一种风电机组的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风电机组。


背景技术：

2.目前，风电机组(以下简称风机)的发展已经进入兆瓦级时代，风机具有更大的装机容量，使得风机的电气设备，如变流器、变压器的体积和重量也相应增大。
3.常见的风机通常包括塔筒、安装在塔筒顶部的机舱和安装在机舱端部的风轮，其中，机舱包括内部的前底架和后底架，前底架、后底架处以及塔筒内安装有风机所需的电气设备。现有技术中，为了优化风机的结构，一部分风机将变压器安装在后底架上，并放置于尾部，这使得后底架的尺寸过长、尾部弯矩过大；也有一部分风机采用变压器下置的方式将变压器全部悬挂在后底架上，这种布置方式对后底架疲劳影响较大，降低了后底架的整体结构强度。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题是：如何改善风机机舱的整体布局，提高相应的结构强度。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种风电机组，包括机舱，所述机舱包括前底架和后底架，所述风电机组还包括用于安装变压器的悬挂支架，所述悬挂支架悬挂于所述前底架和所述后底架的下方，并与所述前底架和所述后底架均连接。
6.可选地，所述前底架包括左前纵梁、右前纵梁和前横梁，所述悬挂支架与所述前底架的连接处位于所述左前纵梁、所述右前纵梁和所述前横梁中的至少一个上。
7.可选地，所述后底架包括左后纵梁、右后纵梁和后横梁，所述悬挂支架与所述后底架的连接处位于所述左后纵梁、所述右后纵梁和所述后横梁中的至少一个上。
8.可选地，所述悬挂支架包括前悬柱和后悬柱，所述前悬柱和所述后悬柱分别与所述前底架和所述后底架可拆卸连接。
9.可选地，所述前悬柱包括至少一个第一立柱，所述第一立柱的端部设有第一连接部，所述前悬柱与所述前底架在所述第一连接部处可拆卸连接。
10.可选地，所述后悬柱包括至少一个第二立柱，所述第二立柱的端部设有第二连接部，所述后悬柱与所述后底架在所述第二连接部处可拆卸连接。
11.可选地，所述前悬柱和所述后悬柱上设有用于安装油浸式变压器的第一安装接口，所述油浸式变压器在所述第一安装接口处通过紧固件悬挂于在所述悬挂支架上。
12.可选地，所述悬挂支架还包括设有第三连接部的第一加强梁，所述第一加强梁的一端与所述前悬柱或所述后悬柱连接，所述第一加强梁的另一端用于通过所述第三连接部与所述前底架或所述后底架连接。
13.可选地，所述悬挂支架还包括水平设置的安装座，所述前悬柱和所述后悬柱远离于所述机舱的一端均与所述安装座连接，且所述安装座上设有用于安装变压器的第二安装接口，所述变压器在所述第二安装接口处通过紧固件固定在所述安装座上。
14.可选地，所述悬挂支架还包括至少一个第二加强梁，所述第二加强梁的一端与所述前悬柱或所述后悬柱连接，所述第二加强梁的另一端均与所述安装座连接。
15.与现有技术相比，本实用新型的风电机组将变压器通过悬挂支架布置在机舱的下方，可以减小机舱的体积，使得机舱的整体结构更加紧凑和稳定，而且，可以由前底架和后底架共同承担变压器的重量，减小了后底架的载荷，从而降低了变压器对后底架产生的疲劳影响，进而提高了后底架的整体结构强度；同时，可以通过加长前底架的长度、缩短后底架的长度来优化机舱的整体结构以提高其稳定性，使得后底架的结构可以更加简洁、可靠，也降低了后底架在焊接制造时的难度；另外，还可以降低对机舱框架的要求或者取消机舱框架，从而可以简化机舱的结构。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例中风电机组在底架处的主视图；
17.图2为本实用新型实施例中风电机组在底架处的俯视图；
18.图3为本实用新型实施例中风电机组在底架处的轴测视图；
19.图4为本实用新型实施例中悬挂支架的结构示意图。
20.附图标记说明：
21.1、前底架；11、左前纵梁；12、右前纵梁；2、后底架；21、左后纵梁；22、右后纵梁；23、后横梁；3、悬挂支架；31、第一立柱；311、第一连接部；32、第二立柱；321、第二连接部；34、第一加强梁；341、第三连接部；35、安装座；351、第一连接梁；352、第二连接梁；353、斜支撑梁；36、第二加强梁；4、塔筒。
具体实施方式
