CN211474337U - 塔筒及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种塔筒及风力发电机组，塔筒包括：筒本体，筒本体为一体式结构，筒本体包括侧壁以及由侧壁围合形成的中空腔；加强部件，设置于中空腔并与侧壁连接。本实用新型实施例提供的塔筒及风力发电机组，由于筒本体整体为一体式结构，能够有效的降低塔筒整体的制造成本，尤其针对海上风力发电机组，能够大大节省海上的吊装时间和成本，而设置于中空腔内部并与侧壁连接的加强部件能够有效的提高塔筒的强度，进而提高塔筒抵抗变形的能力，使得塔筒具有更高的安全性能。

Description

塔筒及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，特别是涉及一种塔筒及风力发电机组。

背景技术

近年来，风力发电作为一种清洁能源，获得飞速的发展，现有技术中的风力发电机组，为了更好的满足风力发电要求，需要将机舱、发电机以及叶轮等部件通过塔筒支撑至预定的高度。

现有的塔筒主要由多段塔筒段拼接而成，虽然能够将机舱、发电机以及叶轮等部件支撑至预定高度，但也存在相应的弊端，主要体现在制造成本高，尤其针对海上风力发电机组，上述塔筒形式在风力发电机组成组及维护时不利于吊装及维护。

因此，亟需一种新的塔筒及风力发电机组。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种塔筒及风力发电机组，塔筒能够满足支撑要求，同时成本低，利于吊装及维护。

一方面，根据本实用新型实施例提出了一种塔筒，包括：筒本体，筒本体为一体式结构，筒本体包括侧壁以及由侧壁围合形成的中空腔；加强部件，设置于中空腔并与侧壁连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，加强部件整体呈环状并与筒本体同轴设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，加强部件的数量为两个以上，两个以上加强部件在筒本体的高度方向上间隔设置；和/或，筒本体的高度为80m～100m。

根据本实用新型实施例的一个方面，加强部件包括沿远离侧壁方向相继设置的转接环以及加强环，加强环通过转接环与侧壁连接，在筒本体的高度方向上，加强环的厚度尺寸大于转接环的厚度尺寸。

根据本实用新型实施例的一个方面，转接环与加强环同轴设置，转接环分别与加强环以及侧壁焊接连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，转接环的数量为一个，在高度方向上，转接环连接于加强环的中部位置；或者，转接环的数量为两个以上，两个以上转接环在筒本体的高度方向上间隔设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，筒本体沿自身的高度方向包括相继设置的多段筒节，相邻两个筒节焊接连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，塔筒进一步包括端法兰，筒本体在自身高度方向上的两端分别连接有端法兰。

根据本实用新型实施例的一个方面，塔筒进一步包括电缆支撑夹，电缆支撑夹设置于中空腔并连接于侧壁，电缆支撑夹凸出于侧壁的尺寸大于加强部件凸出于侧壁的尺寸。

另一方面，根据本实用新型实施例提出了一种风力发电机组，包括上述的塔筒。

根据本实用新型实施例提供的塔筒以及风力发电机组，其包括筒本体以及加强部件，筒本体包括侧壁以及中空腔，由于筒本体整体为一体式结构，无需分段并设置拼接连接件，能够有效的降低塔筒整体的制造成本，尤其针对海上风力发电机组，能够大大节省海上的吊装时间和成本，而设置于中空腔内部并与侧壁连接的加强部件能够有效的提高塔筒的强度，进而提高塔筒抵抗变形的能力，使其具有更高的安全性能。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的塔筒的结构示意图；

