[实用新型]风电机组复合结构塔架

说明书

本实用新型公开了一种风电机组复合结构塔架，包括若干相互连接的钢质塔筒节，所述钢质塔筒节固定安装于混凝土塔座上，该混凝土塔座内埋设有若干根锚定拉筋；每根锚定拉筋的下端延伸至塔架基础内，锚定拉筋的上端依次穿过对应的塔筒连接法兰、楔形垫圈和球面垫圈与锚定螺母相旋接，所述球面垫圈以球面支承于楔形垫圈上；所述埋设于混凝土塔座的锚定拉筋上从里向外依次套设有拉筋内护套和拉筋外护套，在拉筋内护套和拉筋外护套之间设有石蜡填充层。所述混凝土塔座呈圆台筒状结构。所述拉筋内护套为热缩管，拉筋外护套为PVC套管，所述石腊填充层由石蜡填充而成。该复合结构塔架基部稳定牢固、整体刚度好和抗振动能力强。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种具有混凝土塔基以及安装其上钢质塔筒的复合式塔架结构。

背景技术

随着风能发电技术的广泛应用和快速发展，风力发电机组的单机容量从小型化向兆瓦级发展，相应的塔架高度也变得越来越高。风电塔架的增高可以有效地克服风剪切的不利影响，提高风机轮毂高度的平均风速，从而提高发电量，使得风机投资效率增加；故而兆瓦级风力发电机组的塔架高度大都接近百米，甚至达到160米。

塔架高度的增加会导致刚度降低，系统频率减小，随之而来的是塔架的振动问题会越显突出。在风电机组运行时，机舱和塔架会出现较为严重的振动，并且风速增大塔架的振动会愈加严重；长期的振动会对风力发电机组的运行产生诸多不利影响，诸如配合精度下降，传动部件磨损增大，更为严重的是在长期振动的诱因下，很容易在塔架焊接缝位置因为应力集中产生裂纹，筒体法兰等结构件之间的紧固螺栓也会在反复振动作用下出现松动；这种振动还会严重影响发电机组运行的稳定性和可靠性，甚至出现机组及塔架的倒塌。

风电塔架根部是整个塔架受力最为恶劣的部位，承受着最大的摆动力矩，往往风电塔架的撕裂折断大都发生在塔架根部；塔架的振动所引起的交变应力也集中反映在塔架根部。塔架的基础部位也是整个塔架体与大地相接触的部位，往往处于潮湿、腐蚀性等不利环境中，最容易受到腐蚀破坏。因此塔架基础部位不仅受力状况十分不利，而且又处于较为恶劣的环境中，对塔架安全、可靠运行具有非常直接影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风电机组复合结构塔架，不仅具有较好的整体刚度和抗振动能力，而且基部稳定牢固，使用寿命长。

为了解决上述技术问题，本实用新型的风电机组复合结构塔架，包括若干相互连接的钢质塔筒节，所述钢质塔筒节固定安装于混凝土塔座上，该混凝土塔座内埋设有若干根锚定拉筋；每根锚定拉筋的下端延伸至塔架基础内，锚定拉筋的上端依次穿过对应的塔筒连接法兰、楔形垫圈和球面垫圈与锚定螺母相旋接，所述球面垫圈以球面支承于楔形垫圈上；所述埋设于混凝土塔座的锚定拉筋上从里向外依次套设有拉筋内护套和拉筋外护套，在拉筋内护套和拉筋外护套之间设有石蜡填充层。

在上述结构中，由于相互连接的钢质塔筒节是固定安装于混凝土塔座上的，从而构成了复合结构风电机组塔架，采用混凝土塔座大大增强了塔架基部的稳定性和牢固度，提高了塔架的整体刚度，使得塔架整体重心降低、系统频率增大，避免出现共振现象，增强塔架的抗振能力；以混凝土塔座为塔架基础，能有效地增强塔基的耐潮湿、抗腐蚀能力，提高塔架基部连接强度和刚度，提高塔架的运行寿命。又由于在混凝土塔座内埋设有锚定拉筋，该锚定拉筋上端依次穿过塔筒连接法兰、楔形垫圈和球面垫圈与锚定螺母相旋接，采用贯穿混凝塔座的锚定拉筋，能大大提高锚定拉筋的预张力，有效增强锚定拉筋对钢质塔筒节的固定牢度；采用球面结合的楔形垫圈和球面垫圈结构，使得锚定拉筋对塔筒连接法兰的锚定作用力均衡稳定，锚定作用牢固，受力均匀。还由于在锚定拉筋上依次设置有拉筋内护套、石蜡填充层和拉筋外护套，形成有效的防护结构，由于锚定拉筋最为主要的损坏原因是腐蚀，而该结构增强了锚定拉筋的耐腐蚀、耐老化性能，提高锚定拉筋的耐久性和耐候性，使锚定拉筋对钢质塔筒形成牢固持续的锚定作用力；锚定拉筋虽然具有较大的拉力，但其刚度较小，锚定拉筋会受钢质塔筒振动的影响而产生振动，而本结构中的保护层和石蜡填充层能有效增强阻尼降低振动，具有减振、控振的效果，降低塔架及其锚定拉筋的有害振动。