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
23.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
24.附图中的z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且z轴的正向(即z轴的箭头指向)代表上方，z轴的反向代表下方；附图中的x轴表示水平方向，并指定为左右位置，且x轴的正向代表左侧，x轴的反向代表右侧；附图中的y轴表示为前后位置，且y轴的正向代表前侧，y轴的反向代表后侧；同时需要说明的是，前述z轴、y轴及x轴的表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.结合图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种风电机组(以下简称风机)，包括机舱，机舱包括前底架1和后底架2，风电机组还包括用于安装变压器的悬挂支架3，悬挂支架3悬挂于前底架1和后底架2的下方，并与前底架1和后底架2均连接。
26.常见的风机主要包括三个组成部分，分别是塔筒4、风轮和机舱，塔筒4呈柱状结构并竖直设置，故在竖直方向上，塔筒4具有顶端和底端，而机舱位于塔筒4的顶端，塔筒4的底
端用于固定在地面或平台上，风轮位于机舱的前端(即机舱位于图中y轴正向的一端)，塔筒4和机舱内设有风机所需要的电气设备，机舱内的电气设备(比如变压器和变流器)主要安装在前底架1和后底架2上。现有的风机中，前底架1采用铸造的方式整体制造，后底架2采用焊接拼装的方式制造，前底架1与后底架2通过焊接形成固定连接。本实施例中，风机还包括悬挂支架3，变压器通过悬挂支架3布置在机舱的下方。具体地，悬挂支架3位于前底架1和后底架2的下方，并与前底架1和后底架2均连接。现有技术中，为了提高后底架2的承载能力以及保证前底架1与后底架2连接时的稳定性，机舱内还设置有机舱框架，前底架1与后底架2焊接后还分别与机舱框架固定连接。
27.本实施例中，将变压器通过悬挂支架3布置在机舱的下方，可以减小机舱的体积，使得机舱的整体结构更加紧凑和稳定，而且，可以由前底架1和后底架2共同承担变压器的重量，与现有技术中由后底架2独自承受变压器的重量相比，减小了后底架2的载荷，从而降低了变压器对后底架2产生的疲劳影响，进而提高了后底架2的整体结构强度；同时，可以通过加长前底架1的长度、缩短后底架2的长度来优化机舱的整体结构以提高其稳定性，使得后底架2的结构可以更加简洁、可靠，也降低了后底架2在焊接制造时的难度；另外，还可以降低对机舱框架的要求或者取消机舱框架，从而可以简化机舱的结构。
28.可选地，结合图4所示，前底架1包括左前纵梁11、右前纵梁12和前横梁，悬挂支架3与前底架1的连接处位于左前纵梁11、右前纵梁12和前横梁中的至少一个上。
29.本实施例中，前底架1包括一个左前纵梁11、一个右前纵梁12和至少一个前横梁，左前纵梁11与右前纵梁12相对设置并相互平行，所有前横梁的两端分别与左前纵梁11和右前纵梁12连接，且前横梁沿左右方向垂直于左前纵梁11和右前纵梁12设置。通过将悬挂支架3与前底架1的左前纵梁11、右前纵梁12和前横梁中的至少一个形成连接，以便于将悬挂支架3的一部分连接至前底架1上。另外，可以根据实际需要选择悬挂支架3与前底架1之间的固定点的数量，而在采用多点固定时，可以提高悬挂支架3与前底架1连接时的稳定性。
30.进一步地，悬挂支架3与左前纵梁11或右前纵梁12或前横梁的连接处位于左前纵梁11或右前纵梁12或前横梁的下底面、上顶面或侧面上。其中，以左前纵梁11为例，左前纵梁11的下底面指的是左前纵梁11位于图中z轴反向的端面，对应地，左前纵梁11的上顶面指的是左前纵梁11位于图中z轴正向的端面，左前纵梁11的侧面指的是左前纵梁11位于图中x轴方向的端面，也是指左前纵梁11的左侧面和右侧面。
31.如此，将悬挂支架3与左前纵梁11或右前纵梁12或前横梁的连接处位于左前纵梁11或右前纵梁12或前横梁的下底面、上顶面或侧面上，使得悬挂支架3与前底架1的连接位置可以在前底架1相对于塔筒4的伸出部分的底面、侧面或顶面，具有较大的作业空间大，便于作业人员将悬挂支架3安装至前底架1上。
