CN206234055U - 塔筒防护装置及风力发电机组塔筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种塔筒防护装置及风力发电机组塔筒。该塔筒防护装置包括防护罩，防护罩包括至少两个可拆卸连接的防护分块，至少一个防护分块的内壁上设置有支撑块，支撑块的远离防护分块的内壁的一面为与被防护塔筒段贴合的支撑面。该塔筒防护装置防护效果好，能够降低风力发电机组组装成本，使塔筒段能够竖直运输。

Description

塔筒防护装置及风力发电机组塔筒

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种塔筒防护装置及风力发电机组塔筒。

背景技术

近年随着内地风电行业的快速发展，南方以及海上项目越来越多。南方很多山地项目在进行机组吊装时，通常选择在主吊车进场前将底段塔架及其内部电控柜预先安装。而在主吊车进场前，通常有数天甚至数周的间隔时间，在这段时间里，需要对已安装好的底部塔架段上法兰处进行雨水防护。海上项目为减少在机位处的作业时间，通常会在码头提前将电控系统安装在底段塔架上，而在码头竖直放置以及海上竖直运输过程中，也需要对底段塔架的上法兰处进行密封防护，防止雨水进入。另外随着新一代海上运输安装一体船的大量出现，海上施工时会越来越多的将塔架整体竖直固定在安装船上进行运输，此时塔架顶法兰处需要进行密封防护，防止雨水进入。

现有技术中存在一种海上风电机组底段塔筒密封罩，包括柱形固定支撑结构和组合式密封罩。组合式密封罩包括固定罩和翻板机构，其中固定罩为矩形板，固定在固定支撑结构上；翻板机构包括若干块翻板，均匀分布在固定罩的四周。固定罩下方设有凹形通槽或导轨的支架，通过销轴与翻板机构的翻板相配合。圆周方向的翻板另外一端搭在塔架上法兰上，组成密封罩，防止雨水进入。这种结构存在以下不足：首先，需要塔架顶平台处预留结构接口用于连接固定支撑结构，需要对原有塔架结构进行改动，且改动后的结构需要满足人员方便作业的要求。其次，翻板之间搭接在一起，密封效果差。再次，翻板另外一端搭接在塔架上法兰上，缺乏可靠固定，当风载过大以及塔架晃动较大时，翻板易晃动，进而影响密封效果。最后，可操作性差，翻板较重，不方便人员操作。

还有一种塔筒密封罩，包括固定支撑结构、折合式密封罩以及限制折合式密封罩转动程度的限位装置。固定支撑结构有两个，对称的固定在塔架上法兰处。折合式密封罩包括若干个骨架和帆布，骨架两端铰接在固定支撑结构上；帆布固定在骨架上。限位装置包括大吊环、小吊环和挂钩，大吊环固定在塔架上；小吊环固定在骨架上；挂钩连接在大吊环和小吊环之间。旋转骨架，可将帆布全部旋转展开，组成密封罩，防止雨水进入。这种结构存在以下不足：首先，结构的刚度和强度不足，骨架为半圆形，直径4米多，易变形；防雨材料选用的是帆布，过大风载时，易撕裂。其次，该装置使用不方便，大风时，展开不易。最后，通用性差，当塔架上法兰直径不同时，需要设计制造不同的密封罩。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种塔筒防护装置及风力发电机组塔筒，以解决塔筒竖直运输时不能可靠防护的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种塔筒防护装置，其包括防护罩，防护罩包括至少两个可拆卸连接的防护分块，至少一个防护分块的内壁上设置有支撑块，支撑块的远离防护分块的内壁的一面为与被防护塔筒段贴合的支撑面。

进一步地，防护罩的横截面为圆形，支撑块沿防护罩的径向延伸，且各防护分块内至少设置有一个支撑块。

进一步地，防护分块包括块本体和与块本体连接的止挡折边，止挡折边向防护分块的内壁方向延伸，且止挡折边与块本体之间具有第一夹角。

进一步地，块本体和止挡折边的边沿均设置有翻边结构，翻边结构朝向防护分块的内侧凸起，翻边结构上设置有安装孔。

进一步地，防护分块上设置有开口，防护罩还包括开口盖，开口盖可转动地设置在防护分块上，且可覆盖开口。

进一步地，防护罩的中部具有通孔，防护罩还包括上盖，上盖与各防护分块固定连接，并覆盖通孔。

进一步地，塔筒防护装置还包括限位部，限位部包括：第一连接件，第一连接件固定连接在防护罩上；第二连接件，第二连接件固定连接在被防护塔筒段上；连接组件，所连接组件连接第一连接件和第二连接件。

