连接组件、拉索式塔架以及风力发电机组的制作方法

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种连接组件、拉索式塔架以及风力发电机组。

背景技术：

塔架是风力发电机组的大型机械构件，其不但支撑着叶轮、机舱以及发电机等重型部件，而且还受到随机风载荷对其气动推力和阻力等的影响，并且，随着风电技术的不断进步，越来越高的塔架已经成为发展趋势。但随着塔架高度的增加，塔架的重量和成本也在不断增加，且由于高塔架带来的刚度和稳定性不足以及载荷问题也是需要攻克的技术难点，而拉索式塔架因其特有的结构属性可以改善塔架整体的受力情况，因此被广泛的使用。

然而，已有的拉索式塔架通常需要对塔架本体的部分塔筒段加厚或者对部分塔筒段的端法兰进行改进，在一定程度上会提高塔架整体的设计改造以及生产成本，同时可能会对拉索式塔架整体的稳定性带来影响。

因此，亟需一种新的连接组件、拉索式塔架以及风力发电机组。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种连接组件、拉索式塔架以及风力发电机组，连接组件能够保证塔架本体于拉索之间的连接要求，同时能够保证拉索式塔架整体的稳定性能。

一方面，根据本发明实施例提出了一种连接组件，用于连接塔架本体以及拉索，连接组件包括：定位部件，定位部件呈环状结构体，定位部件能够套设于塔架本体的外周表面并与塔架本体连接；凸出部件，凸出部件的数量为两个以上且沿定位部件的周向相互间隔设置，各凸出部件分别与定位部件外环面连接并沿定位部件的径向延伸，每个凸出部件上均具有安装位，以与拉索连接。

根据本发明实施例的一个方面，定位部件包括多个沿周向依次设置的多个弧形单元，相邻两个弧形单元相互连接，每个凸出部件位于其中两个相邻设置的弧形单元的对接处。

根据本发明实施例的一个方面，每个凸出部件包括与定位部件连接的固定件，固定件包括成对设置且彼此可拆卸连接的连接块，成对设置的连接块中，其中一个连接块与相邻两个弧形单元的一者为一体式结构，另一个连接块与相邻两个弧形单元的另一者为一体式结构；安装位为设置于固定件并沿周向贯穿固定件的贯通孔，拉索的一端穿过安装位并与固定件连接。

根据本发明实施例的一个方面，每个凸出部件包括相互连接的固定件以及转接件，固定件位于所述定位部件以及转接件之间，固定件包括成对设置且彼此可拆卸连接的连接块，成对设置的连接块中，其中一个连接块与相邻两个弧形单元的一者为一体式结构，另一个连接块与相邻两个弧形单元的另一者为一体式结构，安装位设置于转接件。

根据本发明实施例的一个方面，转接件与其所连接的固定件在径向上相继设置，且转接件面向固定件的一端设置有容纳槽，成对设置的连接块伸入容纳槽并与转接件可拆卸连接。

根据本发明实施例的一个方面，转接件在定位部件的轴向上的一端具有限位部，限位部封闭容纳槽在轴向上的一个开口并抵靠于固定件上。

根据本发明实施例的一个方面，安装位为设置于转接件远离固定件一侧的连接耳，连接耳具有沿周向贯通的通孔，拉索的一端穿过通孔并通过连接耳与转接件连接。

根据本发明实施例的一个方面，安装位为贯穿转接件设置的延伸孔，转接件面向固定件的一端设置有能够与锚固板配合的倾斜面，拉索能够穿过延伸孔并通过抵压于倾斜面上的锚固板与转接件连接。

