油压将会升高，进而会对环形连接座施以向下的推力，环形连接座通过多根下拉锚索将拉力作用在地基基础上，地基基础在下拉力的作用下稳定性更高，与现有的重力式基础相比，本技术方案所提供的地基基础，其体积相对较小，节约材料用量，现场施工效率高，施工质量更容易控制。
2.本发明，凸面座在下行的过程中，还会推动环形卡箍在钢筒的表面向下滑动，环形卡箍通过第二滑行连接槽在第二滑行连接座的表面进行同步滑行动作，由于第二滑行连接座与第二滑行连接槽之间发生相对运动，因而第二支撑弹簧在环形卡箍的作用下将会发生形变，由于环形卡箍与转接架之间以弹簧合页为连接介质，转接架与地面压实板之间也以弹簧合页为连接介质，凸面座在继续下行的过程中，地面压实板的底部始终与地面贴合，地面压实板在地面滑动的过程中会对地面施加向下的压力，地面压实板将会对地面起到抹平的技术效果，一方面，能够增强地面的密实度，另一方面，能够对地表面上的裂纹起到抚平的效果，因而能够避免雨水快速渗入土层深处，从而有利于保证地基基础的稳定性。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明图1中A处放大的结构示意图；
图3为本发明中下拉组件的结构示意图；
图4为本发明图3中B处放大的结构示意图；
图5为本发明中转化组件的结构示意图；
图6为本发明中下压装置的结构示意图；
图7为本发明中地面压实组件的结构示意图。
附图中：
1、地基基础；2、钢筒；3、发电机；4、转化组件；401、凸面座；402、套箍；403、第一滑行连接槽；404、第一滑行连接座；405、第一支撑弹簧；5、下拉组件；501、环形连接座；502、下拉锚索；503、下压装置；5031、外置活塞缸；5032、内置活塞缸；5033、单向阀管；5034、压注油杯；6、地面压实组件；601、环形卡箍；602、第二滑行连接槽；603、第二滑行连接座；604、第二支撑弹簧；605、转接架；606、地面压实板；7、穿行连接口；8、风轮。
具体实施方式
参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，包括地基基础1，地基基础1的顶部固定安装有钢筒2，钢筒2的顶部固定安装有发电机3，发电机3的输出轴上固定安装有风轮8，地基基础1底部的外围套设有下拉组件5，下拉组件5的顶部固定连接有转化组件4，转化组件4套接在钢筒2的表面，钢筒2的表面还套接有多个地面压实组件6呈环形阵列，地面压实组件6套设在地基基础1的外围。
具体的，转化组件4包括套箍402，套箍402套接在钢筒2的外表面，套箍402的内侧壁开设有第一滑行连接槽403，第一滑行连接槽403内滑动连接有第一滑行连接座404，第一滑行连接座404的端面固定连接有第一支撑弹簧405，第一支撑弹簧405的另一端固定连接在第一滑行连接槽403内侧的端面，第一滑行连接座404背离套箍402的一面与钢筒2相近的一面固定连接，套箍402的外表面固定套接有凸面座401，凸面座401的顶部为平面结构，凸面座401的底部为弧面型结构。
本实施方式具体为：钢筒2对发电机3以及发电机3上的风轮8起支撑作用过程中，风会吹过凸面座401，由于凸面座401的顶部为平面结构，其底部为弧面型结构，使得凸面座401顶部的空气流速小于凸面座401底部的空气流速，因而凸面座401的顶部和底部将会形成压力差，即凸面座401顶部的压力强度大于自身底部的压力强度，凸面座401将会通过套箍402在钢筒2的表面向下滑动，且在此过程中，套箍402通过第一滑行连接槽403在第一滑行连接座404的表面进行同步滑行动作，由于第一滑行连接座404与第一滑行连接槽403之间发生相对运动，因而第一支撑弹簧405在套箍402的作用下将会发生形变。
具体的，下拉组件5包括环形连接座501，环形连接座501套设在地基基础1底部的外围，环形连接座501的顶部固定连接有多根下拉锚索502呈环形阵列，下拉锚索502的另一端与地基基础1的顶部固定连接，环形连接座501的顶部还固定连接有多个下压装置503呈环形阵列，下压装置503的另一端位于凸面座401的底部，下压装置503包括外置活塞缸5031，外置活塞缸5031的底端固定连接在环形连接座501的顶部，外置活塞缸5031内套接有内置活塞缸5032，内置活塞缸5032和外置活塞缸5031内填充有液压油，外置活塞缸5031外表面的底部卡接有单向阀管5033，单向阀管5033的表面设置有单向阀，内置活塞缸5032外表面的顶部设置有压注油杯5034。
