CN207131531U - 一种风电机组新型塔架及包括该塔架的风电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电机组新型塔架及包括该塔架的风电机组，属于风力发电机组的辅助设备领域。所述新型塔架包括若干塔架段，相邻塔架段之间以及位于最下一层的第一塔架段与基础之间均通过法兰螺栓连接；所述第一塔架段的外圈设置有若干加强筋，所述每个加强筋的两端分别连接有上端法兰、下端法兰；所述上端法兰、下端法兰与第一塔架段两端的法兰通过螺栓连接。本实用新型的新型塔架是在塔架外部设置一圈加强筋，不仅增加了风机塔架的强度及刚度，同时加强筋的设计没有增加太多的重量，具有较好的美观性和可操作性，加强筋通过在两端设置法兰安装到风机塔架上，安装方便、运输便捷。

Description

一种风电机组新型塔架及包括该塔架的风电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组的辅助设备领域，特别是涉及一种风电机组新型塔架及包括该塔架的风电机组。

背景技术

塔架是风力发电机组中关键的支撑装置，它将风机与地面连接，为风机提供需要的支撑高度，是整个风力发电机组安全运行的基础。风力发电机组塔架高大细长，是典型的高耸结构，塔架的设计是风力发电机组设计中不可缺少的一部分。特别是随着全球大型风力发电产业持续快速发展，低风速、大叶轮风机需求的不断增加，高度超过100m的塔架需求也越来越多，而一些特定风场的风机，其塔架高度甚至已达到160m。

目前，高度超过100m的塔架大致分为以下类型。综观现有的超高塔架基本都是通过加强底部结构达到高度的增加。

表1高度超过100m风机塔架类型

由此可见，对于目前高度超过100m的风机塔架的缺陷，需设计一种新的形式的塔架，使其即易于生产、成本低，也易于运输、不对控制系统提出较高要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种既能够增加风机塔架的强度及刚度，同时又结构简单、易于加工、运输及方便维护的风电机组新型塔架。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种风电机组新型塔架，所述新型塔架包括若干塔架段，相邻塔架段之间以及位于最下一层的第一塔架段与基础之间均通过法兰螺栓连接；所述第一塔架段的外圈设置有若干加强筋，所述每个加强筋的两端分别连接有上端法兰、下端法兰；所述上端法兰、下端法兰与第一塔架段两端的法兰通过螺栓连接。

进一步地，位于最下二层的第二塔架段的外圈也设置有第二加强筋，所述每个第二加强筋的两端分别连接有第二上端法兰、第二下端法兰；所述第二上端法兰、第二下端法兰与第二塔架段两端的法兰通过螺栓连接。

优选地，所述下端法兰、上端法兰、第二上端法兰和第二下端法兰均为片式法兰。

进一步地，在每个塔架段中，相邻加强筋的对应端部法兰接触，绕所述塔架段外圈一周。

优选地，所述第一塔架段与第二塔架段之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第一塔架段上部内圈的第一上端L型法兰，位于第二塔架段下部内圈的第二下端L型法兰以及平板法兰；所述平板法兰靠内圈的一段通过螺栓连接在所述第一上端L型法兰和第二下端L型法兰之间，所述平板法兰靠外圈的另一段通过螺栓连接在所述上端法兰和第二下端法兰之间。

进一步地，所述第二塔架段与位于最下三层的第三塔架段之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第二塔架段上部内圈的第二上端L型法兰，位于第三塔架段下部的倒T型法兰，所述第二塔架段与所述第三塔架段通过第二上端L型法兰的水平段与倒T型法兰的靠内水平段通过螺栓连接，所述第二加强筋通过所述第二上端法兰与T型法兰的靠外水平段通过螺栓连接。

进一步地，所述第二塔架段的上部还连接有若干外圈带有所述加强筋的塔架段。

优选地，所述塔架段为锥筒式塔架段。

进一步地，所述基础与第一塔架段的下部之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第一塔架段下部内圈的第一下端L型法兰，位于基础上部的连接法兰，所述第一下端L型法兰和所述下端法兰与连接法兰通过螺栓连接。

另一方面，提供一种风电机组，包括所述的风电机组新型塔架。

由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

(1)本实用新型的新型塔架是在塔架外部设置一圈加强筋，不仅增加了风机塔架的强度及刚度，同时加强筋的设计没有增加太多的重量，具有较好的美观性和可操作性，加强筋通过在两端设置法兰安装到风机塔架上，安装方便、运输便捷；

(2)本实用新型根据风机塔架设计的制约因素—承载的外部载荷及自身频率出发，通过简单易行的底部加强结构，设计出一种新的形式的塔架，在底部的第一塔架段和/或第二塔架段的外圈设置加强筋增肌风机塔架的强度及硬度，增加了塔架的使用寿命，尤其适用于高度超过100m的超高风机；

(3)本实用新型的风电机组新型塔架生产简单、易于运输、方便安装及后期维护，现场安装时间短，不需要长期的现场安装，也不需要高额的模具费用。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的风电机组新型塔架的外形结构示意图；

