CN212155051U - 一种高阻尼风电塔架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高阻尼风电塔架，涉及风力发电领域，由若干个塔筒相互连接组成，所述塔筒的上端设有上法兰，所述塔筒的下端设有下法兰，塔筒的上法兰与其上方塔筒的下法兰相连接，塔筒的下法兰与其下方塔筒的上法兰相连接，所述上法兰和下法兰之间设有阻尼橡胶圈，所述塔筒的侧壁包括内外两层，外层为钢板，内层为阻尼布，阻尼布与钢板紧密粘合，所述塔筒上方设有连接塔筒，所述外筒的内壁上设有第一挡肩圆环，所述内筒的端部上设有第二挡肩圆环，所述第一挡肩圆环和第二挡肩圆环之间均匀分布有若干个弹性阻尼器。本实用新型能减小塔架的振幅和风电机组的振幅，减小风电机组的冲击载荷，提高了塔架的抗风能力和安全性。

Description

一种高阻尼风电塔架

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，具体涉及一种高阻尼风电塔架。

背景技术

由于风力的不稳定，因此风力发电机载荷复杂，工作环境恶劣，运行工况复杂，所以风力机故障率比较高。并且风场往往在高山、高原、海滩、岛屿等环境恶劣的地方，且安装在几十米以上的塔上，维修极不方便，尤其是海上大兆瓦风力机更是要求有极高的可靠性，功率往往达到10兆瓦。为此，在设计制造风力机时，要按实际载荷全方位考虑，对风力机进行全面的测试和研究；并根据实际测试情况进行改进，提高风力机的可靠性和高寿命，同时要具有最小体积和重量。风电塔架是风力发电系统里的重要部件，风电塔架的载荷比较复杂，设计时除考虑静强度之外，也必须考虑动载荷。

随着风电机组单机容量和风轮直径越来越大以及权衡考虑机组性价比，机组塔架也设计得越来越高，部分机组已开始采用高度超过 120 m 的塔架。为减小塔架成本，同时避免机组发生共振，大型风电机组通常采用柔性塔架。通常柔性塔架一阶模态的阻尼均较小，因此在风电机组运行时，机舱和塔架会产生较严重的振动，尤其是塔架前后方向振动，并给塔架造成较大载荷，进而会降低机组可靠性和寿命。而塔架越柔，机舱和塔架振动会越严重，造成塔架载荷也会越大。

塔筒在风载荷作用下，塔架顶端的发电机组会发生摆动，摆动的幅度和摆动频率比较高，塔筒一般是用钢板焊接的，有一定刚度系数和阻尼系数。如果降低塔筒的刚度系数和阻尼系数就能降低发电机组的振动频率和摆动幅度。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种高阻尼风电塔架。

本实用新型的技术方案如下：一种高阻尼风电塔架，由若干个塔筒相互连接组成，所述塔筒的上端设有上法兰，所述塔筒的下端设有下法兰，塔筒的上法兰与其上方塔筒的下法兰相连接，塔筒的下法兰与其下方塔筒的上法兰相连接，所述上法兰和下法兰之间设有阻尼橡胶圈。

所述塔筒的侧壁包括内外两层，外层为钢板，内层为阻尼布，阻尼布与钢板紧密粘合。

所述上法兰与下法兰之间通过螺栓相互连接。

所述阻尼橡胶圈的截面为长方形。

所述下法兰上设有定位止口，所述阻尼橡胶圈套设在定位止口上。

所述塔筒上方设有连接塔筒，所述连接塔筒包括内筒和外筒，所述外筒固定在塔筒的上方，所述内筒插入外筒，所述外筒的内壁上设有第一挡肩圆环，所述内筒的端部上设有第二挡肩圆环，所述第一挡肩圆环和第二挡肩圆环之间均匀分布有若干个弹性阻尼器。

所述内筒和外筒上都开设有腰子槽，内筒和外筒的腰子槽用螺栓相互连接。

所述连接塔筒的上方设有风电机组，所述风电机组固定在内筒的上方。

本实用新型设计合理，结构简单，能减小塔架的振幅和风电机组的振幅，减小风电机组的冲击载荷，提高了塔架的抗风能力和安全性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是塔筒的结构示意图；

