[发明专利]混凝土塔筒钢绞线的减振方法

说明书

本发明公开了一种混凝土塔筒钢绞线的减振方法，包括步骤：1、根据风机参数计算钢绞线（3）的自振频率f1，自振频率f1≥4nf；n为风机叶片数量，nf为叶片通过频率；2、根据自振频率f1计算钢绞线上相邻两个减振固定点的间距L，计算公式为：f1=[1/(2L)]*(P/ρ)^0.5；P为单束钢绞线的预应力；ρ为钢绞线的单位长度质量；3、采用若干个套箍（5）和若干根系杆（6）制成减振环（4），并将多道减振环间隔安装在钢绞线组上，且相邻两道减振环的间距不超过间距L。本发明能通过布置减振环约束钢绞线组，避免钢绞线振动而导致的疲劳破坏，也避免了钢绞线振动时触碰和破坏混凝土塔筒筒壁。

技术领域

本发明涉及一种风电机组混凝土塔筒，尤其涉及一种混凝土塔筒钢绞线的减振方法。

背景技术

风力发电作为一种清洁能源技术，在我国风资源较好的“三北”区域得到了广泛的应用。随着“三北”区域开发日趋饱和，风力发电正向内陆区域发展。由于内陆区域风速较低，同时风力发电机组的功率日益增大，使得风轮的直径越来越大，塔筒的高度也越来越高，目前，国内陆上风力发电机组的塔筒高度已经达到120-160m。随着风电塔筒的高度增加，现有技术的风电塔筒包括混凝土塔筒、钢塔筒、钢-混凝土混合塔筒等多种结构形式。其中，采用体外预应力的钢-混凝土混合塔筒应用较普遍。

对于采用体外预应力的钢-混凝土混合塔筒而言，其预应力钢绞线的两端分别锚固在混凝土塔筒顶部和混凝土塔筒基础上，而预应力钢绞线的其他部位均不受任何约束。在当风机运转时，随着叶轮的转动，叶轮会对混凝土塔筒顶部施加一个周期性的荷载。此时，钢绞线相当于一个两端简支且张紧的弦，同时，钢绞线一端受到周期性的位移，导致钢绞线产生强迫振动。若钢绞线的自振频率与叶轮转动频率或叶片通过频率接近，钢绞线易产生共振且振幅较大，从而导致钢绞线触碰并破坏混凝土塔筒的筒壁。

即使钢绞线的自振频率与叶轮转动频率或叶片通过频率相差较远，但由于钢绞线的长度较长（可达到80-110m），其自振时中间部位的振幅相对较大，对于混凝土塔筒的筒壁仍然存在较大的触碰和破坏风险，影响混凝土塔筒的安全使用。另外，振动对于钢绞线自身的耐疲劳性能也会产生不利影响，缩短钢绞线的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土塔筒钢绞线的减振方法，能通过布置减振环约束钢绞线组，避免钢绞线振动而导致的疲劳破坏，也避免了钢绞线振动时触碰和破坏混凝土塔筒筒壁。

本发明是这样实现的：

一种混凝土塔筒钢绞线的减振方法，包括以下步骤：

步骤1：根据风机参数计算钢绞线的自振频率f1，自振频率f1≥4nf；

其中，n为风机叶片数量；f为风机运行时叶轮的最高旋转频率，nf即为叶片通过频率；

步骤2：根据自振频率f1计算钢绞线上相邻两个减振固定点的间距L，计算公式为：

f1=[1/(2L)]*(P/ρ)^0.5；

其中，P为单束钢绞线的预应力；ρ为钢绞线的单位长度质量；

步骤3：采用若干个套箍和若干根系杆制成减振环，并将多道减振环间隔安装在钢绞线组上，且相邻两道减振环的间距不超过间距L。

所述的步骤3中，减振环的制作方法是：将每束所述的钢绞线上均匹配套接有套箍，相邻两个套箍之间通过系杆连接，形成减振环。

所述的减振环为平面环状结构并沿混凝土塔筒的径向设置，多道减振环沿混凝土塔筒的轴向间隔设置在混凝土塔筒的顶部与塔筒基础之间。

在一道所述的减振环中，套箍的数量和系杆的数量均与钢绞线的数量一致。

所述的套箍由两个半圆箍件拼接构成，两个半圆箍件匹配抱合在钢绞线上，两个半圆箍件的两端分别设有耳板并通过耳板连接固定。