CN212272462U - 一种水平轴海上风力发电机组塔架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水平轴海上风力发电机组塔架，包括支柱、基座和偏航回转支承。该风力发电机组塔架通过三根支柱的上端与风电机组的机舱底座固定相连，下端与风电机组偏航回转支承上的基座相连，从而使风力发电机塔架及其支撑的机舱和叶轮在塔架底部进行偏航。本实用新型克服了现有塔筒（架）技术的诸多缺点，在满足大功率风电机组要求的同时，既降低了塔筒（架）的制造成本，又便于运输和安装。

Description

一种水平轴海上风力发电机组塔架

技术领域

本实用新型涉及一种水平轴海上风力发电机组塔架，属于风力发电技术领域。

背景技术

风电发展至今，机组大型化（单机容量增加）是解决机组开发成本问题最有效的途径。海上风电项目的不断开展使得机组大型化成为了必然的发展趋势。随着风力发电机组容量的扩大，风机轮毂中心的高度越来越高，机舱和叶轮的重量越来越大，从而导致塔筒的直径也越来越大，给塔筒的制造、运输和安装带来了很大的挑战，塔筒成本也急剧攀升。鉴于这种发展趋势，当下有必要对新的风力发电机组塔架进行探索和研究，从而迎接更大风力发电机组容量的挑战。

CN 201220229112公开了一种大容量风力发电机组支撑结构，该风力发电机组支撑结构分为两部分，上部使用传统的钢制圆锥筒式塔架，下部使用其它可支撑结构。这种方案在一定程度上提高支撑结构的经济性，但是还不是最优方案，成本还可以再降低。

CN 201120537920公开了一种新型风力发电机塔架，其包含有基座，基座上设有多根支撑风力发电机组的支撑柱，两支撑柱之间设有多根加强连杆。这种方案在一定程度上减少了基座的生产成本和塔架的迎风面积，但对加强连杆的施工工艺和质量有很高的要求。

CN 201120531599公开了一种风力发电机斜拉杆塔架，包括一主塔管和顶端均枢接于所述主塔管上部的第一和第二斜拉杆。这种方案结构简化，安装方便，可以实现手动起吊塔架，因而可以适用于各种复杂的地形和环境，但仅适用于小容量的风力发电机组。

CN 201720976171公开了一种兆瓦级风力发电机全方向抗倾覆加固结构，其包括与发电机塔筒等高度的、设置于叶轮背立面的空间钢管桁架，空间钢管桁架上端与发电机组上端的上偏航轴承连接，底端通过底盘支撑结构与下偏航轴承连接。这种方案在一定程度上对机组提供了支撑力，但上下偏航轴承的结构设置，对机组的偏航同步性和结构稳定性不能很好保证。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水平轴海上风力发电机组塔架形式，代替现有的大直径圆筒形钢制塔筒，以大幅降低目前的塔筒成本。

本实用新型为解决上述问题而提供一种水平轴海上风力发电机组塔架的方案：所述的新型风力发电机组塔架，其特征在于：塔架的主体由三根支柱（支柱1、支柱2和支柱3）构成。

所述的三根支柱均由多段型材连接而成，其型材可以为圆柱、圆管或其他截面形状的型材。

三根支柱上端与风电机组的机舱7底座固定相连，下端与风电机组偏航回转支承9上的基座4、5、6相连。

位于前部的两根所述支柱（支柱1和支柱2）组成一个平面，该平面与风电机组基础安装的水平面垂直或近似垂直；近似垂直时，上述平面与水平面所夹的锐角不小于80°；位于后部的一根所述支柱3与风电机组基础安装水平面的夹角θ10不大于90°，下端连接的基座6与基座4和5在偏航回转支承9上呈等腰三角形分布。

风电机组的塔架下端配置有偏航回转支承9，风力发电机塔架及其支撑的机舱7和叶轮8在塔架底部进行偏航。

本发明的有益效果是：在三个基座上分别设有用于支撑风力发电机组的支柱，可以使塔筒的整体钢材用量减少；同时每根支柱对应一个基座，三根支柱之间都形成三角形结构，有益于塔架的整体稳定性。

附图说明

现在按照附图以举例的方式描述具体的实施方案，其中：

图1塔架主视图。

图2塔架侧视图。

图3塔架俯视图。

值得注意的是上述附图是用于说明本发明的特征，并非旨在展示任何实际结构或反映各种部件的尺寸，相对比例等细节信息。为了更清楚的展示本发明的原理，并且为了避免不必要的细节使本发明的原理变得模糊，各图中示例已经经过简化处理。这些图示对于相关领域（风力发电）的技术人员在理解本发明时不会带来不便，而实际的多叶轮风力发电系统中可以包括更多的部件。

具体实施方式

本实用新型采用的具体实施方案是：

如图1和图2所示，一种水平轴海上风力发电机组塔架，包括风力发电机组的支柱1、支柱2、支柱3、基座4、基座5、基座6、机舱7、叶轮8、偏航回转支承9；

所述机舱7与叶轮8通过机械结构相连接，前部支柱1、支柱2和后部支柱3的上端与机舱7底座通过机械结构固定相连，共同支撑机舱7与叶轮8。前部支柱1和支柱2下端分别在基座4、5上固定，二者之间呈“八”字形状，且该两根支柱所组成的平面与风电机组基础安装的水平面垂直或近似垂直（近似垂直时，上述平面与水平面所夹的锐角不小于80°）。后部支柱3从基座6上倾斜向上支撑机舱7的底部，与风电机组基础安装水平面的夹角θ10不大于90°，且一般情况下支柱3的直径相比前部支柱1、2较大，因为支柱3需要抵抗气动推力造成的载荷分量。

所述支柱1、2、3可以通过混凝土浇筑或者法兰连接等方式固定在基座上。支柱由多段型材连接而成，其型材可以为圆柱、圆管或其他截面形状。

所述支柱1、2、3与偏航回转支承9之间通过基座进行连接和固定，如图3所示，基座4、5、6在偏航回转支承9上呈等腰三角形分布，即基座4和6的连线长度与基座5和6的连线长度相等。整个风力发电机塔架及其支撑的机舱7和叶轮8在塔架底部进行偏航。

本专利描述的实施例是一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种水平轴海上风力发电机组塔架，其特征是：塔架的主体由三根支柱（1、2、3）构成，支柱上端与风电机组的机舱（7）底座固定相连，下端与偏航回转支承（9）上的基座相连。

2.根据权利要求1所述的水平轴海上风力发电机组塔架，其特征是：三根支柱（1、2、3）均由多段型材连接而成，其型材可以为圆柱、圆管截面形状的型材。

3.根据权利要求1中所述的水平轴海上风力发电机组塔架，其特征是：偏航回转支承（9）上有三个基座（4、5、6），分别与相连三根支柱（1、2、3）相连。

4.根据权利要求1所述的水平轴海上风力发电机组塔架，其特征是：位于前部的两根所述支柱（1、2）组成一个平面，该平面与风电机组基础安装的水平面垂直或近似垂直；近似垂直时，上述平面与水平面所夹的锐角不小于80°；位于后部的一根所述支柱（3）与风电机组基础安装水平面的夹角（10）不大于90°，下端连接的基座（4、5、6）在偏航回转支承（9）上呈等腰三角形分布。

5.根据权利要求1所述的水平轴海上风力发电机组塔架，其特征是：风电机组的塔架下端配置有偏航回转支承（9），风力发电机塔架及其支撑的机舱（7）和叶轮（8）在塔架底部进行偏航。

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