本实施方式具体为：凸面座401在下行的过程中，将会对内置活塞缸5032施以向下的压力，在下压力的作用下内置活塞缸5032会在外置活塞缸5031内做回缩运动，随着内置活塞缸5032在外置活塞缸5031内做活塞运动的行程中，外置活塞缸5031和内置活塞缸5032内的液压油油压将会升高，进而会对环形连接座501施以向下的推力，环形连接座501通过多根下拉锚索502将拉力作用在地基基础1上，地基基础1在下拉力的作用下稳定性更高。
具体的，地面压实组件6包括环形卡箍601，环形卡箍601套设在钢筒2的外表面，环形卡箍601的内弧面开设有第二滑行连接槽602，第二滑行连接槽602内滑动连接有第二滑行连接座603，第二滑行连接座603的端面固定连接有第二支撑弹簧604，第二支撑弹簧604的另一端与第二滑行连接槽602内侧的端面固定连接，第二滑行连接座603背离环形卡箍601的一面与钢筒2相近的一面固定连接，环形卡箍601底部的边沿处通过弹簧合页铰接有转接架605，转接架605底部的边沿处通过弹簧合页铰接有地面压实板606。
本实施方式具体为：凸面座401在下行的过程中，还会推动环形卡箍601在钢筒2的表面向下滑动，环形卡箍601通过第二滑行连接槽602在第二滑行连接座603的表面进行同步滑行动作，由于第二滑行连接座603与第二滑行连接槽602之间发生相对运动，因而第二支撑弹簧604在环形卡箍601的作用下将会发生形变，由于环形卡箍601与转接架605之间以弹簧合页为连接介质，转接架605与地面压实板606之间也以弹簧合页为连接介质，凸面座401在继续下行的过程中，地面压实板606的底部始终与地面贴合，地面压实板606在地面滑动的过程中会对地面施加向下的压力，地面压实板606将会对地面起到抹平的技术效果。
具体的，转接架605的顶部开设有穿行连接口7，内置活塞缸5032嵌设在穿行连接口7内。
工作原理：地基基础1由若干根钢筋搭建而成，经混凝土浇筑后形成稳定的地基基础1，使得地基基础1具有较大的配重，用于对钢筒2的底部提供稳定的支撑作用，使得处于高空下的风轮8，在风的作用下快速转动，并将扭力作用在发电机3上，将风能转化为电能；
钢筒2对发电机3以及发电机3上的风轮8起支撑作用过程中，风会吹过凸面座401，由于凸面座401的顶部为平面结构，其底部为弧面型结构，使得凸面座401顶部的空气流速小于凸面座401底部的空气流速，因而凸面座401的顶部和底部将会形成压力差，即凸面座401顶部的压力强度大于自身底部的压力强度，凸面座401将会通过套箍402在钢筒2的表面向下滑动，且在此过程中，套箍402通过第一滑行连接槽403在第一滑行连接座404的表面进行同步滑行动作，由于第一滑行连接座404与第一滑行连接槽403之间发生相对运动，因而第一支撑弹簧405在套箍402的作用下将会发生形变，凸面座401在下行的过程中，将会对内置活塞缸5032施以向下的压力，在下压力的作用下内置活塞缸5032会在外置活塞缸5031内做回缩运动，随着内置活塞缸5032在外置活塞缸5031内做活塞运动的行程中，外置活塞缸5031和内置活塞缸5032内的液压油油压将会升高，进而会对环形连接座501施以向下的推力，环形连接座501通过多根下拉锚索502将拉力作用在地基基础1上，地基基础1在下拉力的作用下稳定性更高，与现有的重力式基础相比，本技术方案所提供的地基基础1，其体积相对较小，节约材料用量，现场施工效率高，施工质量更容易控制。
凸面座401在下行的过程中，还会推动环形卡箍601在钢筒2的表面向下滑动，环形卡箍601通过第二滑行连接槽602在第二滑行连接座603的表面进行同步滑行动作，由于第二滑行连接座603与第二滑行连接槽602之间发生相对运动，因而第二支撑弹簧604在环形卡箍601的作用下将会发生形变，由于环形卡箍601与转接架605之间以弹簧合页为连接介质，转接架605与地面压实板606之间也以弹簧合页为连接介质，凸面座401在继续下行的过程中，地面压实板606的底部始终与地面贴合，地面压实板606在地面滑动的过程中会对地面施加向下的压力，地面压实板606将会对地面起到抹平的技术效果，一方面，能够增强地面的密实度，另一方面，能够对地表面上的裂纹起到抚平的效果，因而能够避免雨水快速渗入土层深处，从而有利于保证地基基础1的稳定性。
