CN206844794U - 用于单极子的底座和单极子结构 - Google Patents

Abstract

可以用来支撑单极子的便携式模块化的底座(10)包括中央毂(12)和多个腿部(14)。每一个腿部(14)的近端(16)可移除地附接至中央毂(12)。多个底板(18)从邻近所述毂(12)的位置处延伸至底座(10)的外周，并且限定基本连续的底部(22)。通过附接至腿部(14)的多个底板(18)，底座(10)可以可选地埋入，其中，土壤或其它材料位于底板的顶部上以提供必要的压舱物以使得底座(10)能够将具有一件设备的单极子保持在升高的位置中。可替代地，当底座(10)用于地面上时，多个墙板(24)可以利用托架(20)附接至底板(18)和腿部(14)上，以将墙板(24)保持在大致竖直的位置中。多个墙板(18)形成围绕底座(10)的外周的基本连续的壁，以使得压舱物可以置于其中。

Description

用于单极子的底座和单极子结构

技术领域

本实用新型涉及一种用于单极塔架的底座和提升系统。更具体地，本实用新型涉及一种可以以紧凑和拆卸状态存储和运输并且在现场组装的便携式的、模块化的底座和提升系统。单极塔架能够支撑多件设备中的一个，该多件设备包括但不限于风力涡轮机、太阳能板、路灯、通信装置和监视系统。

背景技术

单极塔架在包括例如可再生风能和太阳能的多个行业中以及还在卫星和无线通信行业中被越来越多地应用。单极塔架提供必要的结构支撑以维持风力涡轮机、太阳能板或天线处于升高的位置中，同时减少了通常的支撑结构所需要的费用支出。单极子还可以用来支撑诸如风速计、风向叶片、温度传感器和压力传感器的气象设备。单极子还可以用来支撑路灯或用于其中可以使用升高的光源的任何其它行业(例如建筑行业)。

通常，单极子被固定至具有埋入地底的底脚的混凝土地基。混凝土地基通常建造成本高并且时常需要建造许可。一旦建造，该地基不能移动。因此，如果单极子的位置被放弃或变得荒废，那么该位置处的地基要么被移除、要么被放弃。在放弃该位置的情况下，该地基可能变成潜在的危险。

此外，通常的单极子地基不提供提升和降低单极子及附接的设备的能力。具有容易地提升和降低单极子的能力允许在地面高度访间设备，以维修或维护该设备。提升和降低单极子的能力还允许所有人或操作者保护固定至单极子顶部的设备在恶劣天气期间免受损坏。例如，如果固定至单极子顶部的风力涡轮机在具有高风力负荷的风暴期间被留在提升的位置中，那么风力涡轮机或单极子或两者都可能受损。

实用新型内容

本公开包括可以用来支撑单极子的便携式模块化的底座。该底座包括中央毂和多个腿部。每一个腿部的近端可移除地附接至中央毂。多个底板从邻近所述毂的位置处延伸至底座的外周，并且限定基本连续的底部。通过附接至腿部的多个底板，底座可以可选地埋置，其中，土壤或其它材料位于底板的顶部上以提供必要的压舱物，使得底座能够将具有一件设备的单极子保持在升高的位置中。可替代地，当底座用于地面以上时，多个墙板可以利用托架附接至底板和腿部，以将壁保持在大致竖直的位置中。多个墙板形成围绕底座的外周的基本连续的壁。多个墙板限定一空间，压舱物可以置于该空间中以给底座提供必要的稳定性，以将具有附接于其上的设备的单极子保持在升高的位置中。本实用新型还包括提升机构，该提升机构附接至模块化的、便携式的底座和单极子上，以使单极子和附接的设备升高和降低。