进一步地，连接组件包括：连接杆，连接杆的第一端设置有连接环，连接杆通过连接环与第一连接件连接；安装座，安装座与第二连接件连接，且相对第二连接件可转动；组合夹块，组合夹块可转动地设置在安装座上，连接杆的第二端穿过组合夹块。

进一步地，第一连接件包括与防护罩固定连接的第一连接座和设置在第一连接座上的第一转轴，连接杆的连接环套设在第一转轴上。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组塔筒，其包括塔筒段和设置在塔筒段的顶端的防护装置，防护装置为上述的防护装置。

本实用新型的实施例的塔筒防护装置通过防护罩对塔筒段进行防护，确保塔筒段能够提前组装并竖直运输，避免雨水、风沙和其他杂质进入塔筒内部，降低塔筒组装成本。防护罩包括多个防护分块使得运输时防护罩可以拆开运输，避免运输高度和宽度限制，使运输更加容易。支撑块设置在防护分块内，防护罩通过支撑块与塔筒段接触并放置在塔筒段上，保证放置可靠，保证防护效果。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的防护罩的立体结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的防护罩的防护分块的立体结构示意图；

图3为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的防护罩的上盖的立体结构示意图；

图4为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的防护罩的开口盖的立体结构示意图；

图5为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的防护罩的开口盖的剖视结构示意图；

图6为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的限位部的立体结构示意图；

图7为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的限位部的第一连接件和连接杆配合的立体结构示意图；

图8为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的限位部的第二连接件的立体结构示意图；

图9为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的限位部的安装座的立体结构示意图；

图10为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的限位部的组合夹块的第一夹块的立体结构示意图；

图11为本实用新型的实施例的塔筒防护装置的限位部的组合夹块的第二夹块的立体结构示意图；

图12为本实用新型的实施例的风力发电机组塔筒的剖视立体结构示意图；

图13为图11中A处的局部放大图。

附图标记说明：

10、防护分块；11、支撑块；111、支撑面；12、块本体；13、止挡折边；14、翻边结构；15、开口；20、开口盖；30、上盖；31、加强筋；41、第一连接件；411、第一连接座；412、第一转轴；42、第二连接件；421、安装平板；422、圆柱；43、连接组件；431、连接杆；432、安装座；433、第一夹块；434、第二夹块；90、被防护塔筒段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例的塔筒防护装置及风力发电机组塔筒进行详细描述。

名称解释：

玻璃钢：别名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP(Fiber Reinforced Plastics)，即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)，碳纤维增强复合塑料(CFRP)，硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。

如图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，塔筒防护装置包括防护罩，防护罩包括至少两个可拆卸连接的防护分块10，至少一个防护分块10的内壁上设置有支撑块11，支撑块11的远离防护分块10的内壁的一面为与被防护塔筒段90贴合的支撑面111。塔筒防护装置通过防护罩对被防护塔筒段90进行防护，避免雨水、风沙和其他杂质进入塔筒内部，保证塔筒可以竖直运输，使得塔筒组装时一部分塔筒可以预先组装好，从而降低塔筒组装成本。防护罩包括至少两个可拆卸的防护分块10，可以减少运输时的成本。防护罩的内壁设置有支撑块11，防护罩通过支撑块11的支撑面111与被防护塔筒段90接触，以使防护罩能够可靠稳固地支撑在被防护塔筒段90上。

如图1所示，防护罩的横截面为圆形，该防护罩包括三个防护分块10，各防护分块10的横截面形状为扇形，三个防护分块10依次首尾相接。当然，在其他实施例中，防护罩的防护分块10的数量可以根据需要确定，如防护罩的体积较大时，可以多设置几个防护分块10，以减小各防护分块10的体积，从而便于运输。例如，防护罩可以包括4个、5个或6个防护分块10。

