一種用于風(fēng)電裝置的自升降桁架型塔架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架結(jié)構(gòu)，屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能資源在世界范圍內(nèi)非常豐富，幾乎所有的地區(qū)和國家都有可觀的風(fēng)能儲量。近年石油危機(jī)頻發(fā)，世界各國的石油儲量、煤儲量都將在數(shù)百年內(nèi)耗竭，因此，中國、美國、英國、西班牙等國家都逐漸將注意力轉(zhuǎn)移到新能源的開發(fā)與利用當(dāng)中。風(fēng)能作為可再生能源的重要組成部分之一，在引起研究者廣泛關(guān)注的同時，也得到了各國政府的大力支持。
[0003]從上世紀(jì)70年代到現(xiàn)代，世界風(fēng)電取得了驚人的發(fā)展。1996年的世界風(fēng)電總發(fā)電量僅為12.2Tffh ;十年后，2008年全世界風(fēng)電發(fā)電量即達(dá)到約219TWh，占當(dāng)年世界總發(fā)電量20261TWh的1.1%，在三年之間，全世界風(fēng)電的發(fā)電量達(dá)到了的460TWh(2011年)，占當(dāng)年世界發(fā)電總量22018TWh的2.1%。
[0004]上世紀(jì)90年代初，德國設(shè)計制造的200kW的風(fēng)機(jī)大規(guī)模投產(chǎn)，這種風(fēng)機(jī)的風(fēng)輪直徑為25m，塔架高度30m。2011年3月，維斯塔斯(Vestas)發(fā)布了風(fēng)輪直徑達(dá)到164m的7麗海上風(fēng)機(jī)。三菱電力系統(tǒng)歐洲(MPSE)則發(fā)布了風(fēng)輪直徑165m的7麗海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，西門子、阿爾斯通、Nordex也在2011年推出6麗的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，葉片的大型化能夠顯著提升風(fēng)力發(fā)電機(jī)的單機(jī)裝機(jī)容量，顯著提升風(fēng)場中風(fēng)能的利用效率。
[0005]目前風(fēng)電裝備的發(fā)展趨勢是:大型化、輕量化、海上風(fēng)電、高可靠性、高可控性、以及合理的制造/安裝/維護(hù)成本，已呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展?fàn)顩r。特別是對于海上艦船、海上石油平臺、住人海島，需要更加高效的、具有收折功能、便于功率調(diào)節(jié)的風(fēng)電技術(shù)。而海洋的自然條件要復(fù)雜得多，首先是風(fēng)速較大，一般為6m/s?35m/s，經(jīng)常會遇到臺風(fēng)，風(fēng)速會達(dá)到50m/s以上；對于海島來說，都不具備針對大型風(fēng)機(jī)的運輸及安裝的條件，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行專門的維護(hù)也很困難，因此，海洋海島的風(fēng)電裝備不是將現(xiàn)有的風(fēng)電裝備進(jìn)行簡單改造就可以使用的。必須研制專門針對海洋海島使用的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，以滿足易安裝、便維護(hù)、抗臺風(fēng)、耐腐蝕、高效率的要求。
[0006]針對適用于海上艦船、海上石油平臺、住人海島、偏遠(yuǎn)地區(qū)的中小型風(fēng)機(jī)，本發(fā)明提出一種用于風(fēng)電裝置的自升降桁架型塔架，可以實現(xiàn)塔架的多級桁架垂直升起或折疊降落，便于風(fēng)機(jī)的自主安裝及日常維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]—種用于風(fēng)電裝置的自升降桁架型塔架，其特征在于:所述塔架包括塔架底座、降落支架和至少三級桁架，即包括底座桁架、中間級桁架和最上一級桁架；底座桁架的下端固定安裝在塔架底座上，最上一級桁架的上端與風(fēng)機(jī)機(jī)艙固接；在相鄰兩級桁架之間設(shè)置升降驅(qū)動裝置。
