CN109681390A - 风力发电机组、塔架及其基础结构 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种风力发电机组、塔架及其基础结构。该基础结构包括：基础、锚固体及锚固组件；所述锚固体用于与所述基础固定连接；所述锚固组件预设于所述锚固体内，用于与预应力索固定连接。本申请实施例通过在基础上设置有锚固体及锚固组件，由于基础的结构并未发生改变，因此本申请实施例可以应用于现有基础的改造，从而可以充分的发挥基础的作用，有效的降低了现有基础的改造成本；通过设置锚固体及锚固组件，可以满足预应力索的安全要求，使得现有基础通过改造后可以采用预应力塔筒，其不仅结构简单合理节省了工程成本，而且有效提高了本申请实施例的适用性。
Description
技术领域
本申请涉及风力发电机组的塔架技术领域，具体而言，本申请涉及一种风力发电机组、塔架及其基础结构。
背景技术
随着风力发电机组的技术不断更新，现有技术中的基础环式的基础结构已经无法满足越来越复杂的需求。因此需要对现有基础环式的基础结构进行改造，但是由于原基础环的法兰为圆形法兰结构，法兰结构上均匀布置数十个螺栓孔，螺栓孔间距比较小。若是直接连接预应力索，一方面螺栓孔间距较小，无法满足预应力索安装需求；另一方面螺栓孔的排布位置也无法满足预应力索的安装。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种风力发电机组、塔架及其基础结构，用以解决现有技术存在的现有基础结构无法使用的技术问题，使得现有基础结构可以应用于预应力塔筒。
第一个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的基础结构，包括：基础、锚固体及锚固组件；
所述锚固体用于与所述基础固定连接；
所述锚固组件预设于所述锚固体内，用于与预应力索固定连接。
于本申请的一实施例中，所述锚固组件包括多个预应力锚头，多个所述预应力锚头与预应力索连接后预设于所述锚固体内。
于本申请的一实施例中，所述锚固组件包括锚栓笼和转换装置，所述锚栓笼通过所述转换装置与所述预应力索固定连接。
于本申请的一实施例中，所述锚固组件还包括延长杆，所述锚栓笼通过所述延长杆与所述转换装置连接。
于本申请的一实施例中，所述锚固组件包括连接板及转换装置，所述连接板设置为圆环形结构，与设置于所述基础内的基础环固定连接，并且所述基础环同时设置在所述基础以及所述锚固体的内部。
于本申请的一实施例中，所述连接板通过紧固件与所述基础的所述基础环固定连接，由所述基础环径向向外延伸。
于本申请的一实施例中，还包括转换锚栓，所述转换锚栓的下端与所述连接板固定连接，所述转换锚栓的上端与所述转换装置固定连接，所述转换装置上端固定连接所述预应力索。
于本申请的一实施例中，所述锚固体为混凝土材质的锚固体。
第二个方面，本申请提供了一种风力发电机组的塔架，包括如本申请第一个方面提供的风力发电机组的基础结构。
第三个方面，本申请提供了一种风力发电机组，包括如本申请第二个方面提供的风力发电机组的塔架。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
本申请实施例通过在基础上设置有锚固体及锚固组件，由于基础的结构并未发生改变，因此本申请实施例可以应用于现有基础的改造，从而可以充分的发挥基础的作用，有效的降低了现有基础的改造成本；通过设置锚固体及锚固组件，可以满足预应力索的安全要求，使得现有基础通过改造后可以采用预应力塔筒，其不仅结构简单合理节省了工程成本，而且有效提高了本申请实施例的适用性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种风力发电机组的基础结构的剖视示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种风力发电机组的基础结构的剖视示意图；
图3为本申请实施例提供的又一种风力发电机组的基础结构的剖视示意图；
图4A为图3所示的风力发电机组的基础结构的爆炸示意图；
图4B为图3所示的风力发电机组的基础结构的立体示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
第一个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的基础结构，该基础结构的结构示意图如图1所示，包括：基础1、锚固体2及锚固组件3；锚固体2用于与基础1固定连接；锚固组件3预设于锚固体2内，用于与预应力索4固定连接。
如图1所示，于本申请的实施例中，基础1可以是采用钢混结构制成。锚固体2可以采用混凝土浇筑而成，其可以与基础1固定连接。当锚固体2为混凝土结构时，锚固组件3可以预制于锚固体2的结构内部。锚固组件3可以与预应力索4固定连接，以使得本申请实施例可以应用于预应力塔筒。
