CN114017261A

CN114017261A - 塔筒

Info

Publication number: CN114017261A
Application number: CN202111293870.9A
Authority: CN
Inventors: 向雨; 向光恒
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2022-02-08

Abstract

本发明公开了一种塔筒。所述塔筒用于风力发电，所述塔筒包括：底座、筒体和升降组件，所述底座设于安装面，所述筒体铰接于所述底座，所述筒体具有垂直于所述安装面的竖直位置和平行于所述安装面的水平位置，所述升降组件的一端连接于所述筒体，另一端设于所述安装面，所述升降组件用于支撑所述筒体在所述竖直位置和所述水平位置之间切换。本发明能够降低安装作业风险，提高维修的便利性。

Description

塔筒

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种塔筒。

背景技术

在发电领域，目前风机体积庞大，重达数百吨，只能采用固定塔筒的安装方式，但这种安装方式需要高空作业，风险较高，维修不方便。当风机通过集成设计降低重量后，风机内部没有足够的空间让维修人员进入，因此安装和维修必须在地面进行，传统固定塔筒不能满足新型风机的安装和维护要求。

发明内容

为实现上述目的，本发明提出一种塔筒，所述塔筒用于风力发电，所述塔筒包括：

底座，所述底座设于安装面；

筒体，所述筒体铰接于所述底座，所述筒体具有垂直于所述安装面的竖直位置和平行于所述安装面的水平位置；以及

升降组件，所述升降组件的一端连接于所述筒体，另一端设于所述安装面，所述升降组件用于支撑所述筒体在所述竖直位置和所述水平位置之间切换。

在其中一实施例中，所述升降组件包括支撑杆和基础连接轴，所述基础连接轴设于所述安装面，所述支撑杆的一端连接于所述安装面的基础连接轴，所述支撑杆的另一端连接于所述涡轮。

在其中一实施例中，所述升降组件还包括连接杆、涡轮和蜗杆，所述连接杆的一端连接于所述筒体，所述连接杆的另一端连接于所述涡轮。

在其中一实施例中，所述涡轮包括涡轮壁、若干旋转轴和滚筒，若干所述旋转轴围设于所述涡轮壁的内侧；

所述滚筒套接于所述旋转轴，所述滚筒与蜗杆的螺旋齿形成滚动耦合。

在其中一实施例中，所述塔筒还包括蜗杆旋转驱动组件，所述蜗杆旋转驱动组件设于所述底座，所述蜗杆远离所述涡轮的一端连接于所述蜗杆旋转驱动组件。

在其中一实施例中，所述蜗杆旋转驱动组件包括连接蜗杆的法兰、旋转驱动电机和变速***，所述旋转驱动电机连接于所述连接蜗杆的法兰和所述变速***。

在其中一实施例中，所述筒体包括若干连接段和若干法兰盘，若干所述连接段经法兰盘首尾连接，所述法兰盘设于邻近的两所述连接段之间。

在其中一实施例中，所述筒体包括抗弯曲结构，所述抗弯曲结构设于邻近的两所述法兰盘之间。

在其中一实施例中，所述抗弯曲结构包括若干紧固绳和固定管，所述紧固绳连接于所述筒体的顶部法兰和所述筒体的底部法兰，所述固定管置于连接段的连接法兰之间并套设于所述紧固绳，固定在底部法兰的锁紧装置拉紧紧固绳，固定管预拉紧到连接法兰上抵抗筒体弯曲。

在其中一实施例中，所述升降组件的连接于所述筒体的底部位置的连接段厚度大于其余所述连接段的厚度。

本发明技术方案中，通过升降组件一端连接筒体，另一端设置在安装面，升降组件以安装面为支撑点支撑筒体在竖直位置和水平位置之间切换，从而实现筒体的倒伏。在组装风机或者维修风机时可以在水平位置完成，在组装完成或者维修完成后，通过升降组件将筒体由水平位置支撑切换到竖直位置，从而完成风机的安装，使风机开始工作。

附图说明

图1是本发明的塔筒整体结构示意图；

图2是本发明图1中的塔筒水平位置的结构示意图；

图3是本发明图1中塔筒倾斜状态的结构示意图；

图4是本发明图1中塔筒竖直位置的结构示意图；

图5是本发明图1中部分位置的放大结构示意；

图6是本发明图1中涡轮的结构示意；

图7是本发明图1中抗弯曲结构的结构示意图；

图8是本发明钢绳拉紧机构的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	底座	246	紧固绳的齿轮
20	筒体	250	底部法兰
				210	连接段	30	升降组件
220	法兰盘	310	支撑杆
				230	固定管	320	连接杆
240	钢绳拉紧机构	330	涡轮
				241	摇把接口	331	涡轮壁
242	驱动轴的齿轮	332	贯穿腔体
				243	棘轮轴的齿轮	333	滚筒
244	棘轮	340	蜗杆
				245	棘轮爪	40	叶片

