CN117329081B - 一种便于装配的风电塔筒及装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风机塔筒技术领域,本发明公开了一种便于装配的风电塔筒及装配方法,包括由上至下通过法兰盘固定连接的塔筒本体,并在法兰盘内侧设置有应变平台,所述应变平台还包括定位盘和接触面板;所述定位盘通过连接横梁配合固定法兰盘,所述接触面板通过双斜撑杆配合固定塔筒本体;接触面板将塔筒本体的反作用力通过双斜撑杆作用在应力箱内部的监测元件上,对接触面板获取的反作用力进行综合分析,判断对应位置的塔筒本体是否为异常塔筒段;并基于异常塔筒段的数量进行统计分析,判断当前监测时刻是否为异常时段;外部控制端根据异常时段发出预警播报提示。
Description
技术领域
本发明涉及风机塔筒技术领域,更具体地说,本发明涉及一种便于装配的风电塔筒及装配方法。
背景技术
随着清洁能源的大力开发,我国风电项目迎来大规模建设高潮,这对施工效率、施工质量提出了更高的要求。随着机组大型化发展,相关技术中的风机基础存在体积大、施工难度高、制作成本高的缺陷。可以将风电塔筒分解为多个尺寸适中的模块,每个模块可以事先制造,并在现场进行快速组装,再整体进行浇筑成型。
现有的装配式风电塔筒,有如下不足:
1、如授权专利号:CN218235348U中公开了一种风电塔筒的基础和风电塔筒,通过素混凝土浇注成型,锚固件的至少部分预埋在本体内。但是在实际装配过程中,如何将预制塔筒模块按照理想状态放置在对应位置上,并且在浇筑成型以后不会变形,也不会影响后续塔筒的安装。
2、现有技术主要通过传感器采集外部环境(如风力)对风电塔筒的作用力,但是无法知晓风电塔筒对当前外部环境的应对能力。
鉴于此,本发明提供一种便于装配的风电塔筒及装配方法。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种便于装配的风电塔筒及装配方法。
第一方面,本发明提供了一种便于装配的风电塔筒,包括由上至下通过法兰盘固定连接的塔筒本体,并在法兰盘内侧设置有应变平台,所述应变平台还包括定位盘和接触面板;所述定位盘通过连接横梁配合固定法兰盘,所述接触面板通过双斜撑杆配合固定塔筒本体;接触面板将塔筒本体的反作用力通过双斜撑杆作用在应力箱内部的监测元件上,对接触面板获取的反作用力进行综合分析,判断对应位置的塔筒本体是否为异常塔筒段;并基于异常塔筒段的数量进行统计分析,判断当前监测时刻是否为异常时段;外部控制端根据异常时段发出预警播报提示。
在一个优选的技术方案中,定位盘设置在法兰盘同心轴处,用于配合塔筒本体进行定位限制;并在定位盘上均匀设置若干连接横梁,所述连接横梁通过预设连接件固定安装在法兰盘上。
在一个优选的技术方案中,定位柱,安装在定位盘顶部,且定位柱另一端与应力箱固定连接;所述应力箱顶部通过双斜撑杆固定连接接触面板,所述接触面板与塔筒本体相适配。
在一个优选的技术方案中,所述双斜撑杆为V字型斜撑杆,包括上斜杆和下斜杆,上斜杆和下斜杆相交的一端穿过应力箱,与应力箱内部的压力传感器接触,上斜杆和下斜杆自由端分别通过螺栓固定连接接触面板。
在一个优选的技术方案中,塔筒本体包括由上至下依次连接的第一筒段、第一楔形筒段、第二筒段、第二楔形筒段以及第三筒段;第一筒段截面大小小于第二筒段截面大小,第二筒段截面大小小于第三筒段截面大小;其中,所述第一楔形筒段顶部截面适配第一筒段,所述第一楔形筒段底部截面适配第二筒段,所述第二楔形筒段顶部截面适配所述第二筒段,所述第二楔形筒段底部截面适配第三筒段;
第一筒段、第一楔形筒段、第二筒段、第二楔形筒段以及第三筒段外部形状相同的横截面,且第一筒段、第一楔形筒段、第二筒段、第二楔形筒段以及第三筒段连接处均通过法兰盘固定连接。
在一个优选的技术方案中,应力箱内置有压力传感器,压力传感器与双斜撑杆相接处,用于获取当前双斜撑杆对应接触面板的反作用力;
在风电塔筒安装完成后,接触面板在双斜撑杆的作用下,对塔筒本体内壁进行支撑;
当风电塔筒收到横风天气影响时,横风作用在塔筒本体上,风电塔筒对应区域接收的横风力作用在风电塔筒内部的接触面板,