32.可选地，结合图4所示，后底架2包括左后纵梁21、右后纵梁22和后横梁23，悬挂支架3与后底架2的连接处位于左后纵梁21、右后纵梁22和后横梁23中的至少一个上。
33.本实施例中，后底架2包括一个左后纵梁21、一个右后纵梁22和至少一个后横梁23，左后纵梁21与右后纵梁22相对设置并相互平行，所有后横梁23的两端分别与左后纵梁21与右后纵梁22连接，且后横梁23沿左右方向垂直于左后纵梁21与右后纵梁22设置。通过将悬挂支架3与后底架2的左后纵梁21、右后纵梁22和后横梁23中的至少一个形成连接，以便于将悬挂支架3的另一部分连接至后底架2上。另外，可以根据实际需要选择悬挂支架3与
后底架2之间的固定点的数量，而在采用多点固定时，可以提高悬挂支架3与后底架2连接时的稳定性。
34.可选地，结合图4所示，悬挂支架3包括前悬柱和后悬柱，前悬柱和后悬柱分别与前底架1和后底架2可拆卸连接。如此，悬挂支架3通过前悬柱和后悬柱可拆卸式固定在前底架1和后底架2上，拆装方便。
35.可选地，结合图4所示，前悬柱包括至少一个第一立柱31，第一立柱31的端部设有第一连接部311，前悬柱与前底架1在第一连接部311处可拆卸连接。
36.本实施例中，前悬柱至少通过一个固定点固定在前底架1上。以前悬柱通过两个固定点固定在前底架1上为例，具体地，前悬柱包括两根竖直设置的第一立柱31，且这两根第一立柱31分别与前底架1的左前纵梁11和右前纵梁12可拆卸连接，连接更为稳固。且第一立柱31的上端设有第一连接部311，使得第一立柱31通过第一连接部311与前底架1可拆卸连接，不仅拆装方便，还可以进一步提高连接强度。
37.可选地，结合图4所示，后悬柱包括至少一个第二立柱32，第二立柱32的端部设有第二连接部321，后悬柱与后底架2在第二连接部321处可拆卸连接。
38.本实施例中，后悬柱至少通过一个固定点固定在后底架2上。在前悬柱至少通过一个固定点固定在前底架1上的基础上，以后悬柱通过一个固定点固定在后底架2上为例，具体地，后悬柱包括一根竖直设置的第二立柱32，且第二立柱32与后底架2的后横梁23可拆卸连接，连接更为稳固。且第二立柱32的上端设有第二连接部321，使得第二立柱32通过第二连接部321与后底架2可拆卸连接，不仅拆装方便，还可以进一步提高连接强度。
39.进一步地，以悬挂支架3通过三个固定点固定在前底架1和后底架2上为例，其中，两个固定点位于前底架1上，一个固定点位于后底架2上，或者，两个固定点位于后底架2上，一个固定点位于前底架1上。具体地，悬挂支架3包括三根竖直设置的立柱，分别是两根第一立柱31和一根第二立柱32，且这三根立柱不在同一直线上，使得悬挂支架3与前底架1和后底架2之间的固定点呈三角形分布，连接更为稳固。且三根立柱的上端均设有连接部，使得各个立柱通过对应的连接部与前底架1或后底架2可拆卸连接，不仅拆装方便，还可以进一步提高连接强度。
40.可选地，第一连接部311和第二连接部321分别为第一连接板结构和第二连接板结构；悬挂支架3与前底架1在第一连接板结构处通过紧固件可拆卸连接，悬挂支架3与后底架2在第二连接板结构处通过紧固件可拆卸连接，或者，悬挂支架3与后底架2在第一连接板结构处通过紧固件可拆卸连接，悬挂支架3与前底架1在第二连接板结构处通过紧固件可拆卸连接。具体地，各个连接板结构上均设有第一固定孔，前底架1的左前纵梁11和右前纵梁12以及后底架2的后横梁23上设有第二固定孔，通过向第一固定孔和第二固定孔穿设紧固件来实现悬挂支架3与前底架1和后底架2之间的可拆卸连接。
41.本实施例中，通过将各个立柱的连接部设置为连接板结构，可以增大立柱与前底架1或后底架2之间的接触面积，提高连接时的稳定性，而且结构简单，易于实现。同时，各个连接板结构与前底架1和后底架2采用紧固件形成可拆卸连接，使得悬挂支架3通过刚性连接固定在前底架1和后底架2的下方，连接更牢靠。
42.可选地，第一连接部311和第二连接部321分别为第一拉杆结构和第二拉杆结构；悬挂支架3与前底架1通过第一拉杆结构铰接，悬挂支架3与后底架2通过第二拉杆结构铰
接，或者，悬挂支架3与后底架2通过第一拉杆结构铰接，悬挂支架3与前底架1通过第二拉杆结构铰接。
