[实用新型]一种用于风电机组混合塔架的预制混凝土塔段

说明书

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种用于风电机组混合塔架的预制混凝土塔段，目的是克服传统预制混凝土塔段抗剪、抗扭安全冗余度不够的问题，寻找一种拼装可靠、吊装高效的预制混凝土塔段，以提高低风速地区风电机组发电量。其特征在于：它整体为锥台形，包括顶层环段、中间层环段和底层环段；顶层环段的上端与上部塔段的底法兰固定连接，下端与中间层环段的上端固定连接；中间层环段共有多个，沿竖直方向依次设置；中间层环段的下端与底层环段的上端固定连接；底层环段的下端与基础凸台固定连接。本实用新型可以克服传统预制混凝土塔段抗剪、抗扭安全冗余度不够的问题，可以广泛应用于风电机组混合塔架。

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种用于风电机组混合塔架的预制混凝土塔段。

背景技术

十余年来风力发电在全球方兴未艾，成为绿色能源开发和利用的最主要形式。当前，我国三北高风速区普遍存在远离电网受用端、难并网、难消纳等问题，弃风较为严重，这就造成中东部和南部低风速区成为风电场重点开发区域。通常，除了通过增大风轮直径提高发电量外，提升塔架高度成为该区域提高发电量的重要解决方案，据我国中部某风场测算，轮毂高度由80米提高到120米，年发电量可增加33％，同时增加高度可以降低湍流对风机影响，进而减小疲劳载荷保证设计使用寿命。

传统的风电机组钢塔架高80米左右，当高度超过100米，钢塔架成本呈非线性增长，且钢塔架频率与风轮的转动频率易发生交叉，而混合塔架则可有效避开钢塔架的上述缺点，同时具有分片预制、运输方便、吊装方便、阻尼性能优良等优点。对于混合塔架，混凝土塔段承受非常大的弯矩、剪力和扭矩，传统混凝土塔段主要通过预应力钢绞线张拉来保证弯矩效应不致混凝土拼装段出现拉应力，而剪力和扭矩则主要通过摩擦力来提供，这明显存在安全冗余度不够问题，因此，寻找一种拼装可靠、吊装高效的预制混凝土塔段对风电机组混合塔架的设计具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服传统预制混凝土塔段抗剪、抗扭安全冗余度不够的问题，寻找一种拼装可靠、吊装高效的预制混凝土塔段，以提高低风速地区风电机组发电量。

本实用新型是这样实现的：

一种用于风电机组混合塔架的预制混凝土塔段，整体为锥台形，包括顶层环段、中间层环段和底层环段；顶层环段的上端与上部塔段的底法兰固定连接，下端与中间层环段的上端固定连接；中间层环段共有多个，沿竖直方向依次设置；中间层环段的下端与底层环段的上端固定连接；底层环段的下端与基础凸台固定连接。

如上所述的顶层环段整体为中空的锥台形，主体部分为一整体环段；顶层环段沿侧壁高度方向均布有多个钢绞线孔道，用于穿过钢绞线进行穿束；顶层环段底面沿直径方向对称设有两个个相同的抗剪键槽。

如上所述的中间层环段整体为中空的锥台性，由两个相同的中间层段半圆环片组成，两个中间层段半圆环片相对设置；中间层环段沿侧壁高度方向均布有多个钢绞线孔道，与顶层环段的多个钢绞线孔道相对应，用于穿过钢绞线进行穿束；中间层环段上端沿直径方向对称设置有两个相同的抗剪键；中间层环段下端沿直径方向对称设置有两个相同的抗剪键槽。

如上所述的中间层环段两个抗剪键的水平连线与中间层环段两个抗剪键槽的水平连线相垂直。

如上所述的底层环段整体为中空的锥台形，由两个相同的底层环段半圆环片组成，两个底层环段半圆环片相对设置；底层环段沿侧壁高度方向均布有多个钢绞线孔道，与中间层环段的多个钢绞线孔道相对应，用于穿过钢绞线进行穿束；底层环段上端沿直径方向对称设置有两个相同的抗剪键。

如上所述的两个中间层段半圆环片连接时，壁厚方向的两侧边粘贴橡胶垫片，并通过柔性弧线螺栓水平连接，在竖向缝内注入胶凝材料。

如上所述的两个底层环段半圆环片连接时，壁厚方向的两侧边粘贴橡胶垫片，并通过柔性弧线螺栓水平连接，在竖向缝内注入胶凝材料。