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在相关技术中，在发电领域，目前所有风机因没有采用集成设计和制造技术，体积庞大，重达数百吨，只能采用固定塔筒的安装方式。这种安装方式导致安装成本高，维修不方便。当风机通过集成设计降低重量后，风机内部没有足够的空间让维修人员进入，因此安装和维修必须在地面进行，传统固定塔筒不能满足新型风机的安装和维护要求。

为了解决上述问题，参阅图1至图4所示，本实施例提供一种塔筒，塔筒用于风力发电，塔筒是风机的支撑结构，用于将风机的叶片支撑离开地面。塔筒包括：底座10、筒体20和升降组件30。底座10设于安装面，安装面可以理解为混凝土加固的平整地面；筒体20通过底部法兰250铰接于底座10，筒体20远离底座10的一端连接到风机底座上，风机的轮毂连接三个叶片40。在风机需要倒伏前风机需要进入复位位置：筒体20和底座10的铰接位置背向筒体20和叶片40连接的一侧，由此避免风机处于倒伏状态时，叶片40朝向地面，导致叶片40被挤压变形。

筒体20具有垂直于安装面的竖直位置和平行于安装面的水平位置；升降组件30的一端连接于筒体20的铰接法兰220，另一端设于安装面，升降组件30用于支撑筒体20在竖直位置和水平位置之间切换。本实施例的技术方案中，通过升降组件30一端连接筒体20，另一端设置在安装面，升降组件30以安装面为支撑点支撑筒体20在竖直位置和水平位置之间切换，从而实现筒体20的倒伏。在组装风机或者维修风机时可以在水平位置完成，在组装完成或者维修完成后，通过升降组件30将筒体20由水平位置支撑切换到竖直位置，从而完成风机的安装，使风机开始工作。

在其中一实施例中，升降组件30包括支撑杆310和基础连接轴，基础连接轴设于安装面的安装支架上，支撑杆310的一端连接于安装面的基础连接轴，支撑杆310的另一端连接于涡轮330。升降组件30通过支撑杆310基础连接轴为支撑点，推动筒体20在水平位置和竖直位置之间切换。

在其中一实施例中，为了更有效的使筒体20位置完成水平和竖直之间的切换。升降组件30还包括连接杆320、涡轮330和蜗杆340，连接杆320的一端连接于筒体20，连接杆320的另一端转动连接于涡轮330，支撑杆310连接于涡轮330，蜗杆340设于涡轮330中。在需要改变筒体20的位置时，蜗杆340在涡轮330内转动，施加在支撑杆310上的力改变，施加在支撑杆310上的力可以是拉力，也可以是推力。施加在支撑杆310上的力是拉力时候，支撑杆310带动筒体20由水平位置切换为竖直位置。施加在支撑杆310上的力是推力时候，支撑杆310带动筒体20由竖直位置切换为水平位置在塔筒倒伏后，支撑杆和蜗杆的夹角较小，在发电机重量较重时，可能存在上升拉力不够的情况，可借力液压升降装置，通过液压的方式推动支撑杆310向上移动，从而完成筒体20位置从水平方向向垂直方向移动。

在其中一实施例中，涡轮330包括涡轮壁331、若干旋转轴(图未示)和滚筒333，若干旋转轴围设于涡轮壁331的内侧；滚筒333套接于旋转轴，滚筒333与蜗杆340的螺旋齿形成滚动耦合。涡轮壁331围设形成贯穿腔体332，蜗杆340转动设置于贯穿腔体332。蜗杆340在涡轮330的贯穿腔体332内转动，通过蜗杆340和涡轮330的滚筒333啮合，蜗杆340在转动时，实现蜗杆340和涡轮330的相对位置的改变。也可以理解为涡轮330在蜗杆340上滑动，由于支撑杆310是连接在涡轮壁331上，由此支撑杆310的一端也可以在蜗杆340上滑动。蜗杆340的正转和反转完成支撑杆310的推拉。

参阅图5和图6所示，进一步地，为了提高蜗杆340的传动效率，减少涡轮330和蜗杆340之间的阻力，涡轮330还包括若干滚筒333，若干滚筒333设于涡轮壁331的内侧，蜗杆340设于贯穿腔体332内，滚筒333设于蜗杆340的螺旋齿。若干滚筒333形成一个螺旋路径，螺旋齿沿着该螺旋路径设置。滚筒333可以在涡轮壁331内转动，由此蜗杆340在贯穿腔体332内转动时，滚动摩擦阻力较小，便于提高蜗杆340的传动效率。

