CN207261175U - 一种双重保护式风力发电塔架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双重保护式风力发电塔架，包括塔架本体，还包括防晃动组件，其上设置有一对接盘，且位于所述对接盘的两端分别设置有第一管体和第二管体，所述第一管体与所述对接杆连接，两个所述第二管体相对称连接；绝缘盘，设置于所述空腔内，其包括通透开口和滑块，所述通透开口为贯穿所述绝缘盘上、下表面的开口，至少两个所述滑块均匀对称设置于所述绝缘盘的边缘；以及滑槽，设置于所述塔架本体的内壁表面。本实用新型的有益效果：一是通过设置的防晃动组件，能够将发电塔架对接杆之间存在的摆动力部分分配给上下的对接杆；二是通过设置的绝缘盘，能够将塔筒内设置的排线固定，减弱由于排线摆动导致接头组件受摆力磨损。

Description

一种双重保护式风力发电塔架

技术领域

本实用新型涉及风力发电的技术领域，尤其涉及一种双重保护式风力发电塔架。

背景技术

近年来，风力发电是目前可再生能源利用中技术最成熟、最具规模开发条件、发展前景看好的发电方式之一，是国家鼓励发展朝阳产业，因为风电，资源无尽，成本低廉。我国有丰富的风力资源，具有良好的开发前景，发展潜力巨大，风电机组塔架是支撑机组和叶片正常运行的关键设备，塔筒筒体所用钢板厚度一般为10～60mm，整段塔筒重量大，一般均在20t以上，其中薄壁10～16mm筒体在防腐施工及存放中采用传统支架极易造成塔架支撑部位筒壁局部凹坑变形，另外，防腐时，风电塔架支撑部位被支点覆盖，造成筒壁支撑部位不能涂漆，需后续补漆，造成工序增加，效率降低。同样对风力发电而言，塔体的过大变形及振动将影响机舱内传动系统的工作，降低风电机组的发电效率在风荷载、地震作用、海浪作用等动力荷载作用下会产生显著的动力响应和大幅变形。由于现有的风力发电机组塔架内部没有阻尼装置，塔体的频繁振动致使风力发电机组晃动，也会缩短塔体的使用寿命，甚至可能导致强度破坏或疲劳破坏所引起的倒塔事故，给国家和社会带来不可估量的损失。且一般中小型风力发电机组的塔体采用分段式的组合塔杆，且每组塔杆的连接处采用法兰固定，这种方式因为摆动惯性的作用，极易发生晃动，且存在塔体大部分的摆动力由固定法兰以及螺栓承受，法兰连接结构虽然连接方便，但由于受力较大，使得其承载压力较大，长期下去同样会导致强度破坏或疲劳破坏所引起的倒塔事故。一般的风力发电塔内空腔中都设置有风力发电系统的排线，且这些排线都为悬挂式的设置，从而在风力发电塔晃动的过程中，悬挂式的排线会随着塔身发生剧烈的晃动，排线就会产生一定的摆力在排线接头端释放，更加大连接头的负担，若发生长期的摆动，接头组件中的绝缘块会有所磨损，会对接头组件中的铝接头的接触点形成松动，影响铝接头接触效果，因此更加快了温升氧化，最终高温烧毁母线铝接头，影响了风电风机的正常运转。