图3是图1的A部放大图；

图4是图1的B部放大图；

图5是图4的局部放大图；

图6是弹性阻尼器的结构示意图；

图7是阻尼橡胶圈的结构示意图；

图8是阻尼橡胶圈的等效模型图；

图9是高阻尼橡胶布的等效模型图；

图10是弹性阻尼器的等效模型图；

图中：1-塔筒，2-上法兰，3-下法兰，4-定位止口，5-钢板，6-阻尼布，7-阻尼橡胶圈，8-螺栓，9-连接塔筒，10-外筒，11-内筒，12-第一挡肩圆环，13-第二挡肩圆环，14-弹性阻尼器，15-腰形孔，16-风电机组，17-弹簧，18-阻尼。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-7所示，一种高阻尼风电塔架，由若干个塔筒1相互连接组成，所述塔筒1的上端设有上法兰2，所述塔筒1的下端设有下法兰3，塔筒1的上法兰2与其上方塔筒1的下法兰3相连接，塔筒1的下法兰3与其下方塔筒1的上法兰2相连接，所述上法兰2与下法兰3之间通过螺栓8相互连接。所述上法兰2和下法兰3之间设有阻尼橡胶圈7，所述下法兰3上设有定位止口4，所述阻尼橡胶圈7套设在定位止口4上，所述阻尼橡胶圈7为一个圆环，其截面为长方形，所述阻尼橡胶圈7具有较大的厚度。所述塔筒1的侧壁包括内外两层，外层为钢板5，内层为阻尼布6，例如高阻尼橡胶布，高阻尼橡胶布与钢板5紧密粘合在一起。

所述塔筒1上方设有连接塔筒9，所述连接塔筒9包括内筒11和外筒10，所述外筒10固定在塔筒1的上方，所述外筒10的内壁上设有第一挡肩圆环12，所述内筒11的端部上设有第二挡肩圆环13，所述第一挡肩圆环12和第二挡肩圆环13之间均匀分布有若干个弹性阻尼器13，弹性阻尼器13可以减小垂直的振动。所述内筒10和外筒11上都开设有腰子槽15，内筒10和外筒11的腰子槽15用螺栓相互连接导向，可防止风电机组16受到风力时发生旋转。所述连接塔筒9的上方设有风电机组16，所述风电机组16固定在内筒11的上方。本实用新型能减小塔架的振幅和风电机组16的振幅，减小风电机组16的冲击载荷，提高了塔架的抗风能力和安全性。

Claims (8)

1.一种高阻尼风电塔架，由若干个塔筒（1）相互连接组成，其特征在于：所述塔筒（1）的上端设有上法兰（2），所述塔筒（1）的下端设有下法兰（3），塔筒（1）的上法兰（2）与其上方塔筒（1）的下法兰（3）相连接，塔筒（1）的下法兰（3）与其下方塔筒（1）的上法兰（2）相连接，所述上法兰（2）和下法兰（3）之间设有阻尼橡胶圈（7）。

2.如权利要求1所述的一种高阻尼风电塔架，其特征在于：所述塔筒（1）的侧壁包括内外两层，外层为钢板（5），内层为阻尼布（6），阻尼布（6）与钢板（5）紧密粘合。

3.如权利要求1所述的一种高阻尼风电塔架，其特征在于：所述上法兰（2）与下法兰（3）之间通过螺栓（8）相互连接。

4.如权利要求1所述的一种高阻尼风电塔架，其特征在于：所述阻尼橡胶圈（7）的截面为长方形。

5.如权利要求1所述的一种高阻尼风电塔架，其特征在于：所述下法兰（3）上设有定位止口（4），所述阻尼橡胶圈（7）套设在定位止口（4）上。

6.如权利要求1所述的一种高阻尼风电塔架，其特征在于：所述塔筒（1）上方设有连接塔筒（9），所述连接塔筒（9）包括内筒（11）和外筒（10），所述外筒（10）固定在塔筒（1）的上方，所述内筒（11）插入外筒（10），所述外筒（10）的内壁上设有第一挡肩圆环（12），所述内筒（11）的端部上设有第二挡肩圆环（13），所述第一挡肩圆环（12）和第二挡肩圆环（13）之间均匀分布有若干个弹性阻尼器（14）。

7.如权利要求6所述的一种高阻尼风电塔架，其特征在于：所述内筒（10）和外筒（11）上都开设有腰子槽（15），内筒（10）和外筒（11）的腰子槽（15）用螺栓相互连接。

8.如权利要求6所述的一种高阻尼风电塔架，其特征在于：所述连接塔筒（9）的上方设有风电机组（16），所述风电机组（16）固定在内筒（11）的上方。

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