附图说明

图1是便携式模块化的单极子底座的透视图。

图2是便携式模块化的单极子底座的剖视图。

图3是具有连接至其上的单个墙板的便携式模块化的单极子底座的透视图。

图4是中央毂和连接至其上的单个腿部和底板的透视图。

图5是腿部和底板的远端的放大图。

图6是墙板的透视图。

具体实施方式

便携式模块化的底座在图1和2中以附图标记10大致示出。底座10 包括中央毂12和多个间隔开的腿部14，该多个间隔开的腿部14在邻近近端16的位置处附接至中央毂12。多个底板18固定至多个腿部14并且固定至中央毂12，其中，当固定至多个腿部14和中央毂12上时，多个底板 18形成基本连续的底部22。基本连续的底部22从邻近中央毂12至底座10的外周边11的位置接收压舱物(ballast)。可选地，多个墙板24可以可移除地固定至多个底板18和多个腿部14以形成限定空间28的基本连续的墙壁26，压舱物可以置于该空间28中以提供必要的稳定性，以便于提升和降低具有附接至其上的一件设备的单极子。

一旦被组装，底座10可以被埋入地底以给提升和降低具有附接的设备的单极子提供必要的压舱物，并且还承受风力负荷施加的扭矩。在底座 10被埋置的情况下，多个墙板24不必在底座10上保持压舱物。

然而，因为用作基本连续的底部22的底板18和墙板24形成基本连续的墙壁26，所以该底座也可以用于地面之上。由基本连续的底部22和基本连续的墙壁26限定的空间28接收足够的压舱物，以使得该压舱物给提升和降低具有附接至其上的设备的单极子提供必要的稳定性，同时还能够承受由作用在升高的设备和单极子上的风力产生的扭矩。因此，底座10 可以用于地面之上或被埋入地面之下。

模块化构造的底座10可以以拆卸且紧凑的状态存储和运输至用于单极子和关联设备的期望位置。每一个腿部14包括多个可以以拆卸且紧凑构造运输的部件。多个底板18中的每一个还可以作为可以相互堆叠以节省空间的分离的部件被运输。多个墙板24中的每一个还可以作为可以相互堆叠的分离的部件被运输。多个腿部14、多个底板18、多个墙板24和中央毂12可以使用螺栓和螺母在现场被组装和固定在一起，由此使得能够利用诸如扳手和具有插口的棘轮的通常可用的工具组装底座10。因为底座10可以在现场组装，所以相对于预组装的底座，拆卸的底座10可以以紧凑且拆卸的状态被运输至远程位置。此外，当底座10和具有设备的单极子的位置变得不合需要时，单极子和关联设备可以从底座10上降低并且被移除，并且通过从螺栓上移除螺母可以在现场拆卸底座10，以便运输。

参见图1-5，中央毂12包括具有下端34和上端36的管32。下凸缘 38附接至下端34，并且多个大致均匀间隔开的竖直托架40固定地附接至管32的外表面和下凸缘38。多个腿部14中的每一个的部件通过螺栓和螺母可移除地附接至托架40中的一个上。

上凸缘42固定地附接至管32的上端36，其中多个腿部14中的每一个的主构件50的近端52固定至上凸缘42。主构件50的近端52包括具有通孔56的上安装支架54，该通孔56与围绕上凸缘42大致均匀间隔开的多个孔46中的孔44对齐。螺栓60通过通孔56和孔44插入。螺母62螺纹地接合螺栓60，以将上安装支架54摩擦固定至上凸缘42。由于螺栓60 从上凸缘42向上延伸，所以螺栓60还用来将单极子固定至底座10上。

下凸缘38、上凸缘42和多个间隔开的竖直托架40一般通过焊接通常永久地附接至管32上。然而，也可以设想中央毂12的模块化构造。

参见图2-5，多个腿部14中的每一个都具有相同或相似的构造，因此，将仅详细描述一个腿部14。每一个腿部14都具有模块化的设计，其中腿部14的各个部件可以被现场组装和拆卸。

每一个腿部14都包括具有上安装支架54的主构件50，该上安装支架 54使用螺栓60和螺母62可移除地附接至中央毂12的上凸缘42。主构件 50向下倾斜，以使得远端55邻近底座10的外周边11。远端54包括固定地附接至其上的远端安装支架56。

