一种混钢塔架及风力发电机组制造技术

本发明专利技术公开了一种混钢塔架及风力发电机组，包括沿高度方向由低向高依次拼接的拼装筒节段、整体筒节段和钢制筒节段，所述拼装筒节段由多个筒节组件沿高度方向相互拼接而成，所述筒节组件由多个预制构件沿圆周方向拼接而成；所述整体筒节段由多个一体式筒节沿高度方向相互连接而成；所述钢制筒节段由多个钢制筒节沿高度方向相互连接而成。本发明专利技术塔架下部采用钢筋混凝土筒节将整个塔架的基础提高，降低顶端对接时的振幅，从而使整个塔架能在更高的环境下施工。本发明专利技术塔架下部采用钢筋混凝土筒节，取代了传统的厚钢板，超强的防腐蚀能力在提高了塔架的使用寿命的同时也降低了制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风电装备，尤其涉及一种混钢塔架及风力发电机组。
技术介绍
众所周知，在近地面，风速随着高度增加而增大，因此风力发电领域一直以来都在试图将风力发电机架的更高，以获得更多的风能。若能将风电塔架高度再度增高，那么风能丰富的地区发电量将会大幅增加(发电量与风速的三次方正相关)，一些风能相对较弱的地区也可以开发出风电场。目前常规塔架是利用法兰将一段一段的钢制筒节连接堆叠而成，在顶部与风机连接。这种方法制成的塔架高度一般很难超过百米高度，因为一旦超过这个高度，成本将急剧上升。原因主要有以下几个：其一，目前所有塔架安装是采用从下到上吊装安装的，随着高度增加，自振带来的影响越大，再加上风力的影响，越往高处，已安装筒节的顶端振幅越大，吊装时法兰对接难度很大；其次，超过百米高度塔架的最底层的筒节直径一般就会超过5米甚至更大，而钢板厚度也会增加，制造成本急剧增加，运输成本要么成倍增加，要么根本无法实现运输。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种由预制混凝土筒节和钢制筒节组合使用的混钢塔架，利用该塔架，能够解决
技术介绍
中的问题，使风力发电机塔架的高度能得到显著提高。本专利技术还提供一种风力发电机组，采用上述的混钢塔架，塔架安装更加方便安全，且塔架的架设高度能显著增高，风力发电的效率明显提升。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种混钢塔架，包括沿高度方向由低向高依次拼接的拼装筒节段、整体筒节段和钢制筒节段，所述拼装筒节段由多个筒节组件沿高度方向相互拼接而成，所述筒节组件由多个预制构件沿圆周方向拼接而成；所述整体筒节段由多个一体式筒节沿高度方向相互连接而成；所述钢制筒节段由多个钢制筒节沿高度方向相互连接而成。将塔架底部直径尺寸大的筒节设置成沿圆周方向拼接的筒节组件，将塔架中部直径尺寸适中的筒节设置成一体式，将塔架上部直径尺寸小的筒节设置成钢制筒节，通过三种筒节结构的拼接组装形成整体的塔架，塔架组装过程更为简单安全方便，且能更简便的完成运输，不会增加运输的负担。所述预制构件顶部设有多个预埋连接件，预制构件底部设有多个预留插孔，上下相邻的预制构件的预留插孔和预埋连接件相连接。设置预埋连接件和预留插孔，在上下组装筒节组件时，直接进行插接就可以完成上下筒节组件的连接，拼接方式简单可靠。优选的，沿高度方向拼接的所述预制构件还通过第一连接件紧固连接；沿圆周方向拼接的所述预制构件通过第二连接件紧固连接。将沿圆周方向和沿高度方向拼接的预制构件间通过连接件紧固连接起来，使预制构件间连接更加可靠，塔架整体更加安全。进一步的，所述预制构件的上端部、下端部和侧端部均设有连接部件。通过设置连接部件，将相邻的预制构件连接起来，连接部件可以采用法兰等结构。优选的，所述预制构件的顶端设置吊点结构。设置吊点结构可以在拼接组装时，方便的完成吊装拼接。优选的，所述预制构件为钢筋混凝土制成。采用钢筋混凝土制作预制构件，保证塔架下部结构的稳固性，同时能将塔架基础提高，降低塔架上部在对接时的振幅。优选的，最底部的所述筒节组件下部连接有法兰盘。通过法兰盘的设置，可以很好的实现与下部基础或地面的连接，保证组装拼接的整个塔架更加牢固。所述一体式筒节顶部设有多个预埋连接件，一体式筒节底部设有多个预留插孔，上下相邻的一体式筒节的预留插孔和预埋连接件相连接。设置预埋连接件和预留插孔，在上下组装一体式筒节时，直接进行插接就可以完成上下一体式筒节的连接，拼接方式简单可靠。优选的，沿高度方向连接的所述一体式筒节还通过第三连接件紧固连接。将沿高度方向拼接的一体式筒节间通过连接件紧固连接起来，使一体式筒节间连接更加可靠，塔架整体更加安全。进一步的，所述一体式筒节的上端部和下端部均设有连接部件。通过设置连接部件，将相邻的预制构件连接起来，连接部件可以采用法兰等结构。优选的，所述一体式筒节的顶端设置吊点结构。设置吊点结构可以在拼接组装时，方便的完成吊装拼接。所述钢制筒节的上端部和下端部均设有预留连接孔，上下相邻的钢制筒节通过第四连接件穿过预留连接孔相连接。