一种装配式风力发电机塔架及其风力发电机组

1.本发明属于风力发电技术领域，涉及一种装配式风力发电机塔架及其风力发电机组。


背景技术：

2.风能是一种资源丰富、清洁无污染的可再生能源，风力发电成为近年来世界上增长最快的能源，风力发电产业也成为一项前景广阔的新兴产业。塔架作为风力发电机组的重要部件，除了要支撑风力机的重量，还要承受吹响风力机和塔架的风压，以及风力发电机中的动载荷，其设计水平直接影响风力发电机的工作性能和可靠性。
3.塔架的基本形式有圆筒式塔架和桁架式塔架两大类：圆筒式塔架因为其美观大方的外观，封闭的塔体结构，维护工作安全可靠在当前风力发电机组中大量使用。近年来随着风力发电机组容量的增加，塔架体积也随之增大，进而增加了圆筒式塔架的运输难度和运输成本。桁架式塔架在早期风力发电机组中使用较多，相对于圆筒式塔架，桁架式塔架制造简单，成本低，运输方便，其主要的缺点是施工速度慢、拼装固定工序多、固定方式繁琐，而且二次使用时不便于拆卸，因此，我们提出一种装配式风力发电机塔架及其风力发电机组，用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明为了解决现有风力发电机塔架施工速度慢、拼装固定工序多、固定方式繁琐，而且二次使用时不便于拆卸的问题，提供一种装配式风力发电机塔架及其风力发电机组。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种装配式风力发电机塔架及其风力发电机，其包括主塔架和副塔架，所述主塔架的顶部固定安装有对接块，所述对接块上开设有第二腔室，所述第二腔室的内壁上转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆上分别套设有第一扭力弹簧和回位弹簧，所述对接块的顶部转动连接有空心齿轮，所述空心齿轮的顶部与第一扭力弹簧的底部固定连接，所述对接块的顶部滑动连接有对称设置的齿条，所述齿条的数量为两个，两个齿条均与空心齿轮相啮合，两个齿条相互远离的一端上均固定安装有贴合杆，两个贴合杆均滑动连接在对接块的顶部，所述对接块的顶部滑动连接有对称设置的挡杆，所述挡杆的数量为两个，两个挡杆上均套设有定位弹簧，两个挡杆相互靠近的一侧分别与两个贴合杆滑动接触，所述伸缩杆的顶部固定安装有配合块，所述主塔架的内壁上滑动连接有对称设置的拉杆，两个拉杆相互靠近的一端上固定安装有同一个第二绞绳，所述第二绞绳绕设在伸缩杆上，所述主塔架和副塔架上均开设有第一腔室，两个第一腔室的内壁上均设有对接机构，所述副塔架的顶部设有发电机构。
7.本基础方案的有益效果在于：通过将主塔架上的对接块与第一腔室内对接机构进行对接，对接机构再自动对对接块进行固定，就实现了主塔架与副塔架的对接并自动进行
固定，安装时间较短，大大增加了工作效率。
8.进一步，所述对接机构包括转动杆、挡块、拨杆、转轴、六边形块、第一绞绳、第二扭力弹簧、滑动块、绞轮和六边形块，所述转动杆和滑动块的数量均为两个，所述转动杆转动连接在外壳的第二腔室的内壁上，所述转动杆与滑动块转动连接，所述滑动块滑动连接在第一腔室的顶部内壁上，所述转轴转动连接在第一腔室的内壁上，所述绞轮套设在转轴上，所述六边形块与转轴的底部固定连接，所述第二扭力弹簧的底部与绞轮的顶部固定连接，第二扭力弹簧的顶部与第一腔室的顶部内壁固定连接，两个滑动块相互靠近的一侧固定安装有同一个第一绞绳，所述第一绞绳套设在绞轮上，所述拨杆与转轴固定连接，所述拨杆延伸至第一腔室外，有益效果：对接机构用于与对接块进行对接，然后再通过转动杆带动转轴转动，转轴再带动伸缩杆转动，伸缩杆再通过拉杆和贴合杆与转动杆进行对接，连接块就会被固定在第一腔室内，实现了主塔架与副塔架的对接并自动进行固定。