当然，防护罩的横截面形状并不限于圆形，其还可以是矩形或其他多边形。

如图2所示，支撑块11设置在防护分块10的内壁，且沿防护罩的径向延伸，各防护分块10内至少设置有一个支撑块11。支撑块11可以是预埋在防护分块10内的预埋块。支撑块11可以包括预埋的泡沫、蜂窝等低密度高刚度材料，以便能够形成一个用于固定的与塔架上法兰连接平面配合的支撑面111。支撑块11在径向方向有一定长度，这样当防护罩装配好后，可在一定的法兰直径范围内，可靠的固定在塔架上法兰表面，以适配不同类型的塔筒段。由于支撑块11在径向上有一定长度，不同直径的塔筒段，支撑块11都能够与塔筒段的法兰面搭接，从而保证防护罩能够可靠支撑在塔筒段上，从而适应不同直径的塔筒段。

防护分块10可由塑料、橡胶、玻璃钢等材料制成。优选地，防护分块10为玻璃钢材料。此种材质的防护分块10能够在确保强度的情况下降低重量，更加便于运输和安装。

在本实施例中，防护分块10包括块本体12和与块本体12连接的止挡折边13，止挡折边13向防护分块10的内壁方向延伸，且止挡折边13与块本体12之间具有第一夹角。支撑块11固定设置在块本体12的内壁上，且支撑块11的凸起方向与止挡折边13的延伸方向相同。止挡折边13可以在防护罩与被防护塔筒段90配合时止挡在被防护塔筒段90的外壁，从而防止在塔筒竖直运输过程中，由于风力作用造成防护罩被吹翻或吹走，保证防护效果。

具体地，第一夹角可以为90°，或其他角度，如60°、135°等。

块本体12和止挡折边13可以一体成型，如防护分块10为玻璃钢材料时，两者可以一体真空灌注成型。也可以单独生产后再通过机加工方式连接。

优选地，块本体12和止挡折边13的边沿均设置有翻边结构14，翻边结构14朝向防护分块10的内侧凸起。通过在防护分块10的边沿设置一定高度的翻边结构14(即裙边)，增加了单个防护分块10的刚度，使其结构强度更好。

为了实现相邻两个防护分块10的连接，翻边结构14上设置有安装孔。螺栓穿过翻边结构14上的安装孔，能够将相邻的防护分块10连接。

在本实施例中，防护分块10上设置有开口15。开口15可以为圆形或矩形等。在开口15处有加强用的口盖翻边，以增强此处的结构强度。口盖翻边上安装有铰链，防护罩还包括开口盖20，开口盖20通过铰链可转动地设置在防护分块10上，且开口盖20可覆盖开口15，也可以翻转至漏出开口15的打开状态。

如图4和图5所示，开口盖20为矩形，其可由塑料、橡胶、玻璃钢等材料制成，优选为玻璃钢材料。开口盖20的边缘处有一定高度的翻边，用于增加结构刚度。开口盖20通过铰链固定在防护分块10的开口15处，构成一种门窗结构。当现场人员需要到防护罩外部拆卸或安装吊具时，可打开开口盖20；不需要时，则关闭开口盖20，使用更加方便。开口盖20可以为可透光材质。

在本实施例中，防护罩的中部具有通孔，防护罩还包括上盖30，上盖30与各防护分块10固定连接，并覆盖通孔。如图2所示，各防护分块10的靠近防护罩中心的一端具有弧形凹槽，三个防护分块10拼合后，各防护分块10的弧形凹槽围成防护罩的通孔。上盖30的形状与通孔的形状相同或相似。如图3所示，在上盖30的边缘部位有与防护分块10相配的螺栓通孔，以通过螺栓等连接件将上盖30固定在防护分块10上。上盖30可由塑料、橡胶、玻璃钢等材料制成，优选为玻璃钢材料。

优选地，上盖30中部有十字加强筋31，以提高上盖30的结构强度。

优选地，为了保证防护罩与被防护塔筒段90的连接可靠，在运输过程中不会由于风力等因素造成防护罩脱离，塔筒防护装置还包括限位部，限位部连接防护罩与被防护塔筒段90。

具体地，如图6所示，限位部包括：第一连接件41、第二连接件42和连接组件43。

其中，如图6和图7所示，第一连接件41固定连接在防护罩上。第一连接件41由第一连接座411和第一转轴412等组成。第一连接座411为钣金件。钣金件由钢板折弯而成，包括一个与防护分块10连接的带孔板和一个安装框。带孔板与防护分块10的翻边结构14相连，带孔板上的孔与防护分块10的翻边结构14上的安装孔相配。