在其中一实施例中，为了便于蜗杆340的固定，蜗杆340远离涡轮330的一端连接于蜗杆旋转驱动组件，蜗杆旋转驱动组件带动蜗杆340转动。其中，蜗杆旋转驱动组件嵌入底座10中。

进一步地，蜗杆旋转驱动组件包括连接蜗杆的法兰、旋转驱动电机和变速***，旋转驱动电机连接于连接蜗杆的法兰和变速***。旋转驱动电机驱动蜗杆转动，变速***可以控制蜗杆的转动速度。

现有的塔筒是一个整体结构，长度较长，不便于运输，因此便于运输，筒体20包括若干连接段210和若干法兰盘220。在运输时，每个连接段210可以分开运输，避免长度过长，提高运输的便捷性。若干连接段210经连接法兰首尾连接，连接法兰设于邻近的两连接段210之间。通过连接法兰完成每个连接段210之间的固定。

风机的使用位置通常风力较大，为了避免筒体20倾倒或者发生断裂，筒体20包括抗弯曲结构，抗弯曲结构设于邻近的两连接法兰盘之间。通过抗弯曲结构提高筒体20的抗风能力，保证筒体20的每根连接段210之间更加的牢固。

进一步地，参阅图7和图8所示，抗弯曲结构包括若干紧固绳(图未示)和固定管230，紧固绳连接于筒体20的顶部法兰和筒体20的底部法兰，固定管230放置在两个连接法兰之间并套设于紧固绳，固定在底部法兰的锁紧装置拉紧紧固绳，固定管预拉紧抵抗筒体弯曲。需要指出的紧固绳的绷紧程度可以调整。具体地，在底部法兰上设置调节机构240。调节机构240包括摇把，摇把***摇把接口241，通过摇把的转动带动驱动轴转动，驱动轴的齿轮242带动棘轮轴的齿轮243转动，棘轮244和棘轮爪245锁定转动力矩，棘轮轴上的从动齿轮带动紧固绳的齿轮246，带动紧固绳拉紧轴转动，紧固绳固定在紧固绳轴上，随着摇把的转动逐步拉紧紧固绳，当紧固绳拉紧超过摇把的预设应力后不会再拉动紧固绳。紧固绳可以为钢绳。

在其中一实施例中，在升降组件连接筒体20的底部位置要承受更大的受力，为了提高支撑强度，避免筒体20在该位置变形。升降组件30的连接于筒体20位置的连接段210厚度大于其余连接段210的厚度。通过增加厚度，使筒体20在该位置可以承受较大的支撑力，不至于导致筒体变形。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种塔筒，其特征在于，所述塔筒用于风力发电，所述塔筒包括：

底座，所述底座设于安装面；

2.如权利要求1所述的塔筒，其特征在于，所述升降组件包括支撑杆和基础连接轴，所述基础连接轴设于所述安装面，所述支撑杆的一端连接于所述安装面的基础连接轴，所述支撑杆的另一端连接于所述筒体。

3.如权利要求2所述的塔筒，其特征在于，所述升降组件还包括连接杆、涡轮和蜗杆，所述连接杆的一端连接于所述筒体，所述连接杆的另一端转动连接于所述涡轮。

4.如权利要求3所述的塔筒，其特征在于，所述涡轮包括涡轮壁、若干旋转轴和滚筒，若干所述旋转轴围设于所述涡轮壁的内侧；

5.如权利要求3所述的塔筒，其特征在于，所述塔筒还包括蜗杆旋转驱动组件，所述蜗杆旋转驱动组件设于所述底座，所述蜗杆远离所述涡轮的一端连接于所述蜗杆旋转驱动组件。

6.如权利要求5所述的塔筒，其特征在于，所述蜗杆旋转驱动组件包括连接蜗杆的法兰、旋转驱动电机和变速***，所述旋转驱动电机连接于所述连接蜗杆的法兰和所述变速***。

7.如权利要求1至6中任一项所述的塔筒，其特征在于，所述筒体包括若干连接段和若干法兰盘，若干所述连接段经连接法兰首尾连接，所述法兰盘设于邻近的两所述连接段之间。

8.如权利要求7所述的塔筒，其特征在于，所述筒体包括抗弯曲结构，所述抗弯曲结构设于邻近的两所述法兰盘之间。

9.如权利要求8所述的塔筒，其特征在于，所述抗弯曲结构包括若干紧固绳和固定管，所述紧固绳连接于所述筒体的顶部法兰和所述筒体的底部法兰，所述固定管置于连接段的连接法兰之间并套设于所述紧固绳，固定在底部法兰的锁紧装置拉紧紧固绳，固定管预拉紧抵抗筒体弯曲。

10.如权利要求7所述的塔筒，其特征在于，所述升降组件的连接于所述筒体的底部位置的连接段厚度大于其余所述连接段的厚度。