一种风机基础斜面调平装置及风机塔筒的制作方法

本发明涉及风力发电技术，具体涉及一种风机基础斜面调平装置及风机塔筒。

背景技术：

目前，风机基础调平大多采用以下几种结构形式：

1、陆上风机基础、海上重力基础均采用钢制基础环通过多个千斤顶或螺杆调平后，灌浆固定。

2、海上桩基础结构安装与调平：通过过渡套及千斤顶等调平装置(单桩)，或通过专用夹桩器及调平装置调平(多桩导管架)，并灌浆固定。

专利申请号为CN201220644826的中国专利文献公开了一种倾转支承，倾转支承包括外圈、内圈、钢球、密封条，内上圈和内下圈之间有倾斜滚道，倾斜滚道与内外圈之间的水平滚道成一锐角α，钢球位于滚道内。但是，该技术方案存在以下缺点：

1)需定制专用带斜度滚道的回转支承，成本高；

2)不能承受很大的极限弯矩载；

3)调平方向是固定的一个方向，不能用于风机基础调平360度的要求；

4)不能用于风机基础的调平。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种可在360度方位实现最大2倍锐角α的调平，结构简单、操作方便、定位精度高、调平效率高、可以在风机基础安装时和安装后均可实现风机基础精细调平的风机基础斜面调平装置及风机塔筒。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种风机基础斜面调平装置，包括依次相连的上连接座、中间连接座和下连接座，所述上连接座转动支承于中间连接座上，所述中间连接座转动支承于下连接座上，所述上连接座的顶面和中间连接座的底面在初始位置相互平行，所述上连接座的底面为相对上连接座的顶面呈锐角α的斜面，所述中间连接座的顶面为相对中间连接座的底面呈锐角α的斜面。

优选地，所述锐角α小于上连接座的底面、中间连接座的顶面之间的摩擦自锁角。

优选地，所述上连接座的顶面、中间连接座的底面、下连接座的顶面均在初始位置水平布置。

优选地，所述上连接座相对中间连接座具有一初始转动角度，在所述上连接座相对中间连接座转动至初始转动角度时，所述上连接座的顶面和中间连接座的底面相互平行；且在所述上连接座相对中间连接座在初始转动角度再转动180°后，所述上连接座的顶面和中间连接座的底面之间的夹角为锐角α的两倍。

优选地，所述上连接座通过第一回转支承组件转动支承于中间连接座的顶面上，所述第一回转支承组件的转动轴轴线垂直于上连接座的底面以及中间连接座的顶面；所述中间连接座通过第二回转支承组件转动支承于下连接座的顶面上，所述第二回转支承组件的转动轴轴线垂直于中间连接座的底面以及上连接座的顶面。

优选地，所述第一回转支承组件包括第一回转支承和用于驱动第一回转支承的第一驱动机构，所述上连接座通过第一回转支承转动支承于中间连接座上，所述第一驱动机构装设于上连接座或中间连接座上；所述第二回转支承组件包括第二回转支承和用于驱动第二回转支承的第二驱动机构，所述中间连接座通过第二回转支承转动支承于下连接座上，所述第二驱动机构装设于中间连接座或下连接座上。

优选地，所述第一驱动机构和第二驱动机构为液压油缸；或者，所述第一驱动机构和第二驱动机构为马达驱动机构，所述马达驱动机构包括马达和减速机，所述马达的输出端通过减速机驱动第一回转支承或第二回转支承。

优选地，本发明还包括倾角传感器和控制单元，所述倾角传感器设于上连接座上，所述倾角传感器的输出端和控制单元相连，所述控制单元的输出端和第一驱动机构、第二驱动机构相连。

优选地，所述上连接座、中间连接座、下连接座均为圆柱体结构。

本发明还提供一种风机塔筒，包括塔筒本体和风机基础，所述风机基础的风机基础平台上设有前述的风机基础斜面调平装置，所述塔筒本体通过风机基础斜面调平装置支承固定于风机基础平台上。

本发明具有下述优点：

1、本发明包括依次相连的上连接座、中间连接座和下连接座，上连接座的顶面和中间连接座的底面相互平行，中间连接座转动支承于下连接座上，实现了两两之间可旋转的连接座结构，可以实现两个交叉轴线的回转，结构简单、操作方便，可在360度方位的准确调平定位。