相邻的底板18的远端19通过将相邻的底板18中的孔与位于远端安装支架56中的通孔对齐而附接至远端安装支架56。位于远端安装支架56 中的通孔51通常为细长槽，该细长槽在组装底座10时允许灵活性。螺栓通过对齐的孔21和通孔57插入，并且螺母螺纹地接合螺栓以将相邻的底板的远端19固定在一起。

中间安装支架58在近端52和远端55之间附接至主构件50。中间安装支架58包括从主构件50向上延伸的上部60和从主构件50向下延伸的下部62。上部60和下部62包括用于将腿部14的附加托架构件附接至主构件50上的通孔。

下部60包括与邻近竖直托架构件70的上端72的孔对齐的底部通孔。螺栓通过对齐的通孔和孔插入，并且螺母螺纹地接合该螺栓以将竖直托架构件固定至中间托架58的下部62上。

竖直托架构件70的远端74包括固定地附接至其上并且具有与相邻的底板中的孔对齐的左细长通孔和右细长通孔的安装支架76。螺栓通过对齐的位于底板18中的孔和位于安装支架26中的通孔插入，以将相邻底板18 的中间部固定至竖直托架构件70。将相邻的底板18的中间部固定在一起有助于将底板18保持在选定的位置中。

每一个腿部14包括向上倾斜的托架80，在该托架80处，邻近近端 82的通孔与位于中央毂12上的竖直托架40中的孔44对齐。螺栓通过通孔51和孔44插入并且被螺母固定在其中。

向上倾斜的托架80的远端86包括与位于下部62中的上部孔44对齐的通孔。螺栓和螺母被用来将向上倾斜的托架80的远端86固定至附接至主构件50的中间安装支架58的下部62上。

向上倾斜的托架80和竖直托架构件70给主构件50提供附加的支撑，以使得腿部14能够承受由压舱物产生的力以及当单极子和设备被升高和降低以及承受风力负荷时作用在腿部14上的力和扭矩。

主构件50通常由金属管构成。位于近端的槽51接收近端安装支架42，并且位于远端的槽55接收远端安装支架56。位于主构件50的中间部中的对齐的槽55接收中间安装支架60。通过利用槽51、53、55，所有的安装支架42、56和60可以分别由一整块例如钢的材料制成，这增加了支架的强度以及由此增加了腿部14的强度。与仅将支架附接至主构件的外部相比，支架与槽的接合还提供了支架与主构件的更强的连接。

参见图3和4，水平连接构件90固定至中间安装支架60的上部。水平连接构件90定位在垂直于主构件50的槽91中。水平连接构件90通过焊接固定至中间安装支架上。邻近水平连接构件90的左端92和右端94 的左孔和右孔与邻近水平托架100的端部104的孔102对齐。螺栓和螺母用来将水平托架100固定至水平连接构件90上，以使得水平环形成在毂 12与外周之间。水平托架100通过使相邻的腿部14彼此互连而给腿部14 提供横向稳定性。

参见图1-5，多个底板18中的每一个都具有相同或相似的构造，因此将仅详细描述一个底板18。底板18中的每一个都具有大致楔形的构造，其中底板具有较窄的近端110和较宽的远端112。近端110的尺寸适于装配在位于毂12上的两个相邻竖直托架40之间并且还适于抵靠在下凸缘38 上。

底板18包括从近端110延伸至远端120的左侧壁114和右侧壁116。左侧壁114和右侧壁116与形成底座10的外周边11的一部分的后壁118 连接。左侧壁114和右侧壁116具有与位于竖直托架40中的孔39对齐的通孔120。当两个底板18相互邻近地定位时，通孔与孔对齐，以使得相邻的底板18的近端110利用螺栓和螺母通过竖直托架40固定至毂12上并且彼此固定。

左侧壁114和右侧壁116包括多个通孔，并且分别邻近远端112和中间部113。当底板18彼此邻近地定位时，通孔与位于远端安装支架56中的通孔51对齐。螺栓通过对齐的通孔和远端安装支架56中的通孔插入，以将相邻的底部构件18的远端112固定在一起，并且还通过远端安装支架56固定至腿部14的远端上。

