CN211230712U - 一种通透式可升降风电塔架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通透式可升降风电塔架，包括从上往下依次设置的顶部钢筒、升降机构、中间支撑段及底部钢筒，机舱和叶轮安装在顶部钢筒，顶部钢筒与底部钢筒之间穿设有中心钢筒，电缆和支架安装在中心钢筒内；中间支撑段套设在中心钢筒外侧，中间支撑段周侧壁为镂空结构，升降机构安装在中间支撑段顶部，升降机构的伸缩部与顶部钢筒底部固联；底部钢筒的顶部与中间支撑段的底部固联。本实用新型一方面通过将中间支撑段的侧壁设计成镂空结构，方便大部分风穿过而非直接造成冲击，解决传统风电塔筒迎风面积过大导致承载能力不足的问；另一方面利用升降机构驱动风机升降，解决传统风电塔筒高度固定，只能利用某一高度处的风速进行发电的问题。

Description

一种通透式可升降风电塔架

技术领域：

本实用新型涉及一种通透式可升降风电塔架。

背景技术：

风电塔架是风力发电装置的重要设备，其作用是支撑风力发电机机舱和叶轮。目前，风力发电机组塔架普遍为圆锥筒式钢塔，这种塔筒制作相对简单，安装快捷便利，所以市场占比较大。近年来，随着风力发电机组容量的增加，塔筒变得越来越大型化，体现在塔筒的高度、壁厚以及直径相较于以往的塔筒都大幅增加，高度和直径增大导致筒身的迎风面积变大，筒身所受到的风载荷也随之增加，对风电塔筒的承载能力是一个不小的挑战。塔筒壁厚变大会导致用钢量增加，对于风电塔筒这种吨位大，制造材料成本高的大型工程机械，不论是生产制造过程还是退役之后的报废处理，都会造成严重的资源浪费。

目前投入使用的风电塔筒的高度都是固定不变的，这也导致风力发电机组只能利用到某一高度处的风速进行发电，当该高度的处的风速小于发电机组的切入风速或者大于风力发电机组的切出风速时，风力发电机无法工作，严重影响风力发电机组运行时长，进而导致风电场效益不高。

实用新型内容：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通透式可升降风电塔架，结构设计合理，不仅具有良好承载能力，而且可对塔筒高度进行调节。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种通透式可升降风电塔架，包括从上往下依次设置的顶部钢筒、升降机构、中间支撑段以及底部钢筒，所述顶部钢筒与底部钢筒之间穿设有中心钢筒；所述中间支撑段套设在中心钢筒的外侧，中间支撑段的周侧壁为镂空结构，所述升降机构竖直安装在中间支撑段的顶部，升降机构的伸缩部与顶部钢筒的底部固联，以驱动顶部钢筒升降；所述底部钢筒的顶部与中间支撑段的底部固联。

进一步的，所述中间支撑段包括环形钢柱组件及分别固联在环形钢柱组件上、下两端第一连接圆盘和第二连接圆盘，所述升降机构固定在第一连接圆盘的顶面，所述底部钢筒固联在第二连接圆盘的底面。

进一步的，所述环形钢柱组件包括绕中心钢筒的轴线呈同心圆分布的内环形钢柱组件和外环形钢柱组件，所述内环形钢柱组件包含若干根绕中心钢筒的轴线呈圆周均布的内钢柱，所述外环形钢柱组件包含若干根绕中心钢筒的轴线呈圆周均布的外钢柱，相邻两根内钢柱之间及相邻两根外钢柱之间均具有间隙，若干根内钢柱与若干根外钢柱错位布置，以形成镂空结构。

进一步的，所述内钢柱的上、下两端和外钢柱的上、下两端均分别与第一连接圆盘和第二连接圆盘固联。

进一步的，所述升降机构包括若干个绕着中心钢筒的轴线呈圆周分布的伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸竖直设置，伸缩式液压缸的下端固定在第一连接圆盘的顶面，若干个伸缩式液压缸的上端固联有第三连接圆盘；所述顶部钢筒的底部与第三连接圆盘的顶面固联。

进一步的，所述第一连接圆盘、第二连接圆盘以及第三圆盘上同轴设有以利于中心钢筒贯穿的通孔，中心钢筒的上端穿过第三连接圆盘并伸入到顶部钢筒内，中心钢筒的下端穿过第二连接圆盘并伸入到底部钢筒内。