2、本发明包括依次相连的上连接座、中间连接座和下连接座，上连接座转动支承于中间连接座上，上连接座的顶面和中间连接座的底面相互平行，所述上连接座的底面为相对上连接座的顶面呈锐角α的斜面，所述中间连接座的顶面为相对中间连接座的底面呈锐角α的斜面，因此调节上连接座、中间连接座之间的转动位置，即可实现最大2倍锐角α的调平。

3、本发明包括依次相连的上连接座、中间连接座和下连接座，通过上连接座、中间连接座和下连接座的相对旋转来实现调平，一方面可以将最大2倍锐角α的调平的幅度均匀地分散到上连接座、中间连接座之间的360度旋转，同时还可以通过中间连接座、下连接座之间的360度旋转来调整上连接座顶面的倾斜方向，具有操作方便、定位精度高的优点。

4、本发明可以实现风机基础斜面调平，不需采用过渡套、基础环等结构件，不需混凝土二次浇注，显著提高调平效率，不仅在风机基础安装时可进行精细调平，当风机安装后使用过程中如出现风机基础的不均匀沉降，仍可非常方便的进行调平，从而能够保证风机的安装和使用的精度要求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例一在初始转动角度的状态示意图。

图3为本发明实施例一在上连接座初始转动角度转动180°后的状态示意图。

图4为本发明实施例一在上连接座初始转动角度转动180°后，将中间连接座继续转动180°后的状态示意图。

图5为应用本发明实施例一的风机塔筒结构示意图。

图6为本发明实施例二的结构示意图。

图7为应用本发明实施例二的风机塔筒结构示意图。

附图标记说明：

1、上连接座；2、中间连接座；3、下连接座；4、第一回转支承组件；41、第一回转支承；42、第一驱动机构；5、第二回转支承组件；51、第二回转支承；52、第二驱动机构；6、塔筒本体；7、风机基础；71、风机基础平台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一：

如图1所示，本实施例的风机基础斜面调平装置包括依次相连的上连接座1、中间连接座2和下连接座3，上连接座1转动支承于中间连接座2上，中间连接座2转动支承于下连接座3上，上连接座1的顶面和中间连接座2的底面在初始位置相互平行，上连接座1的底面为相对上连接座1的顶面呈锐角α的斜面，中间连接座2的顶面为相对中间连接座2的底面呈锐角α的斜面。本实施例实现了上连接座1、中间连接座2和下连接座3三者的两两之间可旋转的连接座结构，可以实现两个交叉轴线的回转，结构简单、操作方便，可在360度方位的准确调平定位。而且通过上连接座1、中间连接座2之间的相对回转，可实现最大2倍锐角α的调平；同时，通过上连接座1、中间连接座2、下连接座3的相对旋转来实现调平，一方面可以将最大2倍锐角α的调平的幅度均匀地分散到上连接座1、中间连接座2之间的360度旋转，同时还可以通过中间连接座2、下连接座3之间的360度旋转来调整上连接座1顶面的倾斜方向，具有操作方便、定位精度高的优点。

本实施例中，锐角α小于上连接座1的底面、中间连接座2的顶面之间的摩擦自锁角，通过上述角度设置，能够使得上连接座1、中间连接座2之间的支承结构更加稳定可靠，在支承风力塔筒时可靠性更好。

本实施例中，上连接座1的顶面、中间连接座2的底面、下连接座3的顶面均水平布置。

本实施例中，上连接座1相对中间连接座2具有一初始转动角度，在上连接座1相对中间连接座2转动至初始转动角度时，上连接座1的顶面和中间连接座2的底面相互平行，如图2所示；且在上连接座1相对中间连接座2在初始转动角度再转动180°后，上连接座1的顶面和中间连接座2的底面之间的夹角为锐角α的两倍，如图3所示；此时调节中间连接座2相对下连接座3的转动角度，即可使得上连接座1的顶面的倾斜角度(锐角α的两倍)在360°范围内转动，例如调节中间连接座2相对下连接座3的转动角度为180°时，上连接座1的顶面的倾斜角度从左侧转动到右侧，如图4所示。

