桁架式風力發(fā)電機塔架及具有該塔架的風力發(fā)電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種桁架式風力發(fā)電機塔架及具有該塔架的風力發(fā)電機組，該塔架包括桁架式的塔架主體，塔架主體的頂端設置有機艙，該塔架還包括用于放置電氣設備的設備房以及安全爬梯，貫穿于該塔架主體的內(nèi)部，并設置于設備房的頂部與機艙之間。本實用新型的桁架式塔架結(jié)構(gòu)，除了節(jié)省材料成本和力學性能優(yōu)點以外，更重要的是能夠大大節(jié)省運輸成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)安裝，塔架可在地面進行分段安裝，然后進行吊裝，桁架式塔架吊裝更加方便，減少了使用特種設備的要求。該桁架式風力發(fā)電機塔架具有設備房，有利于安放電氣設備，還具有安全爬梯，有利于維護人員安全地上下塔架。
【專利說明】桁架式風力發(fā)電機塔架及具有該塔架的風力發(fā)電機組
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及風力發(fā)電領域，更具體地說，涉及一種用于風力發(fā)電機組的桁架式塔架及具有該塔架的風力發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]風能是一種資源豐富、清潔無污染的可再生能源，風力發(fā)電成為近年來世界上增長最快的能源，風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)也成為一項前景廣闊的新興產(chǎn)業(yè)。塔架作為風力發(fā)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(fā)電機中的動載荷，其設計水平直接影響風力發(fā)電機的工作性能和可靠性。
[0003]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(jié)構(gòu)，維護工作安全可靠在當前風力發(fā)電機組中大量使用。近年來隨著風力發(fā)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(fā)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(xiàn)出其優(yōu)勢。
[0004]桁架式塔架在早期的小型風力發(fā)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(nèi)，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(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，商業(yè)化陸地風電機組的單機容量已經(jīng)增加至2?3MW，其電氣設備越來越多，簡單的桁架式塔架結(jié)構(gòu)不能提供足夠的封閉空間來放置這些電氣設備，因此，產(chǎn)生了圓筒型塔架并且越來越多的得到應用。
[0005]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(wěn)定性和疲勞壽命進行比較，結(jié)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力口，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(jié)構(gòu)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。
[0006]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(fā)揮其優(yōu)勢。
實用新型內(nèi)容
[0007]祐1架式塔架制造簡單,成本低,運輸方便,但祐1架式塔架結(jié)構(gòu)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(xiàn)出其優(yōu)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(jié)構(gòu)，以及具有該桁架式塔架結(jié)構(gòu)的風力發(fā)電機組。
[0008]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(fā)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(gòu)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:[0009]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(gòu)成的平臺上，用于放置電氣設備；以及
