一种海上风电塔筒升降固定结构及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种海上风电塔筒升降固定结构及其安装方法，涉及海上风电塔技术领域。包括上塔筒和下塔筒，所述上塔筒底端连接有弹性滑动卡接机构，所述下塔筒内部设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构的顶端与所述弹性滑动卡接机构相连接，所述下塔筒顶端设置有固定卡槽，所述固定卡槽与所述弹性滑动卡接机构相适配。本发明专利技术公开的一种海上风电塔筒升降固定结构可以通过控制蜗轮蜗杆结构转动方向以达到上塔筒和下塔筒相对升降的作用，装置运作简单，安装方便，有利于塔筒升降以及起到对上部塔筒结构的固定作用，方便前期风电机组的运输与后期的退役工作。与后期的退役工作。与后期的退役工作。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电塔筒升降固定结构及其安装方法


[0001]本专利技术涉及海上风电塔
，具体涉及一种海上风电塔筒升降固定结构及其安装方法。

技术介绍

[0002]近年来，海上风电领域发展迅速，作为可再生能源发展的重要领域之一，海上风电将成为推动风电技术进步、促进能源结构调整的重要发展方向。
[0003]随着海上风电建设逐步进入深远海区，自然环境条件变得更加恶劣，施工时间也变得更加有限。在有限的施工时间内以提高施工效率方面，采用在岸边进行整体式安装，然后托运至指定海域进行作业的方式应运而生。
[0004]然而，随着对电能需求的增加，多兆瓦级别的风机发展速度越来越来快，导致塔筒高度也不断增加，这使得托运工作以及后期维护和修理面对着巨大的困难。由于塔筒高度的增加，施工人员需要使用更大型的起重设备和安装船来完成塔筒的组装。这不仅增加了施工成本，还增加了施工过程中的风险。此外，海上施工环境的不稳定性和恶劣天气条件也会对施工造成一定的影响，进一步增加了施工难度。
[0005]相对于一整段塔筒，两段式塔筒结构形成的风电套筒更容易运输，但是在面对风、浪等外部环境荷载冲击下，两段式结构的风电机组整体也会缺少稳定性。
[0006]因此，有必要提供一种可降低安装及运输难度且风电机组稳定性好的海上风电塔筒升降固定结构及其安装方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术主要目的在于提供一种海上风电塔筒升降固定结构及其安装方法，以解决现有技术存在的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案：
[0009]一种海上风电塔筒升降固定结构，包括上塔筒和下塔筒，所述上塔筒底端连接有弹性滑动卡接机构，所述下塔筒内部设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构的顶端与所述弹性滑动卡接机构相连接，所述下塔筒顶端设置有固定卡槽，所述固定卡槽与所述弹性滑动卡接机构相适配。
[0010]进一步的，所述升降驱动机构包括蜗轮蜗杆机构、齿轮固定杆、固定盘和螺杆柱，所述蜗轮蜗杆机构连接于所述下塔筒底端，所述蜗轮蜗杆机构连接有电机，所述齿轮固定杆旋转连接于所述下塔筒底端，且所述齿轮固定杆与所述蜗轮蜗杆机构相连接，所述齿轮固定杆远离所述蜗轮蜗杆机构的一端设置有传动齿轮组，所述固定盘连接于所述下塔筒内部，所述固定盘上设置有动齿轮螺母，所述螺杆柱一端与所述弹性滑动卡接机构底端旋转连接，且所述螺杆柱与所述动齿轮螺母螺纹连接，所述传动齿轮组与所述动齿轮螺母传动连接。
[0011]进一步的，所述齿轮固定杆的底端设置有第一凸起，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮上
设置有与所述第一凸起相适配的第一连接槽，所述第一凸起与所述第一连接槽相连接；所述齿轮固定杆的顶端设置有第二凸起，所述传动齿轮组的齿轮上设置有与所述第二凸起相适配的第二连接槽，所述第二凸起与所述第二连接槽相连接。
[0012]进一步的，所述弹性滑动卡接机构包括卡接盘、卷轴器和弹性卡接结构，所述卷轴器安装于所述卡接盘中心位置，所述弹性卡接结构一端与所述卷轴器相连接，另一端贯穿所述卡接盘。
[0013]进一步的，所述弹性卡接结构包括外钢板框、内钢板框、弹性垫块、弹簧和滑轮，所述外钢板框连接于所述卡接盘上，所述内钢板框可滑动连接于所述外钢板框上，所述弹性垫块连接于所述外钢板框内部底端，所述滑轮旋转连接于所述内钢板框远离所述弹性垫块的一端，所述内钢板框内部靠近所述滑轮的一端设置有内板，所述弹簧一端与所述弹性垫块相连接，另一端与所述内板相连接，所述卷轴器的自由端与所述内钢板框相连接。
[0014]进一步的，相邻的两个所述外钢板框之间通过连接板固定。
[0015]进一步的，所述内钢板框远离所述滑轮的一端设置有限位板。
[0016]进一步的，所述下塔筒内部顶端设置有第一强磁铁，所述弹性滑动卡接机构的顶端设置有与所述第一强磁铁相适配的第二强磁铁。