图2是本实用新型的第一塔架段的加强筋的结构示意图；

图3是本实用新型的第二塔架段的第二加强筋的结构示意图；

图4是本实用新型的第一塔架段和第二塔架段通过法兰连接的局部结构示意图；

图5是本实用新型的第二塔架段和第三塔架段通过法兰连接的局部结构示意图；

图6是本实用新型的第一塔架段和基础通过法兰连接的局部分散结构示意图；

图7中的a图、b图分别是图2的加强筋的A-A截面为方形的两种示意图；

图8是图2的加强筋的A-A截面为圆形示意图；

图9是图2的加强筋的A-A截面为“[”形的示意图；

图10中的a图、b图、c图分别是图2的加强筋的A-A截面为“工”形的三种示意图；

图11中的a图、b图、c图、d图、e图、f图、g图、i图是图2的加强筋的A-A截面为组合形状的几种示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种风电机组新型塔架的实施例，如图1至图6所示，新型塔架包括若干塔架段，相邻塔架段之间以及位于最下一层的第一塔架段1与基础之间均通过法兰螺栓连接；第一塔架段1的外圈设置有若干加强筋2，每个加强筋2的两端分别连接有上端法兰22、下端法兰21；上端法兰22、下端法兰21与第一塔架段1两端的法兰通过螺栓7连接。

本实用新型在使用时，将上述若干塔架段通过法兰螺栓依次连接，其中位于最下一层的塔架段为第一塔架段1，与基础连接，其余若干塔架段依次通过法兰螺栓连接在第一塔架段的上方；然后分别通过加强筋2的上端法兰22和下端法兰21与第一塔架段1两端的法兰通过螺栓7连接，形成第一塔架段1的外圈。本实用新型的新型塔架是在塔架外部设置一圈加强筋2，不仅增加了风机塔架的强度及刚度，同时加强筋2的设计没有增加太多的重量，具有较好的美观性和可操作性，加强筋2通过在两端设置法兰安装到风机塔架上，安装方便、运输便捷。

优选地，如图7至图11所示，加强筋2的类型一般为长条形，其水平截面(A-A截面)可以为方形、圆形、“工”形、“┴”形、“[”形、“┓”形以及这几种形状的组合等，只要能够起到加强及美观的作用就可以。

优选地，加强筋2可以优选使用30份，塔架可以优选为锥筒式塔架，可以为传统的筒式塔架。

作为一种改进，如图1、图3-5所示，位于最下二层的第二塔架段3的外圈也设置有第二加强筋2’，每个第二加强筋2的两端分别连接有第二上端法兰22’、第二下端法兰21’；第二上端法兰22’、第二下端法兰21’与第二塔架段3两端的法兰通过螺栓7连接。优选地，第二加强筋2’可以优选使用30份。第二加强筋2’与加强筋2的作用相同，其形状可以相同，也可以不同，其截面形状也可以选自加强筋2所提及的形状,优选使用相同的加强筋，易于加工。

优选地，如1、图4所示，下端法兰21、上端法兰22、第二上端法兰22’和第二下端法兰21’可以均为片式法兰。在每个塔架段中，相邻加强筋2(或第二加强筋2’)的对应端部可以法兰接触，可以绕塔架段外圈一周。

上述实施例中，如图1、图4所示，第一塔架段1与第二塔架段3之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第一塔架段1上部内圈的第一上端L型法兰81，位于第二塔架段3下部内圈的第二下端L型法兰82以及平板法兰80；平板法兰80靠内圈的一段通过螺栓7连接在第一上端L型法兰81和第二下端L型法兰82之间，平板法兰80靠外圈的另一段通过螺栓7连接在上端法兰22和第二下端法兰21’之间。平板法兰80的设置可以使加强筋2(或第二加强筋2’)更好的与第一塔架段1和第二塔架段3连接固定。

作为进一步地改进，如图1、图5所示，第二塔架段3与位于最下三层的第三塔架段4之间的法兰螺栓连接结构可以包括：位于第二塔架段3上部内圈的第二上端L型法兰83，位于第三塔架段4下部的倒T型法兰91，第二塔架段3与第三塔架段4可以通过第二上端L型法兰83的水平段与倒T型法兰91的靠内水平段通过螺栓7连接，第二加强筋2’可以通过第二上端法兰83与T型法兰91的靠外水平段通过螺栓7连接。

进一步地，第二塔架段3的上部还可以连接有若干外圈带有加强筋2的塔架段。

上述实施例中，如图1、图6所示，基础与第一塔架段1的下部之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第一塔架段1下部内圈的第一下端L型法兰84，位于基础上部的连接法兰85，第一下端L型法兰84和下端法兰21与连接法兰85通过螺栓7连接。连接法兰85可以包括连接第一下端L型法兰84的基础连接内法兰852和连接下端法兰21的基础连接外法兰851；基础连接内法兰852和基础连接外法兰851也可以是一个整体的连接法兰85。