[0009]每個升降驅(qū)動裝置包括:桁架鉸接裝置、下導(dǎo)向滑道、上導(dǎo)向滑道、夾持滑輪、螺旋式千斤頂、驅(qū)動電機(jī)、承力連桿、螺旋軸以及螺栓；桁架鉸接裝置將上下相鄰的兩級桁架進(jìn)行鉸接；下導(dǎo)向滑道固定在下一級桁架上，上導(dǎo)向滑道固定在上一級桁架上；承力連桿及驅(qū)動電機(jī)固定在螺旋式千斤頂?shù)幕?，在承力連桿的上下端裝有各自的夾持滑輪，上端的夾持滑輪被卡在上導(dǎo)向滑道中，下端的夾持滑輪被卡在下導(dǎo)向滑道中；驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸與螺旋式千斤頂?shù)穆菪S的底端咬合；螺旋軸的前端穿過螺栓并與該螺栓進(jìn)行螺旋咬合，螺栓通過連接裝置固定在桁架鉸接裝置的軸上。
[0010]本發(fā)明的另一技術(shù)特征是:所有中間級的桁架長度相等；最下一級桁架及最上一級桁架的長度相等，它們的長度為中間級桁架長度的1/2。
[0011]優(yōu)選地，所述桁架包括四級，即底座桁架、第一級級桁架第二級桁架和最上一級桁架；所述降落支架包括地面降落支架、第一級降落支架和第二級降落支架，地面降落支架固定在地基上，其位置對應(yīng)第一級桁架的中部，第一級降落支架固定在第一級桁架上，其位置與地面降落支架相對應(yīng)的另一側(cè)，并使得第二級桁架在折疊降落后對其支撐在中部；第二級降落支架固定在第二級桁架上，其位置與第一級降落支架相對應(yīng)的另一側(cè)，并使得最上一級桁架在折疊降落后對其支撐在中部。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下特點及突出效果:①采用多級桁架以及分別聯(lián)接各級桁架的升降驅(qū)動裝置，可以大大降低塔架在升降時的力臂及彎矩，②升降驅(qū)動裝置采用上下導(dǎo)向滑道之間的斜支撐，桁架支撐力與驅(qū)動力具有很大的角度差，采用較小的驅(qū)動力就可以獲得很大的桁架支撐力，③在升降過程中，桁架支撐力的力臂位置會隨著風(fēng)機(jī)的高度進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生的驅(qū)動力矩也具有自適應(yīng)性，④升降桁架所需要的力矩是通過上下級桁架之間的支撐力來產(chǎn)生的，它們之間是作用力與反作用力的關(guān)系，因此，具有借力作功的作用，⑤升降驅(qū)動裝置的調(diào)節(jié)方式為螺旋式千斤頂，為直線運動，因而實現(xiàn)簡便、可靠性高，也便于安裝及維護(hù)。因此，本發(fā)明所述的一種用于風(fēng)電裝置的自升降桁架型塔架具有結(jié)構(gòu)簡單、受力均衡、控制簡便等特點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提供的一種用于風(fēng)電裝置的自升降桁架型塔架示意圖。
[0014]圖2為自升降桁架型塔架在完全升起狀態(tài)下的示意圖。
[0015]圖中:1_前排葉輪；2-后排葉輪；3-風(fēng)機(jī)機(jī)艙；4-塔架底座；5-底座桁架；6-第一級桁架；7_第一級升降驅(qū)動裝置；8_第二級桁架；9_第二級升降驅(qū)動裝置；10_第三級桁架；11-第三級升降驅(qū)動裝置；12-下導(dǎo)向滑道；13-上導(dǎo)向滑道；14-夾持滑輪；15-螺旋式千斤頂；16_驅(qū)動電機(jī)；17_承力連桿；18_螺旋軸；19_螺栓；19a-連接裝置；19a_連接裝置；20_桁架鉸接裝置；21_地面降落支架；22_第一級降落支架；23_第二級降落支架。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及【具體實施方式】作進(jìn)一步的說明:
[0017]本發(fā)明提供的一種用于風(fēng)電裝置的自升降桁架型塔架，該塔架所述塔架包括塔架底座4、降落支架和至少三級桁架，即包括底座桁架5、中間級桁架和最上一級桁架；底座桁架5的下端固定安裝在塔架底座4上，最上一級桁架的上端與風(fēng)機(jī)機(jī)艙3固接；在相鄰兩級桁架之間設(shè)置升降驅(qū)動裝置。所有中間級的桁架長度相等；最下一級桁架及最上一級桁架的長度相等，它們的長度為中間級桁架長度的1/2。
[0018]圖1為本發(fā)明提供的一種用于風(fēng)電裝置的自升降桁架型塔架實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖，本實施例