[发明专利]采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机

权利要求书

1.一种采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，包括地面基础、整体塔筒、机头装置、人行吊笼装置和辅助装置，整体塔筒的底部坐落安装于地面基础上，在整体塔筒的塔底段的下端设有内外法兰与地面基础通过地脚螺栓固定连接，在每个地脚螺栓两旁的法兰与筒壁之间均设有加强筋板(53)，所述机头装置包括机舱(21)、主轴(20)、轮毂(19)和叶片(18)，整体塔筒的塔顶段的上端与支承轴承(22)相配合，支承轴承(22)与机舱法兰连接，机舱(21)上安装有主轴(20)，主轴(20)上安装有轮毂(19)，轮毂(19)上安装有叶片(18)，整体塔筒采用分段制造，相邻的分段塔筒之间进行法兰连接，其特征在于：分段塔筒的连接法兰采用外法兰，整体塔筒由塔底段、塔身段、塔顶封头段和塔顶段进行自下而上连接安装而成；由塔底段、塔身段、塔顶封头段通过法兰组成密闭的充气保压容器，充气保压容器的底部直接安装地面基础上，并在法兰连接缝处均采用密封结构形成分段塔筒外法兰连接缝密封装置(11)，使整个塔筒内腔局部段成为气密内腔，使气密内腔中注入气体介质，所述气体介质为氮气或洁净空气，并进行保压，所述气密内腔中的压强P如下：

公式中G为机头装置的总重量，S为气密内腔的横截面积；塔顶封头段采用二连异形法兰(13)，由压力容器封头部分的外侧横向凸台的下表面或上表面形成法兰连接部；塔底段筒內地面基础均设有气密封层；塔内每段塔筒密封结构下方均设有检修平台，相邻的检修平台之间设有活动人行爬梯，塔筒底部设有检修人孔(2)，塔顶封头段的封头(14)上设有通气管(15)及电动阀(16)，塔顶段上设有门洞(25)，在门洞(25)外设有门洞平台(26)，在塔外从塔底到塔顶均设有人行吊笼装置，在塔身上设有安全阀(10)、压力表(8)和易燃易爆气体检测仪(9)、充气管(5)及充气阀(4)，在充气阀(4)与塔筒之间的充气管(5)上接有排气管和排气阀(3)；在塔外从塔底沿塔身向上到塔顶段，在塔顶段的电缆通道口(27)敷设有组合电缆(28)。

2.根据权利要求1所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：气密内腔中的压强P为0.16～0.7MPa；在整个塔筒内腔局部段成为气密内腔中，当采用空气压缩机充气时，空气压缩机采用无油润滑空气压缩机。

3.根据权利要求1所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：所述整体塔筒为圆直筒形结构，整体塔筒由圆直筒形塔底段(35)、圆直筒形支撑座段(33)、圆直筒形塔身段(30)、圆直筒形塔顶封头段(12)、圆直筒形塔顶段(17)组成，所述圆直筒形支撑座段(33)设置在圆直筒形塔底段(35)和圆直筒形塔身段(30)之间，在圆直筒形塔筒下部与基础间，围绕圆直筒形塔筒的外壁周边对称均布设有至少3根斜支撑件(6)，斜支撑件(6)的中心线与塔筒轴心线成不小于30度的夹角，斜支撑件(6)的两端均设有法兰，斜支撑件(6)的一端与圆直筒形支撑座段(33)的塔筒上的突出的支撑座(7)的法兰连接，斜支撑件(6)的另一端与斜支撑件地面基础(1)支撑连接。

4.根据权利要求3所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：圆直筒形塔身段(30)由至少2个结构、尺寸、材质相同的圆直筒形的分段塔筒组装而成，塔筒内腔直径为6-12米。

5.根据权利要求1所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：所述整体塔筒为锥台形结构，整体塔筒由锥台形塔底段(49)、锥台形塔身段(50)、锥台形塔顶封头段(51)、锥台形塔顶段(52)组成。

6.根据权利要求1所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：在分段塔筒之间采用二连接外法兰为连接缝设置气密封结构，二连接外法兰采用螺栓(44)和螺母(45)连接，二连接外法兰的内圈以连接缝为对称中心，加工一道横截面为燕尾形的环形燕尾槽，将燕尾形弹性密封圈(46)嵌于燕尾槽内，在沿密封圈两侧与燕尾槽接缝处连续堆注密封胶，形成两道环形连续严密的密封胶圈(43)。