[0010]安全爬梯，其貫穿于所述塔架主體的內(nèi)部，并設置于所述設備房的頂部與所述機艙之間。
[0011]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。
[0012]進一步地，所述設備房的下方設有樓梯，所述設備房的外側(cè)和塔架主體外圍之間設置有行走通道，在一側(cè)行走通道上設置有安全進出口，作為所述樓梯的終點。
[0013]進一步地，所述塔架還包括:
[0014]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。
[0015]進一步地，在至少一層橫向腹桿構(gòu)成的平臺上設置有休息平臺。
[0016]進一步地，所述立柱包括通過法蘭結(jié)構(gòu)依次連接的多個子立柱；
[0017]位于相鄰兩層橫向腹桿之間同一側(cè)面的斜向腹桿為通過節(jié)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(gòu)。
[0018]進一步地，所述子立柱的法蘭結(jié)構(gòu)與所述子立柱鄰接處外周設置有多個加強筋。
[0019]進一步地，所述子立柱的法蘭結(jié)構(gòu)內(nèi)周焊接多個L形加強筋，用于在通過所述法蘭結(jié)構(gòu)連接所述子立柱時緊固插入對方子立柱，所述子立柱內(nèi)部還灌注有混凝土。
[0020]優(yōu)選地，所述連接機構(gòu)為具有兩塊節(jié)點板、多片板狀加強筋和多根環(huán)狀拉筋焊接成的一體結(jié)構(gòu)，所述板狀加強筋間隔均勻地焊接在兩塊所述節(jié)點板內(nèi)側(cè)，所述環(huán)狀拉筋間隔均勻地焊接在外側(cè)并套在所述立柱上，每塊節(jié)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。
[0021]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(fā)電機組，所述風力發(fā)電機組包括上述的任意一項所述的桁架式風力發(fā)電機塔架。
[0022]上述技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0023]本實用新型的實施方式所述的桁架式塔架結(jié)構(gòu)，除了節(jié)省材料成本和力學性能良好的優(yōu)點以外，更重要的是能夠大大節(jié)省運輸成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)安裝，塔架可在地面進行分段安裝，然后進行吊裝，桁架式塔架吊裝更加方便，減少了使用特種設備的要求。
[0024]本實用新型的實施方式所述的桁架式塔架結(jié)構(gòu)，可將相變設備等放入設備房，節(jié)省了與圓筒式塔架配套的相變基礎，降低了基礎成本。
[0025]本實用新型的實施方式的桁架式風力發(fā)電機塔架具有設備房，有利于安放發(fā)電設備，同時還具有安全爬梯，有利于維護人員安全地上下塔架。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架設備房頂部及底部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3a是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架設備房底部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3b是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架設備房底部橫梁結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架設備房平臺入口示意圖；[0031]圖5是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6a_圖6d是本實用新型的多個實施方式的桁架式塔架的立面形式示意圖；
[0033]圖7是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架子立柱的法蘭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖8是本實用新型的一個實施方式的桁架式塔架子立柱的法蘭加強結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖9a_圖9d是本實用新型的多個實施方式的桁架式塔架的腹桿模式的示意圖；