图3是本实用新型另一个实施例的塔筒的筒本体的结构示意图；

图4是本实用新型又一个实施例的塔筒的局部结构示意图；

图5是本实用新型再一个实施例的塔筒的局部结构示意图；

图6是本实用新型一个实施例的塔筒的截面示意图。

其中：

100-塔筒；

110-筒本体；111-侧壁；112-中空腔；110a-筒节；

120-加强部件；121-转接环；122-加强环；

130-端法兰；

140-电缆支撑夹；

200-机舱；300-发电机；400-叶轮；410-轮毂；420-叶片；500-基础平台；

X-高度方向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的塔筒以及风力发电机组的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图6根据本实用新型实施例的塔筒以及风力发电机组进行详细描述。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例的风力发电机组的结构示意图。本实用新型提供一种风力发电机组，包括塔筒100、机舱200、发电机300、叶轮400以及基础平台500，塔筒100连接于基础平台500，机舱200设置于塔筒100的顶端，发电机300设置于机舱200，可以位于机舱200的内部，当然也可以位于机舱200的外部。叶轮400包括轮毂410以及连接于轮毂410上的多个叶片420，叶轮400通过其轮毂410与发电机300的转轴连接。风力作用于叶片420时，带动整个叶轮400以及发电机300的转轴转动，以将风能转化为电能。

现有技术中的风力发电机组，尤其针对海上风力发电机组，其塔筒100通常采用两段或者多段式，需要运输到预定位置通过螺栓等紧固件进行拼接。不仅成本高，同时存在吊装以及维护成本高等缺陷。因此，为了克服上述缺陷，本实用新型实施例还提供一种新型的塔筒100，该塔筒100可以用于上述各实施例的风力发电机组，尤其是海上风力发电机组并作为风力发电机组的组成部分，当然，也可以作为独立的构件单独生产或者销售。

请一并参阅图1以及图2，图2示出了本实用新型一个实施例的塔筒的结构示意图。本实用新型实施例提供一种塔筒100，包括筒本体110以及加强部件120，筒本体110为一体式结构，筒本体110包括侧壁111以及由侧壁111围合形成的中空腔112，加强部件120设置于中空腔112并与侧壁111连接。

本发明实施例提供的塔筒100，由于筒本体110整体为一体式结构，无需分段并设置拼接连接件，能够有效的降低塔筒100整体的制造成本，尤其针对海上风力发电机组，能够大大节省海上的吊装时间和成本。而设置于中空腔112内部并与侧壁111连接的加强部件120，能够有效的提高塔筒100的强度，进而提高塔筒100抵抗变形的能力，使其具有更好的安全性能。

可选的，塔筒100的形状可以根据要求设置，在一些可选的示例中，其可以为圆筒状，沿着其自身的高度方向X，塔筒100的截面可以固定不变，即，塔筒100整体可以呈等径的圆筒状。当然，在一些其他的实施例中，沿着塔筒100自身的高度方向X，塔筒100的截面可以逐渐减小，整体呈圆锥筒状。

可以理解的是，限定塔筒100的形状为圆筒状或者圆锥筒状只是一种可选的实施方式，在一些其他的示例中，塔筒100的形状可以为方筒、五边形筒等其他多边形筒状，只要能够满足支撑强度要求均可。

请一并参阅图3，图3示出了本实用新型另一个实施例的塔筒100的筒本体110的结构示意图。上述各实施例提供的塔筒100，为了更利于成型，可选的，筒本体110沿自身的高度方向X包括相继设置的多段筒节110a，相邻两个筒节110a焊接连接。通过上述设置，既能够满足筒本体110的一体式要求，有效的降低成本，同时，还能够更利于筒本体110的成型。

作为一种可选的实施方式，上述各实施例提供的塔筒100，其筒本体110的高度为80m～100m之间的任意数值，包括80m、100m两个端值。筒本体110采用上述数值范围，既能够使得风力发电机组具有更高的发电效益，同时，能够满足筒本体110的成型要求，并能够保证筒本体110的运输等要求。

可选的，筒本体110的高度可选为85m～96m之间的任意数值，进一步可选为92m、94m或者95m。采用上述数值，能够更加优化风力发电机组的发电效益。

请一并参阅图4，图4示出了本实用新型又一个实施例的塔筒100的局部结构示意图。作为一种可选的实施方式，上述各实施例提供的塔筒100，加强部件120整体呈环状并与筒本体110同轴设置。通过上述设置，使得塔筒100整体的承载能力均匀，能够更好的保证塔筒100的强度要求。