需要说明是，本申请并不限定锚固体的具体材质和结构，以及与锚固组件的具体连接方式，在一些其它的实施例中，锚固体也可以采用钢结构制成，锚固组件也可以采用焊接、螺接或锚接的方式与锚固体固定连接，因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整使用。
本申请实施例通过在基础上设置有锚固体及锚固组件，由于基础的结构并未发生改变，因此本申请实施例可以应用于现有基础的改造，从而可以充分的发挥基础的作用，有效的降低了现有基础的改造成本；通过设置锚固体及锚固组件，使得现有基础通过改造后可以采用预应力塔筒，其不仅结构简单合理节省了工程成本，而且有效提高了本申请实施例的适用性。
于本申请的一实施例中，锚固组件3包括多个预应力锚头31，多个预应力锚头31与预应力索4连接后预设于锚固体2内。如图1所示，预应力锚头31可以采用现有技术中的多种类型的预应力锚头，例如金属块形式的预应力锚头31设置通孔供预应力索4穿过，预应力索4穿过预应力锚头31的通孔后固定于预应力锚头上，而本申请对此并不进行限定。多个预应力锚头31与预应力索4的一端连接后，在基础环11的径向外侧，预制于锚固体2的内部，预应力索4的另一端连接上部塔筒段。需要说明的是，本申请并不限定预应力锚头及预应力索的数量，其可以根据风力发电机组的参数来确定，因此本申请并不限定预应力锚头及预应力索的具体数量。本申请实施例结构简单易用，可以有效降低基础改造为预应力塔筒的成本。
本申请中的基础环11，可以选择地，其同时设置在基础1以及锚固体2内部，特别地，基础环11凸出于锥台结构形式的基础顶部的具有预定高度的圆台而设置，凸出部分预制于锚固体2的内部，从而同时连接基础1以及锚固体2，增加两者的连接强度，并且成为预应力索4与基础1连接的转换支撑装置。
于本申请的一实施例中，锚固组件3包括锚栓笼32和转换装置33，锚栓笼32通过转换装置33与预应力索4固定连接。如图2所示，锚栓笼32可以采用金属材质制成的圆柱型笼式结构，但是本申请实施例并不限定锚栓笼32的具体材质和结构，只要其能满足强度需求即可。锚栓笼32的底部可以与基础1的基础环11固定连接，布置于基础环11的径向外侧，预制于锚固体2内，并且其顶部可以与多个转换装置33固定连接，但是本申请并不限定转换装置的数量，其可以对应预应力索的数量进行设置。转换装置33具体来说可以采用一圆柱体结构，连接锚栓笼32与预应力索4，可选地，转换装置33的下部连接锚栓笼32，转换装置33的上部连接预应力索4，进一步可选地，转换装置33的中心位置设置有供预应力索4穿过并锚固的锚固孔，锚固孔的两侧设置有供锚栓笼32穿过并连接的连接孔。预应力索4可以采用预应力锚头(图中未示出)与转换装置33固定连接，锚栓笼32可以螺栓连接的方式与转换装置33固定连接。
需说明的是，本申请实施例并不限定转换装置的具体材质及结构，以及预应力索和锚栓笼与转换装置之间的连接方式，转换装置只要可以满足使得预应力索和锚栓笼固定连接的功能即可，本领域技术人员对此并不进行限定。
本申请实施例通过使用锚栓笼与基础环连接的方式，可以使得基础结构的连接更加的稳固，从而有效提高基础结构的稳定性及安全性。另外由于锚栓笼直接与基础固定连接，在提高基础结构稳定性的同时有效减少锚固体所使用混凝土的使用量，从而可以有效降低本申请实施例的使用成本，进而提高了本申请的经济效益。进一步，由于转换装置设置于锚固体外，当预应力索疲劳时，可以实现快速更换预应力索，从而有效降低了本申请实施例维护及使用成本。
于本申请的一实施例中，锚栓笼32的长度不能设置过长而引起不必要的应力集中，当应力集中现象出现时，会降低锚栓笼32的受力稳定性，并降低其寿命。因而，当根据实际情况，需要增加锚栓笼32的长度时，锚固组件3还包括延长杆34，通过延长杆34将锚栓笼32的长度增加。具体地，锚栓笼32通过延长杆34与转换装置33连接。如图2所示，延长杆34可以是一杆状结构，延长杆34的两端部设置外螺纹延长杆34的底部可以通过转换螺母341与锚栓笼32固定连接，延长杆34的顶部与转换装置33固定连接。但是本申请并不限定延长杆的具体结构以及与锚栓笼和转换装置之间的连接方式，本领域技术人员可以根据实际工况自行调整设置。采用上述设置的目的在于，当锚栓笼的长度不能满足需求时，可以通过延长杆在进行补充，从而可以有效提高本申请实施例的适用性并延长使用寿命。
于本申请的一实施例中，锚固组件3包括连接板35及转换装置33，连接板35设置为圆环形结构，与设置于基础1内的基础环11固定连接，并且基础环11同时设置在基础1以及所述锚固体2的内部。如图3、图4A及图4B所示，连接板35具体可以采用金属材料制成的一圆环式的板状结构，通过紧固件36固定于基础环11，并向基础环11的径向外侧延伸，其设置于锚固体2内部，连接基础环11以及转换锚栓37，转换锚栓37通过转换装置33与预应力索4固定连接。连接板35还可以采用其它形状，例如其可以采用扇形钢板或矩形钢板等结构。需要说明的是，本申请并不限定连接板的具体形状及数量，其具体的形状及数量需根据预应力索的分布情况及数量进行确定，例如当需要在风力发电机组的迎风面设置多个预应力索的情况下，连接板可以设置为扇形钢板制成。因此本领域技术人员可以根据实际情况对连接板进行调整。