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有双重保护式风力发电塔架存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型目的是提供一种双重保护式风力发电塔架，将对接杆连接端所受的摆动力部分分配给上下连接的对接杆，防止风力发电塔架晃动带来的受力不均衡，以及将塔筒内设置的排线固定，能够大大降低其随塔筒的晃动，且拆卸安装过程简单，提高发电系统的性能以及增加其使用的寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种双重保护式风力发电塔架，包括塔架本体，所述塔架本体由至少两节对接杆对接组合而成，且塔架本体内部为具有空腔且内径向上逐渐减小的筒体结构，还包括防晃动组件，设置于所述对接杆之间的连接处，其上设置有一对接盘，且位于所述对接盘的两端分别设置有第一管体和第二管体，所述第一管体与所述对接杆连接，两个所述第二管体相对称连接；绝缘盘，设置于所述空腔内，其包括通透开口和滑块，所述通透开口为贯穿所述绝缘盘上、下表面的开口，至少两个所述滑块均匀对称设置于所述绝缘盘的边缘；以及滑槽，设置于所述塔架本体的内壁表面，与所述滑块对应配合在所述塔架本体内滑动。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述塔架本体还包括安装在所述空腔内的多相铝箔排线，所述多相铝箔排线通过所述通透开口固定。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述第一管体的外表面上设置有螺纹，所述第一管体内嵌入所述对接杆的对接端，且通过所述对接杆内表面相对应的凹纹与所述螺纹将其紧固。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述对接盘凸出管体的部分上还均匀设置有连接孔，上下两个所述对接盘通过所述连接孔与螺栓配合连接。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述第一管体的内径小于所述第二管体的内径。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：还包括补偿盘，其设置于上下两个所述第二管体相对接口处，且所述补偿盘的直径等于所述连接孔边缘到所述对接盘圆心的最远距离。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述补偿盘的边缘设置有定位孔以及位于中心的定位口，所述定位孔与所述连接孔对应，且二者数量相同，螺栓依次穿过所述连接孔和所述定位孔与螺母相连接。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述补偿盘圆盘厚度沿中心向四周均匀递减，且所述补偿盘由橡胶材料制成。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述对接杆采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构。