[0036]圖1Oa-圖1Od是本實用新型的多個實施方式依據(jù)圖1的桁架式塔架的立柱和腹桿連接節(jié)點放大示意圖；
[0037]圖11是本實用新型實施方式的一個實施方式中橫向腹桿采用工字鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]附圖標號:
[0039]
101、斜向腹桿；302b、設備房內(nèi)承重梁
102、立柱;401、安全樓梯口;
103、立柱法蘭結(jié)構(gòu)；501、節(jié)點板;
104、節(jié)點連接構(gòu)件；502、橫向腹桿；
105、節(jié)點連接構(gòu)件;503、水平支桿；
106、節(jié)點連接構(gòu)件；504、斜向腹桿
107、節(jié)點連接構(gòu)件;701、法蘭加強筋；
108、設備房；801、立柱內(nèi)部L形加強筋；
109、樓梯；1001、翼板；
110、線纜橋架；1002、板狀加強筋；
111、安全爬梯;1003、環(huán)狀拉筋；
112、休息平臺；1004、連接工字鋼的翼板；
113、橫向腹桿1101、橫向工字鋼腹桿；
114、行走通道1102、連接板;
201、吊裝裝置；1103、適用于連接工字鋼的節(jié)點連
301、設備進出口；接構(gòu)件；
302、設備房承重梁；1104、連接板。
302a、設備房橫向腹桿承重梁
【具體實施方式】
[0040]為使實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。
[0041]圖1是本實用新型實施方式的桁架式塔架的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該桁架式風力發(fā)電機塔架100包括桁架式的塔架主體，該塔架主體由多個立柱102、多個橫向腹桿113和多個斜向腹桿504組構(gòu)成，塔架主體的頂端設置有機艙，塔架100還包括設備房108，設置于塔架主體的第一層或第二層橫向腹桿113構(gòu)成的平臺上，用于放置電氣設備；以及安全爬梯111，其貫穿于該塔架主體的內(nèi)部，并設置于該設備房108的頂部與機艙之間。
[0042]設備房108可放置的電氣設備包括主控設備、相變設備和/或變頻設備等。塔架主體由立柱102和橫向腹桿113和斜向腹桿101構(gòu)成(為簡化結(jié)構(gòu)，附圖中省略螺栓)。
[0043]在本實用新型的一個實施方式中，將設備房108放置于塔架第一層橫向腹桿層113圍成的平臺上(如圖1)，根據(jù)實地情況(比如洪水多發(fā)地)，也可放置于第二層橫向腹桿層或更高的橫向腹桿層上。為保證設備房的穩(wěn)定性，設備房承重梁302(如圖3a和圖3b所示)優(yōu)先選用工字鋼。橫向腹桿用于沿水平方向連接相鄰的分段安裝的立柱102。圖1中，作為示例，采用了 4個立柱，各立柱由多段子立柱通過法蘭結(jié)構(gòu)依次連接而成，整個結(jié)構(gòu)的水平截面呈現(xiàn)四邊形。也可以采用3個立柱，形成三邊形結(jié)構(gòu)，或者采用5個立柱，形成五邊形結(jié)構(gòu)。
[0044]在本實用新型的風力發(fā)電機塔架中，塔架主體采用桁架式結(jié)構(gòu)，與圓筒式結(jié)構(gòu)相t匕，用鋼量較少，并且塔架高度越高，桁架式塔架的優(yōu)勢越明顯；在結(jié)構(gòu)力學特性方面，桁架式塔架也優(yōu)于傳統(tǒng)圓筒式塔架。
[0045]進一步地，設備房108的房頂設有吊裝裝置，底面設置有設備進出口，吊裝裝置與設備進出口的位置在豎直方向上相對應，需要置于設備房中的設備通過地面運輸設備運至設備房108正下方，再通過吊裝裝置吊入設備房108。如圖2所示，設備房108的頂部設有吊裝裝置201。如圖3a所示，設備房底面對應位置開邊長> 3m的方孔301，電氣設備用叉車或其他地面運輸工具運送至方孔301正下方，再使用吊裝裝置201吊入設備房。設備進出口不限于方孔，也可以是圓孔或其他形狀，大小也根據(jù)實際設備房的整體大小適當設置。
[0046]進一步地，如圖1所示，設備房108的下方還可以設有樓梯109，設備房108的外側(cè)和塔架主體外圍之間設置有行走通道114。如圖4所示，在一側(cè)行走通道上設置有安全樓梯口 401，作為該樓梯的終點，工作人員可從地面經(jīng)由樓梯到達設備房平臺，從設備房一側(cè)設置的設備房門進入。
[0047]在本實用新型的另一個實施方式中，如圖1所示，塔架100還可以包括:線纜橋架110，連接于設備房108的頂部和機艙之間，用于敷設線纜。線纜橋架110可使用能夠方便敷設線纜的任何結(jié)構(gòu)。
[0048]在本實用新型的又一個實施方式中，如圖1所示，塔架100還可以包括:一個或多個休息平臺112，各休息平臺112設置于由同一層的橫向腹桿構(gòu)成的平面上。