至少三个接触面板接收的作用力通过连接横梁作用在压力传感器上,压力传感器将对应的压力发送中央处理器进行分析处理。
在一个优选的技术方案中,中央处理器处理的过程如下:
将压力传感器接收的反作用力标记为第一目标作用力,压力传感器接收的额定作用力标记为第一检验作用力/>;/>为每个压力传感器的编号,/>,;则/>个第一目标作用力对当前位置/>的塔筒本体的影响系数标记为/>,则:
;
若影响系数小于等于额定标准系数,则将当前位置的塔筒本体标记为正常塔筒段;
若影响系数大于额定标准系数,则将当前位置的塔筒本体标记为异常塔筒段;并将异常塔筒段通过WIFI传输模块发送至外部控制端。
在一个优选的技术方案中,外部控制端的处理的过程如下:
获取当前时刻对应的异常塔筒段的数量,将异常塔筒段对应的数量与预设的异常塔筒段数量阈值进行比对分析;
若当前时刻对应的异常塔筒段的数量小于异常塔筒段数量阈值,则将对应的时段标记为正常时段;
若当前时刻对应的异常塔筒段的数量大于或等于异常塔筒段数量阈值,则将对应的时段标记为异常时段;则外部控制端发出预警播报提示,继续进行压力监测。
第二方面,本发明提供了一种便于装配的风电塔筒的装配方法,其基于上述所述的一种便于装配的风电塔筒的实现,包括:
S1、分别预制内部中空的第一筒段、第一楔形筒段、第二筒段、第二楔形筒段以及第三筒段;其中,第一筒段、第一楔形筒段、第二筒段、第二楔形筒段以及第三筒段包括但不限于钢铁材质或混凝土材质;
S2、将第三筒段的一端置于风电塔筒地基上,并通过法兰盘固定连接,并在法兰盘安装预制好的应变平台,使任意相邻两个第三筒段的之间通过应变平台支撑固定,多个第三筒段通过应变平台相互支撑固定;
S3、定位盘通过多个连接横梁固定安装在法兰盘上,定位盘顶部通过定位柱连接应力箱;所述应力箱顶部通过双斜撑杆固定连接接触面板,所述接触面板与塔筒本体相适配;
S4、根据步骤S2-S3将最顶部的第三筒段顶部通过第二楔形筒段连接第二筒段,第二筒段之间通过法兰盘依次连接,并将最顶部的第二筒段通过第一楔形筒段连接第一筒段;
S5、通过以上步骤S1-S4的组合,整个风电塔筒的内部结构的筒段都连接好,可以开始进行浇筑,将混凝土或其他材料倒入预制筒段的中空空间,从而将整个风电塔筒浇筑成一体。
本发明一种便于装配的风电塔筒及装配方法的技术效果和优点:
本发明的风电塔筒的施工方法是将各个筒段通过法兰盘和应变平台相互支撑,从而提高了整个风力发电塔筒的结构稳定性。这有助于抵抗外部荷载和风力的影响,确保塔筒的安全运行。
事先将预制好的各个筒段和连接元件制造,预制元件的制造过程可以更精确地控制尺寸和质量,可减少现场调整和修正,从而提高结构的精度和一致性,缩短了现场施工时间,有助于提高施工效率,减少项目的总体工期;
通过应变平台监测塔筒的健康状况,可以提前检测到异常情况并发出预警,使得运维人员可以及时采取措施,从而避免可能的故障。结构的稳定性和材料的选择有助于提高风力发电塔筒的安全性,预警系统和稳定的连接方式可以预防潜在的问题,保障塔筒的运行安全。
附图说明
图1为本发明的一种便于装配的风电塔筒整体结构示意图;
图2为本发明的一种便于装配的风电塔筒截面结构俯视图;
图3为本发明的应变平台整体结构示意图;
图4为本发明的一种便于装配的风电塔筒的数据传输系统模块示意图;
图5为本发明的中央处理器处理方法流程图;
图6为本发明的外部控制端处理方法流程图;
图7为本发明的一种便于装配的风电塔筒的装配方法流程图;
图中:100、塔筒本体;101、第一筒段;102、第一楔形筒段;103、第二筒段;104、第二楔形筒段;105、第三筒段;200、应变平台;201、定位盘;202、连接横梁;203、定位柱;204、应力箱;2041、压力传感器;2042、中央处理器;2043、WIFI传输模块;205、双斜撑杆;206、接触面板;300、法兰盘。
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。
实施例1