底板18的相邻中间部113的通孔还与竖直安装支架76中的孔对齐。螺栓通过对齐的通孔插入并且与螺母固定在一起，以使得相邻的底板18 的中间部113被固定在一起，并且在竖直安装支架76处固定至腿部14上。

左侧壁114和右侧壁116通常由角钢构成，其中角钢的水平部分朝向底板18的内部定位。后壁118也通常由角钢构成，其水平部分朝向底板 18的内部定位。所述水平部分提供底板130定位于其上的支架。底板130 通常由金属片或金属板构成，并且基本上横跨分别由左侧壁114和右侧壁 116与后壁118限定的区域。底板130一般通过焊接通常分别固定地附接至左侧壁114和右侧壁116以及后壁118。

为了提供附加的结构强度，多块角钢132被间隔开并且通常通过焊接被分别固定至底板130以及左侧壁114和右侧壁116上。

使用组装的多个腿部14和多个底板18，底座10能够埋入选定的深度，其中毂的上凸缘42在地面上方延伸。然而，当足够的压舱物置于底座上时，底座10还可以用作地面上方的底座10。

参见图1-3和6，为了在地面以上使用底座10，多个墙板24被可移除地固定至腿部14和底板18。墙板包括由角钢构成的框架140，其包括分别与左框架构件146和右框架构件148连接的上框架构件142和下框架构件144。框架140包括中间托架150，该中间托架150从左框架构件146 延伸至右框架构件148。

墙板152附接至框架140，以将墙板152固定至选定的位置中。墙板 152可以是如图1-3所示的波纹金属或如图6所示的不同尺寸的网格。因为需要防止压舱物通过墙板152泄露出去，所以使用的墙板152的类型取决于考虑使用的压舱物的类型。

上框架构件142和下框架构件144的尺寸适于在邻近底板18的远端的位置处定位在左侧壁114与右侧壁116之间。下框架构件142邻近后壁 118定位，其中，竖直壁118防止下框架构件142离开底座。

左框架构件146和右框架构件148分别包括间隔开的下部孔152、中间孔154和上部孔156，当彼此相邻设置时，所述下部孔152、中间孔154 和上部孔156对齐。下部孔152与位于远端安装支架56中的通孔对齐，螺栓通过该下部孔152插入并且被螺母固定，以将相邻的墙板24的下部彼此附接并且附接至腿部14上。

具有远端孔162和近端孔164的中间安装支架160定位在相邻的墙板 24之间，以使得远端孔162与相邻的墙板24的中间孔154对齐。螺栓通过其插入并且被螺母固定在适当的位置中，以将相邻的墙板24的中间部保持在一起并且还支撑中间安装支架160。

具有邻近相对端172和174的孔的大致水平的托架构件170被定位以使得孔174与中间安装支架160的孔164对齐。螺栓通过对齐的孔插入并且被螺母保持，以将大致水平的托架构件170保持至中间安装支架160上。

通过将邻近端部72的孔与上部60的孔对齐并且将螺栓插入其中以及使用螺母将该螺栓保持在其中，大致水平的托架构件170的另一端174附接至中间安装支架56的上部60。水平托架构件170给邻近板24的中间的墙板提供结构支撑，并且辅助将压舱物保持在由墙板24和底板18限定的空间28内。

具有远端孔182和近端孔184的顶部安装支架180定位在相邻的墙板 24之间，以使得远端孔182与相邻的墙板24的顶部孔156对齐。螺栓通过其插入并且被螺母固定在适当的位置中，以将相邻的墙板24的顶部保持在一起，并且还支撑顶部安装支架180。

具有邻近相对端192和194的孔的倾斜托架构件190被定位为使得顶部安装支架190的孔与安装支架180的孔182对齐。螺栓通过对齐的孔插入并且被螺母保持，以将倾斜托架构件190保持至顶部安装支架180上。