作为一种可选的实施方式，上述各实施例提供的塔筒100，加强部件120包括沿远离侧壁111方向相继设置的转接环121以及加强环122，加强环122通过转接环121与侧壁111连接，在筒本体110的高度方向X上，加强环122的厚度尺寸大于转接环121的厚度尺寸。加强环122的设置相当于使得塔筒100在其自身的径向上被加厚，进而能够提高塔筒100的强度。而相应限制在筒本体110的高度方向X上，加强环122的厚度尺寸大于转接环121的厚度尺寸，在满足对塔筒100强度增强的基础上，使得加强环122能够通过转接环121与筒本体110的侧壁111连接，减小加强部件120与筒本体110的侧壁111之间的连接面积，进而减小筒本体110的变形量，更加优化塔筒100的性能。

可选的，加强部件120的转接环121与筒本体110的侧壁111以及与加强环122之间可以分别采用焊接的方式相互连接。上述连接方式不仅能够保证加强部件120与筒本体110之间的连接要求，同时，连接方式简单，易于实施，且连接强度高。可选的，焊接方式具体可以为角接全焊缝的形式，进一步提高连接强度。

可选的，加强环122与转接环121同轴设置。通过上述设置，在保证塔筒100具有均匀的承载能力的基础上，更利于转接环121与筒本体110的侧壁111以及加强环122之间的连接。

可选的，转接环121与筒本体110的侧壁111以及加强环122相互垂直，通过上述设置，能够进一步保证转接环121与筒本体110之间的连接强度。

在一些可选的实施例中，上述各实施例提供的塔筒100，其转接环121的数量可以为一个，在高度方向X上，转接环121连接于加强环122的中部位置或者靠近中部位置。通过上述设置，能够更好的满足加强部件120对筒本体110的加强需求。

请一并参阅图5，图5示出了本实用新型再一个实施例的塔筒100的局部结构示意图。在一些其他的示例中，转接环121的数量可以为两个以上，两个以上转接环121在筒本体110的高度方向X上间隔设置。通过上述设置，不仅能够满足加强部件120对筒本体110的加强要求。同时，设置两个以上转接环121并采用上述排布方式，在提高塔筒抗载能力的基础上还能够提高加强部件120与筒本体110之间的连接强度，进而提高塔筒100的安全性能。

在一些可选的实施例中，转接环121的数量可以为两个，当为两个时，两个转接环121与加强环122以及筒本体110的侧壁111整体形成箱形结构，使得筒本体110具有更高的强度等级。

作为一种可选的实施方式，上述各实施例提供的塔筒100，加强部件120的数量为两个以上，两个以上加强部件120在筒本体110的高度方向X上间隔设置。通过上述设置，使得筒本体110具有更高的强度，更好的保证塔筒100的承载能力以及安全性能。

在一些可选的示例中，加强部件120的数量可以为两个，其中一个位于筒本体110在高度方向X上三分之一高度处，另一个加强部件120位于筒本体110在高度方向X上的三分之二高度处。通过上述设置，既能够保证塔筒100的强度要求，同时，能够有效的控制塔筒100的成本。

当然，在一些其他的示例中，加强部件120的数量可以根据塔筒100的尺寸设置，只要能够满足提高一体式的筒本体110的强度要求，保证塔筒100整体的承载能力均可。

作为一种可选的实施方式，上述各实施例提供的塔筒100，进一步包括端法兰130，筒本体110在自身高度方向X上的两端分别连接有端法兰130。其中一个端法兰130可以用于与基础平台500连接，另一个端法兰130可以用于与机舱200连接，具体可以通过偏航轴承与机舱200的底座连接，以更好优化塔筒100在风力发电机组的应用。

具体实施时，与机舱200连接的端法兰130可以为L形法兰，与基础平台500连接的端法兰130可以为L型法兰，当然也可以为T型法兰，能够更好的满足于机舱200以及基础平台的连接需求。

