專(zhuān)利名稱(chēng)：一種風(fēng)電機(jī)組塔架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種支撐塔架，特別是關(guān)于一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的風(fēng)電機(jī)組
背景技術(shù)：
風(fēng)電機(jī)組的高度一般在100米左右，并且風(fēng)場(chǎng)一般選在廣闊的平原或者丘陵、山地，常年風(fēng)速較大，另外塔架支撐的發(fā)電組總重量約一百?lài)?，因此風(fēng)電機(jī)組的支撐是非常重要的結(jié)構(gòu)部件?，F(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組的支撐方式主要是桁架結(jié)構(gòu)和筒型結(jié)構(gòu)，個(gè)別風(fēng)機(jī)采用混凝土澆筑圓柱支撐，將風(fēng)電機(jī)組架高在一定的高度上，盡最大限度的利用該高度范圍內(nèi)的風(fēng)能。傳統(tǒng)的桁架結(jié)構(gòu)受力多采用二力桿組合，受風(fēng)力面積小，但人員攀爬和電纜的布置都暴露在外界環(huán)境下，受環(huán)境影響很大，特別是惡劣天氣將直接影響對(duì)風(fēng)機(jī)的維護(hù)；混凝土圓柱結(jié)構(gòu)受混凝土強(qiáng)度所限，塔架高度只能在較低范圍內(nèi)，一般不超過(guò)三四十米，不能做到比較高的高度，而且對(duì)風(fēng)機(jī)的交變載荷比較敏感，在壽命上明顯輸于鋼結(jié)構(gòu)支撐。而圓筒型支撐塔架克服了以上兩種支撐的缺點(diǎn)，采用鋼板卷制焊接而成，能使操作人員和電纜等設(shè)備處于受保護(hù)的圓筒之內(nèi)，方便了人員的攀爬和設(shè)備的保護(hù)，通常各個(gè)風(fēng)電機(jī)組廠家的圓風(fēng)電機(jī)組塔架都有結(jié)構(gòu)上的不同，如有直筒型和上下闊口型。其中，直筒型塔架上下直徑一樣，整個(gè)塔架較重，對(duì)基礎(chǔ)要求高，另外增加了整個(gè)塔架的受風(fēng)面積，整個(gè)風(fēng)機(jī)受力增大，更重要的是增加了風(fēng)機(jī)尾流效應(yīng)，直接影響周邊風(fēng)機(jī)的發(fā)電量，為減少直筒型塔架尾流效應(yīng)影響，必須增加風(fēng)機(jī)之間的距離，這樣又會(huì)浪費(fèi)土地和風(fēng)資源；上下闊口型塔架在中間段會(huì)有一段收縮，雖然克服了直筒型受風(fēng)面積大的缺點(diǎn)，但其最小直徑比上下頂點(diǎn)都小很多，在風(fēng)機(jī)載荷變化很大時(shí)，極容易產(chǎn)生屈曲破壞，產(chǎn)生風(fēng)機(jī)倒塌事故。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種安全性較高，能延長(zhǎng)筒內(nèi)設(shè)備使用壽命，并適用于輪轂中心高度為65米高度、2A類(lèi)及以下風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)電機(jī)組塔架。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種風(fēng)電機(jī)組塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒并焊接，各段所述錐形環(huán)筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述風(fēng)電機(jī)組塔架，所述錐形斜度范圍為0 1. 399角度值；各段所述錐形環(huán)筒的卷制焊接焊縫采用交錯(cuò)、對(duì)稱(chēng)布置；位于最底部的兩所述錐形環(huán)筒上設(shè)置有一橢圓形的門(mén)洞；各段所述鋼板采用板材的厚度、寬度根據(jù)各段所述鋼板所處高度的風(fēng)電機(jī)組載荷進(jìn)行設(shè)置。相鄰兩所述錐形環(huán)筒的連接處焊接有用于加固的法蘭，所述風(fēng)電機(jī)組塔架通過(guò)所述法蘭與風(fēng)電機(jī)組和基礎(chǔ)之間進(jìn)行螺栓連接。各段所述鋼板均采用整體鋼板。各段所述錐形環(huán)筒內(nèi)外均能焊接同等級(jí)鋼結(jié)構(gòu)件。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體受力情況，采用由若干段鋼板卷制焊接成錐形環(huán)筒，各環(huán)筒再經(jīng)過(guò)焊接、按錐形布置吊裝成風(fēng)電機(jī)組塔架，因此，實(shí)現(xiàn)了最大限度的傳遞風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的載荷并支撐風(fēng)力發(fā)電機(jī)組重量，安全性較高。2、本實(shí)用新型由于采用最經(jīng)濟(jì)的不同厚度鋼板布置方案，以及根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷制定布置錐角，可以調(diào)整連續(xù)厚度的鋼板的布置方案，也盡可能的降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體重量，減少對(duì)基礎(chǔ)的額外作用力。同時(shí)考慮到運(yùn)輸問(wèn)題，做到了公路運(yùn)輸時(shí)不超高超長(zhǎng)超重等要求。3、本實(shí)用新型由于采用的風(fēng)電機(jī)組塔架能保證基礎(chǔ)的連接牢固，而風(fēng)電機(jī)組塔架頂部可以根據(jù)機(jī)艙接口變化直徑，做到盡可能的小直徑，這樣既保證了基礎(chǔ)的牢固，又做到了受風(fēng)面積較小。4、本發(fā)明采用范圍為0 1.399角度值的錐形斜度布置的風(fēng)電機(jī)組塔架，還能保證能支撐一定風(fēng)況下的發(fā)電機(jī)組重量，同時(shí)能做到用料最省。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的橢圓形門(mén)洞安裝位置示意圖；圖3是本實(shí)用新型的錐形環(huán)筒和法蘭連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型用于輪轂中心高度65米、2A類(lèi)及以下風(fēng)場(chǎng)，其包括若干段鋼板，各段鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒1并焊接，焊接強(qiáng)度不低于各段鋼板本身的強(qiáng)度。