根据本发明实施例的一个方面，延伸孔贯穿倾斜面且延伸孔的轴向与倾斜面相垂直。

根据本发明实施例的一个方面，连接组件进一步包括紧固部件，每个固定件成对设置的连接块通过紧固部件彼此可拆卸连接。

根据本发明实施例的一个方面，连接组件进一步包括密封部件，定位部件的内环面上设置有沿径向凹陷形成有凹部，密封部件的形状与凹部的形状相匹配且填充于凹部。

另一方面，根据本发明实施例提出了一种拉索式塔架，包括：塔架本体；上述的连接组件，定位部件套设于塔架本体的外周表面并与塔架本体连接；拉索组，包括多个沿周向间隔设置的拉索，每个拉索的一端与其中一个安装位连接且另一端向远离安装位的方向延伸并用于与基础连接。

根据本发明实施例的另一个方面，塔架本体的外周表面设置有卡接件，卡接件连接于外周表面并与连接组件相互抵靠，以限制连接组件沿定位部件的轴向移动。

根据本发明实施例的另一个方面，连接组件的数量为两组以上且沿定位部件的轴向相互间隔设置，拉索组的数量与连接组件的数量相同且一一对应设置，每个拉索组的各拉索与其对应的连接组件的安装位连接。

又一方面，根据本发明实施例提出了一种风力发电机组，包括如上述的拉索式塔架。

根据本发明实施例提供的连接组件、拉索式塔架以及风力发电机组，连接组件包括定位部件以及凸出部件，由于定位部件呈环状结构体，而相应设置的凸出部件的数量为两个以上并在定位部件的周向相互间隔设置，同时限定凸出部件上设置有安装位，能够通过各安装位与相应的拉索连接，进而满足拉索与塔架本体的连接要求，同时只需要将定位部件直接套设在塔架本体的外周表面并与塔架本体的连接即可，无需对塔架本体的部分塔筒段加厚或者对部分塔筒段的端法兰进行改进，能够降低拉索式塔架整体的设计改造以及生产成本，同时能够保证拉索式塔架整体的稳定性能。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的拉索式塔架的结构示意图；

图3是本发明一个实施例的拉索式塔架的局部结构的轴测图；

图4是本发明一个实施例的拉索式塔架的局部结构的剖视图；

图5是本发明一个实施例的连接组件的结构示意图；

图6是本发明一个实施例的连接组件的俯视图；

图7是本发明一个实施例的定位部件的结构示意图；

图8是本发明一个实施例定位部件的局部结构示意图；

图9是本发明一个实施例的转接件的结构示意图；

图10是本发明另一个实施例的拉索式塔架的局部结构的轴测图；

图11是本发明另一个实施例的拉索式塔架的局部结构的剖视图；

图12是本发明另一个实施例的连接组件的结构示意图；

图13是本发明另一个实施例的连接组件的俯视图；

图14是本发明另一个实施例的转接件的轴测图；

图15是本发明又一个实施例的拉索式塔架的局部结构的轴测图；

图16是本发明又一个实施例的拉索式塔架的局部结构的剖视图；

图17是本发明又一个实施例的连接组件的俯视图；

图18是本发明又一个实施的连接组件的局部结构示意图；

图19是本发明再一个实施的拉索式塔架的结构示意图；

图20是本发明实施例的连接组件的施工示意图。

其中：

1-拉索式塔架；

10-塔架本体；11-塔筒段；111-端法兰；112-外周表面；

20-连接组件；

21-定位部件；211-弧形单元；212-外环面；213-凹部；

22-凸出部件；221-固定件；221a-连接块；221b-连接孔；222-转接件；222a-限位部；222b-多棱柱结构；222c-容纳槽；222d-定位孔；222e-倾斜面；

23-安装位；231-通孔；

24-紧固部件；

25-密封部件；

30-拉索组；31-拉索；

40-锚固板；

50-卡接件；

60-力矩平台；

2-风机基础；3-机舱；4-叶轮；401-轮毂；402-叶片；

x-周向；y-径向；z-轴向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的连接组件、拉索式塔架以及风力发电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图20根据本发明实施例的连接组件、拉索式塔架以及风力发电机组进行详细描述。