[0049]在本實用新型的一個實施方式中，如圖5所示，在多層橫向腹桿構(gòu)成的水平面上設置用于工作人員維護塔架或上下塔架中途休息的休息平臺112。優(yōu)選地，休息平臺112可以設置于靠近一個立柱的三角區(qū)域上，休息平臺為金屬或其他材料的板材，可以通過螺栓與橫向腹桿固定，或通過焊接固定。
[0050]在本實用新型的一個實施方式中，如圖5所示，將敷設線纜的線纜橋架110貫穿于塔架內(nèi)部靠近休息平臺112的位置，線纜橋架110分段焊接或通過支架連接于塔架內(nèi)部的水平支桿503。
[0051]優(yōu)選地，安全爬梯111是貫穿于塔架主體內(nèi)部靠近該休息平臺的位置。再參閱圖5，在本實用新型的一個實施方式中，將用于工作人員上下塔架的安全爬梯111貫穿于塔架內(nèi)部靠近休息平臺112的位置，分段焊接或通過支架連接于塔架內(nèi)部的水平支桿503。安全爬梯111的位置靠近休息平臺112有利于工作人員往返于安全爬梯與休息平臺之間。在一個實施方式中，該線纜橋架110和安全爬梯111是在塔架主體內(nèi)部的同一側(cè)平行布置，兩者位置鄰近，有利于工作人員沿安全爬梯111方便地對線纜橋架110及其內(nèi)部線纜進行維護或維修作業(yè)。在本實用新型的另外一個實施方式中，可在塔架中空部分設置電梯，使得工作人員上下塔架更加方便。
[0052]在一個優(yōu)選的實施方式中，塔架除包括桁架式的塔架主體以外，還同時包括用于放置電氣設備的設備房108和用于敷設線纜的線纜橋架110、用于工作人員上下塔架的安全爬梯111和方便工作人員維護塔架或上下塔架中途休息的休息平臺112。
[0053]在本實用新型實施方式中，該塔架主體包括:多個立柱和多個腹桿；每個立柱包括多個通過法蘭結(jié)構(gòu)依次連接的子立柱；該多個腹桿包括多個斜向腹桿504和多個橫向腹桿502，斜向腹桿構(gòu)成交叉式結(jié)構(gòu)，斜向腹桿的交叉部通過節(jié)點板連接固定，斜向腹桿的兩端分別與相應的子立柱102連接；同一高度的任意兩個相鄰子立柱之間連接有至少一根橫向腹桿；每一子立柱上設置至少一個連接機構(gòu)，用于連接所述子立柱與相應的斜向腹桿和橫向腹桿。最下方的子立柱兩端也有法蘭，通過底端法蘭與地基連接。最上方的子立柱至少在下端有法蘭結(jié)構(gòu)。
[0054]圖6a_圖6d是本實用新型實施方式的桁架式塔架的立面形式示意圖。塔架立面為相鄰兩個立柱構(gòu)成的面。如圖所示，塔架立面輪廓可采用直線型(圖6a)、單折線型(圖6b)、多折線型(圖6c)或者拱形底座多折線型(圖6d)，塔架的水平截面形狀可采用三角形、四邊形、五邊形、六邊形或八邊形。立柱和腹桿材料均可選用角鋼、工字鋼或鋼管。直線型(圖6a)結(jié)構(gòu)中，立柱為直線型。單折線型(圖6b)結(jié)構(gòu)中，立柱的最下方形成角度，即單拆線。多折線型(圖6c)或者拱形底座多折線型(圖6d)結(jié)構(gòu)中，立柱形成有多個角度，使得塔架從下到上逐漸變小，即多折線。
[0055]在本實用新型的一個實施方式中，風力發(fā)電機塔架優(yōu)先選用單折線型立面輪廓，可以在保證塔架強度和不會產(chǎn)生槳葉尖部掃塔現(xiàn)象的情況下使塔架結(jié)構(gòu)盡量簡單。該風力發(fā)電機塔架水平截面形狀優(yōu)選地選用四邊形結(jié)構(gòu)。一般來說，水平截面邊數(shù)越少用鋼量越少，為滿足塔架大方的結(jié)構(gòu)外觀和足夠的空間安置設備和其他附件，本實用新型優(yōu)先選用四邊形結(jié)構(gòu)。塔架主體優(yōu)選地選用鋼管作為立柱，角鋼作為腹桿。
[0056]在本實用新型的一個實施方式中，塔架的立柱由若干兩端具有法蘭結(jié)構(gòu)的鋼管通過多個螺栓連接構(gòu)成。立柱的法蘭結(jié)構(gòu)103如圖7所示，為保證法蘭連接的可靠性，在法蘭和鋼管連接處焊接一圈加強筋701。
[0057]如圖8所示，在本實用新型的另外一種實施方式中，可在中空的塔架立柱中灌注混凝土，以加固塔架立柱，在這種實施方式中可在立柱內(nèi)部法蘭連接處焊接一圈“L”形加強筋801，安裝時L形加強筋堅固插入對方子立柱內(nèi)部，這樣在灌注混凝土以后，L形加強筋和混凝土凝固成一體，利用建筑學中的鋼筋混凝土原理，可較大程度的加強法蘭連接的穩(wěn)定性。
[0058]圖9a_圖9d是本實用新型的多個實施方式的桁架式塔架的腹桿模式的示意圖。如圖所示，本實用新型實施方式中，塔架的腹桿體系可選用斜桿式(圖9a)、交叉式(圖％)、K式(圖9c)或再分式(圖9d)。
[0059]在本實用新型的一個實施方式中，為在保證剛度條件的前提下盡量節(jié)省節(jié)點，塔架中下部優(yōu)先選用再分式結(jié)構(gòu)，塔架上部受力較小部分優(yōu)先選用交叉式結(jié)構(gòu)。再如圖5所示，交叉式腹桿采用兩根完整角鋼，中間通過節(jié)點板501優(yōu)選使用螺栓連接，或者焊接。每兩層橫向腹桿502之間設置有斜向腹桿504,橫向腹桿的主要作用是固定立柱。在每一層橫向腹桿圍成的四邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)，每相鄰兩根橫向腹桿之間搭接一根水平支桿503，以加固水平腹桿的穩(wěn)定性。