采用上述设计的目的在于，连接板可以使得本申请实施例的设计更加合理易用，而且还可以根据不同的使用工况进行差异化的定制，不仅可以提高本申请实施例的适用范围，而且可以有效降低本申请的使用成本。
于本申请的一实施例中，连接板35通过紧固件36与基础1的基础环11固定连接，由基础环11径向向外延伸。基础环11可以为钢结构，其与基础1的混凝土结构浇筑固定。连接板35上可以开设有多个与基础环11的法兰固定连接螺栓孔，紧固件36具体来说可以采用螺接的方式将连接35与基础环11固定连接。需要说明的是，本申请并不限定紧固件36的具体数量，其可以根据连接板的形状以及预应力索的数量进行设置。采用上述设计，可以有效提高本申请实施例连接的稳固性，从而可以大幅提高安全性及稳定性。
于本申请的一实施例中，风力发电机组的基础结构还包括转换锚栓37，转换锚栓37的下端与连接板35固定连接，转换锚栓37的上端与转换装置33固定连接，转换装置33上端固定连接预应力索4。转换锚栓37下端与连接板35固定连接，从而与基础环11固定连接，并预埋于锚固体2内部，转换锚栓37上部与转换装置33固定连接，通过转换装置33与预应力索4固定连接。转换锚栓37可以采用与预应力索4相同材质的材料制成，例如两者均采用钢绞绳制成。连接板35上可以设置有多个用于固定转换锚栓37的锚栓孔。本实施例一个转换装置33需对应两条转换锚栓，但是本申请并不以此为限，例如也可以是两条以上。当连接板35与基础环11固定连接后，再将多个转换锚栓37与连接板35及多个转换装置33固定连接后，将锚固体2的混凝浇筑于上述各部件上，并且锚固体2的高度由转换锚栓所需的锚固长度确定，因此本申请实施例对此并不限定。本实施例的有益效果与前述各实施例类似，因此不再赘述。
于本申请的一实施例中，锚固体2为混凝土材质的锚固体。
基于同一发明构思，第二个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的塔架，包括本申请第一个方面提供的风力发电机组的基础结构。
基于同一发明构思，第三个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括本申请第二个方向提供的风力发电机组的塔架。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
本申请实施例通过在基础上设置有锚固体及锚固组件，由于基础的结构并未发生改变，因此本申请实施例可以应用于现有基础的改造，从而可以充分的发挥基础的作用，有效的降低了现有基础的改造成本；通过设置锚固体及锚固组件，使得现有基础通过改造后可以采用预应力塔筒，其不仅结构简单合理节省了工程成本，而且有效提高了本申请实施例的适用性。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种风力发电机组的基础结构，其特征在于，包括：基础、锚固体及锚固组件；
所述锚固体用于与所述基础固定连接；
所述锚固组件预设于所述锚固体内，用于与预应力索固定连接。
2.根据权利要求1所述的基础结构，其特征在于，所述锚固组件包括多个预应力锚头，多个所述预应力锚头与预应力索连接后预设于所述锚固体内。
3.根据权利要求1所述的基础结构，其特征在于，所述锚固组件包括锚栓笼和转换装置，所述锚栓笼通过所述转换装置与所述预应力索固定连接。
4.根据权利要求3所述的基础结构，其特征在于，所述锚固组件还包括延长杆，所述锚栓笼通过所述延长杆与所述转换装置连接。
5.根据权利要求1所述的基础结构，其特征在于，所述锚固组件包括连接板及转换装置，所述连接板设置为圆环形结构，与设置于所述基础内的基础环固定连接，并且所述基础环同时设置在所述基础以及所述锚固体的内部。
6.根据权利要求5所述的基础结构，其特征在于，所述连接板通过紧固件与所述基础的所述基础环固定连接，由所述基础环径向向外延伸。
7.根据权利要求5所述的基础结构，其特征在于，还包括转换锚栓，所述转换锚栓的下端与所述连接板固定连接，所述转换锚栓的上端与所述转换装置固定连接，所述转换装置上端固定连接所述预应力索。
8.根据权利要求1至4的任一所述的基础结构，其特征在于，所述锚固体为混凝土材质的锚固体。
9.一种风力发电机组的塔架，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述针对风力发电机组的基础结构。
10.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求9所述的风力发电机组的塔架。
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