请一并参阅图1至图5，图1示出了本发明实施例的风力发电机组的结构示意图，图2示出了本发明一个实施例的拉索式塔架的结构示意图，图3示出了本发明一个实施例的拉索式塔架的局部结构的轴测图，图4示出了本发明一个实施例的拉索式塔架的局部结构的剖视图。

本发明实施例提供一种风力发电机组，风力发电机组主要包括风机基础2、拉索式塔架1、机舱3、发电机以及叶轮4。拉索式塔架1连接于风机基础2，机舱3设置于拉索式塔架1的顶端，发电机设置于机舱3。叶轮4包括轮毂401以及连接于轮毂401上的多个叶片402，叶轮4通过其轮毂401与发电机的转轴连接。风力作用于叶片402时，带动整个叶轮4以及发电机的转轴转动，进而满足风力发电机组的发电要求。

由上述对风力发电机组的结构介绍可知，机舱3、发电机及叶轮4等重型设备均支撑于拉索式塔架1的上方，当风力发电机组的高度较高或者功率较大时，对拉索式塔架1的承载能力具有更高的要求。

因此，为了更好的满足上述要求，本发明实施例还提供一种新型的拉索式塔架1，拉索式塔架1包括塔架本体10、连接组件20以及拉索组30，拉索组30通过连接组件20能够满足与塔架本体10之间的连接要求，同时能够保证拉索式塔架1整体的稳定性能。

在一些可选的示例中，塔架本体10包括多个相互层叠设置的塔筒段11，每个塔筒段11在自身轴向的两端分别具有端法兰111，相邻两个塔筒段11的端法兰111通过紧固件连接。拉索组30包括多个拉索，多个拉索环绕塔架本体10的外周表面112相互间隔设置，连接组件20套设于塔架本体10的外周表面112并与塔架本体10以及各拉索31连接。

为了更好的满足对塔架本体10以及拉索组30之间连接要求，本发明实施例还提供一种新型的连接组件20，该连接组件20可以作为独立的构件单独生产、售卖等，当然，也可以用于拉索式塔架1作为拉索式塔架1的一部分。

请一并参阅图5至图9，图5示出了本发明一个实施例的连接组件20的结构示意图，图6示出了本发明一个实施例的连接组件20的俯视图，图7示出了本发明一个实施例的定位部件21的结构示意图，图8示出了本发明一个实施例定位部件21的局部结构示意图，图9示出了本发明一个实施例的转接件222的结构示意图。

作为一种可选的实施方式，本发明实施例提供的连接组件20包括定位部件21以及凸出部件22，定位部件21呈环状结构体，凸出部件22的数量为两个以上且沿定位部件21的周向x相互间隔设置。各凸出部件22分别与定位部件21的外环面212连接并沿定位部件21的径向y延伸，每个凸出部件22上均具有安装位23。本发明实施例提供的连接组件20，在应用至拉索式塔架1时，定位部件21套设于塔架本体10的外周表面112并与塔架本体10连接，而连接组件20能够通过凸出部件22上的安装位23与拉索组30相应的拉索31连接，进而满足拉索31与塔架本体10之间的连接要求。

在具体实施时，拉索31的一端可以与安装位23连接，另一端向远离安装位23的方向延伸并与风机基础2或者为各拉索31单独设置的拉索基础(图未示)连接。

可选的，定位部件21整体可以呈圆环的结构形式，可以与塔架本体10相应塔筒段11的外周表面过盈配合或者焊接连接，进而实现与塔架本体10的连接。由于该连接组件20直接套设于塔架本体10的外周表面112即可实现与塔架本体10的连接，无需对塔架本体10的部分塔筒段11加厚或者对部分塔筒段11的端法兰111进行改进，能够降低拉索式塔架1整体的设计改造以及生产成本，同时能够保证拉索式塔架1整体的稳定性能。