第一转轴412固定设置在安装框内。第一转轴412由钢棒制成，两端焊接在安装框内侧。当然，第一转轴412也可以通过螺纹连接等方式与安装框连接。

结合参见如图8所示，第二连接件42用于固定连接在被防护塔筒段90上。第二连接件42由安装平板421和圆柱422组成。安装平板421由钢板制成，其上开有一个圆形通孔和一个腰形通孔，可以和间距不同的螺栓孔相配合，以适应不同的环形法兰。圆柱422由钢制圆棒制成，中部有螺纹孔。圆柱422焊接到安装平板421上。

连接组件43连接第一连接件41和第二连接件42，以将防护罩固定在被防护塔筒段90上。连接组件43包括连接杆431、安装座432和组合夹块。

其中，连接杆431的第一端设置有连接环，连接杆431通过连接环与第一连接件41连接。连接杆431为钢制件，第一端有环眼即连接环，第二端圆棒上制有螺纹。焊接第一转轴412前，将连接杆431的连接环套入第一转轴412内。

参见图6和图9，安装座432与第二连接件42连接，且相对第二连接件42可转动。安装座432是由钢板焊接而成的，其形状类似U形。其两侧立边以及底板上都开有通孔。安装时，安装座432通过底板上的通孔与第二连接件42连接。螺栓穿过底板上的通孔后与第二连接件42的圆柱422螺纹配合。

如图10和图11所示，组合夹块可转动地设置在安装座432上。组合夹块包括第一夹块433和第二夹块434。第一夹块433是块状结构件，可以是金属机加工件，也可以是工程塑料件。第一夹块433中部有凸台，凸台处有圆弧沟槽，用于供连接杆431穿过。另外第一夹块433的凸台的两侧对称开有螺纹孔，用于与第二夹块434连接。

第二夹块434是块状结构件，可以是金属机加工件，也可以是工程塑料件。第二夹块434中部有圆弧凹槽，用于供连接杆431穿过。第二夹块434的圆弧凹槽的两侧对称开有通孔，用于与第一夹块433连接。另外，第二夹块434底部也开有通孔，该通孔的轴向垂直于第二夹块434中部的圆弧凹槽的轴线，该通孔用于与安装座432连接。为了使第二夹块434可以转动，第二夹块434的底面为圆弧面。

装配时，第一夹块433和第二夹块434通过螺栓锁紧组合成组合夹块，连接杆431的第二端穿过组合夹块，并通过螺母止挡，防止脱出。第二夹块434的底部通孔内穿设有螺栓或转轴，以与安装座432两个侧板上的通孔配合。这样使得第二夹块434能够相对安装座432转动。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组塔筒，其包括塔筒段和设置在塔筒段的顶端的防护装置，防护装置为上述的防护装置。

采用该防护装置对塔筒段进行防护的过程如下：

如图12所示，在工厂需要进行防护罩的试装配。从工厂到项目现场运输时，将防护罩的防护分块10和上盖30拆卸下来进行运输，避免了整体运输时的超宽限制。

货物到达现场后，进行防护罩的组装，通过螺栓将防护分块10、上盖30以及限位部的第一连接件41安装在一起。

如图12所示，当预期现场风速较低时，可直接将防护罩吊至塔筒段的上法兰处。防护罩通过与塔筒上法兰连接平面接触放置在塔筒上法兰上。

当防护罩有倾覆趋势时，较长的止挡折边13可使防护罩箍在塔筒上。

当预期有大风天时，可使用限位部将防护罩固定在塔筒上。首先，将第一连接件41的第一连接座411与防护罩的翻边结构14连接，在第一连接件41的第一转轴412安装到安装框上之前，将连接杆431的连接环套到第一转轴412外。将限位部的第二连接件42通过螺栓安装在最靠近防护分块10的翻边结构14的塔筒的上法兰螺栓孔处。通过螺栓将安装座432安装到第二连接件42上。通过螺栓将组合夹块安装到安装座432上。将连接杆431穿进第一夹块433和第二夹块434之间的圆形沟槽内使用螺栓拧紧。之后，连接杆431对防护罩产生一个径向向内和向下的拉力，进而固定住防护罩。另外，由于安装座432和第二连接件42之间有一个转动副，安装座432和组合夹块之间也有一个转动副，连同连接杆431的转动副和移动副，可克服在限位部连接过程中防护罩与塔筒之间的各种空间偏差。例如，在连接杆431与组合夹块配合的过程中，由于防护罩与塔筒段之间的角度误差和长度误差等，存在，连接杆431不容易与组合夹块配合。通过旋转安装座432、第二夹块434等可以适应角度误差和长度误差，使得连接杆431更好安装。