[0060]在本實用新型的一個實施方式中，如圖1Oa到圖1Od所示，立柱和腹桿之間的節(jié)點采用由兩片翼板1001、垂直于節(jié)點板方向的板狀加強筋1002和環(huán)狀拉筋1003組成的節(jié)點連接構(gòu)件，其中環(huán)狀加強筋1003既增加了連接件和立柱的接觸面積，也使得塔架剪切方向的連接更加可靠。
[0061]根據(jù)不同的位置需要本實用新型實施方式共提供了節(jié)點連接機構(gòu)，該節(jié)點連接機構(gòu)為以下4種不同形式的構(gòu)件中的一種或多種，結(jié)合參閱圖1和圖1Oa到圖1Od:
[0062]第一種節(jié)點連接構(gòu)件為用于三根腹桿與立柱的節(jié)點連接構(gòu)件104 (圖10a)，其為具有兩塊翼板1001、四片板狀加強筋1002和四根環(huán)狀拉筋1003焊接成的一體結(jié)構(gòu)，兩塊翼板1001之間的夾角恰好使得兩塊翼板分別處于塔架相鄰兩立面上，兩塊翼板1001內(nèi)側(cè)之間用板狀加強筋1002連接，外側(cè)使用環(huán)狀拉筋1003連接，每片板狀加強筋1002和每條環(huán)狀拉筋1003分布于同一垂直于翼板的平面，組成一個加強筋組，四個加強筋組沿立柱方向均勻設置于翼板的頂端與底端之間，每塊翼板上設置有安裝腹桿用的螺栓孔，該節(jié)點連接構(gòu)件在塔架立柱安裝頂端法蘭之前環(huán)套于立柱的相應位置并焊接。立柱和連接構(gòu)件安裝完成后在每一塊節(jié)點板上相鄰兩個加強筋組之間的部分連接一根橫向腹桿。該構(gòu)件適用于連接角鋼。在本實用新型的一種實施方式中，該連接構(gòu)件的頂端和底端加強筋組可由一塊鋼板切割而成，覆蓋并焊接于翼板的兩端。在本實用新型的另外一種實施方式中，特別是塔架負載較大時，橫向腹桿可采用工字鋼，節(jié)點連接構(gòu)件采用如圖11方式，橫向工字鋼腹桿1101的上表面通過連接板1102和適用于連接工字鋼的第一節(jié)點連接構(gòu)件1103連接，立面使用前后兩塊連接板1104夾緊固定于節(jié)點連接構(gòu)件1103。
[0063]第二種節(jié)點連接構(gòu)件為兩根腹桿與立柱的節(jié)點連接構(gòu)件105 (圖1Ob)，其為具有兩塊翼板1001、兩片板狀加強筋1002和兩根環(huán)狀拉筋1003構(gòu)成，優(yōu)選為焊接成的一體結(jié)構(gòu)，翼板、板狀加強筋和環(huán)狀拉筋的相對位置和連接方式與第一種節(jié)點連接構(gòu)件相同，也即:兩塊翼板分別處于塔架相鄰兩立面上，兩塊翼板內(nèi)側(cè)之間用板狀加強筋連接，外側(cè)使用環(huán)狀拉筋連接，該兩片板狀加強筋和兩根環(huán)狀拉筋構(gòu)成兩個加強筋組，每個加強筋組包括一片加強筋和一條環(huán)狀拉筋，分布于同一垂直于翼板的平面，兩組加強筋組分別焊接于翼板的頂端與底端，在每塊節(jié)點板上設置連接兩根腹桿使用的螺栓孔。
[0064]第三種節(jié)點連接構(gòu)件為單根腹桿與立柱的節(jié)點連接構(gòu)件106 (圖1Oc)，其為具有兩塊翼板1001與兩片板狀加強筋1002和兩根環(huán)狀拉筋1003構(gòu)成，優(yōu)選為焊接成的一體結(jié)構(gòu)，翼板、板狀加強筋和環(huán)狀拉筋的相對位置和連接方式與第一種節(jié)點連接構(gòu)件相同，也即:兩塊翼板分別處于塔架相鄰兩立面上，兩塊翼板內(nèi)側(cè)之間用板狀加強筋連接，外側(cè)使用環(huán)狀拉筋連接，該兩片板狀加強筋和兩根環(huán)狀拉筋構(gòu)成兩個加強筋組，每個加強筋組包括一片板狀加強筋和一條環(huán)狀拉筋，分布于同一垂直于翼板的平面，兩個加強筋組分別焊接于翼板的頂端與底端，在每塊節(jié)點板上布置連接一根腹桿使用的螺栓孔。
[0065]第四種節(jié)點連接構(gòu)件主要用于設備房底部各梁與立柱的連接。本實用新型實施方式的設備房由于要承載設備的重量，設備房底部的承重梁302 (如圖3a)除了包括分布于塔架立面上的橫向腹桿302a外還有多根內(nèi)承重梁302b，內(nèi)承重梁302b連接在立柱與水平支桿之間。支撐設備房平臺的節(jié)點連接構(gòu)件107 (圖1Od)除了包括連接立面上交叉腹桿的翼板1001和兩組板狀加強筋1002、環(huán)狀拉筋1003組成的加強筋組，另外在兩個加強筋組之間還間隔均勻地設置有三塊中間板1004，其中兩側(cè)的兩塊中間板與塔架兩個相鄰立面方向相對應，用于連接設備房底部的橫向腹桿承重梁302a，居中的中間板用于連接兩橫向腹桿之間的內(nèi)承重梁302b。在較優(yōu)的一種實施方式中，環(huán)狀拉筋和板狀加強筋做成由整塊鋼板切割而成的一體筋板，三塊中間板1004焊接于上下兩片筋板之間，上筋板上表面、下筋板下表面各焊接一組連接斜向腹桿的翼板1001 (如圖10d)。
