[发明专利]一种桁架结构的塔架

说明书

技术领域

本发明涉及一种用风力发电的水平轴风力发电机组的塔架。风力发电机组按规模可以分为大型、中型和小型风力发电机组。本发明一种桁架结构的塔架属于大型和中型风力发电机组的塔架。按结构风力发电机组的塔架又可分为水平轴和垂直轴风力发电机的塔架组两种，本发明属于水平轴风力发电机组的塔架。按塔架结构又分为桁架结构、钢筒结构和混凝土结构三种，本发明属于桁架结构的塔架。

背景技术

水平轴大中型风力发电机组包括机舱、风轮、支撑机舱的塔架，有些塔架装有一端与塔架连接，另一端与拉索基础连接的拉索。

水平轴风电机组的塔架不仅要承受风压，还要同时承受风电机组运行过程中的全部动静载荷。塔架的结构有钢筒、混凝土和桁架等形式。目前大中型风电机组多采用钢筒塔架，随着风电机组容量的增大钢简直径可达到几米甚至十几米，运输十分困难，在陆地上，有些简直是不可运输。为了运输方便，有些钢筒塔架需要将塔筒分段甚至分片制造，到现场再组装，这样解决了可运输的问题，但是却降低了钢筒的强度和刚度，从而增加了重量和成本，此外现场安装的工作量也太大。桁架结构的塔架比钢筒塔架具有重量轻，塔影效应小等许多优点，所以已被广泛地应用在小型风力发电机中，但是随着风电机组容量的增大，塔架已经高达几十米，甚至上百米，尤其是风电场都要设在风大的地方，这些已经严重威胁到了攀爬塔架的工作人员的生命安全，所以目前在大型风电机组中已经淘汰了桁架结构的塔架。由于存在上述的问题，目前大型的风力发电机组上，不得不越来越多地采用混凝土塔架。这种塔架无疑使工程量、运输量增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以使塔架重量轻，塔影效应小，可以进一步增大风电机组的容量，尤其是可以避免工作人员因露天爬高塔而面临的危险。为了解决上述问题，本发明一种桁架结构的塔架包括与基础连接的塔架根部，与机舱连接的塔架顶部，供人员和器材升降的升降装置和塔架体，其特征是构成塔架桁架结构的杆件有一种杆件是粗竖杆，所述升降装置设在作为桁架杆件的粗竖杆内部。

如上所述的一种桁架结构的塔架，其特征是所述升降装置是供人员上下的爬梯。

如上所述的一种桁架结构的塔架，其特征是所述升降装置是由吊笼和导轨组成的电梯。

采用这样的结构后就可以从以下四个方面取得有益的效果。

1.工作人员从从钢筒结构的粗竖杆内部爬塔，解决了露天爬高塔的安全问题。

2.可以大大地减轻塔架的重量，从而降低成本。

3.不但可以根据通往风电场的道路的情况把整个塔架拆分成适当长度的短节，而且塔架短节也可以比较容易地以杆件为单元拆分成较小的部分，解决了运输难的问题。

4.可以大大降低塔影效应，有利于选用下风向风轮，从而省去偏航系统，故使其结构简单，使成本降低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种桁架结构的塔架的第一种实施方式的主视图。

图2是图I的俯视图。

图3是图2和图4的A-A剖面的放大图。

图4是本发明一种桁架结构的塔架的第二种实施方式的俯视图。

具体实施方式

结合图1、图2和图3，本发明一种桁架结构的塔架的第一种实施方式，包括与基础连接的塔架根部5，与机舱连接的塔架顶部1和构成桁架的杆件，这些杆件又分为粗竖杆2、细竖杆3、连接杆4。粗竖杆2由钢筒制成，从塔架根部直通塔架顶部，当然粗竖杆2和整个塔架都会分成若干短节对接在一起，配有安全绳7的爬梯做为人员通行的升降装置6就设在粗竖杆2的内部。细竖杆3也像粗竖杆2那样从塔架底部直通塔架顶部，它也可以用钢筒制成，当其内部空间足够大的时候也可以安装升降装置，以便把运料通道和人员通道分开，保障安全生产，这样细竖杆3也就变成了粗竖杆2，当然细竖杆3还可以用角钢、槽钢等各种型材制作。

这种实施方式的有益效果是它比直径达到几米甚至十几米的钢筒结构的塔架重量轻，成本低。它比混凝土塔架现场施工量少，运输量也小。它解决了以往的桁架结构的塔架存在的人员露天爬高塔的危险问题，同时它保持了桁架结构的塔架所具有的塔影效应低的优点，所以他可以与下风向风轮配套使用，具有下风向风轮的各种优点。

结合图4，本发明一种桁架结构的塔架的第二种实施方式与第一种实施方式大同小异，区别仅在于把其中一个细竖杆3换成了带有导轨10的另一个粗竖杆8，并在另一个粗竖杆8中安装了另一种升降装置9即电梯。第二种实施方式的优点是可以把升降人员的通道与升降器材的通道分开，更有利于安全生产。

在第一种实施方式中是以塔架横断面是四边形为例的，当然可以变换成三边形、五边形或其它多边形的形状；也可以增减各种方向的杆件；粗竖杆3也可以象第二种实施方式那样变换成二根或多根；也可以在另一个粗竖杆8的内部安装电梯；也可以根据通往风电场的道路的情况把整个塔架拆分成适当长度的短节；还可以把第一种实施方式中的塔架上部和下部的横断面尺寸相同变成下粗上细，以及可以用拉索加固等。像上述这些简单的变换也都落在本发明的保护之中。