作为本实用新型所述的双重保护式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述对接杆外还设置有防腐层。

本实用新型的有益效果：本实用新型提出的一种双重保护式风力发电塔架，一是通过设置的防晃动组件，能够将发电塔架对接杆之间存在的摆动力部分分配给上下的对接杆，从而减少连接端的受力，不仅简单便于运输安装，还能够增加风力发电塔架的使用寿命；二是通过设置的绝缘盘，能够将塔筒内设置的排线固定，减弱由于排线摆动导致接头组件受摆力磨损，提高风电风机正常运转的性能；二者形成对风力发电塔架的双重保护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型第一种实施例所述双重保护式风力发电塔架的整体结构示意图；

图2为本实用新型第一种实施例所述双重保护式风力发电塔架中防晃动组件的整体结构示意图；

图3为本实用新型第一种实施例所述双重保护式风力发电塔架中防晃动组件的螺纹结构示意图；

图4为本实用新型第二种实施例所述双重保护式风力发电塔架的整体结构示意图；

图5为本实用新型第二种实施例所述双重保护式风力发电塔架中补偿盘的整体结构示意图；

图6所示为本实用新型第二种实施例所述双重保护式风力发电塔架的局部透视结构示意图；

图7为图6中俯视视角下塔架本体的整体结构示意图；

图8所示为本实用新型第二种实施例所述双重保护式风力发电塔架中绝缘盘的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如图1～3所示为本实用新型第一种实施例所述双重保护式风力发电塔架的整体结构示意图，为了实现将风力发电塔架的摆动力部分分配给上下连接的对接杆200中，在本实施例中该双重保护式风力发电塔架包括塔架本体100、对接杆200以及防晃动组件300，塔架本体100由至少两节对接杆200通过防晃动组件300将两节对接杆200连接，具体的，塔架本体100为分体式连接的结构，从而便于运输和安装，其由至少两节对接杆200组成，其中对接杆200采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，钢砼是钢筋混凝土的简称，砼就是混凝土，是一种人工采用石料砂子水和结合料等材料制造的具有类似石料的建筑材料，钢砼把在浇筑混凝土之前把钢筋预先埋在其中，或者在浇筑混凝土之后(后张法，预应力钢砼)穿入钢筋，在结构中受力时由混凝土来承受压力，而由钢筋来承受拉力的可塑性高的高级建筑材料；钢砼是钢筋抗拉和混凝土抗压的结合，比混凝土有更高的承载力；且对接杆200外还设置有防腐层，且作为本实施例的优化，对接杆200包括钢管，钢管内填充混凝土，混凝土经高速离心而形成的内部空心混凝土层，由于对接杆200采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，比现有塔筒节省钢材40％左右，从而大大降低了企业的生产成本，且该结构的塔架可批量生产，分体式连接，因此运输比较方便；且本实用新型承载能力大，抗震、抗冲击和变形性能好，本实施例中为了避免对接杆200被腐蚀，较佳的，在对接杆200表面外设有防腐层，防腐层可为防腐涂层，也可由其他材料加工而成，主要起防腐作用，由于塔筒外设有防腐层，可对塔筒进行保护，避免受到腐蚀，从而极大的延长了使用寿命；其中位于最底端的对接杆200通过底部固定的法兰与地面固定连接，且较佳的，对接杆200为空心锥形杆，内径往上逐渐递减，每段对接杆200之间内径相吻合，从而减少顶端风力的阻力，有利于减少塔体本体100的晃动，由于防晃动组件300设置于对接杆200的连接端，受力较大，为了将部分摆动力引导至两端的对接杆200上，从而设置防晃动组件300，设置于设置于对接杆200之间的连接处，上下对接杆200连接端处均设置防晃动组件300，且上下防晃动组件300对称设置，其上还设置有一对接盘301，本实施例中该对接盘300法兰盘，法兰盘简称法兰，是在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西；且位于对接盘301的两端分别设置有第一管体302和第二管体303，第一管体302与对接杆200连接，两个第二管体303相对称连接，较佳的，第一管体302的外表面上设置有螺纹302a，第一管体302内嵌入对接杆200的对接端，且对接杆200的连接端内表面设置有与螺纹302a配合的纹路，第一管体302内套入对接杆200杆内后，二者之间通过相对旋转，螺纹302a的作用将第一管体302紧固在对接杆200的连接端，简单便于拆卸和安装，而第二管体303的内径大于第一管体302的内径，两个第二管体303相对连接，形成第二管体303位于中间，第一管体302位于两端的连接结构，而两端的第一管体302嵌入对接杆200，实现两节对接杆200的连接，而相对两个第二管体303之间的也为嵌入式的连接方式，当然此处第一管体302与接杆200之间的连接形式还可以是一体式的结构，为了实现上下端的防晃动组件300的连接，对接盘301与两端的第一管体302以及第二管体303之前采用焊接的方式，凸出管体的部分上还均匀设置有连接孔301a，上下两个对接盘301通过连接孔301a与螺栓配合连接，本实施例中八个连接孔301a均匀环形排列在对接盘301的边缘，螺栓插入连接孔301a中连接上下两端的对接盘301，且通过另一端的螺母固定，方便上下端的防晃动组件300的拆卸与安装。