请参阅图1-3所示,本实施例一种便于装配的风电塔筒,包括由上至下通过法兰盘300固定连接的塔筒本体100,并在法兰盘300内侧设置有应变平台200,所述应变平台200还包括定位盘201和接触面板206;所述定位盘201通过连接横梁202配合固定法兰盘300,所述接触面板206通过双斜撑杆205配合固定塔筒本体100;接触面板206将塔筒本体100的反作用力通过双斜撑杆205作用在应力箱204内部的监测元件上,对接触面板206获取的反作用力进行综合分析,判断对应位置的塔筒本体100是否为异常塔筒段;并基于异常塔筒段的数量进行统计分析,判断当前监测时刻是否为异常时段;外部控制端根据异常时段发出预警播报提示。
这里需要说明的是:每个应力箱204对应一个位置上所有接触面板206获取的反作用力进行综合分析,如果当前位置的所有作用力出现异常,则标记为异常塔筒段,异常塔筒段对应当前位置的塔筒本体100存在潜在异常风险,对塔筒本体100上所有异常塔筒段的数量进行统计分析,判断当前监测时刻是否为异常时段;外部控制端根据异常时段发出预警播报提示,技术人员可以采取适当的措施,如维护、加固或其他必要的操作,以确保塔筒的安全运行。
具体地,定位盘201设置在法兰盘300同心轴处,用于配合塔筒本体100进行定位限制;并在定位盘201上均匀设置若干连接横梁202,所述连接横梁202通过预设连接件固定安装在法兰盘300上。
这里需要说明的是:为了确保稳定的结构连接,每根连接横梁202的结构参数和受力情况都是相同的,以确保连接的均匀性和一致性;其中,连接横梁202的数量最少为三,这样可以提供足够的连接支持,并确保结构的稳定性,事实上,连接横梁202的数量越多,对应定位盘201固定塔筒本体100的稳定性就越强。这种多点连接的设计可以有效分散荷载,并减少结构变形,从而增强整体的稳定性和安全性。
然而,除了结构稳定性外,我们也需要考虑经济性因素,每增加一根连接横梁202,都需要额外的材料和制造成本,因此,在权衡结构稳定性和经济性之间,需要找到一个平衡点,基于多方面考虑,连接横梁202的数量优选为三,各连接横梁之间相距的角度为120°,每个连接横梁202的结构参数和受力情况均相同。
定位柱203,安装在定位盘201顶部,且定位柱203另一端与应力箱204固定连接;所述应力箱204顶部通过双斜撑杆205固定连接接触面板206,所述接触面板206与塔筒本体100相适配。
这里需要说明的是:双斜撑杆205的作用是传递来自接触面板206的反作用力,将其传递到应力箱204内部,以便进行监测和分析风电塔筒的健康状态,可以了解塔筒本体100的受力情况和应变情况,以便在需要时采取适当的措施,以确保塔筒的长期可靠运行。定位柱203有助于确保定位盘201与应力箱204之间的连接牢固;从而确保风力发电塔筒的结构稳定性和安全性。
塔筒本体100包括由上至下依次连接的第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104以及第三筒段105;第一筒段101截面大小小于第二筒段103截面大小,第二筒段103截面大小小于第三筒段105截面大小;其中,所述第一楔形筒段102顶部截面适配第一筒段101,所述第一楔形筒段102底部截面适配第二筒段103,所述第二楔形筒段104顶部截面适配所述第二筒段103,所述第二楔形筒段104底部截面适配第三筒段105。
第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104以及第三筒段105外部形状相同的横截面,且第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104以及第三筒段105连接处均通过法兰盘300固定连接。
