CN218934613U - 一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架，属于风电机组装置技术领域；该桁架单元包括架体，所述架体包括多根竖直方向平行设置的立柱，相邻两根立柱形成一个单元面，并使架体的横截面成多边形结构，在相邻两根立柱的中部还横向设置有连接柱，所述连接柱的中部设置有连接块，所述连接块与立柱的端部之间设置有连杆；本实用新型采用将桁架结构进行单元化、模块化设计，在其结构的设计上，主要考虑到现场装配施工、配件运输的问题，结合单元化、模块化的设计，使得现场施工更为快捷、方便、安全，在运输上，对于运输环境的要求有所降低，在空间利用效率提高的基础上进一步的控制运输成本。

Description

一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架

技术领域

本实用新型涉及一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架，属于风电机组装置技术领域。

背景技术

风能是现阶段国际社会公认的可再生、零污染且可持续利用的绿色、清洁能源,且我国境内已探明的风能储量十分丰富，有着很大的开发与应用潜力。现今随着科技水平的快速发展，风电机组逐步向大型化和海洋化发展，为了更高效的利用风能资源，风机叶轮直径和塔筒高度不断增加，而传统单管风电塔随着轮毂高度的提升自振频率随之下降，使得单管式塔筒直径不断增大，用钢量急剧增加，对大型塔筒段的运输、加工和制造等也提出了较大挑战。

桁架塔的技术发展方向恰恰相反，在结构上，桁架塔与筒状塔架有着明显差别，桁架式风电塔架是由结构钢组装而成的支撑风电机组的塔架，因而不受场地、运输的限制，能实现材料在空间上的最优分布，以最小的材料代价获取足够的强度、刚度和稳定。但高度越高，需拼接构件越多，现场节点越多安装越是繁琐，后期维护成本大大增加。

在传统结构中，桁架塔的结构设计在一定程度的设计上，通常是采用梯形等塔形结构进行装配，同时，在结构的设计上，传统结构的设计通常是上下为整体的结构设计。而在此情况的基础上，一方面对于装配而言，现场如码垛的方式进行操作，需要从下至上的装配焊接，对于操作人员而言，其高空作业也逐步升高，操作的危险系数也逐步提升；另一方面，基于架塔的高度考虑，其部件部分的尺寸也相对较长，不仅不利于运输，而且也不利于运输成本的控制。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架，借助该结构的设计能够有效的保证桁架的稳定性的同时，进一步的实现桁架结构的单元化，模块化，更利于现场的装配。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于风电机组的桁架单元，包括架体，所述架体包括多根竖直方向平行设置的立柱，相邻两根立柱形成一个单元面，并使架体的横截面成多边形结构，在相邻两根立柱的中部还横向设置有连接柱，所述连接柱的中部设置有连接块，所述连接块与立柱的端部之间设置有连杆。

进一步的，所述连接块固定设置在连接柱上，在所述连接块上以矩形分布设置有4组第一装配孔，该连杆对应端部上设置有第二装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔匹配，并通过螺栓固定装配。

进一步的，所述连杆的另一端部设置有第二装配孔，所述立柱的端部设置有第一装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔匹配，并通过螺栓固定装配。

进一步的，所述立柱的端部和中部设置有连接板，所述第二装配孔设置于连接板上，所述连接柱的两端部设置有第一装配孔，所述连接板和连接柱通过第一装配孔与第二装配孔匹配，并通过螺栓紧固。

进一步的，所述立柱的两端设置有连接法兰。

进一步的，所述架体的截面成矩形或者三角形。

一种用于风电机组的桁架结构，包括多个上述的桁架单元，所述立柱的两端设置有连接法兰，多个所述桁架单元通过连接法兰装配成型，形成柱体结构。

一种用于风电机组的桁架，包括上述的一种用于风电机组的桁架结构，包括设置于桁架结构底部的架塔基础结构，所述桁架结构底部通过连接法兰装配于架塔基础结构上。

进一步的，所述架塔基础结构包括承载台，所述承载台上设置有与立柱数量匹配的基础结构连接段，所述桁架结构的底部通过连接法兰装配于基础结构连接段上。

进一步的，所述承载台包括与基础结构连接段数量相等的基础桩，每根所述基础桩上设置有基础承台，在所述基础承台上还设置有直立式柱墩，所述基础结构连接端设置于直立式柱墩上；

相邻的所述基础承台之间还设置有基础连梁。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架采用将桁架结构进行单元化、模块化设计，在其结构的设计上，主要考虑到现场装配施工、配件运输的问题，结合单元化、模块化的设计，使得现场施工更为快捷、方便、安全，在运输上，对于运输环境的要求有所降低，在空间利用效率提高的基础上进一步的控制运输成本，实现更低成本、效率更高以及安全系数更高的结构设计；