通过使其中插入螺栓的孔对齐并且使用螺母将螺栓保持在其中，倾斜托架构件190的另一端194附接至中间安装支架58的上部60。倾斜托架构件190给邻近板24的顶部的墙板提供结构支撑，并且辅助将压舱物保持在由墙板24和底板18限定的空间28内。

单极子通常通过枢转销或铰链枢转地附接至底座上。单极子包括具有细长通孔的板，当升高时该通孔围绕螺栓60定位。

可以使用提升机构升高单极子，该提升机构至少附接至单极子以及可选地附接至底座。附接至底座10和单极子的可以想到的提升机构包括手动千斤顶、液压油缸、电动致动器。

起重架和索缆系统也可以用来提升单极子。一类起重架是大致垂直地附接至单极子的水平起重架。可以被固定至底座或与底座分开的索缆系统可以被操纵以通过使用索缆系统和起重架的机械效益而使单极子升高和下降。

另一选项是将索缆或线缆系统在单极子上方的选定距离处固定至单极子，并且利用具有索缆系统的竖直起重架来提升和降低单极子以及附接的设备。

虽然已经参照优选实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对形式和细节作出改变。

Claims (21)

1.一种用于单极子的底座，包括：

中央毂；

多个腿部，该多个腿部在其近端处可移除地附接至所述中央毂，并且具有远端；

多个底板，该底板具有近端和远端，所述多个底板中的每一个的近端定位成靠近所述中央毂，并且所述多个底板的远端中的每一个附接至所述多个腿部中的一个。

2.根据权利要求1所述的底座，其中所述中央毂还包括：

一段管，该管具有外表面、第一端、第二端以及延伸通过所述第一端和第二端的中心轴线；和

多个肋部，该多个肋部围绕所述管的外表面以大致均匀的间隔附接至所述管，并且其中所述多个腿部中的每一个的近端被构造为可移除地附接至两个相邻的肋部。

3.根据权利要求2所述的底座，其中所述中央毂还包括：

附接至所述管的第一端的上凸缘，其中上凸缘包括围绕所述凸缘大致均匀间隔开的多个孔；和

附接至所述管的第二端的下板，其中所述下板附接至所述多个肋部中的每一个上。

4.根据权利要求3所述的底座，其中所述多个腿部中的每一个都包括：

具有近端和远端的主构件，其中所述主构件的近端可移除地附接至所述上凸缘，并且所述主构件的远端在邻近底板的远端处可移除地附接至所述多个底板中的相邻底板上；和

具有近端和远端的倾斜支撑托架，其中所述倾斜支撑托架的近端可移除地附接至所述肋部中的一个上，并且所述倾斜支撑托架的远端在主构件的近端和远端之间可移除地附接至主构件上。

5.根据权利要求4所述的底座，其中所述多个腿部中的每一个还包括中间托架，该中间托架具有顶端和底端，该顶端在主构件的近端和远端之间可移除地连接至所述主构件上，并且该底端在底板的近端和远端之间可移除地连接至所述多个底板中的相邻底板上。

6.根据权利要求4所述的底座，其中所述主构件包括：

具有从近端延伸至远端的内腔的管；

邻近近端的一对第一对齐槽；

邻近远端的一对第二对齐槽；和

位于近端和远端之间的一对第三对齐槽。

7.根据权利要求6所述的底座，其中所述多个腿部中的每一个还包括定位在一对第一对齐槽中的第一安装支架，所述第一安装支架具有被构造用于将所述第一安装支架附接至所述中央毂上的多个孔。

8.根据权利要求6所述的底座，其中所述多个腿部中的每一个还包括定位在一对第二对齐槽中的第二安装支架，所述第二安装支架具有被构造用于在邻近底板的远端处将所述第二安装支架附接至相邻的底板上的多个孔。