[0017]一种海上风电塔筒升降固定结构的安装方法，包括以下步骤：
[0018]S1：通过电机运作带动蜗轮蜗杆机构运作，蜗轮蜗杆机构带动齿轮固定杆和传动齿轮组转动，传动齿轮组通过传动连接带动动齿轮螺母转动；
[0019]S2：动齿轮螺母只进行转动而不进行上下的运动，所以当动齿轮螺母转动时，螺杆柱就会上下运动，进而带动上塔筒升降；
[0020]S3：当上塔筒上升时，弹性滑动卡接机构会根据向上运动时下塔筒的内部结构而收缩，而使弹性卡接结构中的滑轮压缩弹簧，滑轮滑动上升，使上塔筒以均匀线性上升；
[0021]S4：当上塔筒上升到一定高度后，弹性卡接结构会因滑入到固定卡槽中而使弹簧回弹，使弹性卡接结构卡到固定卡槽中，第一强磁铁与第二强磁铁吸引固定；
[0022]S5：当上塔筒需要下降时，打开卷轴器开关使其运作，驱动弹性卡接结构从固定卡槽中脱离，再使蜗轮蜗杆机构驱动上塔筒下降。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]升降驱动机构利用蜗轮蜗杆机构与齿轮固定杆和传动齿轮组之间的传动连接使动齿轮螺母上的螺母转动，利用螺母和螺杆柱螺纹连接的方式实现螺杆柱的上下运动，来达到塔筒升降的效果，方便前期运输与后期安装，减少产生不必要的风险与工程安装费用；当塔筒上升到一定高度后，所用来升降的螺杆柱可用于上部塔筒结构的支撑作用，提高两段式海上风电塔筒的稳定性；
[0025]设置上塔筒和下塔筒两段式结构，配合弹性滑动卡接机构，装置运作简单，安装方便，有利于塔筒升降以及起到对上部塔筒结构的固定作用，方便前期风电机组的运输与后期的退役工作。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一种海上风电塔筒升降固定结构的剖视图。
[0027]图2为本专利技术中升降驱动机构的部分爆炸示意图。
[0028]图3为本专利技术中传动齿轮组与动齿轮螺母的传动示意图。
[0029]图4为本专利技术中弹性滑动卡接机构的整体示意图。
[0030]图5为本专利技术中弹性滑动卡接机构的内部示意图。
[0031]图6为本专利技术中弹性卡接结构的示意图。
[0032]图7为本专利技术中蜗轮蜗杆机构的示意图。
[0033]图8为本专利技术中齿轮固定杆的示意图。
[0034]其中，1
‑
上塔筒；2
‑
下塔筒；21
‑
固定卡槽；3
‑
弹性滑动卡接机构；31
‑
卡接盘；32
‑
卷轴器；33
‑
弹性卡接结构；331
‑
外钢板框；332
‑
内钢板框；333
‑
弹性垫块；334
‑
弹簧；335
‑
滑轮；336
‑
内板；4
‑
升降驱动机构；41
‑
蜗轮蜗杆机构；411
‑
蜗轮；412
‑
蜗杆；42
‑
齿轮固定杆；421
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电塔筒升降固定结构，其特征在于，包括上塔筒和下塔筒，所述上塔筒底端连接有弹性滑动卡接机构，所述下塔筒内部设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构的顶端与所述弹性滑动卡接机构相连接，所述下塔筒顶端设置有固定卡槽，所述固定卡槽与所述弹性滑动卡接机构相适配。2.如权利要求1所述的一种海上风电塔筒升降固定结构，其特征在于，所述升降驱动机构包括蜗轮蜗杆机构、齿轮固定杆、固定盘和螺杆柱，所述蜗轮蜗杆机构连接于所述下塔筒底端，所述蜗轮蜗杆机构连接有电机，所述齿轮固定杆旋转连接于所述下塔筒底端，且所述齿轮固定杆与所述蜗轮蜗杆机构相连接，所述齿轮固定杆远离所述蜗轮蜗杆机构的一端设置有传动齿轮组，所述固定盘连接于所述下塔筒内部，所述固定盘上设置有动齿轮螺母，所述螺杆柱一端与所述弹性滑动卡接机构底端旋转连接，且所述螺杆柱与所述动齿轮螺母螺纹连接，所述传动齿轮组与所述动齿轮螺母传动连接。3.如权利要求2所述的一种海上风电塔筒升降固定结构，其特征在于，所述齿轮固定杆的底端设置有第一凸起，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮上设置有与所述第一凸起相适配的第一连接槽，所述第一凸起与所述第一连接槽相连接；所述齿轮固定杆的顶端设置有第二凸起，所述传动齿轮组的齿轮上设置有与所述第二凸起相适配的第二连接槽，所述第二凸起与所述第二连接槽相连接。4.如权利要求2所述的一种海上风电塔筒升降固定结构，其特征在于，所述弹性滑动卡接机构包括卡接盘、卷轴器和弹性卡接结构，所述卷轴器安装于所述卡接盘中心位置，所述弹性卡接结构一端与所述卷轴器相连接，另一端贯穿所述卡接盘。5.如权利要求4所述的一种海上风电塔筒升降固定结构，其特征在于，所述弹性卡接结构包括外钢板框、内钢板框、弹性垫块、弹簧和滑轮，所述外钢板框连...

【专利技术属性】
技术研发人员：程星磊，历成健，王丕光，汪明元，鹿群，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：