Claims (10)
1.一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，包括地基基础(1)，所述地基基础(1)的顶部固定安装有钢筒(2)，所述钢筒(2)的顶部固定安装有发电机(3)，所述发电机(3)的输出轴上固定安装有风轮(8)，其特征在于：所述地基基础(1)底部的外围套设有下拉组件(5)，所述下拉组件(5)的顶部固定连接有转化组件(4)，所述转化组件(4)套接在钢筒(2)的表面，所述钢筒(2)的表面还套接有多个地面压实组件(6)呈环形阵列，所述地面压实组件(6)套设在地基基础(1)的外围。
2.根据权利要求1所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述转化组件(4)包括套箍(402)，所述套箍(402)套接在钢筒(2)的外表面，所述套箍(402)的内侧壁开设有第一滑行连接槽(403)，所述第一滑行连接槽(403)内滑动连接有第一滑行连接座(404)，所述第一滑行连接座(404)的端面固定连接有第一支撑弹簧(405)，所述第一支撑弹簧(405)的另一端固定连接在第一滑行连接槽(403)内侧的端面，所述第一滑行连接座(404)背离套箍(402)的一面与钢筒(2)相近的一面固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述套箍(402)的外表面固定套接有凸面座(401)，所述凸面座(401)的顶部为平面结构，所述凸面座(401)的底部为弧面型结构。
4.根据权利要求1所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述下拉组件(5)包括环形连接座(501)，所述环形连接座(501)套设在地基基础(1)底部的外围，所述环形连接座(501)的顶部固定连接有多根下拉锚索(502)呈环形阵列，所述下拉锚索(502)的另一端与地基基础(1)的顶部固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述环形连接座(501)的顶部还固定连接有多个下压装置(503)呈环形阵列，所述下压装置(503)的另一端位于凸面座(401)的底部。
6.根据权利要求5所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述下压装置(503)包括外置活塞缸(5031)，所述外置活塞缸(5031)的底端固定连接在环形连接座(501)的顶部，所述外置活塞缸(5031)内套接有内置活塞缸(5032)，所述内置活塞缸(5032)和外置活塞缸(5031)内填充有液压油。
7.根据权利要求6所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述外置活塞缸(5031)外表面的底部卡接有单向阀管(5033)，所述单向阀管(5033)的表面设置有单向阀，所述内置活塞缸(5032)外表面的顶部设置有压注油杯(5034)。
8.根据权利要求7所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述地面压实组件(6)包括环形卡箍(601)，所述环形卡箍(601)套设在钢筒(2)的外表面，所述环形卡箍(601)的内弧面开设有第二滑行连接槽(602)，所述第二滑行连接槽(602)内滑动连接有第二滑行连接座(603)，所述第二滑行连接座(603)的端面固定连接有第二支撑弹簧(604)，所述第二支撑弹簧(604)的另一端与第二滑行连接槽(602)内侧的端面固定连接，所述第二滑行连接座(603)背离环形卡箍(601)的一面与钢筒(2)相近的一面固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述环形卡箍(601)底部的边沿处通过弹簧合页铰接有转接架(605)，所述转接架(605)底部的边沿处通过弹簧合页铰接有地面压实板(606)。
10.根据权利要求9所述的一种用于陆地风电机组地基的组合式基础，其特征在于：所述转接架(605)的顶部开设有穿行连接口(7)，所述内置活塞缸(5032)嵌设在穿行连接口(7)内。
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