这里需要说明的是:第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104以及第三筒段105为预制品,将实现预制好的第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104以及第三筒段105进行有序排列,构成本实施例所述的塔筒本体100;为了考虑风电塔筒在静态和动态荷载、材料成本、施工限制以及工程地点等多方面考虑因素,需要根据实际情况调整第一筒段101、第二筒段103以及第三筒段105在预制过程中的截面大小的大小,具体大小的数值还需要结合现场横风的影响,从而对应性调整;这个原理在当前使用的风电塔筒与塔筒本体100从性能上有一定的相似性,现在的风电塔筒预制过程中的应用也是非常普遍的,均可以通过塔筒本体100承受来自风载荷、机械载荷(如风机设备)以及塔本身的重力载荷,这些荷载在塔体上下部分的分布不同,第三筒段105需要更大的横截面以适应更大的静态重力荷载;因此关于塔筒本体100的安装具体实施方式如下:
塔筒本体100通过模块化预制,其主要通过5种塔筒部分进行预制,分别为第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104和第三筒段105,其中,第三筒段105用于支撑整个风电塔筒的静态重力荷载,将第三筒段105横截面预制最大,高度为一定制,可根据实际情况,选择第三筒段105的数量;同理,第二筒段103和第一筒段101依次减少横截面大小。两个不同大小的横截面预制塔筒之间,分别通过第一楔形筒段102或第二楔形筒段104进行连接;其在连接处通过法兰盘300固定连接。
随着风电塔筒技术的发展,塔筒本体100可以应对大部分风载荷、机械载荷以及塔本身的重力载荷的负荷,但是当塔筒本体100在遇到特殊情况,如应对不可抗力等因素导致的意外情况。
在法兰盘300内部安装一个应变平台200,应变平台200通过接触面板206支撑塔筒本体100;接触面板206通过双斜撑杆205固定在应力箱204上,接触面板206将接收的反作用力发送至应力箱204内部,以便进行监测和分析风电塔筒的健康状态,可以了解塔筒本体100的受力情况和应变情况,以便在需要时采取适当的措施,以确保塔筒的长期可靠运行。应力箱204底部通过定位柱203连接至定位盘201,定位盘201通过连接横梁202固定在法兰盘300上,从而确保风力发电塔筒的结构稳定性和安全性。
实施例2
如图4-6所示,应力箱204内置有压力传感器2041,压力传感器2041与双斜撑杆205相接处,用于获取当前双斜撑杆205对应接触面板206的反作用力;
具体实施方式:在风电塔筒安装完成后,接触面板206在双斜撑杆205的作用下,对塔筒本体100内壁进行支撑;
当风电塔筒收到横风天气影响时,横风作用在塔筒本体100上,风电塔筒对应区域接收的横风力作用在风电塔筒内部的接触面板206,
至少三个接触面板206接收的作用力通过连接横梁202作用在压力传感器2041上,压力传感器2041将对应的压力发送中央处理器2042进行分析处理。
需要说明的是,连接横梁202的长度是固定不变的,其在实际应用中主要起到固定和支撑的作用,当外部横风过大或者风电塔筒自身连接件不稳定时,至少三个接触面板206接收的作用力会随之出现异常不稳定的现象,因此将压力传感器2041在n个监测时段内,持续性出现压力异常的现象,则说明当前环境中风电塔筒对应位置存在压力异常现象。
中央处理器2042处理的过程如下:
将压力传感器2041接收的反作用力标记为第一目标作用力,压力传感器2041接收的额定作用力标记为第一检验作用力/>;/>为每个压力传感器2041的编号,,/>;则/>个第一目标作用力对当前位置/>的塔筒本体100的影响系数标记为/>,则:
;
这里需要说明的是:第一检验作用力主要通过实验或是机械模式验证的接触面板206能承受的最安全的压力值,若第一目标作用力/>小于第一检验作用力/>,说明当前塔筒本体100能够承受外部负荷,若第一目标作用力/>大于或等于第一检验作用力/>,说明外部负荷已经超过当前塔筒本体100的承受力,压力传感器2041接收的反作用力对塔筒本体100造成威胁,当所有的压力传感器2041接收的反作用力集中在应力箱204上时,根据力的相互作用,因此需要对压力传感器2041接收的第一目标作用力进行归一化处理,处理后的第一目标作用力具有同一参考方向,然后将其与第一检验作用力/>进行比较,将差值进行求得平均差,将平均差作为评价当前塔筒本体100的影响系数,根据影响系数判断当前位置的塔筒本体100是否为异常塔筒段;