进一步的，所述顶部钢筒与第三连接圆盘之间、底部钢筒与第二连接圆盘之间均通过法兰连接。

进一步的，所述第一连接圆盘、第二连接圆盘以及第三连接圆盘均为钢制。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：

（1）本实用新型中间支撑段设计成镂空结构，大部分风都会从塔身穿过而非直接对塔身产生冲击，大大减少了塔架的迎风面积，有效地解决了风载荷给塔架带来的载荷过大的问题，并且一定程度上解决了传统塔筒的质量过高而导致的总体涉及成本较高的问题；

（2）通过引入伸缩式液压缸驱动顶部钢筒升降，使风机的高度可调，可以针对不同的风况调整风机的高度，使用灵活性好，充分利用不同高度处的风速进行发电，有效提高了风电场的发电效益。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的立体构造示意图；

图2是第一连接圆盘、第二连接圆盘以及第三连接圆盘的平面结构示意图；

图3是内钢柱和外钢柱的局部结构示意图。

图中：

1-底部钢筒；2-中心钢筒；3-外钢柱；4-伸缩式液压缸；5-顶部钢筒；6-第一连接圆盘；7-高强度螺栓孔；8-内钢柱；9-第二连接圆盘；10-第三连接圆盘；11-中间支撑段；12-升降机构；13-连接法兰。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～3所示，本实用新型一种通透式可升降风电塔架，包括从上往下依次设置的顶部钢筒5、升降机构12、中间支撑段11以及底部钢筒1，机舱和叶轮安装在顶部钢筒5之上，所述顶部钢筒5与底部钢筒1之间穿设有中心钢筒2，电缆和支架安装在中心钢筒2内；所述中间支撑段11套设在中心钢筒2的外侧，中间支撑段11的周侧壁为镂空结构，以便于大部分风穿过，避免直接造成较大的冲击，所述升降机构12竖直安装在中间支撑段11的顶部，升降机构12的伸缩部与顶部钢筒5的底部固联，以驱动顶部钢筒升降，进而针对不同的风况调整风机的高度；所述底部钢筒1的顶部与中间支撑段11的底部固联。

本实施例中，所述中间支撑段11包括环形钢柱组件及分别固联在环形钢柱组件上、下两端第一连接圆盘6和第二连接圆盘9，所述升降机构12固定在第一连接圆盘6的顶面，所述底部钢筒1固联在第二连接圆盘6的底面。

本实施例中，所述环形钢柱组件包括绕中心钢筒的轴线呈同心圆分布的内环形钢柱组件和外环形钢柱组件，所述内环形钢柱组件包含六根或六根以上绕中心钢筒的轴线呈圆周均布的内钢柱8，所述外环形钢柱组件包含六根或六根以上绕中心钢筒的轴线呈圆周均布的外钢柱3，相邻两根内钢柱之间及相邻两根外钢柱之间均具有间隙，若干根内钢柱8与若干根外钢柱3错位布置。由于相邻的两内钢柱8和两外钢柱3之间具有间隙，且内、外钢柱是错位布置的，因此内钢柱8与外钢柱3之间也是具有间隙的，因此可形成镂空结构。利用这种镂空结构制成的塔身，大部分风都会从塔身穿过而非直接对塔身产生冲击，大大减少了塔架的迎风面积，有效地解决了风载荷给塔架带来的载荷过大的问题，并且一定程度上解决了传统塔筒的质量过高而导致的总体涉及成本较高的问题。

本实施例中，所述内钢柱8的上、下两端和外钢柱3的上、下两端均分别与第一连接圆盘6和第二连接圆盘9固联。具体的连接方式为，内、外钢柱的上下两端均固联有连接法兰13，利用高强度螺栓将连接法兰锁固在第一连接圆盘和第二连接圆盘上，实现固联。