9.进一步，所述发电机构包括扇叶、固定轴、外壳、防护罩和发电机，所述发电机固定安装在副塔架的顶部，所述外壳转动连接在发电机的左侧，所述防护罩与外壳的左侧螺纹连接，所述固定轴固定安装在外壳的内壁上，所述扇叶的数量为三个，三个扇叶均套设在固定轴上，有益效果：通过风力带动风扇转动，风扇再带动外壳转动，外壳再带动发电机开始工作来进行发电。
10.进一步，所述转动杆上开设有第三腔室，所述第三腔室的内壁上固定安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的顶部安装有啮合块，所述啮合块滑动连接在第三腔室的内壁上，有益效果：转动杆再带动啮合块进入到第二腔室内时，第二腔室内的拉杆再拉动转动杆，就可实现更稳定的固定。
11.进一步，所述第一腔室的左侧和右侧内壁上均开设有矩形凹槽，所述转动杆与矩形凹槽的内壁滑动接触，有益效果：方便转动杆在第一腔室的内壁上转动，不会被第一腔室的内壁阻挡。
12.进一步，所述配合块上开设有六边形凹槽，所述六边形块的外侧与六边形凹槽的内壁滑动接触，有益效果：在六边形块与配合块啮合时六边形块就可带动配合块转动。
13.进一步，所述第一腔室的左侧和右侧内壁上固定安装有对称设置的两个转动架，两个转动架分别与两个转动杆转动连接，有益效果：使得转动杆可在第一腔室的内壁上转动，转动杆就可对对接块进行固定。
14.进一步，所述伸缩杆的外壳套设有防护环，所述防护环的外侧与第二腔室的内壁转动连接，有益效果：使得转轴在带动伸缩杆转动时，伸缩杆不会再第二腔室内晃动，来稳定伸缩杆。
15.进一步，两个转动杆相互靠近的一侧上均固定安装有挡块，所述挡块分别与挡杆和贴合杆滑动接触，有益效果：挡块用于与贴合杆和挡杆进行啮合，来阻挡连接块的拔出。
16.进一步，两个拉杆上均固定安装有复位弹簧，所述第二腔室的内壁上固定安装有对称设置的套环，所述套环的数量为两个，两个拉杆分别贯穿两个套环并与套环的内壁滑动连接，两个复位弹簧相互靠近的一端分别与两个套环固定连接，有益效果：使得第二绞绳再拉动拉杆后，复位弹簧可对拉杆进行复位，拉杆再放开啮合块，来对连接块进行解锁。
17.进一步，一种风电发电机机组，包括以上任一装配式风力发电机塔架。
18.本发明的有益效果在于：
19.1、本发明所公开的装配式风力发电机塔架，通过将主塔架插入到副塔架内，主塔架内的对接机构自动与连接块对接，并自动对对接块进行对接，然后还可自动将对接块进行固定，再通过多个主塔架组装成一个较高的塔架，就组装成了一个完整的风力发电机，塔架的组装只需要将主塔架与副塔架进行对接就可完成安装，组装时间较短，大大增加了工作效率。
20.2、本发明所公开的装配式风力发电机塔架，通过在主塔架或者副塔架的一侧拨动拨杆，拨杆就可对对接块和对接机构进行解锁，副塔架就会在主塔架上拔出，就实现了对风力发电机的快速拆卸，通过拨动一个拨杆就可对风力发电机进行拆卸，在对风力发电机进行转移或者回收时就可快速拆卸。
21.3、本发明所公开的装配式风力发电机塔架，结构简单，通过主塔架与副塔架的对接，再通过多个主塔架的对接，就可组成风力发电机，再通过拨动拨杆就可对主塔架进行拆卸，来实现对风力发电机的拆卸，操作简单，使用方便。
22.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
23.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
24.图1为本发明一种装配式风力发电机塔架中主塔架主视图；
25.图2为本发明一种装配式风力发电机塔架中副塔架主视图；
26.图3为本发明一种装配式风力发电机塔架中副塔架侧视图；
27.图4为本发明一种装配式风力发电机塔架中空心齿轮与齿条的啮合示意图；
28.图5为本发明一种装配式风力发电机塔架中配合块的三维示意图；
29.图6为本发明一种装配式风力发电机塔架中六边形块的三维示意图；
30.图7为本发明图1中a处放大示意图；
31.图8为本发明图1中b处放大示意图；
32.图9为本发明图1中c处放大示意图；
33.图10为本发明图1中d处放大示意图。