若影响系数小于等于额定标准系数,则将当前位置的塔筒本体100标记为正常塔筒段;
若影响系数大于额定标准系数,则将当前位置的塔筒本体100标记为异常塔筒段;并将异常塔筒段通过WIFI传输模块2043发送至外部控制端。
这里需要说明的是:第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104和第三筒段105上下连接处均通过法兰盘300固定连接,以法兰盘300所在位置进行标记,以塔筒本体100最顶部第一筒段101的法兰盘300为1,塔筒本体100最底部第三筒段105的法兰盘300为,从上到下对应的法兰盘300位置依次进行标记为/>,/>,因此,将风电塔筒上所有异常塔筒段发送至外部控制端,通过外部控制端对风电塔筒进行分析处理。
风电塔筒主要通过塔筒本体100应对在强风等恶劣条件下保持耐久性和稳定性,但是当前技术并不能确保塔筒本体100可以承受高风速和其他外部荷载,还要对其应对特殊情况进行记录;这样可以在塔筒本体100遭受初步威胁时,可及时关注塔筒本体100的情况,当然风电塔筒在实际应用时会定期的维护和检查,维护人员需要定期检查塔筒的连接、材料状况、应力情况等,以防止潜在的问题;但是维护人员并不需要始终在现场,也并不需要实时监测塔筒本体100的情况,因此当塔筒本体100出现特殊情况时,根本无法及时应对,因此引入简单算法作为远程监控和预警是非常有必要的,可以及时发现异常情况,采取适当的措施。
外部控制端的处理的过程如下:
获取当前时刻对应的异常塔筒段的数量,将异常塔筒段对应的数量与预设的异常塔筒段数量阈值进行比对分析;
若当前时刻对应的异常塔筒段的数量小于异常塔筒段数量阈值,则将对应的时段标记为正常时段;
若当前时刻对应的异常塔筒段的数量大于或等于异常塔筒段数量阈值,则将对应的时段标记为异常时段;则外部控制端发出预警播报提示,继续进行压力监测;
这里需要说明的是:异常塔筒段为当前异常塔筒段可能表示塔筒的一部分出现了问题,可能是由于应力、应变、振动等导致的。
异常塔筒段数量阈值是一个预先设定的值,用于判定何时认为塔筒段的异常数量超过了正常范围;根据比对分析的结果,对当前时刻进行状态标记。如果当前时刻的异常塔筒段数量小于阈值,说明塔筒的状态是正常的,那么将对应的时段标记为正常时段。如果异常塔筒段的数量大于或等于阈值,说明塔筒可能存在异常情况,那么将对应的时段标记为异常时段。
当外部控制端发现异常时段时,会触发预警播报提示。这可以是通过声音、光提示或其他通知方式来实现。预警提示的目的是通知操作人员或相关人员,可能存在塔筒问题,需要进行进一步的检查或处理。
尽管已经发出了预警提示,但外部控制端仍然会继续进行压力监测或其他相关的监测活动。这有助于跟踪塔筒的状态变化,及时获取更多的数据用于分析和决策。
实施例3
本实施例3是针对实施例1的一种便于装配的风电塔筒的实现的一种优选制作方案。具体地,如图7所示,一种便于装配的风电塔筒的装配方法,包括以下步骤:
S1、分别预制内部中空的第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104以及第三筒段105;其中,第一筒段101、第一楔形筒段102、第二筒段103、第二楔形筒段104以及第三筒段105包括但不限于钢铁材质或混凝土材质;
S2、将第三筒段105的一端置于风电塔筒地基上,并通过法兰盘300固定连接,并在法兰盘300安装预制好的应变平台200,使任意相邻两个第三筒段105的之间通过应变平台200支撑固定,多个第三筒段105通过应变平台200相互支撑固定,从而确保整个结构的稳定性;
S3、定位盘201通过多个连接横梁202固定安装在法兰盘300上,定位盘201顶部通过定位柱203连接应力箱204;所述应力箱204顶部通过双斜撑杆205固定连接接触面板206,所述接触面板206与塔筒本体100相适配,确保连接稳定;
S4、根据步骤S2-S3将最顶部的第三筒段105顶部通过第二楔形筒段104连接第二筒段103,第二筒段103之间通过法兰盘300依次连接,并将最顶部的第二筒段103通过第一楔形筒段102连接第一筒段101;