在一些可选的实施例中，定位部件21包括多个沿其自身周向x依次设置的多个弧形单元211，相邻两个弧形单元211相互连接，每个凸出部件22位于其中两个相邻设置的弧形单元211的对接处。通过上述设置，使得操作工人可以在风电场中已经运行的风力发电机组上安装连接组件20，并在连接组件20上连接拉索组30，进而在不改变已经运行的风力发电机组的塔架本体10的基础上能够通过增加拉索组30的方式对塔架本体10进行加强，进而满足对塔架进行加固，使其形成新型的拉索式塔架1，提高新的风力发电机组运行的稳定性能。

请继续参阅图5至图9，作为一种可选的实施方式，每个凸出部件22可以包括相互连接的固定件221以及转接件222，固定件221位于定位部件21以及转接件222之间，固定件221包括成对设置且彼此可拆卸连接的连接块221a。成对设置的连接块221a中，其中一个连接块221a与相邻两个弧形单元211的一者为一体式结构，另一个连接块221a与相邻两个弧形单元211的另一者为一体式结构。安装位23设置于转接件222。通过上述设置，能够更好的满足凸出部件22与定位部件21之间的连接要求，进而保证拉索组30与塔架本体10之间的连接需求。

在具体实施时，与相应的弧形单元211连接的连接块221a可以沿着定位部件21的径向y延伸，连接块221a可以由弧形单元211的端部折弯形成。为了更好的满足成对设置的连接块221a之间彼此可拆卸的连接需求，作为一种可选的实施方式，连接组件20进一步包括紧固部件24，而成对设置的连接块221a彼此之间可以相对设置有连接孔221b，通过在连接孔221b内设置紧固部件24，以实现成对连接块221a之间的连接，进而可以更好的实现相邻两个弧形单元211之间的可拆卸连接需求。

并且各固定件221采用上述连接形式，使得固定件221整体可以形成环绕塔架本体10的外周表面112设置的闭合环体，进而使得拉索式塔架1在受到风载荷时，拉索组30产生的拉应力能够通过定位部件21均匀的分散至塔架本体10，进一步保证塔架本体10受力的均匀性。

具体实施时，紧固部件24可以采用螺栓、螺钉以及铆钉等，只要能够满足连接块221a之间的连接需求均可。

作为一种可选的实施方式，每个凸出部件22的转接件222与其所连接的固定件221在定位部件21的径向y上相继设置，且转接件222面向固定件221的一端设置有容纳槽222c，固定件221中成对设置的连接块221a伸入容纳槽222c并与转接件222可拆卸连接。通过上述设置，能够更好的满足转接件222与固定件221彼此之间的连接强度，同时能够进一步简化凸出部件22的整体结构。并且，固定件221的连接块221a与转接件222可拆卸连接，使得转接件222在损坏时，能够及时更换转接件222，进而可以始终保证拉索式塔架1整体受力的均匀性。

在具体实施时，可以在转接件222上设置与连接块221a的连接孔221b相对设置的定位孔222d，使得转接件222与固定件221可以通过其他连接结构相互可拆卸连接。当然，为了进一步简化连接组件20的结构，在一些其他的示例中，紧固部件24可以同时穿过转接件222上的定位孔222d以及成对设置的连接块221a上的连接孔221b，同样能够满足转接件222与固定件221之间的可拆卸连接要求。

本发明实施例提供的连接组件20，其转接件222整体可以呈u型块状结构，其容纳槽222c面向定位部件21设置。可选的，安装位23可以为设置于转接件222远离固定件221一侧的连接耳，连接耳具有沿定位部件21的周向x贯通的通孔231。拉索31的一端穿过通孔231并通过连接耳与转接件222连接。具体的，拉索31的一端可以穿过通孔231并回折，同时与该拉索31靠近其自身端部的位置连接，形成闭环，进而实现与安装位23的连接。转接件222整体采用上述结构形式，易于加工成型，且便于与拉索31之间的连接。