各段錐形環(huán)筒1之間再進(jìn)行逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成風(fēng)電機(jī)組塔架，該錐形斜度范圍為O 1. 399角度值。并且各段錐形環(huán)筒1的卷制焊接焊縫采用交錯(cuò)、對(duì)稱(chēng)布置；各段錐形環(huán)筒1之間的焊縫強(qiáng)度高于鋼板母材的強(qiáng)度。在位于最底部的兩錐形環(huán)筒1上設(shè)置有一橢圓形的門(mén)洞2，門(mén)洞2作為進(jìn)出風(fēng)電機(jī)組塔架的通道，其不僅要滿(mǎn)足人機(jī)工程學(xué)的要求，方便人員進(jìn)出。由于門(mén)洞2開(kāi)口的高度位置直接影響風(fēng)電機(jī)組塔架的強(qiáng)度，因此，門(mén)洞2的高度位置由風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的載荷情況和操作人員搬運(yùn)貨物、人員上下等影響因素決定，這樣可以做到既不影響風(fēng)電機(jī)組塔架強(qiáng)度，又能盡量降低操作人員爬升高度。其中，各段鋼板采用板材的厚度、寬度根據(jù)各段鋼板所處高度的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷進(jìn)行設(shè)置。上述實(shí)施例中，各段錐形環(huán)筒1之間布置的錐形斜度由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具體運(yùn)行載荷決定，即由機(jī)艙重量和葉片掃略面積所產(chǎn)生的受力決定。機(jī)艙重量和葉片掃略面積在運(yùn)行時(shí)的最大載荷決定了風(fēng)機(jī)的偏航軸承的大小，在保證塔架頂部直徑最小的前提下，進(jìn)而決定了風(fēng)電機(jī)組塔架頂部直徑尺寸。同時(shí)，由于風(fēng)電機(jī)組塔架底部和塔架基礎(chǔ)連接尺寸由塔架基礎(chǔ)連接接口決定，塔架基礎(chǔ)要滿(mǎn)足整機(jī)的重量和運(yùn)行時(shí)最大載荷的要求，同時(shí)連接接口尺寸原則上一般不能超過(guò)陸路運(yùn)輸?shù)南拗埔?。上述?shí)施例中，如圖3所示，相鄰兩錐形環(huán)筒1的連接處焊接有用于加固的法蘭3， 并通過(guò)法蘭3實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組塔架與風(fēng)電機(jī)組和基礎(chǔ)之間的螺栓連接。上述各實(shí)施例中，各段鋼板均采用整體鋼板，然后按照預(yù)先設(shè)定的錐角進(jìn)行卷制焊接。[0017]上述各實(shí)施例中，在本實(shí)用新型的風(fēng)電機(jī)組塔架高度方向上連續(xù)厚度、不改變布置錐角的情況下，各段鋼板可以調(diào)整其高度，進(jìn)而節(jié)省材料和焊接費(fèi)用。但是，不同厚度的鋼板之間不能進(jìn)行調(diào)整。上述各實(shí)施例中，各段錐形環(huán)筒1內(nèi)外均可焊接其它同等級(jí)鋼結(jié)構(gòu)件，用于連接風(fēng)電機(jī)組的其它設(shè)備。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電機(jī)組塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒并焊接，各段所述錐形環(huán)筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述風(fēng)電機(jī)組塔架，所述錐形斜度范圍為0 1. 399角度值；各段所述錐形環(huán)筒的卷制焊接焊縫采用交錯(cuò)、對(duì)稱(chēng)布置；位于最底部的兩所述錐形環(huán)筒上設(shè)置有一橢圓形的門(mén)洞。
2.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組塔架，其特征在于相鄰兩所述錐形環(huán)筒的連接處焊接有用于加固的法蘭，所述風(fēng)電機(jī)組塔架與風(fēng)電機(jī)組和基礎(chǔ)之間通過(guò)所述法蘭進(jìn)行螺栓連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組塔架，其特征在于各段所述鋼板均采用整體鋼板。
4.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電機(jī)組塔架，其特征在于各段所述鋼板均采用整體鋼板。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種風(fēng)電機(jī)組塔架，其特征在于各段所述錐形環(huán)筒內(nèi)外均能焊接同等級(jí)鋼結(jié)構(gòu)件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電機(jī)組塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒并焊接，各段所述錐形環(huán)筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述風(fēng)電機(jī)組塔架，所述錐形斜度范圍為0～1.399角度值；各段所述錐形環(huán)筒的卷制焊接焊縫采用交錯(cuò)、對(duì)稱(chēng)布置；位于最底部的兩所述錐形環(huán)筒上設(shè)置有一橢圓形的門(mén)洞；各段所述鋼板采用板材的厚度、寬度根據(jù)各段所述鋼板所處高度的風(fēng)電機(jī)組載荷進(jìn)行設(shè)置。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)最大限度的傳遞風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的載荷并支撐風(fēng)電機(jī)組重量，安全性較高。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中。
文檔編號(hào)F03D11/00GK202001212SQ201120052759
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者孫黎翔, 李英昌, 楊懷宇 申請(qǐng)人:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司