S5、通过以上步骤S1-S4的组合,整个风电塔筒的内部结构的筒段都连接好,可以开始进行浇筑,将混凝土或其他材料倒入预制筒段的中空空间,从而将整个风电塔筒浇筑成一体。
本发明的风电塔筒的施工方法是将各个筒段通过法兰盘300和应变平台200相互支撑,从而提高了整个风力发电塔筒的结构稳定性。这有助于抵抗外部荷载和风力的影响,确保塔筒的安全运行。
事先将预制好的各个筒段和连接元件制造,预制元件的制造过程可以更精确地控制尺寸和质量,可减少现场调整和修正的需要,从而提高结构的精度和一致性,从而减少了现场施工时间,这有助于提高施工效率,减少项目的总体工期;
通过应变平台监测塔筒的健康状况,这可以提前检测到异常情况并发出预警,使得运维人员可以及时采取措施,从而避免可能的故障。结构的稳定性和材料的选择有助于提高风力发电塔筒的安全性,预警系统和稳定的连接方式可以预防潜在的问题,保障塔筒的运行安全。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还能够根据A和/或其它信息确定B。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,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 (9)
1.一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,包括由上至下通过法兰盘(300)固定连接的塔筒本体(100),并在法兰盘(300)内侧设置有应变平台(200),所述应变平台(200)还包括定位盘(201)和接触面板(206);所述定位盘(201)通过连接横梁(202)配合固定法兰盘(300),所述接触面板(206)通过双斜撑杆(205)配合固定塔筒本体(100);接触面板(206)将塔筒本体(100)的反作用力通过双斜撑杆(205)作用在应力箱(204)内部的监测元件上,对接触面板(206)获取的反作用力进行综合分析,判断对应位置的塔筒本体(100)是否为异常塔筒段;并基于异常塔筒段的数量进行统计分析,判断当前监测时刻是否为异常时段;外部控制端根据异常时段发出预警播报提示。
2.根据权利要求1所述的一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,定位盘(201)设置在法兰盘(300)同心轴处,用于配合塔筒本体(100)进行定位限制;并在定位盘(201)上均匀设置若干连接横梁(202),所述连接横梁(202)通过预设连接件固定安装在法兰盘(300)上。
3.根据权利要求2所述的一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,定位柱(203),安装在定位盘(201)顶部,且定位柱(203)另一端与应力箱(204)固定连接;所述应力箱(204)顶部通过双斜撑杆(205)固定连接接触面板(206),所述接触面板(206)与塔筒本体(100)相适配。
4.根据权利要求3所述的一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,所述双斜撑杆(205)为V字型斜撑杆,包括上斜杆和下斜杆,上斜杆和下斜杆相交的一端穿过应力箱(204),与应力箱(204)内部的压力传感器接触,上斜杆和下斜杆自由端分别通过螺栓固定连接接触面板(206)。
5.根据权利要求4所述的一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,塔筒本体(100)包括由上至下依次连接的第一筒段(101)、第一楔形筒段(102)、第二筒段(103)、第二楔形筒段(104)以及第三筒段(105);第一筒段(101)截面大小小于第二筒段(103)截面大小,第二筒段(103)截面大小小于第三筒段(105)截面大小;其中,所述第一楔形筒段(102)顶部截面适配第一筒段(101),所述第一楔形筒段(102)底部截面适配第二筒段(103),所述第二楔形筒段(104)顶部截面适配所述第二筒段(103),所述第二楔形筒段(104)底部截面适配第三筒段(105);