43.本实施例中，以悬挂支架3与前底架1通过两个第一拉杆结构铰接，悬挂支架3与后底架2通过一个第二拉杆结构铰接为例进行说明，两个第一拉杆结构的一端分别与前底架1的左前纵梁11和右前纵梁12铰接，两个第一拉杆结构的另一端分别与两个第一立柱31固定连接，第二拉杆结构的一端与后底架2的后横梁23铰接，另一端与第二立柱32固定连接。如此，通过将各个立柱上的连接部设置为拉杆结构，并将拉杆结构与前底架1和后底架2进行铰接，使得悬挂支架3通过柔性连接固定在前底架1和后底架2的下方，安装过程更为灵活。
44.可选地，前悬柱和后悬柱上设有用于安装油浸式变压器的第一安装接口，油浸式变压器在第一安装接口处通过紧固件悬挂于悬挂支架3上。如此，以实现油浸式变压器在悬挂支架3上的安装。
45.可选地，结合图4所示，悬挂支架3还包括设有第三连接部341的第一加强梁34，第一加强梁34的一端与前悬柱或后悬柱连接，第一加强梁34的另一端用于通过第三连接部341与前底架1或后底架2连接。
46.如此，第一加强梁34的设置不仅增强了悬挂支架3的结构强度，提高了悬挂支架3与前底架1和后底架2之间连接时的稳定性，还通过在第一加强梁34上设置第三连接部341来与前底架1或后底架2连接，增加了悬挂支架3与前底架1和后底架2之间的固定点数量，进一步提高了悬挂支架3固定在前底架1和后底架2下方时的稳固性。
47.可选地，第三连接部341为第三连接板结构，第三连接板结构与前底架1或后底架2可拆卸连接。如此，通过将第一加强梁34上的第三连接部341设置为第三连接板结构，并将第三连接板结构与前底架1或后底架2采用紧固件形成可拆卸连接，使得悬挂支架3的第一加强梁34通过刚性连接固定在前底架1和后底架2的下方，连接更牢靠。
48.可选地，第三连接部341为第三拉杆结构或阻尼结构，第三拉杆结构或阻尼结构与前底架1或后底架2铰接。如此，通过将第一加强梁34上的第三连接部341设置为第三拉杆结构，并将第三拉杆结构与前底架1和后底架2进行铰接，使得悬挂支架3的第一加强梁34通过柔性连接固定在前底架1和后底架2的下方，安装过程更为灵活。
49.可选地，第一连接部311、第二连接部321和第三连接部341还可以是阻尼器。如此，悬挂支架3的各个立柱以及第一加强梁34通过例如阻尼器的阻尼结构与前底架1和后底架2形成柔性连接，使得安装过程更为灵活。
50.可选地，结合图4所示，悬挂支架3还包括水平设置的安装座35，前悬柱和后悬柱远离于机舱的一端均与安装座35连接，且安装座35上设有用于安装变压器的第二安装接口，变压器在第二安装接口处通过紧固件固定在安装座35上。
51.本实施例中，第一立柱31、第二立柱32和安装座35共同构成吊篮结构，这使得悬挂支架3的整体结构简单，容易制造。且在第一立柱31、第二立柱32上设有用于安装油浸式变压器的第一安装接口的基础上，还设置安装座35，并在安装座35上设置用于安装变压器的第二安装接口，使得悬挂支架3既可以安装干式变压器，也可以安装油浸式变压器，提高了悬挂支架3的通用性。
52.可选地，结合图4所示，安装座35包括两个第一连接梁351、两个第二连接梁352和多个斜支撑梁353，两个第一连接梁351和两个第二连接梁352连接成矩形环结构，斜支撑梁
353的两端分别与两个第一连接梁351或两个第二连接梁352连接，并位于两个第一连接梁351之间。
53.本实施例中，两个第一连接梁351沿左右方向设置，两个第二连接梁352沿前后方向设置，多个斜支撑梁353的两端可以分别与两个第一连接梁351连接，也可以分别与两个第二连接梁352连接。如此，通过将安装座35设置为由多个梁组焊为矩形框架结构，使得安装座35的整体结构简单，容易制造，且承载能力大。
54.可选地，结合图4所示，悬挂支架3还包括至少一个第二加强梁36，第二加强梁36的一端与前悬柱或后悬柱连接，第二加强梁36的另一端均与安装座35连接。
55.本实施例中，第二加强梁36设置有至少一个，一个或多个第二加强梁36的一端均与安装座35连接，一个或多个第二加强梁36的另一端可以分别连接至两个或三个立柱上，也可以均连接至一个立柱上。以设有两个第二加强梁36为例，两个第二加强梁36的一端均与安装座35连接，两个第二加强梁36的另一端可以分别与两个第一立柱31连接也可以均连接至第一立柱31或第二立柱32上。如此，通过设置第二加强梁36来进一步增强悬挂支架3的结构强度，以进一步保障变压器安装在悬挂支架3上时的稳定性。
56.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。