34.附图标记：1主塔架、2第一腔室、3转动杆、4挡块、5对接块、6第二腔室、7副塔架、8扇叶、9固定轴、10外壳、11防护罩、12发电机、13第三腔室、14压缩弹簧、15啮合块、16第一扭力弹簧、17空心齿轮、18挡杆、19齿条、20定位弹簧、21贴合杆、22拨杆、23转轴、24六边形块、25第一绞绳、26第二扭力弹簧、27第二绞绳、28复位弹簧、29拉杆、30回位弹簧、31伸缩杆、32配合块、33滑动块、34绞轮。
具体实施方式
35.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
37.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
38.如图1
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10所示的一种装配式风力发电机塔架，包括主塔架1和副塔架7，主塔架1的顶部固定安装有对接块5，对接块5上开设有第二腔室6，第二腔室6的内壁上转动连接有伸缩杆31，伸缩杆31的外壳10套设有防护环，防护环的外侧与第二腔室6的内壁转动连接，使得转轴23在带动伸缩杆31转动时，伸缩杆31不会在第二腔室6内晃动，来稳定伸缩杆31，伸缩杆31上分别套设有第一扭力弹簧16和回位弹簧30，第一扭力弹簧16用于带动空心齿轮17转动，回位弹簧30用于对伸缩杆31进行复位，对接块5的顶部转动连接有空心齿轮17，空心齿轮17的顶部与第一扭力弹簧16的底部固定连接，对接块5的顶部滑动连接有对称设置的齿条19，齿条19用于推动贴合杆21与挡块4贴合，齿条19的数量为两个，两个齿条19均与空心齿轮17相啮合，两个齿条19相互远离的一端上均固定安装有贴合杆21，两个贴合杆21均滑动连接在对接块5的顶部，对接块5的顶部滑动连接有对称设置的挡杆18，挡杆18则用于阻挡贴合杆21，防止贴合杆21提前与挡块4啮合，挡杆18的数量为两个，两个挡杆18上均套设有定位弹簧20，两个挡杆18相互靠近的一侧分别与两个贴合杆21滑动接触.
39.伸缩杆31的顶部固定安装有配合块32，配合块32上开设有六边形凹槽，六边形块24的外侧与六边形凹槽的内壁滑动接触，在六边形块24与配合块32啮合时六边形块24就可带动配合块32转动，主塔架1的内壁上滑动连接有对称设置的拉杆29，两个拉杆29上均固定安装有复位弹簧28，第二腔室6的内壁上固定安装有对称设置的套环，套环的数量为两个，两个拉杆29分别贯穿两个套环并与套环的内壁滑动连接，两个复位弹簧28相互靠近的一端分别与两个套环固定连接。第二绞绳27再拉动拉杆29后，复位弹簧28可对拉杆29进行复位，拉杆29再放开啮合块15，来对连接块进行解锁，两个拉杆29相互靠近的一端上固定安装有同一个第二绞绳27，第二绞绳27绕设在伸缩杆31上。
40.主塔架1和副塔架7上均开设有第一腔室2，两个第一腔室2的内壁上均设有对接机构，对接机构包括转动杆3、挡块4、拨杆22、转轴23、六边形块24、第一绞绳25、第二扭力弹簧26、滑动块33、绞轮34和六边形块24，转动杆3上开设有第三腔室13，第三腔室13的内壁上固定安装有压缩弹簧14，压缩弹簧14的顶部安装有啮合块15，啮合块15滑动连接在第三腔室13的内壁上，转动杆3再带动啮合块15进入到第二腔室6内时，第二腔室6内的拉杆29再拉动
转动杆3，就可实现更稳定的固定。
