[发明专利]长短腿风电塔架

说明书

技术领域

               本发明涉及一种风电塔架，特别是一种长短腿风电塔架 。

 

背景技术

塔架是风电机组的主支撑部件，其设计可靠性是风电机组能够安全运行的保证。风电机组运行的环境条件非常恶劣，因而塔架不仅要有足够的强度和刚度，承受自然环境以及风电系统运行引起的各种荷载，还要避免塔架与叶轮发生共振，因而塔架的设计是风电机组设计中非常重要的环节。采用合理的塔架型式将直接影响风电机组的安全性和经济型。目前，风力发电塔架的结构形式主要有锥筒型塔筒、格构式塔架两种型式。

（1） 锥筒型塔筒

锥筒型塔筒是目前大型风力发电机组市场中最典型的结构型式。从材料上来说，锥筒型塔筒主要分为钢塔筒和混凝土塔筒。混凝土塔筒又分为预应力钢筋混凝土塔筒和钢筋混凝土塔筒。钢塔筒由于占地面积小、构造简单、施工方便快捷，应用较为普遍。随着风电技术的发展，钢管塔架的外径和卷制塔体钢板的厚度也越来越大，这对于卷制钢板的加工工艺、焊接工艺以及塔体的运输安装都提出了更高的要求，而且由于其基础尺寸很大，导致基坑土石方开挖量巨大、塔位水土破坏严重，因此特别是在山地风电场的应用受到很大限制。钢筋混凝土塔架的优点在于抗腐蚀性能好（适用于沿海、滩涂等地区）、刚度大、本体造价较低，但由于其现场施工周期长、预制塔架自重大运输困难等原因而不能适应风机大型化的发展趋势，此外由于混凝土材料自身特性-抗拉强度约为抗压强度的1/8—1/20，往往在钢筋混凝土结构的使用中受拉侧钢筋的性能得不到充分利用，使得这种结构形式在风电机组塔架高耸结构中受到限制。

（2） 格构式塔架

格构式塔架与输电塔架外观相似，在早期小型风力发电机组中大量使用，其主要优点是制造简单、耗材少、成本低、构件尺寸小、运输方便。但是，格构式塔架由于在风机叶片半径范围内的塔架头部为镂空结构型式，使得叶片在转过塔架时由于风振效应会产生噪声污染，且其在施工过程中连接的零部件较多，安装周期长，不美观等。目前，格构式塔架构件截面主要有钢管、角钢、圆钢以及组合构件等几种形式。

以上的几种风电塔架，还存在一个共同的缺点，那就是，传统的风电塔架采用平腿形式，当在山区坡度地形时，由于塔腿根开相对较大，考虑到施工等方面的要求，需要进行大量的土石方开挖，这不仅会使周围植物遭到砍伐或破坏，而且开挖后的土石方堆积在基础周围，在雨水的冲击下，容易造成水土流失或者滑体，造成更大的植被破坏和财产损失，甚至给风电塔架造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种具有不同的长短腿的、能根据地势灵活选用的、能有效减少土方的开挖量、减少耗材的长短腿风电塔架。

一种长短腿风电塔架，包括有三个以上的支腿，所述的支腿长短不一，支腿间隔设置于塔架的底部。

在塔架的底部设置长短不一的支腿用于支撑塔架，改变了以往直接利用塔架的平底或平腿支撑在地面上，将原来的塔架变为由塔身及长短支腿两部分构成，这样在应用时如遇到山区坡度地形时，可利用塔架底部的长短支腿，使得塔腿数量及各腿长度可根据地形或其他需要而任意调整，因此，不但便于自身加工、运输、组装以及节约本体耗钢量；并且由于可将锥筒式塔架的塔底由原来的一个大基础分解成数个独立的小基础，从而能最大限度契合山区塔位地形，因此还可显著降低基础耗材与土石方工程，有效减少水土流失与生态环境破坏，大大缩短施工工期，具有明显的经济效益。

所述的多个的支腿之间或采用三角形分布、或采用多边形分布。

支腿在塔架底部的安装角度或为沿着塔架的倾斜度向下继续延伸，或为与地平面的夹角小于塔架侧面与地平面的夹角。

所述的支腿与塔身之间的连接或为采用固定式连接，或为采用可拆卸式连接。

当支腿与塔身之间采用可拆卸式连接时，可大大减少在运输、储存、搬运、安装时的存储空间。

所述的可拆卸的连接为指的是采用螺接、铆接或插接等。

风电塔架支腿以上的塔身部分由上下两部分构成，上部分为锥筒型或格构型结构，下部为格构式或锥筒型结构，格构式或锥筒型结构支撑在支腿上。

将塔身采用上下两部分构成，克服了塔身结构单一时所具有的缺点，集合了锥筒型塔架与格构式塔架优点于一身,因此具有更强的推广性与应用性。

风电塔架支腿以上的塔身或为格构式结构，或为锥筒型结构。

综上所述的，本发明相比现有技术如下优点：