[實用新型]桁架式風力發電機塔架及具有該塔架的風力發電機組

有效

• 申請號: 201320468641.0
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203394685U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 廖恩榮;許瑞
• 申請（專利權）人: 南京颶能電控自動化設備制造有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D11/04
• 代理公司: 北京修典盛世知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11424
• 代理人: 楊方成;劉立義

技術領域

本實用新型涉及風力發電領域，更具體地說，涉及一種用于風力發電機組的桁架式塔架及具有該塔架的風力發電機組。

背景技術

風能是一種資源豐富、清潔無污染的可再生能源，風力發電成為近年來世界上增長最快的能源，風力發電產業也成為一項前景廣闊的新興產業。塔架作為風力發電機組的重要部件，除了要支撐風力機的重量，還要承受吹響風力機和塔架的風壓，以及風力發電機中的動載荷，其設計水平直接影響風力發電機的工作性能和可靠性。

塔架的基本形式有圓筒式塔架和桁架式塔架兩大類：圓筒式塔架因為其美觀大方的外觀，封閉的塔體結構，維護工作安全可靠在當前風力發電機組中大量使用。近年來隨著風力發電機組容量的增加，塔架體積也隨之增大，進而增加了圓筒式塔架的運輸難度和運輸成本。桁架式塔架在早期風力發電機組中使用較多，相對于圓筒式塔架，桁架式塔架制造簡單，成本低，運輸方便，其主要的缺點是塔架過于敞開，維護人員上下塔架不安全，電氣設備無處安放。如若解決了這些問題，桁架式塔架便可明顯的展現出其優勢。

桁架式塔架在早期的小型風力發電機組中大量使用，當時的風力機功率較小，所有的電氣部件都在機艙內，通過電纜連接到地面上的變電站進行集中處理。隨著風力發電技術的不斷發展，商業化陸地風電機組的單機容量已經增加至2～3MW，其電氣設備越來越多，簡單的桁架式塔架結構不能提供足夠的封閉空間來放置這些電氣設備，因此，產生了圓筒型塔架并且越來越多的得到應用。

通過嚴格計算對圓筒型塔架和桁架式塔架的用鋼量、動力學性能，穩定性和疲勞壽命進行比較，結果如下：1）桁架式塔架的用鋼量小于圓筒型塔架，且隨著塔架高度的增加，兩類塔架用鋼量的差值越來越大；2）單從力學角度，由于桁架結構占地面積比圓筒塔架大很多，所以無論是壓強還是力和動量的傳遞方面，都要好很多；3）剛度比較：桁架式塔架的頂端位移小于圓筒型塔架，隨著塔架高度的增加，兩類塔架最大位移的差值逐漸減小。

因此，需要克服已有的兩種塔架的不足，特別是改進桁架式塔架以更好地發揮其優勢。

實用新型內容

桁架式塔架制造簡單，成本低，運輸方便，但桁架式塔架結構過于敞開，維護人員上下塔架不安全，控制設備無處安放。如若解決了這些問題，桁架式塔架便可明顯的展現出其優勢，因此，本實用新型的目的在于，提供一種帶有封閉式設備房和安全爬梯的桁架式塔架結構，以及具有該桁架式塔架結構的風力發電機組。

為達上述目的，本實用新型的實施方式提供了一種桁架式風力發電機塔架，該塔架包括桁架式的塔架主體，該塔架主體由多個立柱、多層橫向腹桿和多個斜向腹桿構成，并且在所述塔架主體的頂端設置有機艙，其特征在于，所述塔架還包括：

設備房，其設置于所述塔架主體的第一層或第二層橫向腹桿構成的平臺上，用于放置電氣設備；以及

安全爬梯，其貫穿于所述塔架主體的內部，并設置于所述設備房的頂部與所述機艙之間。

進一步地，所述設備房的房頂設有吊裝裝置，所述設備房的底面設置有設備進出口，所述吊裝裝置與所述設備進出口的位置在豎直方向上相對應。

進一步地，所述設備房的下方設有樓梯，所述設備房的外側和塔架主體外圍之間設置有行走通道，在一側行走通道上設置有安全進出口，作為所述樓梯的終點。

進一步地，所述塔架還包括：

線纜橋架，其連接于所述設備房的頂部和所述機艙之間，用于敷設線纜。

進一步地，在至少一層橫向腹桿構成的平臺上設置有休息平臺。

進一步地，所述立柱包括通過法蘭結構依次連接的多個子立柱；

位于相鄰兩層橫向腹桿之間同一側面的斜向腹桿為通過節點板交叉鏈接的兩根角鋼，所述角鋼的端部與所述橫向腹桿的端部連接到所述立柱上安裝的連接機構。

進一步地，所述子立柱的法蘭結構與所述子立柱鄰接處外周設置有多個加強筋。

進一步地，所述子立柱的法蘭結構內周焊接多個L形加強筋，用于在通過所述法蘭結構連接所述子立柱時緊固插入對方子立柱，所述子立柱內部還灌注有混凝土。

優選地，所述連接機構為具有兩塊節點板、多片板狀加強筋和多根環狀拉筋焊接成的一體結構，所述板狀加強筋間隔均勻地焊接在兩塊所述節點板內側，所述環狀拉筋間隔均勻地焊接在外側并套在所述立柱上，每塊節點板上設置有用于安裝所述橫向腹桿或所述斜向腹桿的端部的螺栓孔。

為達上述目的，本實用新型的一個實施方式還提供了一種風力發電機組，所述風力發電機組包括上述的任意一項所述的桁架式風力發電機塔架。