通过设置预留连接孔，在上下钢制筒节连接时，通过在预留连接孔内穿入连接件即可完成连接，连接方式简便可靠。优选的，所述钢制筒节的顶端设置吊点结构。设置吊点结构可以在拼接组装时，方便的完成吊装拼接。一种风力发电机组，包含上述的混钢塔架。本专利技术的有益效果为：本专利技术塔架下部采用钢筋混凝土筒节将整个塔架的基础提高，降低顶端对接时的振幅，从而使整个塔架能在更高的环境下施工。本专利技术塔架下部为预制构件拼接而成，且塔架整体上也是由各个筒节段拼接而成，可以在解决运输问题的前提下提高风力发电设备整体高度，提高了单位风机的发电量，也使许多原本不具备发电条件的地区具备风力发电条件，有巨大的经济效益和社会效益。本专利技术塔架下部采用钢筋混凝土筒节，取代了传统的厚钢板，超强的防腐蚀能力在提高了塔架的使用寿命的同时也降低了制造成本。附图说明图1为本专利技术塔架底部筒节组件的预制构件示意图；图2为本专利技术处于拼装筒节段中部的筒节组件示意图；图3为本专利技术下接筒节组件的一体式筒节的示意图；图4为本专利技术处于整体筒节段中部的一体式筒节示意图；图5为本专利技术处于整体筒节段顶部的一体式筒节示意图；图6为本专利技术钢制筒节的示意图；图中，1.接地法兰盘；2.接地法兰孔；3.对接法兰Ⅰ；4.对接法兰孔Ⅰ；5.筒节上端面；6.预埋钢筋；7.对接法兰Ⅱ；8.对接法兰孔Ⅱ；9.混凝土；10.纵向主筋；11.横向主筋；12.预埋吊耳；13.预制构件；14.紧固件；15.对接法兰Ⅲ；16.对接法兰孔Ⅲ；17.预留插孔；18.一体式筒节；19.预埋螺栓；20.下端法兰；21.下端法兰孔；22.钢制筒节；23.上端法兰；24.上端法兰孔；25.筒节下端面，26.筒节纵向端面。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。实施例1：如图1-图6所示，一种混钢塔架，包括沿高度方向由低向高依次拼接的拼装筒节段、整体筒节段和钢制筒节段，拼装筒节段由多个筒节组件沿高度方向相互拼接而成，筒节组件由多个预制构件沿圆周方向拼接而成；整体筒节段由多个一体式筒节沿高度方向相互连接而成；钢制筒节段由多个钢制筒节沿高度方向相互连接而成。整个塔架底部直径较大的筒节采用钢筋混凝土预制构件拼组形成拼装筒节段，拼装筒节段上部采用预制混凝土一体式筒节拼组形成整体筒节段，整体筒节段上部采用钢制筒节拼组形成钢制筒节段，拼装筒节段、整体筒节段和钢制筒节段三种筒节之间分别连接，用以保证整个塔架的安全稳固。塔架底部直径较大的筒节(尺寸或重量会超过运输允许范围)比如基础筒节采用预制构件13拼组而成。预制构件13拼组的筒节作为整个塔架基础时(如图1所示)，还需要在筒节下端面25增设接地法兰盘1，接地法兰盘1上开有两排接地法兰孔2，以便和基础连接。预制构件13的钢筋部分包括纵向主筋10、横向主筋11以及辅助钢筋，混凝土9需在特制的模具中浇筑，在浇筑过程中需要不断的振动混凝土9，使混凝土浇筑更加密实。接地法兰盘1与预制构件13中的纵向主筋10焊接。接地法兰盘1优先选用锻件，且开设两排接地法兰孔。混凝土9，为高强度混凝土，标号应不低于C60。沿圆周方向相互拼接的预制构件13通过连接件连接起来，预制构件13上端部、侧端部均设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混钢塔架，其特征是，包括沿高度方向由低向高依次拼接的拼装筒节段、整体筒节段和钢制筒节段，所述拼装筒节段由多个筒节组件沿高度方向相互拼接而成，所述筒节组件由多个预制构件沿圆周方向拼接而成；所述整体筒节段由多个一体式筒节沿高度方向相互连接而成；所述钢制筒节段由多个钢制筒节沿高度方向相互连接而成。

【技术特征摘要】
1.一种混钢塔架，其特征是，包括沿高度方向由低向高依次拼接的拼装筒节段、整体筒节段和钢制筒节段，所述拼装筒节段由多个筒节组件沿高度方向相互拼接而成，所述筒节组件由多个预制构件沿圆周方向拼接而成；所述整体筒节段由多个一体式筒节沿高度方向相互连接而成；所述钢制筒节段由多个钢制筒节沿高度方向相互连接而成。2.如权利要求1所述的混钢塔架，其特征是，所述预制构件顶部设有多个预埋连接件，预制构件底部设有多个预留插孔，上下相邻的预制构件的预留插孔和预埋连接件相连接。3.如权利要求1或2所述的混钢塔架，其特征是，沿高度方向拼接的所述预制构件还通过第一连接件紧固连接；沿圆周方向拼接的所述预制构件通过第二连接件紧固连接。4.如权利要求3所述的混钢塔架，其特征是，所述预制构件的上端部、下端部和侧端部均设有连接部件。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：米劲臣，谢春唐，徐欣亮，
申请(专利权)人：山东中车同力钢构有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37