2、本实用新型的一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架在结构设计上进一步的对桁架单元进行优化设计，基于直立式桁架立柱跨度较大，高度也相对较高，在设置斜杆时，本申请结合连接横柱的设计，并以类似“米”字形的结构进行设计，实现倾斜设置的连杆的长度相对校短，实现更高的支撑力，并以此设计不仅实现整体结构的模块化设计，进一步的也保证了整体桁架结构的稳定性，保证了风电机组装配的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型连接节结构装配桁架单元的结构示意图；

图3是本实用新型连接柱上连接块的结构示意图；

图4是本实用新型连接板出的结构示意图；

图5是本实用新型架塔基础结构的示意图。

图中标记：1-桁架结构，101-桁架单元，102-立柱，103-连接柱，104-连接块，105-连接板，106-连杆，2-架塔基础结构，201-基础承台，202-基础结构连接段，203-基础桩，204-直立式柱墩，205-基础连梁。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种用于风电机组的桁架单元，如图1至图5所示，包括架体，所述架体包括多根竖直方向平行设置的立柱102，相邻两根立柱102形成一个单元面，并使架体的横截面成多边形结构，在相邻两根立柱102的中部还横向设置有连接柱103，所述连接柱103的中部设置有连接块104，所述连接块104与立柱102的端部之间设置有连杆106。

本实施例中，将直立式风电机组桁架作为单元方式进行优化设计，能够有效的将风电机组桁架进行模块化设计，而在具体的装配中，以每个桁架单元101作为独立的一个个体，一方面在预制方面上能够有效的实现整个桁架单元101的制作，另一方面对于长度尺寸的要求也相对于传统的结构设计能够得到有效的改善，运输上不需要过长尺寸的车辆。结合上述的情况，以独立单元的设计能够有效的提升现场的装配效率，同时进一步的降低了运输成本，从而实现高效且低成本的桁架单元101。

在上述具体结构的设计基础上，作为更加具体的设计，所述连接块104固定设置在连接柱103上，在所述连接块104上以矩形分布设置有4组第一装配孔，该连杆106对应端部上设置有第二装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔匹配，并通过螺栓固定装配。在此设计中，以实际应用作为说明，所述连接块104为矩形结构，中部焊接在连接柱103上，在其四个角的位置设置第一装配孔，从而实现类似“米”字形的结构。进一步的缩短斜杆(连杆106)的长度设计，主要目的考虑到长尺寸的运输，以及装配好后其稳定性。

基于上述具体结构的设计基础上，更进一步的设计，所述连杆106的另一端部设置有第二装配孔，所述立柱102的端部设置有第一装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔匹配，并通过螺栓固定装配。

在本实施例中，作为具体的描述，以装配的关系以及装配孔作用，在具体的设计中，统一的将相应的结构设计统称为一个名词，因此，第一装配孔出现在连接块104以及连接板105的设置上。

针对上述具体的结构设计，更进一步的设计，所述立柱102的端部和中部设置有连接板105，所述第二装配孔设置于连接板105上，所述连接柱103的两端部设置有第一装配孔，所述连接板105和连接柱103通过第一装配孔与第二装配孔匹配，并通过螺栓紧固。

为了便于桁架单元101之间的装配，作为更加具体的设计，所述立柱102的两端设置有连接法兰。在装配时，上述的装配关系中以及连接法兰的装配均采用高强度螺栓进行装配以保证整体的稳定性。

实施例2

在实施例1的设计基础上，作为更加具体的设计，一种用于风电机组的桁架结构1，包括多个实施例1中所述的桁架单元101，所述立柱102的两端设置有连接法兰，并且，多个所述桁架单元101通过连接法兰装配成型，形成柱体结构。

在本实施例中，主要是利用桁架单元101来实现模块化的装配关系，实现可进行局部装配，再进行整体的装配，从而有效的降低了施工难度以及施工的安全危险系数。

实施例3

在实施例1和实施例2的设计基础上，作为更加具体的设计，如图1、图2以及图5所示，一种用于风电机组的桁架，包括实施例2所述的一种用于风电机组的桁架结构1，还包括设置于桁架结构1底部的架塔基础结构2，所述桁架结构1底部通过连接法兰装配于架塔基础结构2上。

在上述具体的结构设计基础上，作为更加具体的设计，所述架塔基础结构2包括承载台，所述承载台上设置有与立柱102数量匹配的基础结构连接段202，所述桁架结构1的底部通过连接法兰装配于基础结构连接段202上。

