[发明专利]一种塔筒及风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及大型风力发电机组技术领域，特别涉及一种塔筒以及具有该塔筒的风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是一种将风能转化为机械能的一种动力机械。

一般地，风力发电机组包括塔筒、设置于塔筒上的风力发电机以及其他零部件组成，其中，塔筒属于高耸结构，具有整机刚度小、共振频率低的特征。风电机组在塔筒吊装过程中以及在机组运行过程中，当自然风吹过圆柱形塔筒时，由于边界层分离会产生旋涡，从而出现塔筒的涡激震动(横向震动)现象；并且随着风速的不断增大，塔筒的振动会愈来愈严重。

当塔筒顶部涡流脱落的频率与整机频率一致时，整机会出现垂直于风向的横向共振。长期的共振会导致风电机组疲劳损伤，从而损伤塔筒的使用寿命，使其提前疲劳，也就是通常所说的，塔筒的实际生存寿命会远小于设计寿命。

目前，为了消除风力发电机因自然风的诱导而产生的塔架横向的破坏性振动，通常会通过增加塔筒的刚度来实现。增加塔筒的刚度虽然起到一定的减震效果，但是该方式对整机的减震效果不明显，而且会带来风力发电机组使用成本的巨大增长，极大的降低了发电机组的经济性。

因此，如何提供一种塔筒，该塔筒可以减弱风力发电机组在吊装和使用过程中自然风产生的涡激振动，从而提高塔筒的使用寿命以及风力发电机组的运行稳定性，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种塔筒，该塔筒可以减弱风力发电机组在吊装和使用过程中自然风产生的涡激振动，从而提高塔筒的使用寿命以及风力发电机组的运行稳定性。本发明的另一目的为提供一种包括上述塔筒的风力发电机组。

为解决上述技术问题，本发明提供一种塔筒，包括用于支撑风力发电机的塔筒本体，所述塔筒本体的外周面上设置有用于减弱其横向震动的减震部件。

优选地，所述减震部件为沿所述塔筒本体的轴向延伸的阻流板。

优选地，所述阻流板呈螺旋状布置于所述塔筒本体的外周面上。

优选地，所述阻流板的数量为至少两条，且沿所述塔筒本体的圆周方向各所述阻流板彼此平行。

优选地，所述阻流板为平行所述塔筒本体的轴向的竖直立板。

优选地，各所述阻流板的横向宽度大致为所述塔筒本体顶部直径的0.1倍。

优选地，相邻所述阻流板之间设置有至少一条加强筋。

优选地，所述减震部件为布置于所述塔筒本体的外周面上的若干阻流块。

优选地，所述减震部件通过焊接方式或粘结方式或螺钉连接方式连接于所述塔筒本体的外表面。

本发明中的塔筒本体的外周面上设置有减震部件，该减震部件可以减弱风力发电机组在吊装和工作使用时因自然风的诱导而产生的横向震动(涡激震动)，既能有效地提高恶劣天气条件下风力发电机组吊装的可靠性，又可以提高塔筒的使用寿命以及风力发电机组的运行稳定性。

并且，与现有技术相比，本发明中塔筒本体的涡激震动减弱，较小厚度的塔筒本体即可满足工作使用需求，因此可以适当减小塔筒本体的设计厚度，在一定程度上可以降低塔筒本体的制作成本。

在一种优选的实施方式中，所述阻流板呈螺旋状布置于所述塔筒本体的外周面上，且沿所述塔筒本体的圆周方向各所述阻流板彼此平行

此外，本发明还提供了一种风力发电机组，包括塔筒以及设置于所述塔筒顶部的风力发电机，所述塔筒为上述任一项所述的塔筒。

因本发明的风力发电机组包括具有上述技术效果的塔筒，故该风力发电机组也具有上述塔筒的有益效果。

附图说明

图1为本发明所提供的塔筒的第一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的塔筒的第二种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2的俯视示意图；

图4为本发明所提供的塔筒的第三种具体实施方式的结构示意图；

图5为图4的俯视示意图；

图6为本发明所提供的塔筒的第四种具体实施方式的局部示意图。

其中，图1至图6中部件名称与标号之间的对应关系如下所示：

塔筒本体1、减震部件2、环向加强筋3、纵向加强筋4。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种塔筒，该塔筒可以减弱风力发电机组在吊装和使用过程中自然风产生的涡激振动，从而提高塔筒的使用寿命以及风力发电机组的运行稳定性。本发明的另一核心为提供一种包括上述塔筒的风力发电机组。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。