第一筒段(101)、第一楔形筒段(102)、第二筒段(103)、第二楔形筒段(104)以及第三筒段(105)外部形状相同的横截面,且第一筒段(101)、第一楔形筒段(102)、第二筒段(103)、第二楔形筒段(104)以及第三筒段(105)连接处均通过法兰盘(300)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,应力箱(204)内置有压力传感器(2041),压力传感器(2041)与双斜撑杆(205)相接处,用于获取当前双斜撑杆(205)对应接触面板(206)的反作用力;
在风电塔筒安装完成后,接触面板(206)在双斜撑杆(205)的作用下,对塔筒本体(100)内壁进行支撑;
当风电塔筒收到横风天气影响时,横风作用在塔筒本体(100)上,风电塔筒对应区域接收的横风力作用在风电塔筒内部的接触面板(206);
至少三个接触面板(206)接收的作用力通过连接横梁(202)作用在压力传感器(2041)上,压力传感器(2041)将对应的压力发送中央处理器(2042)进行分析处理。
7.根据权利要求6所述的一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,中央处理器(2042)处理的过程如下:
将压力传感器(2041)接收的反作用力标记为第一目标作用力,压力传感器(2041)接收的额定作用力标记为第一检验作用力/>;/>为每个压力传感器(2041)的编号,/>,/>;则/>个第一目标作用力对当前位置/>的塔筒本体(100)的影响系数标记为/>,则:
;
若影响系数小于等于额定标准系数,则将当前位置的塔筒本体(100)标记为正常塔筒段;
若影响系数大于额定标准系数,则将当前位置的塔筒本体(100)标记为异常塔筒段;并将异常塔筒段通过WIFI传输模块(2043)发送至外部控制端。
8.根据权利要求7所述的一种便于装配的风电塔筒,其特征在于,外部控制端的处理的过程如下:
获取当前时刻对应的异常塔筒段的数量,将异常塔筒段对应的数量与预设的异常塔筒段数量阈值进行比对分析;
若当前时刻对应的异常塔筒段的数量小于异常塔筒段数量阈值,则将对应的时段标记为正常时段;
若当前时刻对应的异常塔筒段的数量大于或等于异常塔筒段数量阈值,则将对应的时段标记为异常时段;则外部控制端发出预警播报提示,继续进行压力监测。
9.一种便于装配的风电塔筒的装配方法,其基于权利要求5-8任意一项所述的一种便于装配的风电塔筒的实现,其特征在于,包括:
S1、分别预制内部中空的第一筒段(101)、第一楔形筒段(102)、第二筒段(103)、第二楔形筒段(104)以及第三筒段(105);其中,第一筒段(101)、第一楔形筒段(102)、第二筒段(103)、第二楔形筒段(104)以及第三筒段(105)包括但不限于钢铁材质或混凝土材质;
S2、将第三筒段(105)的一端置于风电塔筒地基上,并通过法兰盘(300)固定连接,并在法兰盘(300)安装预制好的应变平台(200),使任意相邻两个第三筒段(105)的之间通过应变平台(200)支撑固定,多个第三筒段(105)通过应变平台(200)相互支撑固定;
S3、定位盘(201)通过多个连接横梁(202)固定安装在法兰盘(300)上,定位盘(201)顶部通过定位柱(203)连接应力箱(204);所述应力箱(204)顶部通过双斜撑杆(205)固定连接接触面板(206),所述接触面板(206)与塔筒本体(100)相适配;
S4、根据步骤S2-S3将最顶部的第三筒段(105)顶部通过第二楔形筒段(104)连接第二筒段(103),第二筒段(103)之间通过法兰盘(300)依次连接,并将最顶部的第二筒段(103)通过第一楔形筒段(102)连接第一筒段(101);
S5、通过以上步骤S1-S4的组合,整个风电塔筒的内部结构的筒段都连接好,开始进行浇筑,将混凝土倒入预制筒段的中空空间,从而将整个风电塔筒浇筑成一体。
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