41.转动杆3和滑动块33的数量均为两个，转动杆3转动连接在外壳10的第二腔室6的内壁上，第一腔室2的左侧和右侧内壁上固定安装有对称设置的两个转动架，两个转动架分别与两个转动杆3转动连接，使得转动杆3可在第一腔室2的内壁上转动，转动杆3就可对对接块5进行固定，第一腔室2的左侧和右侧内壁上均开设有矩形凹槽，转动杆3与矩形凹槽的内壁滑动接触，方便转动杆3在第一腔室2的内壁上转动，不会被第一腔室2的内壁阻挡，两个转动杆3相互靠近的一侧上均固定安装有挡块4，挡块4分别与挡杆18和贴合杆21滑动接触，挡块4用于与贴合杆21和挡杆18进行啮合，来阻挡连接块的拔出，转动杆3与滑动块33转动连接，滑动块33滑动连接在第一腔室2的顶部内壁上，转轴23转动连接在第一腔室2的内壁上，绞轮34套设在转轴23上，六边形块24与转轴23的底部固定连接，第二扭力弹簧26的底部与绞轮34的顶部固定连接，第二扭力弹簧26的顶部与第一腔室2的顶部内壁固定连接，两个滑动块33相互靠近的一侧固定安装有同一个第一绞绳25，第一绞绳25套设在绞轮34上，拨杆22与转轴23固定连接，拨杆22延伸至第一腔室2外，对接机构用于与对接块5进行对接，然后再通过转动杆3带动转轴23转动，转轴23再带动伸缩杆31转动，伸缩杆31再通过拉杆29和贴合杆21与转动杆3进行对接，连接块就会被固定在第一腔室2内，实现了主塔架1与副塔架7的对接并自动进行固定。
42.副塔架7的顶部设有发电机构，发电机构包括扇叶8、固定轴9、外壳10、防护罩11和发电机12，发电机12固定安装在副塔架7的顶部，外壳10转动连接在发电机12的左侧，防护罩11与外壳10的左侧螺纹连接，固定轴9固定安装在外壳10的内壁上，扇叶8的数量为三个，三个扇叶8均套设在固定轴9上，通过风力带动风扇转动，风扇再带动外壳10转动，外壳10再带动发电机12开始工作来进行发电，通过将主塔架1上的对接块5与第一腔室2内对接机构进行对接，对接机构再自动对对接块5进行固定，就实现了主塔架1与副塔架7的对接并自动进行固定，安装时间较短，大大增加了工作效率。
43.该装配式风力发电机塔架，在需要安装塔架时，先将主塔架1顶部的对接块5插入到副塔架7底部的第一腔室2内，此时伸缩杆31顶部的配合块32就会先与六边形块24接触，配合块32就会与六边形块24啮合，然后对接块5再与两个转动杆3接触，就会推动转动杆3转动至垂直状态，并且转动杆3也为伸缩结构，转动杆3转动后还会带动滑动块33在第一腔室2的内壁上转动，两个滑动块33就会同时拉动第一绞绳25，第一绞绳25就会带动转轴23转动并蓄力第二扭力弹簧26，转轴23再带动六边形块24转动，六边形块24再带动伸缩杆31转动，伸缩杆31就会收卷第二绞绳27，第二绞绳27就会同时拉动两个拉杆29，此时两个转动杆3的底端转入到第一腔室2内，两个啮合块15就会处于两个拉杆29的内侧，两个拉杆29被拉动就会与啮合块15贴合使得转动杆3不可复位，然后伸缩杆31转动，再通过第一扭力弹簧16带动空心齿轮17转动，由于贴合杆21被挡杆18阻挡，齿条19与贴合杆21固定连接，齿条19又与空心齿轮17啮合，空心齿轮17就不可转动，第一扭力弹簧16就会先被蓄力，当挡块4与挡杆18接触时就会向下推动挡杆18，挡杆18再放开贴合杆21，此时贴合杆21被放开空心齿轮17就可转动，空心齿轮17再通过第一扭力弹簧16转动，空心齿轮17再向左侧和右侧推动齿条19，齿条19再推动贴合杆21与挡块4的顶部贴合，此时贴合杆21与挡杆18就会夹住挡块4，此时主塔架1与副塔架7安装完成。
44.然后再将扇叶8安装在外壳10内，通过将扇叶8插在固定轴9上来实现对扇叶8的安
装，再将防护罩11安装就是实现了对扇叶8的固定，此时风力发电机12安装完成，还可通过在主塔架1或者副塔架7的一侧拨动拨杆22，拨杆22就可带动转轴23反转，转轴23再带动伸缩杆31反转，伸缩杆31再带动空心齿轮17转动，空心齿轮17再通过齿条19将贴合杆21收回，贴合杆21就会放开挡块4，同时伸缩杆31反转还会放开拉杆29，拉杆29再通过复位弹簧28复位，拉杆29就会放开啮合块15，啮合块15就可转出第二腔室6，然后再通过将连接块拔出，连接块放开转动杆3，转动杆3的底端再从第二腔室6内脱离，连接块完全拔出，就实现了主塔架1与副塔架7的拆卸。
45.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。