作为更加具体的设计，所述承载台包括与基础结构连接段202数量相等的基础桩203，每根所述基础桩203上设置有基础承台201，在所述基础承台201上还设置有直立式柱墩204，所述基础结构连接端设置于直立式柱墩204上；

相邻的所述基础承台201之间还设置有基础连梁205。

在上述具体的结构设计中，作为具体的描述，架体基础结构是在现场采用混凝土浇筑成型，从而实现更加稳定的基础结构，提高桁架的稳定性。在本结构的设计中，作为塔架的基础结构，整个塔架基础结构采用在现场浇筑成型，而在结构的设计上，基础结构连接段202上部焊接设置连接法兰，其下部与承载台通过灌注混凝土方式连接。

综上所述：

1、本实用新型的一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架采用将桁架结构进行单元化、模块化设计，在其结构的设计上，主要考虑到现场装配施工、配件运输的问题，结合单元化、模块化的设计，使得现场施工更为快捷、方便、安全，在运输上，对于运输环境的要求有所降低，在空间利用效率提高的基础上进一步的控制运输成本，实现更低成本、效率更高以及安全系数更高的结构设计；

2、本实用新型的一种用于风电机组的桁架单元、桁架结构及桁架在结构设计上进一步的对桁架单元进行优化设计，基于直立式桁架立柱跨度较大，高度也相对较高，在设置斜杆时，本申请结合连接横柱的设计，并以类似“米”字形的结构进行设计，实现倾斜设置的连杆的长度相对校短，实现更高的支撑力，并以此设计不仅实现整体结构的模块化设计，进一步的也保证了整体桁架结构的稳定性，保证了风电机组装配的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于风电机组的桁架单元，其特征在于：包括架体，所述架体包括多根竖直方向平行设置的立柱(102)，相邻两根立柱(102)形成一个单元面，并使架体的横截面成多边形结构，在相邻两根立柱(102)的中部还横向设置有连接柱(103)，所述连接柱(103)的中部设置有连接块(104)，所述连接块(104)与立柱(102)的端部之间设置有连杆(106)。

2.如权利要求1所述的一种用于风电机组的桁架单元，其特征在于：所述连接块(104)固定设置在连接柱(103)上，在所述连接块(104)上以矩形分布设置有4组第一装配孔，该连杆(106)对应端部上设置有第二装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔匹配，并通过螺栓固定装配。

3.如权利要求2所述的一种用于风电机组的桁架单元，其特征在于：所述连杆(106)的另一端部设置有第二装配孔，所述立柱(102)的端部设置有第一装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔匹配，并通过螺栓固定装配。

4.如权利要求3所述的一种用于风电机组的桁架单元，其特征在于：所述立柱(102)的端部和中部设置有连接板(105)，所述第二装配孔设置于连接板(105)上，所述连接柱(103)的两端部设置有第一装配孔，所述连接板(105)和连接柱(103)通过第一装配孔与第二装配孔匹配，并通过螺栓紧固。

5.如权利要求1所述的一种用于风电机组的桁架单元，其特征在于：所述立柱(102)的两端设置有连接法兰。

6.如权利要求1所述的一种用于风电机组的桁架单元，其特征在于：所述架体的截面成矩形或者三角形。

7.一种用于风电机组的桁架结构，其特征在于：包括多个如权利要求1-6任一项所述的桁架单元(101)，所述立柱(102)的两端设置有连接法兰，多个所述桁架单元(101)通过连接法兰装配成型，形成柱体结构。

8.一种用于风电机组的桁架，包括如权利要求7所述的一种用于风电机组的桁架结构(1)，其特征在于：还包括设置于桁架结构(1)底部的架塔基础结构(2)，所述桁架结构(1)底部通过连接法兰装配于架塔基础结构(2)上。

9.如权利要求8所述的一种用于风电机组的桁架，其特征在于：所述架塔基础结构(2)包括承载台，所述承载台上设置有与立柱(102)数量匹配的基础结构连接段(202)，所述桁架结构(1)的底部通过连接法兰装配于基础结构连接段(202)上。

10.如权利要求9所述的一种用于风电机组的桁架，其特征在于：所述承载台包括与基础结构连接段(202)数量相等的基础桩(203)，每根所述基础桩(203)上设置有基础承台(201)，在所述基础承台(201)上还设置有直立式柱墩(204)，所述基础结构连接端设置于直立式柱墩(204)上；

相邻的所述基础承台(201)之间还设置有基础连梁(205)。

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