本实施例中，所述升降机构12包括六个或六个以上绕着中心钢筒的轴线呈圆周分布的伸缩式液压缸4，所述伸缩式液压缸4竖直设置，伸缩式液压缸4的下端通过高强度螺栓锁紧固定在第一连接圆盘6的顶面，六个或六个以上伸缩式液压缸4的上端通过高强度螺栓固联有第三连接圆盘10；所述顶部钢筒5的底部与第三连接圆盘10的顶面固联。通过引入伸缩式液压缸驱动升降，使风机的高度可调，可以针对不同的风况调整风机的高度，当风况低于风机切入速度时，可适当调高风机高度；当风况高于风机切出速度时，可适当调低风机高度。充分利用不同高度处的风速进行发电，有效提高了风电场的发电效益。

本实施例中，所述第一连接圆盘6、第二连接圆盘9以及第三圆盘10上同轴设有以利于中心钢筒2贯穿的通孔，中心钢筒2的上端穿过第三连接圆盘10并伸入到顶部钢筒5内，中心钢筒2的下端穿过第二连接圆盘9并伸入到底部钢筒1内。

本实施例中，所述顶部钢筒5与第三连接圆盘10之间、底部钢筒1与第二连接圆盘9之间均通过法兰连接。顶部钢筒和底部钢筒均具有一定壁厚。

本实施例中，所述第一连接圆盘6、第二连接圆盘9以及第三连接圆盘10均为钢制且具有一定壁厚，第一连接圆盘6、第二连接圆盘9以及第三连接圆盘10上开设用于与高强度螺栓连接的高强度螺栓孔7。

本实用新型一方面通过将中间支撑端的侧壁设计成镂空结构，方便大部分风穿过而非直接造成冲击，解决传统风电塔筒迎风面积过大导致承载能力不足的问题，同时也降低了风电塔架的整体重量，减少了钢铁资源浪费；另一方面利用液压式液压缸驱动风机升降，解决传统风电塔筒高度固定，只能利用某一高度处的风速进行发电的问题。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：包括从上往下依次设置的顶部钢筒、升降机构、中间支撑段以及底部钢筒，所述顶部钢筒与底部钢筒之间穿设有中心钢筒；所述中间支撑段套设在中心钢筒的外侧，中间支撑段的周侧壁为镂空结构，所述升降机构竖直安装在中间支撑段的顶部，升降机构的伸缩部与顶部钢筒的底部固联，以驱动顶部钢筒升降；所述底部钢筒的顶部与中间支撑段的底部固联。

2.根据权利要求1所述的一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：所述中间支撑段包括环形钢柱组件及分别固联在环形钢柱组件上、下两端第一连接圆盘和第二连接圆盘，所述升降机构固定在第一连接圆盘的顶面，所述底部钢筒固联在第二连接圆盘的底面。

3.根据权利要求2所述的一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：所述环形钢柱组件包括绕中心钢筒的轴线呈同心圆分布的内环形钢柱组件和外环形钢柱组件，所述内环形钢柱组件包含若干根绕中心钢筒的轴线呈圆周均布的内钢柱，所述外环形钢柱组件包含若干根绕中心钢筒的轴线呈圆周均布的外钢柱，相邻两根内钢柱之间及相邻两根外钢柱之间均具有间隙，若干根内钢柱与若干根外钢柱错位布置，以形成镂空结构。

4.根据权利要求3所述的一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：所述内钢柱的上、下两端和外钢柱的上、下两端均分别与第一连接圆盘和第二连接圆盘固联。

5.根据权利要求2所述的一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：所述升降机构包括若干个绕着中心钢筒的轴线呈圆周分布的伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸竖直设置，伸缩式液压缸的下端固定在第一连接圆盘的顶面，若干个伸缩式液压缸的上端固联有第三连接圆盘；所述顶部钢筒的底部与第三连接圆盘的顶面固联。

6.根据权利要求5所述的一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：所述第一连接圆盘、第二连接圆盘以及第三圆盘上同轴设有以利于中心钢筒贯穿的通孔，中心钢筒的上端穿过第三连接圆盘并伸入到顶部钢筒内，中心钢筒的下端穿过第二连接圆盘并伸入到底部钢筒内。

7.根据权利要求5所述的一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：所述顶部钢筒与第三连接圆盘之间、底部钢筒与第二连接圆盘之间均通过法兰连接。

8.根据权利要求5、6或7所述的一种通透式可升降风电塔架，其特征在于：所述第一连接圆盘、第二连接圆盘以及第三连接圆盘均为钢制。

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