[0066]本實用新型實施方式還提供了一種風力發(fā)電機組，該風力發(fā)電機組包括上述的任意一種桁架式風力發(fā)電機塔架。
[0067]本實用新型技術(shù)方案帶來的有益效果在于:
[0068]本實用新型實施方式的桁架式塔筒結(jié)構(gòu)，除了節(jié)省材料成本和力學性能優(yōu)點以夕卜，更重要的是能夠大大節(jié)省運輸成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)安裝，塔架可在地面進行分段安裝，然后進行吊裝，桁架式塔架吊裝更加方便，減少了使用特種設備的要求。
[0069]本實用新型實施方式的桁架式塔筒結(jié)構(gòu)，可將相變設備放入設備房，節(jié)省了與圓筒式塔架配套的相變基礎，降低了基礎成本。
[0070]本實用新型實施方式的桁架式風力發(fā)電機塔架具有設備房，有利于安放發(fā)電設備，同時還具有安全爬梯，有利于維護人員安全地上下塔架。
[0071]應當理解的是，本實用新型的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構(gòu)成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。此外，本實用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種桁架式風力發(fā)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(gòu)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(gòu)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(nèi)部，并設置于所述設備房的頂部與所述機艙之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于，所述設備房的下方設有樓梯，所述設備房的外側(cè)和塔架主體外圍之間設置有行走通道，在一側(cè)行走通道上設置有安全進出口，作為所述樓梯的終點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于， 在至少一層橫向腹桿構(gòu)成的平臺上設置有休息平臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于，所述立柱包括通過法蘭結(jié)構(gòu)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(cè)面的斜向腹桿為通過節(jié)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(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于，所述子立柱的法蘭結(jié)構(gòu)與所述子立柱鄰接處外周設置有多個加強筋。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于，所述子立柱的法蘭結(jié)構(gòu)內(nèi)周焊接多個L形加強筋，用于在通過所述法蘭結(jié)構(gòu)連接所述子立柱時緊固插入對方子立柱，所述子立柱內(nèi)部還灌注有混凝土。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的桁架式風力發(fā)電機塔架，其特征在于，所述連接機構(gòu)為具有兩塊翼板、多片板狀加強筋和多個環(huán)狀拉筋焊接成的一體結(jié)構(gòu)，所述板狀加強筋間隔均勻地焊接在兩塊所述翼板內(nèi)側(cè)，所述環(huán)狀拉筋間隔均勻地焊接在外側(cè)并套在所述立柱上，所述翼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。
10.一種風力發(fā)電機組，其特征在于，所述風力發(fā)電機組包括如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的桁架式風力發(fā)電機塔架。
【文檔編號】F03D9/00GK203394685SQ201320468641
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】廖恩榮, 許瑞 申請人:南京颶能電控自動化設備制造有限公司