本实施例中，上连接座1通过第一回转支承组件4转动支承于中间连接座2的顶面上，第一回转支承组件4的转动轴轴线垂直于上连接座1的底面以及中间连接座2的顶面；中间连接座2通过第二回转支承组件5转动支承于下连接座3的顶面上，第二回转支承组件5的转动轴轴线垂直于中间连接座2的底面以及上连接座1的顶面。通过第一回转支承组件4、第二回转支承组件5的布置，能够实现上连接座1、中间连接座2和下连接座3之间转动的自动调整，调整效率更高，而且能够更加方便地调整上连接座1、中间连接座2和下连接座3之间转动的角度，因此相对手工调整而言调整精度更高，可以显著提高调平效率，且精度高，因此具有广泛的实用价值和应用前景。

本实施例中，第一回转支承组件4包括第一回转支承41和用于驱动第一回转支承41的第一驱动机构42，上连接座1通过第一回转支承41转动支承于中间连接座2上，第一驱动机构42装设于上连接座1上；第二回转支承组件5包括第二回转支承51和用于驱动第二回转支承51的第二驱动机构52，中间连接座2通过第二回转支承51转动支承于下连接座3上，第二驱动机构52装设于下连接座3上。当第一回转支承41、第二回转支承51转动至所需角度后，即可利用第一驱动机构42带动第一回转支承41锁紧、通过第二驱动机构52带动第二回转支承51锁紧，即可将上连接座1、中间连接座2和下连接座3锁定在特定位置，此外还可以根据需要进一步在上连接座1、中间连接座2之间，以及中间连接座2、下连接座3之间增加辅助锁定装置进行锁紧。

本实施例中，第一回转支承41、第二回转支承51均采用三排滚道的通用回转支承，能受极限弯矩载荷大，制作方便。由于上连接座1通过第一回转支承41转动支承于中间连接座2上，上连接座1的底面为相对上连接座1的顶面呈锐角α的斜面，中间连接座2的顶面为相对中间连接座2的底面呈锐角α的斜面，因此第一回转支承41为上连接座1的顶面、中间连接座2的顶面之间倾斜安装的旋转副。本实施例中，第一驱动机构42和第二驱动机构52为马达驱动机构，马达驱动机构包括马达和减速机，马达的输出端通过减速机驱动第一回转支承41或第二回转支承51。毫无疑问，马达可以根据需要采用液压马达或者电动马达，都可以实现对减速机的驱动，进而驱动第一驱动机构42和第二驱动机构52。除了采用马达驱动机构以外，还可以采用油缸搓动的方式来驱动第一回转支承41和第二回转支承51，此时第一驱动机构42和第二驱动机构52则为油缸，在此不再赘述。

本实施例还包括倾角传感器和控制单元，倾角传感器设于上连接座1上，倾角传感器的输出端和控制单元相连，控制单元的输出端和第一驱动机构42、第二驱动机构52相连，通过倾角传感器和控制单元实现了对上连接座1、中间连接座2、下连接座3转动的全自动控制，以达到控制调平角度及方位的要求。

本实施例中，上连接座1、中间连接座2、下连接座3均为圆柱体结构，因此在初始转动角度时可以形成圆柱状结构，有利于集成安装到风机塔筒上。第一回转支承41的旋转轴线垂直于上连接座1的底面(椭圆形平面)、中间连接座2的顶面(椭圆形平面)并过平面中心；第二回转支承51的旋转轴线垂直于中间连接座2的底面(圆形平面)、下连接座3的顶面(圆形平面)并过平面中心。

如图5所示，应用本实施例风机基础斜面调平装置的风机塔筒包括塔筒本体6和风机基础7，风机基础7的风机基础平台71上设有本实施例的风机基础斜面调平装置，塔筒本体6通过风机基础斜面调平装置支承固定于风机基础平台71上。本实施例中，上连接座1具体通过高强螺栓与塔筒本体6相连，下连接座3通过高强螺栓与风机基础平台71相连。

实施例二：

如图6所示，本实施例与实施例一基本相同，其主要不同点为：第一驱动机构42的数量为两个，且两个第一驱动机构42分别装设于中间连接座2上，第一驱动机构42的减速机安装在第一回转支承41的外侧；第二驱动机构52装设于下连接座3上，即第二驱动机构52的减速机安装在第二回转支承51的外侧；应用本实施例的风机塔筒则如图7所示。毫无疑问，除了本实施例和实施例一以外，可以根据需要选择第一驱动机构42、第二驱动机构52的安装数量，可任意选择将第一驱动机构42装设于上连接座1或中间连接座2上，也可以任意选择将第二驱动机构52装设于中间连接座2或下连接座3上，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。