如图4～5所示为本实用新型第二种实施例所述双重保护式风力发电塔架的整体结构示意图，为了将山下端对接盘301之间连接更加紧固，在本实施例中与第一种实施例不同之处在于：对接盘301之间还设置有绝缘盘400、补偿盘500以及滑槽600，具体的，该双重保护式风力发电塔架包括塔架本体100、对接杆200以及防晃动组件300，塔架本体100由至少两节对接杆200通过防晃动组件300将两节对接杆200连接，具体的，塔架本体100为分体式连接的结构，从而便于运输和安装，其由至少两节对接杆200组成，其中对接杆200采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，钢砼是钢筋混凝土的简称，砼就是混凝土，是一种人工采用石料砂子水和结合料等材料制造的具有类似石料的建筑材料，钢砼把在浇筑混凝土之前把钢筋预先埋在其中，或者在浇筑混凝土之后(后张法，预应力钢砼)穿入钢筋，在结构中受力时由混凝土来承受压力，而由钢筋来承受拉力的可塑性高的高级建筑材料；钢砼是钢筋抗拉和混凝土抗压的结合，比混凝土有更高的承载力；且对接杆200外还设置有防腐层，且作为本实施例的优化，对接杆200包括钢管，钢管内填充混凝土，混凝土经高速离心而形成的内部空心混凝土层，由于对接杆200采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，比现有塔筒节省钢材40％左右，从而大大降低了企业的生产成本，且该结构的塔架可批量生产，分体式连接，因此运输比较方便；且本实用新型承载能力大，抗震、抗冲击和变形性能好，本实施例中为了避免对接杆200被腐蚀，较佳的，在对接杆200表面外设有防腐层，防腐层可为防腐涂层，也可由其他材料加工而成，主要起防腐作用，由于塔筒外设有防腐层，可对塔筒进行保护，避免受到腐蚀，从而极大的延长了使用寿命；其中位于最底端的对接杆200通过底部固定的法兰与地面固定连接，且较佳的，对接杆200为空心锥形杆，内径往上逐渐递减，每段对接杆200之间内径相吻合，从而减少顶端风力的阻力，有利于减少塔体本体100的晃动，由于防晃动组件300设置于对接杆200的连接端，受力较大，为了将部分摆动力引导至两端的对接杆200上，从而设置防晃动组件300，设置于设置于对接杆200之间的连接处，上下对接杆200连接端处均设置防晃动组件300，且上下防晃动组件300对称设置，其上还设置有一对接盘301，本实施例中该对接盘300法兰盘，法兰盘简称法兰，是在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西；且位于对接盘301的两端分别设置有第一管体302和第二管体303，第一管体302与对接杆200连接，两个第二管体303相对称连接，较佳的，第一管体302的外表面上设置有螺纹302a，第一管体302内嵌入对接杆200的对接端，且对接杆200的连接端内表面设置有与螺纹302a配合的纹路，第一管体302内套入对接杆200杆内后，二者之间通过相对旋转，螺纹302a的作用将第一管体302紧固在对接杆200的连接端，简单便于拆卸和安装，而第二管体303的内径大于第一管体302的内径，两个第二管体303相对连接，形成第二管体303位于中间，第一管体302位于两端的连接结构，而两端的第一管体302嵌入对接杆200，实现两节对接杆200的连接，而相对两个第二管体303之间的也为嵌入式的连接方式，当然此处第一管体302与接杆200之间的连接形式还可以是一体式的结构，为了实现上下端的防晃动组件300的连接，对接盘301与两端的第一管体302以及第二管体303之前采用焊接的方式，凸出管体的部分上还均匀设置有连接孔301a，上下两个对接盘301通过连接孔301a与螺栓配合连接，本实施例中八个连接孔301a均匀环形排列在对接盘301的边缘，螺栓插入连接孔301a中连接上下两端的对接盘301，且通过另一端的螺母固定，方便上下端的防晃动组件300的拆卸与安装，其中在本实施例中对接盘301之间还设置了一补偿盘500，其设置于上下两个第二管体303相对接口处，且补偿盘500的直径等于连接孔301a边缘到对接盘301圆心的最远距离，补偿盘500的边缘设置有定位孔501以及设置于中心部位的定位口502，定位孔501的边缘设置开口，且与连接孔301a对应，二者数量相同，螺栓依次穿过连接孔301a和定位孔501与螺母相连接，而定位口502的内径大于第二管体303的内径，上下端的两个第二管体303能够相对嵌入定位口502中，被限位在定位口502中，从而补偿盘500被四周的螺栓限位，当塔体本体100晃动时，且补偿盘500圆盘厚度沿中心向四周均匀递减，其由特种型橡胶材料制成，是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，例如丁腈橡胶、硅橡胶或者聚硫橡胶。

