[发明专利]塔架刚度调节装置以及具有该调节装置的风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种塔架刚度调节装置以及具有该调节装置的风力发电机。

背景技术

风力发电机的塔架是指风力发电机的主要支撑结构，一般为采用钢板卷制、焊接等形式组成的柱体或者锥体结构，其主要功能是支承风力发电机的机械部件的重力荷载，承受风轮的重力和风作用在塔架上的力，并且还要能够承受风轮引起的振动载荷，包括起动和停机的周期性振动、突风变化和塔影效应等。目前国内外多采用圆筒式塔架，为了满足塔架刚度要求，且避开风荷载或风轮转动引起的振动频率，塔架直径往往达到4米或是更大，大大增加了塔架自身重量，同时提高了加工和运输难度，增加了成本。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的为确保刚度塔架自身尺寸大，导致加工运输困难的缺陷，从而提供一种塔架刚度调节装置以及具有该调节装置的风力发电机

本发明的技术方案如下：

一种塔架刚度调节装置，其包括：

至少一个柔性调节件，所述柔性调节件具有初始拉力；所述柔性调节件沿所述塔架外部轴向设置，且其轴向两端分别与所述塔架固定连接；

以及固定部，所述固定部固定支撑所述柔性调节件，在所述柔性调节件的两端部之间设置有所述固定部，所述固定部固定连接所述塔架与所述柔性调节件。

进一步地，所述固定部包括径向固定部，所述径向固定部的两端分别与所述塔架与所述柔性调节件固定连接。

进一步地，所述固定部包括径向固定部和环向固定部，所述环向固定部环绕所述塔架外侧设置并与所述柔性调节件依次连接；所述径向固定部的一端固定连接至所述塔架，另一端与所述环向固定部或者所述柔性调节件连接。

进一步地，所述径向固定部设置于多个所述环向固定部所围合的区域内。

进一步地，每个所述环形固定部的径向内侧均设置有所述径向固定部，所述径向固定部垂直于所述塔架轴线设置于所述环形固定部与所述塔架之间。

进一步地，所述径向固定部与所述塔架轴线倾斜设置。

进一步地，所述径向固定部设置在相邻的两个所述环向固定部之间。

进一步地，所述环向固定部和所述柔性调节件均为钢索。

进一步地，所述环向固定部为围绕所述塔架径向外侧设置的圆形钢索。

进一步地，所述柔性调节件为设置在所述塔架外部并沿其轴向设置的弧形钢索。

进一步地，所述圆形钢索和所述弧形钢索均设置有多个，且靠近所述弧形钢索中部的所述圆形钢索的内径大于远离所述弧形钢索中部的圆形钢索的内径。

进一步地，所述径向固定部为围绕所述塔架对称分布的多个刚性支撑件。

进一步地，所述刚性支撑件为钢管。

进一步地，所述钢管与所述塔架焊接固定，或者所述钢管与所述塔架通过螺栓固定，或者所述钢管与所述塔架铆接固定。

一种风力发电机，其包括：

叶轮；

发电部，所述发电部与所述叶轮连接，并将所述叶轮的机械能转换为电能；

塔架，所述塔架固定支撑所述叶轮；

所述塔架外侧设置有至少一个上述任意一项所述的塔架刚度调节装置。

进一步地，所述刚度调节装置设置有一组，一组所述刚度调节装置设置于塔架顶部与底部之间。

进一步地，所述刚度调节装置设置有多组，多组所述刚度调节装置分别沿所述塔架外侧轴向依次设置于塔架的顶部与底部之间。

进一步地，在所述塔架中部和/或上部和/或下部设置有所述刚度调节装置。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的风力发电机，通过在塔架筒壁外周沿轴向和径向布置具有初始应力的拉索，通过调节拉索的布置方法和初始应力，来改变塔架刚度，从而灵活改变塔架的自振频率，能够使塔架有效避开风荷载或风轮转动引起的振动频率，增大了塔架的适用高度和适用性，同时也增大了塔架刚度，减小了塔架直径，降低了用钢量，减少了加工和运输难度，从而降低发电成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一种实施方式的风力发电机的主视图；

图2为图1所示的固定部的俯视图。

图3为本发明的第二种实施方式的风力发电机的主视图；