9.根据权利要求6所述的底座，其中所述多个腿部中的每一个还包括定位在一对第三对齐槽中的第三安装支架，该第三安装支架包括：

在所述主构件上方延伸并且具有多个孔的上部；和

在所述主构件下方延伸的下部，所述下部具有多个孔。

10.根据权利要求6所述的底座，还包括多个大致水平的连接构件，该多个大致水平的连接构件被构造为使相邻的腿部互连并且还适于形成相对于所述中央毂的同心环。

11.根据权利要求1所述的底座，还包括多个墙板，该多个墙板被构造为在邻近远端处接合所述多个腿部并且在邻近远端处接合所述多个底板，其中所述多个墙板被构造为形成与所述中央毂同心的基本连续壁。

12.一种单极子结构，包括：

单极子，该单极子具有远端和用于附接至底座的近端，该远端用于将一件设备附接至该远端上；

底座，该底座包括：

中央毂；

多个腿部，该多个腿部在其近端处可移除地附接至所述中央毂，并且具有远端；

多个底板，该底板具有近端和远端，所述多个底板中的每一个的近端定位成靠近所述中央毂，并且所述多个底板的远端中的每一个附接至所述多个腿部中的一个；和

提升机构，所述提升机构附接至所述底座和所述单极子，用于提升和降低所述单极子。

13.根据权利要求12所述的单极子结构，其中所述中央毂还包括：

一段管，该管具有外表面、第一端、第二端以及延伸通过所述第一端和第二端的中心轴线；和

多个肋部，该多个肋部围绕所述管的外表面以大致均匀的间隔附接至所述管，并且其中所述多个腿部中的每一个的近端被构造为可移除地附接至两个相邻的肋部。

14.根据权利要求13所述的单极子结构，其中所述中央毂还包括：

附接至所述管的第一端的上凸缘，其中上凸缘包括围绕所述凸缘大致均匀间隔开的多个孔；和

附接至所述管的第二端的下板，其中所述下板附接至所述多个肋部中的每一个上。

15.根据权利要求14所述的单极子结构，其中所述多个腿部中的每一个都包括：

具有近端和远端的主构件，其中所述主构件的近端可移除地附接至所述上凸缘，并且所述主构件的远端在邻近底板的远端处可移除地附接至所述多个底板中的相邻底板上；和

具有近端和远端的倾斜支撑托架，其中所述倾斜支撑托架的近端可移除地附接至所述肋部中的一个上，并且所述倾斜支撑托架的远端在主构件的近端和远端之间可移除地附接至主构件上。

16.根据权利要求15所述的单极子结构，其中所述主构件包括：

具有从近端延伸至远端的内腔的管；

邻近近端的一对第一对齐槽；

邻近远端的一对第二对齐槽；和

位于近端和远端之间的一对第三对齐槽。

17.根据权利要求16所述的单极子结构，其中所述主构件还包括：

定位在一对第一对齐槽中的第一安装支架，所述第一安装支架具有被构造用于将所述第一安装支架附接至所述中央毂上的多个孔；

定位在一对第二对齐槽中的第二安装支架，所述第二安装支架具有被构造用于在邻近底板的远端处将所述第二安装支架附接至相邻的底板上的多个孔；和

定位在一对第三对齐槽中的第三安装支架，该第三安装支架包括：

在所述主构件上方延伸并且具有多个孔的上部；和

在所述主构件下方延伸的下部，所述下部具有多个孔。

18.根据权利要求12所述的单极子结构，还包括多个大致水平的连接构件，该多个大致水平的连接构件被构造为使相邻的腿部互连并且还适于形成相对于所述中央毂的同心环。

19.根据权利要求12所述的单极子结构，还包括多个墙板，该多个墙板被构造为在邻近远端处接合所述多个腿部并且在邻近远端处接合所述多个底板，其中所述多个墙板被构造为形成与所述中央毂同心的基本连续壁。

20.根据权利要求12所述的单极子结构，还包括：

多个第一托架构件，该多个第一托架构件适于通过所述多个腿部在多个墙板的顶部边缘和底部边缘之间可移除地连接至所述多个墙板；和

多个第二托架构件，该多个第二托架构件适于通过所述多个腿部在邻近多个墙板的顶部边缘处可移除地连接至所述多个墙板。

21.根据权利要求12所述的单极子结构，其中提升机构包括千斤顶、液压油缸或绞盘。