第一下端L型法兰84、第一上端L型法兰81、第二下端L型法兰82、第二上端L型法兰83均为L型法兰，可以相同，也可以有区别。

本实用新型在使用时，将第一塔架段1通过第一下端L型法兰84和连接法兰85以螺栓7安装到基础上，在第一塔架段1第一上端L型法兰81及第二塔架段3的第二下端L型法兰82的之间设置平板法兰80，通过螺栓7连接第一上端L型法兰81、平板法兰80的靠内水平段和第二下端L型法兰82，使第二塔架段3连接到第一塔架段1上，然后通过第二塔架段3的第二上端法兰83与第三塔架段4的倒T型法兰91的靠内圈的水平段通过螺栓7连接，使第三塔架段4连接到第二塔架段3上；然后在第一塔架段1的外圈安装加强筋2，加强筋2的下端法兰21与基础上的连接法兰85的靠外圈部分通过螺栓连接，加强筋2的上端法兰22与平板法兰80的靠外圈的水平段以及第二塔架段3的加强筋2’的第二下端法兰21’通过螺栓7连接，从而在第一塔架段1的外周安装一圈加强筋2，然后将加强筋2’的第二上端法兰22’与倒T型法兰91靠外圈的水平段通过螺栓7连接，从而在第二塔架段3的外周安装一圈第二加强筋2’。加强筋2(或第二加强筋2’)在塔架外形成外圈，不仅增加了风机塔架的强度及刚度，同时加强筋的设计没有增加太多的重量，具有较好的美观性和可操作性。

另一方面，提供一种风电机组，风电机组包括上述的风电机组新型塔架。

本实用新型的新型塔架是在塔架外部设置一圈加强筋，不仅增加了风机塔架的强度及刚度，同时加强筋的设计没有增加太多的重量，具有较好的美观性和可操作性，加强筋通过在两端设置法兰安装到风机塔架上，安装方便、运输便捷；本实用新型根据风机塔架设计的制约因素—承载的外部载荷及自身频率出发，通过简单易行的底部加强结构，设计出一种新的形式的塔架，在底部的第一塔架段和/或第二塔架段的外圈设置加强筋增肌风机塔架的强度及硬度，增加了塔架的使用寿命，尤其适用于高度超过100m的超高风机；本实用新型的风电机组新型塔架生产简单、易于运输、方便安装及后期维护，现场安装时间短，不需要长期的现场安装，也不需要高额的模具费用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风电机组新型塔架，其特征在于，所述新型塔架包括若干塔架段，相邻塔架段之间以及位于最下一层的第一塔架段与基础之间均通过法兰螺栓连接；

所述第一塔架段的外圈设置有若干加强筋，所述每个加强筋的两端分别连接有上端法兰、下端法兰；所述上端法兰、下端法兰与第一塔架段两端的法兰通过螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的风电机组新型塔架，其特征在于，位于最下二层的第二塔架段的外圈也设置有第二加强筋，所述每个第二加强筋的两端分别连接有第二上端法兰、第二下端法兰；所述第二上端法兰、第二下端法兰与第二塔架段两端的法兰通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的风电机组新型塔架，其特征在于，所述下端法兰、上端法兰、第二上端法兰和第二下端法兰均为片式法兰。

4.根据权利要求3所述的风电机组新型塔架，其特征在于，在每个塔架段中，相邻加强筋的对应端部法兰接触，绕所述塔架段外圈一周。

5.根据权利要求3所述的风电机组新型塔架，其特征在于，所述第一塔架段与第二塔架段之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第一塔架段上部内圈的第一上端L型法兰，位于第二塔架段下部内圈的第二下端L型法兰以及平板法兰；

所述平板法兰靠内圈的一段通过螺栓连接在所述第一上端L型法兰和第二下端L型法兰之间，所述平板法兰靠外圈的另一段通过螺栓连接在所述上端法兰和第二下端法兰之间。

6.根据权利要求3所述的风电机组新型塔架，其特征在于，所述第二塔架段与位于最下三层的第三塔架段之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第二塔架段上部内圈的第二上端L型法兰，位于第三塔架段下部的倒T型法兰，所述第二塔架段与所述第三塔架段通过第二上端L型法兰的水平段与倒T型法兰的靠内水平段通过螺栓连接，所述第二加强筋通过所述第二上端法兰与T型法兰的靠外水平段通过螺栓连接。

7.根据权利要求2所述的风电机组新型塔架，其特征在于，所述第二塔架段的上部还连接有若干外圈带有所述加强筋的塔架段。

8.根据权利要求1所述的风电机组新型塔架，其特征在于，所述塔架段为锥筒式塔架段。

9.根据权利要求1至8任一所述的风电机组新型塔架，其特征在于，所述基础与第一塔架段的下部之间的法兰螺栓连接结构包括：位于第一塔架段下部内圈的第一下端L型法兰，位于基础上部的连接法兰，所述第一下端L型法兰和所述下端法兰与连接法兰通过螺栓连接。

10.一种风电机组，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的风电机组新型塔架。