[發明專利]一種風電機組混凝土塔筒預應力鋼絞線端部保護裝置

在審

• 申請號: 202110777713.9
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113417807A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 黃小剛;任為;王宇航;周緒紅
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;F03D80/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種風電機組混凝土塔筒預應力鋼絞線端部保護裝置，各混凝土塔筒縱向疊合設置，且預應力鋼絞線縱向貫穿于各混凝土塔筒，完成各混凝土塔筒的連接固定，所述保護裝置設置于混凝土塔筒的頂端，所述預應力鋼絞線貫穿于所述保護裝置，且所述鋼絞線的端部與所述保護裝置的頂端相連，且所述保護裝置的頂端與底端之間設置彈性伸縮機構。通過保護裝置的彈性變形，降低鋼絞線的變形量，延緩預應力的增加，保護塔筒不會因為預應力增加過快而過早壓潰，提升了塔筒的整體安全性。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，尤其涉及一種風電機組混凝土塔筒預應力鋼絞線端部保護裝置。

背景技術

環境污染和資源短缺一直以來都是亟待解決的全球性問題，風電能源作為一種清潔能源受到越來越多的重視。為了獲得穩定的發電量，風電機組通過支撐結構架設在高空中。近年來，風電結構的單機容量、輪轂高度和風輪直徑都在逐步提升，傳統的圓錐形鋼塔支撐結構因承載能力受限，越來越難以滿足風電結構大型化發展的趨勢。

混凝土每立方造價不到鋼材每噸的十分之一，混凝土的引入將降低支撐結構的用鋼量，有利于突破風電結構因成本等問題造成的適用局限。為了降低運輸尺寸和吊裝重量，混凝土塔筒通常需要采取工廠分片預制、現場整體拼裝的方式?，F場拼裝時，通常使用預應力鋼絞線對各分段進行連接，并為混凝土塔筒提供主要的抗傾覆力矩。

但當塔筒遭受極端外荷載作用時，預應力鋼絞線提供的抗傾覆力矩不足以抵抗混凝土塔筒分段之間的脫開，此時預應力筋鋼絞線會隨著分段之間接縫脫開程度的增大而拉長，并導致預應力的增加。若預應力增加過快，會使混凝土塔筒截面受壓側壓應力迅速增大從而導致了塔筒的壓潰。

發明內容

本發明的目的在于，為克服現有技術缺陷，提供了一種風電機組混凝土塔筒預應力鋼絞線端部保護裝置，通過保護裝置的彈性變形，降低鋼絞線的變形量，延緩預應力的增加，保護塔筒不會因為預應力增加過快而過早壓潰。

本發明目的通過下述技術方案來實現：

一種風電機組混凝土塔筒預應力鋼絞線端部保護裝置，各混凝土塔筒縱向疊合設置，且預應力鋼絞線縱向貫穿于各混凝土塔筒，完成各混凝土塔筒的連接固定，所述保護裝置設置于混凝土塔筒的頂端，所述預應力鋼絞線貫穿于所述保護裝置，且所述鋼絞線的端部與所述保護裝置的頂端連接固定，且所述保護裝置的頂端與底端之間設置彈性伸縮機構。

根據一個優選的實施方式，所述保護裝置包括：第一限位件、第二限位件、彈性墊圈和錨具，所述第一限位件設置于第二限位件上方，所述第二限位件設置于混凝土塔筒的頂端，且所述第一限位件和第二限位件之間設有若干彈性墊圈，所述預應力鋼絞線貫穿于第二限位件、彈性墊圈和第一限位件，并與設置于所述第一限位件的頂部的錨具剛性連接。

根據一個優選的實施方式，所述第二限位件與所述混凝土塔筒之間設有墊板。

根據一個優選的實施方式，所述墊板的表面面積大于第二限位件底面面積。

根據一個優選的實施方式，所述彈性墊圈為碟形墊圈。

根據一個優選的實施方式，所述第一限位件為上連接鋼套筒，所述第二限位件為下連接鋼套筒，所述上連接鋼套筒和下連接鋼套筒為設有開口的槽體結構，且上連接鋼套筒和下連接鋼套筒的槽體開口相向設置；所述彈性墊圈疊放于上連接鋼套筒和下連接鋼套筒的槽體結構之間。

根據一個優選的實施方式，所述上連接鋼套筒和下連接鋼套筒間設有間隙，且所述間隙的距離等于設置于所述上連接鋼套筒和下連接鋼套筒間彈性墊圈的預設最大彈性變形量D。

根據一個優選的實施方式，所述預設最大彈性變形量D為：