参照6～8所示，当然本实施例中对于中小型的发电机组减少的摆动时还是较少的，进一步由于塔架本体100内部为具有空腔101且内径向上逐渐减小的筒体结构，且在空腔101内安装电力系统的排线，本实施例中该排线为多相铝箔排线102，其表面上套设置有绝缘管，其中多相是指在交流电力线路中具有频率相同而初相不同的若干个交流电动势，对外供电有两个以上的接头，风力发电机发出的电源都是三相发电机，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源，并且三相电主要用于作为电动机的电源，即需要转动的负荷；因为三相电的三个相位差均为120度，从而转子不会发生卡住现象；其中铝箔为用金属铝直接压延成薄片或者导线，其质地柔软、延展性好；而绝缘管采用玻璃纤维绝缘套管,PVC套管、热缩套管或者铁弗龙套管。当塔架本体100受风力摆动时，排线也会跟着塔筒摇晃，排线摆动之力会在接头处释放，更加大连接头的负担，长期摆动，接头组件中的绝缘块会有所磨损，会对接头组件中的铝接头的接触点形成松动，影响铝接头接触效果，更加快了温升氧化，最终高温烧毁母线铝接头，影响了风电风机的正常运转，参照图8中，因此在空腔101还设置绝缘盘400，至少两个绝缘盘400平行设置于空腔101内，且绝缘盘400的内径与空腔101内径相适应，由绝缘硅橡胶材料制成，主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团，耐高低温，耐臭氧，电绝缘性好；本实施例中其包括通透开口401和滑块402，通透开口401为贯穿绝缘盘400上、下表面的开口，至少两个滑块402均匀对称设置于绝缘盘400的边缘，作为优化，四个滑块402呈十字型对称设置于绝缘盘400的边缘，以及与滑块402对应的滑槽600，设置于塔架本体100的内壁表面，与滑块402对应配合在塔架本体100内滑动，二者之间过盈配合的方式产生挤压力实现绝缘盘400的固定，先将排线套设于通透开口401中后，再将绝缘盘400上滑块402对应滑槽600推入空腔101中，由于通透开口401与排线之间存在的摩擦力，拉动两端的排线将绝缘盘400带入空腔101中完成对排线的固定，便于安装和拆卸；本实施例中若干个通透开口401呈十字型对称设置，将排线固定的同时将其分开，再通过绝缘盘400与塔架本体100之间的固定作用，将排线稳固在空腔101内，防止其晃动产生较大的摆动力，从而产生接头处的摩擦，提高发电系统的性能，延长使用寿命，绝缘盘400与防晃动组件300二者之间形成双重保护式风力发电塔架，实现双重的保护。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种双重保护式风力发电塔架，包括塔架本体(100)，其特征在于：所述塔架本体(100)由至少两节对接杆(200)对接组合而成，且塔架本体(100)内部为具有空腔(101)且内径向上逐渐减小的筒体结构，还包括，

防晃动组件(300)，设置于所述对接杆(200)之间的连接处，其上设置有一对接盘(301)，且位于所述对接盘(301)的两端分别设置有第一管体(302)和第二管体(303)，所述第一管体(302)与所述对接杆(200)连接，两个所述第二管体(303)相对称连接；

绝缘盘(400)，设置于所述空腔(101)内，其包括通透开口(401)和滑块(402)，所述通透开口(401)为贯穿所述绝缘盘(400)上、下表面的开口，至少两个所述滑块(402)均匀对称设置于所述绝缘盘(400)的边缘；以及，

滑槽(600)，设置于所述塔架本体(100)的内壁表面，与所述滑块(402)对应配合在所述塔架本体(100)内滑动。

2.如权利要求1所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述塔架本体(100)还包括安装在所述空腔(101)内的多相铝箔排线(102)，所述多相铝箔排线(102)通过所述通透开口(401)固定。

3.如权利要求1或2所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述第一管体(302)的外表面上设置有螺纹(302a)，所述第一管体(302)内嵌入所述对接杆(200)的对接端，且通过所述对接杆(200)内表面相对应的凹纹与所述螺纹(302a)将其紧固。

4.如权利要求3所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述对接盘(301)凸出管体的部分上还均匀设置有连接孔(301a)，上下两个所述对接盘(301)通过所述连接孔(301a)与螺栓配合连接。

5.如权利要求4所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述第一管体(302)的内径小于所述第二管体(303)的内径。

6.如权利要求4或5所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：还包括补偿盘(500)，其设置于上下两个所述第二管体(303)相对接口处，且所述补偿盘(500)的直径等于所述连接孔(301a)边缘到所述对接盘(301)圆心的最远距离。

7.如权利要求6所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述补偿盘(500)的边缘设置有定位孔(501)以及位于中心的定位口(502)，所述定位 孔(501)与所述连接孔(301a)对应，且二者数量相同，螺栓依次穿过所述连接孔(301a)和所述定位孔(501)与螺母相连接。

8.如权利要求6所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述补偿盘(500)圆盘厚度沿中心向四周均匀递减，且所述补偿盘(500)由橡胶材料制成。

9.如权利要求7或8所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述对接杆(200)采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构。

10.如权利要求9所述的双重保护式风力发电塔架，其特征在于：所述对接杆(200)外还设置有防腐层。