[实用新型]一种风力发电机及其塔筒

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及风力发电技术领域，具体地说，涉及一种风力发电机塔筒，以及设置有该塔筒的风力发电机。

背景技术

人类社会的发展需要源源不断的能源供应做支撑。随着节能减排的全球趋势，以及石化能源的日益枯竭，选择替代能源就成为能源领域亟待解决的技术问题。风能是取之不尽、用之不竭的可再生型清洁能源，是21世纪最主要的绿色动力之一。现在风资源丰富的国家都在努力开发本国的风力发电技术。

塔筒是风力发电机组的重要组成部分。在风电机组工作过程中，风力发电机塔筒主要承受风机轮毂传递过来的压力和弯矩以及机舱重力和塔筒自重，因而设计塔筒时需充分考虑塔筒的强度、刚度和稳定性等。

随着风电机组发电功率的增加，塔筒所受的载荷也不断加大；随着轮毂中心高度不断上升，塔筒高度也不断增高。现有技术中通常采用增大塔筒的直径来提高塔筒的刚度和强度。常用的塔筒结构有钢质塔筒、预应力钢筋混凝土塔筒或木质塔筒结构，其中以钢质塔筒最为常见。

但是由于钢质塔筒具有用材特殊、造价高、运输成本高等缺点，本领域技术人员也开始构思采用钢管与混凝土结合的结构。申请号为201320086117.7的专利公开了一种钢管混凝土风机塔筒，其主要由固定于风机基础环上的内、外两层钢质塔筒以及两层钢质塔筒之间灌注的混凝土层组成。内、外层钢质塔筒也可以设置为两段以上，且相邻两段之间通过法兰固定连接。内、外层钢质塔筒可以设置为带剪力键的钢质塔筒，剪力键有焊珠、贴脚焊扁钢或贴脚焊圆钢等不同形式。

对于该技术方案而言，主要存在以下几个方面的缺陷：

1)由于剪力键与混凝土层的接触面积少，粘结强度有限；

2)内、外层钢质塔筒通过螺栓与基础环连接，增加了螺栓数量和安装工作量；如采用焊接方式则对焊接场地要求较高，且操作复杂；

3)塔筒为两段以上时，塔筒之间对接需拧紧外层钢质塔筒法兰上的螺栓，此时需在塔筒外部作业，操作复杂且危险。

由于上述缺陷的存在，该技术经济性、安全性不够，目前市场上尚未出现实际运用的产品。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种风力发电机塔筒，至少可解决现有技术中强度不够的缺陷。

本实用新型的风力发电机塔筒，包括内层、外层和设置于所述内层与外层之间的填充层，所述内层的外壁和/或所述外层的内壁上设置有横向部件，所述横向部件上设置有竖向的钢筋。

进一步地，所述横向部件为筋板、槽钢、H形钢或角钢。

进一步地，所述钢筋为螺纹钢结构。

进一步地，所述内层和/或外层通过多块弧形钢板拼焊而成，各弧形钢板上设置有一块或多块弧形的横向部件。

进一步地，所述内层上侧开设有灌注口，所述内层的内壁还设置有横向部件、梯子、休息平台、电缆支架中的一种或几种。

进一步地，所述风力发电机塔筒包括至少二段，相邻的二段中，上段塔筒的下法兰与下段塔筒的上法兰固定连接。

进一步地，最下段塔筒为锥形筒体，其它段塔筒为锥形筒体或直筒体。

本实用新型的另一个方面，还提供一种风力发电机，设置有前述任一项的风力发电机塔筒。

进一步地，还包括支腿式地基，所述风力发电机塔筒的底部与所述支腿式地基固定，所述支腿式地基包括至少三个支腿，各支腿包括横向的支腿臂和竖向的支撑腿。

进一步地，所述支腿式地基的各支腿在圆周面均匀布置。

本实用新型的风力发电机及其塔筒，在内层的外壁和/或外层的内壁上设置有横向部件，并在横向部件上设置有竖向的钢筋。该横向部件可增加内外层与填充层之间的接触面积，并可增加内外层的刚性，该钢筋可进一步增强塔筒的刚性，增加内外层与填充层之间的粘结强度。

进一步地，本实用新型采用支腿式地基，可直接将塔筒竖直放置在水平地面进行填充层灌注，不需要像现有技术额外连接基础环，提高了制造效率；支腿式地基包括至少三个支腿，各支腿可采用螺栓或焊接方式在现场安装，便于生产和运输。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一实施例的风力发电机塔筒的结构示意图；

图2是图1中A区域的放大图；

图3是本实用新型一实施例的风力发电机塔筒的安装状态图。

附图标记说明：

1内层

2外层

3填充层