请一并参阅图2至图6，图6示出了本实用新型一个实施例的塔筒100的截面示意图。在一些可选的实施例中，上述各实施例提供的塔筒100，进一步包括电缆支撑夹140，电缆支撑夹140设置于中空腔112并连接于侧壁111，电缆支撑夹140凸出于侧壁111的尺寸大于加强部件120凸出于侧壁111的尺寸。通过设置电缆支撑夹140，可以用于敷设整段式电缆，节省塔筒100内部分段式电缆吊装拼接所需的时间和成本。同时，限制电缆支撑夹140凸出于侧壁111的尺寸大于加强部件120凸出于侧壁111的尺寸，使得电缆可以由加强部件120的内部穿过，避免加强部件120对电缆在筒本体110的高度方向X的延伸产生干涉。

由此，本发明实施例提供的塔筒100，因其包括筒本体110以及加强部件120，筒本体110包括侧壁111以及中空腔112，由于筒本体110整体为一体式结构，能够有效的降低塔筒100整体的制造成本，制造工艺简单，结构紧凑，减少传统分段式塔筒100所需要的中间连接法兰和连接螺栓，可以避免塔筒100被分段，进而能够避免塔筒在运输和放置过程的变形给最后海上吊装带来的困难。同时，还能够减少降低施工难度和吊装时间，提高工作效率，降低塔筒100的整体成本，实用性好。尤其针对海上风力发电机组，能够大大节省海上的吊装时间和成本，而设置于中空腔112内部并与侧壁111连接的加强部件120能够有效的提高塔筒100的强度，提高塔筒100抵抗变形的能力，提高塔筒100的安全性能。

而本发明实施例提供的风力发电机组，因其包括上述各实施例提供的塔筒100，具有施工简单，成本低廉，具有较高的发电效益等优点，易于推广使用。

Claims (10)

1.一种塔筒(100)，其特征在于，包括：

筒本体(110)，所述筒本体(110)为一体式结构，所述筒本体(110)包括侧壁(111)以及由所述侧壁(111)围合形成的中空腔(112)；

加强部件(120)，设置于所述中空腔(112)并与所述侧壁(111)连接。

2.根据权利要求1所述的塔筒(100)，其特征在于，所述加强部件(120)整体呈环状并与所述筒本体(110)同轴设置。

3.根据权利要求1所述的塔筒(100)，其特征在于，所述加强部件(120)的数量为两个以上，两个以上所述加强部件(120)在所述筒本体(110)的高度方向(X)上间隔设置；和/或，所述筒本体(110)的高度为80m～100m。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的塔筒(100)，其特征在于，所述加强部件(120)包括沿远离所述侧壁(111)方向相继设置的转接环(121)以及加强环(122)，所述加强环(122)通过所述转接环(121)与所述侧壁(111)连接，在所述筒本体(110)的高度方向(X)上，所述加强环(122)的厚度尺寸大于所述转接环(121)的厚度尺寸。

5.根据权利要求4所述的塔筒(100)，其特征在于，所述转接环(121)与所述加强环(122)同轴设置，所述转接环(121)分别与所述加强环(122)以及所述侧壁(111)焊接连接。

6.根据权利要求4所述的塔筒(100)，其特征在于，所述转接环(121)的数量为一个，在所述高度方向(X)上，所述转接环(121)连接于所述加强环(122)的中部位置；

或者，所述转接环(121)的数量为两个以上，两个以上所述转接环(121)在所述筒本体(110)的高度方向(X)上间隔设置。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的塔筒(100)，其特征在于，所述筒本体(110)沿自身的高度方向(X)包括相继设置的多段筒节(110a)，相邻两个所述筒节(110a)焊接连接。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的塔筒(100)，其特征在于，所述塔筒(100)进一步包括端法兰(130)，所述筒本体(110)在自身高度方向(X)上的两端分别连接有所述端法兰(130)。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的塔筒(100)，其特征在于，所述塔筒(100)进一步包括电缆支撑夹(140)，所述电缆支撑夹(140)设置于所述中空腔(112)并连接于所述侧壁(111)，所述电缆支撑夹(140)凸出于所述侧壁(111)的尺寸大于所述加强部件(120)凸出于所述侧壁(111)的尺寸。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的塔筒(100)。

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