请一并参阅图10至图14，图10示意出了本发明另一个实施例的拉索式塔架1的局部结构的轴测图，图11示出了本发明另一个实施例的拉索式塔架1的局部结构的剖视图，图12示出了本发明另一个实施例的连接组件20的结构示意图，图13示出了本发明另一个实施例的连接组件20的俯视图，图14示出了本发明另一个实施例的转接件222的轴测图。

作为一种可选的实施方式，上述各实施例提供的连接组件20，在一些示例中，如图10至图14所示，连接组件20的转接件222在定位部件21的轴向z上的一端可以具有限位部222a，限位部222a封闭容纳槽222c在定位部件21的轴向z上的一个开口并抵靠于固定件221上。通过上述设置，使得转接件222在与固定件221中成对设置的连接块221a连接时，可以通过限位部222a实现对转接件222与固定件221相对位置的限位，避免转接件222与固定件221在通过紧固部件24彼此连接时，转接件222由于重力作用与固定件221分离。同时还能够更好的保证连接块221a的连接孔221b与转接件222的定位孔222d之间对中要求，使得二者之间的连接还具有便捷性以及安全性。在具体实施时，限位部222a可以为板状结构体，具体可以与围合形成容纳槽222c的槽壁为一体式结构。

请继续参阅图10至图14，作为一种可选的实施方式，本发明实施例提供的连接组件20，其安装位23的形式不限于采用上述具有通孔231的连接耳的形式，在一些其他的示例中，安装位23还可以为贯穿转接件222设置的延伸孔，转接件222面向固定件221的一端设置有能够与锚固板40配合的倾斜面222e，拉索31能够穿过延伸孔并通过抵压于倾斜面222e上的锚固板40与转接件222连接，锚固板40可以作为拉索式塔架1的一部分。安装位23采用该种结构形式，同样能够满足与拉索31之间的连接要求，同时使得安装位23具有更高的强度，以抵御风载荷的作用。

在具体实施时，转接件222在定位部件21的轴向z的一端还可以具有多棱柱结构222b，多棱柱结构222b的其中一个表面可以作为上述提及的倾斜面222e。多棱柱结构222b与限位部222a在转接件222的同一侧并在定位部件21的径向y上相继设置，倾斜面222e与限位部222a相交。通过上述设置，在保证与延伸孔的设置要求的基础上，更便于与拉索31连接及固定。

可选的，多棱柱结构222b可以为三棱柱结构，其面向定位部件21的表面为倾斜面222e，通过上述设置，便于与锚固板40配合的倾斜面222e的形成，同时使得转接件222整体结构紧凑，还能够利用三角形的稳定性，使得转接件222能够更好的抵御相应拉索31的拉应力。

作为一种可选的实施方式，延伸孔贯穿倾斜面222e且延伸孔的轴向与倾斜面222e相垂直，通过上述设置，使得拉索31的延伸方向与倾斜面222e相互垂直，进而使得倾斜面222e在承受锚固板40的作用力时，受力均匀，可以有效的避免产生应力集中。

请一并参阅图15至图18，图15示意出了本发明又一个实施例的拉索式塔架1的局部结构的轴测图，图16示出了本发明又一个实施例的拉索式塔架1的局部结构的剖视图，图17示出了本发明又一个实施例的连接组件20的俯视图，图18示出了本发明又一个实施的连接组件20的局部结构示意图。

本发明实施例提供的连接组件20，其凸出部件22的结构形式不限于上述各实施例，在一些其他的示例中，如图15至图18所示，连接组件20的每个凸出部件22可以包括与定位部件21连接的固定件221，固定件221包括成对设置且彼此可拆卸连接的连接块221a，成对设置的连接块221a中，其中一个连接块221a与相邻两个弧形单元211的一者为一体式结构，另一个连接块221a与相邻两个弧形单元211的另一者为一体式结构，安装位23包括设置于固定件221并沿周向x贯穿固定件221的贯通孔231，拉索的一端穿过安装位23并与固定件221连接。该实施例中，成对设置的连接块221a彼此之间同样可以通过紧固部件24可拆卸连接。凸出部件22采用该种结构形式，也能够满足固定件221以及拉索31之间的连接要求，且结构简化，易于成型且成本低廉。

