本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒是風(fēng)力發(fā)電塔桿，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中主要起支撐作用，同時(shí)吸收機(jī)組震動(dòng)。目前，大多數(shù)的風(fēng)電機(jī)組塔筒都是由鋼材制成，外表面再噴漆防腐處理。常規(guī)的鋼塔筒作為部件在車間中生產(chǎn)，然后被輸送到安裝地點(diǎn)。這種塔筒的缺點(diǎn)在于：1）重量重，導(dǎo)致運(yùn)輸困難；2）表面油漆易剝離脫落，導(dǎo)致生銹，防腐維護(hù)成本高；3）阻尼小、疲勞壽命差。此外，風(fēng)力發(fā)電機(jī)朝著功率大型化方向發(fā)展，意味著葉片尺寸也朝著大型化發(fā)展，這就意味著塔筒在尺寸上、重量上和載荷上也朝著大型化發(fā)展。從而導(dǎo)致塔筒的運(yùn)輸和安裝更加困難，特別是導(dǎo)致在偏遠(yuǎn)地區(qū)（這些地區(qū)通常風(fēng)機(jī)數(shù)量較少）風(fēng)機(jī)安裝成本很高，甚至無法安裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：

本發(fā)明針對現(xiàn)有鋼質(zhì)風(fēng)電機(jī)組塔筒不足，提供一種復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒替代傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，包括內(nèi)筒體、外筒體及內(nèi)筒體和外筒體之間的加強(qiáng)層，所述的加強(qiáng)層由加強(qiáng)筋和內(nèi)、外筒體及加強(qiáng)筋間空隙填充物構(gòu)成；所述的內(nèi)筒體、外筒體和加強(qiáng)筋采用復(fù)合材料制備，基體材料為環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂等熱固性樹脂或熱塑性樹脂的一種，增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、石墨纖維、超高分子量聚乙烯纖維或玄武巖纖維紗線的一種或兩種及以上混雜而成；填充物為混凝土、石英砂和樹脂的混合物或砂子和樹脂的混合物。

所述的內(nèi)筒體、外筒體和加強(qiáng)筋的厚度比例為1:3:1—1:10:1。

所述的內(nèi)筒體、外筒體和加強(qiáng)筋復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維形式是粗紗、平紋織物、斜紋織物、緞紋織物、單向織物、多軸向編織物等的一種或多種。

所述的加強(qiáng)筋為預(yù)先成型好的，其截面形狀為波紋板、“工”字梁、矩形管、梯形管、圓形管或其他形狀管。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，由于復(fù)合材料具有耐腐蝕、耐老化等特點(diǎn)，因此徹底解決了塔筒的防腐問題，大大降低了塔筒的維護(hù)成本；另外，由于填充物為風(fēng)場現(xiàn)場施工，因此只需要運(yùn)輸復(fù)合材料構(gòu)件，這就大大降低了塔筒的運(yùn)輸和安裝成本。此外，復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒的阻尼特性好，大大降低了風(fēng)振負(fù)載，從而大大提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的疲勞壽命。

附圖說明

圖1：復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒截面的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2：實(shí)施例1所提供的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒截面的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3：實(shí)施例2所提供的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒截面的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4：實(shí)施例3所提供的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒截面的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5：實(shí)施例4所提供的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒截面的結(jié)構(gòu)示意圖

其中：1—內(nèi)筒體，2—外筒體，3—加強(qiáng)層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖具體說明該發(fā)明的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例1：

制造圖2所示的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，此塔筒的加強(qiáng)層3的加強(qiáng)筋選用波紋板，內(nèi)筒體1、外筒體2和加強(qiáng)層3的厚度比例優(yōu)選為1:3:1。原材料為：玻璃纖維、環(huán)氧樹脂。首先通過模壓成型工藝預(yù)制波紋板加強(qiáng)筋。將浸漬過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，達(dá)到一定厚度后，即得到內(nèi)筒體1；然后將波紋板加強(qiáng)筋貼腹并固定到內(nèi)筒體1表面；最后在纏繞一定厚度浸漬過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維，即得到外筒體2；經(jīng)加熱固化、脫模，即獲得制品。將制品運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)場，豎直起來后再灌注混凝土。

實(shí)施例2：

制造圖3所示的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，此塔筒的加強(qiáng)層3的加強(qiáng)筋選用矩形管，內(nèi)筒體1、外筒體2和加強(qiáng)層3的厚度比例優(yōu)選為1:5:1。原材料為：玻璃纖維、不飽和樹脂。首先應(yīng)用拉擠成型工藝預(yù)制矩形管加強(qiáng)筋。將浸漬過不飽和樹脂的玻璃纖維按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，達(dá)到一定厚度后，即得到內(nèi)筒體1；然后將矩形管加強(qiáng)筋貼腹并固定到內(nèi)筒體1表面；最后在纏繞一定厚度浸漬過不飽和樹脂的玻璃纖維，即得到外筒體2；經(jīng)加熱固化、脫模，即獲得制品。將制品運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)場，豎直起來后再灌注砂子和樹脂混合物。

實(shí)施例3：

制造圖4所示的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，此塔筒的加強(qiáng)層3的加強(qiáng)筋選用圓形管，內(nèi)筒體1、外筒體2和加強(qiáng)層3的厚度比例優(yōu)選為1:7:1。原材料為：玻璃纖維、環(huán)氧樹脂。首先應(yīng)用纏繞成型工藝預(yù)制圓形管加強(qiáng)筋。將浸漬過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，達(dá)到一定厚度后，即得到內(nèi)筒體1；然后將圓形管加強(qiáng)筋3貼腹并固定到內(nèi)筒體1表面；最后在纏繞一定厚度浸漬過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維，即得到外筒體2；經(jīng)加熱固化、脫模，即獲得制品。將制品運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)場，豎直起來后再灌注混凝土。

實(shí)施例4：

制造圖5所示的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，此塔筒的加強(qiáng)層3加強(qiáng)筋選用“工”字梁，內(nèi)筒體1、外筒體2和加強(qiáng)層3的厚度比例優(yōu)選為1:10:1。原材料為：玻璃纖維、乙烯基樹脂。首先應(yīng)用拉擠成型工藝預(yù)制圓形管加強(qiáng)筋。將浸漬過乙烯基樹脂的玻璃纖維按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，達(dá)到一定厚度后，即得到內(nèi)筒體1；然后將圓形管加強(qiáng)筋貼腹并固定到內(nèi)筒體1表面；最后在纏繞一定厚度浸漬過乙烯基樹脂的玻璃纖維，即得到外筒體2；經(jīng)加熱固化、脫模，即獲得制品。將制品運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)場，豎直起來后再灌注混凝土。

最后需要說明的是：實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3和實(shí)施例4復(fù)合材料塔筒的增強(qiáng)纖維、樹脂基體可以相互代換，圓形截面形狀也可代換為多邊形。此外，在復(fù)合材料塔筒表面做處理（比如膠衣處理、噴漆處理）也屬于本專利的保護(hù)范圍。