本实用新型的塔筒防护装置及风力发电机组塔筒具有如下效果：

防护罩包括多个可拆卸的防护分块，可有效解决远距离运输超宽的难题。

通过在防护分块上预埋加强物形成支撑块，使得防护罩可适用于不同直径的塔架。

现场使用非常方便。

大风天时，防护罩与塔筒段通过限位部可紧固的连接在一起，可有效抵御塔筒的异常振动和过大的风载。

防护罩主体结构材料为玻璃钢，质量轻，强度高。

翻边结构位于防护分块的边缘，增加了单个防护分块的刚度。

翻边结构上有若干安装用通孔，螺栓穿过翻边结构上的通孔，将相邻防护分块连接。

防护罩通过支撑块的支撑面固定在塔筒段的上法兰上。限位部通过螺栓安装在防护罩和塔筒段上法兰上，可限制防护罩在塔筒上法兰平面内以及轴线方向的移动。

限位部上的转动副和移动副，可在进行安装时克服防护罩与塔筒之间的各种空间偏差。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种塔筒防护装置，其特征在于，包括防护罩，所述防护罩包括至少两个可拆卸连接的防护分块(10)，至少一个所述防护分块(10)的内壁上设置有支撑块(11)，所述支撑块(11)的远离所述防护分块(10)的内壁的一面为与被防护塔筒段(90)贴合的支撑面(111)。

2.根据权利要求1所述的塔筒防护装置，其特征在于，所述防护罩的横截面为圆形，所述支撑块(11)沿所述防护罩的径向延伸，且各所述防护分块(10)内至少设置有一个所述支撑块(11)。

3.根据权利要求1或2所述的塔筒防护装置，其特征在于，所述防护分块(10)包括块本体(12)和与所述块本体(12)连接的止挡折边(13)，所述止挡折边(13)向所述防护分块(10)的内壁方向延伸，且所述止挡折边(13)与所述块本体(12)之间具有第一夹角。

4.根据权利要求3所述的塔筒防护装置，其特征在于，所述块本体(12)和所述止挡折边(13)的边沿均设置有翻边结构(14)，所述翻边结构(14)朝向所述防护分块(10)的内侧凸起，所述翻边结构(14)上设置有安装孔。

5.根据权利要求1所述的塔筒防护装置，其特征在于，所述防护分块(10)上设置有开口(15)，所述防护罩还包括开口盖(20)，所述开口盖(20)可转动地设置在所述防护分块(10)上，且可覆盖所述开口(15)。

6.根据权利要求1所述的塔筒防护装置，其特征在于，所述防护罩的中部具有通孔，所述防护罩还包括上盖(30)，所述上盖(30)与各所述防护分块(10)固定连接，并覆盖所述通孔。

7.根据权利要求1所述的塔筒防护装置，其特征在于，塔筒防护装置还包括限位部，所述限位部包括：

第一连接件(41)，所述第一连接件(41)固定连接在所述防护罩上；

第二连接件(42)，所述第二连接件(42)固定连接在所述被防护塔筒段(90)上；

连接组件(43)，所连接组件(43)连接所述第一连接件(41)和所述第二连接件(42)。

8.根据权利要求7所述的塔筒防护装置，其特征在于，所述连接组件(43)包括：

连接杆(431)，所述连接杆(431)的第一端设置有连接环，所述连接杆(431)通过所述连接环与所述第一连接件(41)连接；

安装座(432)，所述安装座(432)与所述第二连接件(42)连接，且相对所述第二连接件(42)可转动；

组合夹块，所述组合夹块可转动地设置在所述安装座(432)上，所述连接杆(431)的第二端穿过所述组合夹块。

9.根据权利要求8所述的塔筒防护装置，其特征在于，所述第一连接件(41)包括与所述防护罩固定连接的第一连接座(411)和设置在所述第一连接座(411)上的第一转轴(412)，所述连接杆(431)的连接环套设在所述第一转轴(412)上。

10.一种风力发电机组塔筒，其特征在于，包括塔筒段和设置在所述塔筒段的顶端的防护装置，所述防护装置为权利要求1至9中任一项所述的防护装置。