作为一种可选的实施方式，本发明上述各实施例提供的连接组件20，为了更好的保证与塔架本体10之间的连接强度，可选的，连接组件20进一步包括密封部件25，定位部件21的内环面上设置有沿径向y凹陷形成有凹部213，密封部件25的形状与凹部213的形状相匹配且填充于凹部213。通过设置密封部件25能够进一步保证定位部件21对塔架本体10的夹持强度，继而保证二者之间连接的可靠性。

请一并参阅图19，图19示出了本发明再一个实施的拉索式塔架1的结构示意图。本发明上述各实施例均是以拉索式塔架1包括一个连接组件20为例进行说明，可以理解的是，拉索式塔架1所包括的连接组件20的数量不限于一个，在一些其他的示例中，连接组件20的数量为两组以上且沿定位部件21的轴向z相互间隔设置，拉索组30的数量与连接组件20的数量相同且一一对应设置，每个拉索组30的各拉索31与其对应的连接组件20的安装位23连接，通过上述设置，能够进一步提高拉索式塔架1的稳定性，进而保证风力发电机组发电效益。

为了进一步保证连接组件20与塔架本体10相对位置的稳定性，作为一种可选的实施方式，上述各实施例的拉索式塔架，其塔架本体10的外周表面112设置有卡接件50，卡接件50连接与外周表面112并与连接组件20相互抵靠，以限制连接组件20沿定位部件21的轴向z移动。具体实施时，每个连接组件20均可以对应设置有一卡接件50，进而满足各连接组件20与塔架本体10相对位置的稳定性能。

请一并参阅图20，图20示出了本发明实施例的连接组件20的施工示意图。作为一种可选的实施方式，本发明上述各实施例提供的连接组件20，其具体可以设置于相邻的两个塔筒段11中靠近风机基础2的设置的塔筒段11上，并且可以设置于靠近该塔筒段11的端法兰111的位置，在一些可选的示例中，其可以包围部分端法兰111的外环面。通过上述设置，使得操作工人可以借助塔筒段11内部的力矩平台60进行连接组件20的安装，进而使得拉索式塔架1的施工更加方便。

在具体实施时，可以先在塔架本体10的外周表面112连接卡接件50，然后在卡接件50上方箍紧定位部件21，之后可以直接在定位部件21的安装位23上连接拉索31，或者在定位部件21上安装转接件222后再在转接件222上的安装位23连接拉索31即可。

由此，本发明实施例提供的连接组件20，因其包括定位部件21以及凸出部件22，且定位部件21呈环状结构体，而相应设置的凸出部件22的数量为两个以上并在定位部件21的周向x相互间隔设置，同时限定凸出部件22上设置有安装位23，能够通过各安装位23与相应的拉索31连接，进而满足拉索31与塔架本体10的连接要求，同时只需要将定位部件21直接套设在塔架本体10的外周表面112并与塔架本体10的连接即可，无需对塔架本体10的部分塔筒段11加厚或者对部分塔筒段11的端法兰111进行改进，能够降低拉索式塔架1整体的设计改造以及生产成本，同时能够保证拉索式塔架1整体的稳定性能。

而本发明实施例提供的拉索式塔架1以及风力发电机组，因其包括塔架本体10、上述各实施例的连接组件20以及拉索组30，能够在不改变其自身塔架本体10结构的基础上满足塔架本体10与拉索组30之间的连接要求，可以对已经运行的机组以及新安装的机组均可适用，且能够保证各风力发电机组的安全稳定的运行，故易于推广使用。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。