一种抗震型风力发电塔筒的制作方法

本发明属于风力发电，具体涉及一种抗震型风力发电塔筒。

背景技术：

1、风力发电塔筒作为风力发电机的重要支撑结构，其自身的稳定性极大的影响了风力发电机的安全性能。此外，由地面到天空，高度越高，其所在区域的风力越强，所能转化的电能则越大，因此为了得到更高的发电量，风力发电机组所在的区域越高则可利利用的风能则越多。

2、但风电塔筒高度越高，则受地震灾害的影响则越大，并且现有的风力发电塔筒本身在设计时不太考虑到其抗震性能，导致现有的风力发电塔筒的抗震性能低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明公开了一种抗震型风力发电塔筒，其目的在于现有的风力发电塔筒抗震性能低的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种抗震型风力发电塔筒，包括承台，所述承台上依次设置有若干节筒体，相邻筒体之间滑水平动连接，位于顶部的筒体上设置有发电机组，位于底部的筒体与地面固定连接：所述承台固定有与筒体同轴线的基柱，所述基柱包括若干节互相水平滑动连接的柱体，所述柱体与筒体内部之间均固定有若干连接杆，位于底部的柱体与位于顶部的柱体之间固定有预应力筋，所述预应力筋依次贯穿其余的柱体；相邻筒体之间均设置有若干第一辅助复位装置，相邻柱体之间均设置有若干第二辅助复位装置。

4、本方案中，通过将风电塔筒分隔呈若干节筒体，采用装配式的方式安装，简便快捷；同时，所述预应力筋穿过各柱体，预应力筋两端分别与底部的柱体、顶部的柱体固定连接；当受到横向的地震作用力时，筒体发生水平移动，从而作用于预应力筋，预应力筋受到应力引起变形，可以起到减震耗能的作用，同时预应力筋良好自复位性及耗能能力能够助力于筒体复位。此外，通过第一辅助复位装置与第二辅助复位装置对主体、筒体辅助复位，防止筒体因地震而偏移导致倾斜。

5、进一步，所述第一辅助复位装置包括设置于筒体底部的连接轴，所述筒体顶端开设有若干正对连接轴的凹腔，所述凹腔中部转动连接有基座，所述基座与凹腔之间设置有用于复位的旋转阻尼器；所述基座两侧固定有导轨，所述基座上端中心处设置设有与两端导轨连通的滑槽；所述连接轴滑动连接于对应的滑槽内，所述导轨上设置有朝向连接轴的液压缓冲装置。

6、当筒体因震动而水平移动时，筒体带动连接轴在基座上滑动，并使基座偏转，直至滑槽、导轨平行于筒体的位移方向，而连接轴在地震作用下在导轨、基座进行往复运动，通过液压缓冲装置进行缓冲与耗能，在减小筒体震动、位移的同时，也能辅助筒体复位；而滑槽、导轨平行于筒体的位移方向，则能够适应水平任意方向的震动，极大的提高了适应范围，尽可能的提高风力发电塔筒的抗震性能。

7、进一步，所述滑槽两侧壁上开设有连接腔，所述连接腔均设置有朝向连接轴的液压缸，所述液压缸端部均设置有弧形的限位块，所述连接轴周侧开设有与限位块配合的限位槽，所述筒体上设置有震动传感器，震动传感器上设置有用于控制液压缸启闭的控制器。

8、当震动传感器未检测到震动时，通过控制器控制液压缸保持伸长状态，利用限位块卡和在限位槽内，从而对连接轴进行限位、固定，加强相邻筒体之间的连接稳定性，防止筒体之间偏移而导致风力发电塔筒倾斜；当震动传感器检测到水平震动时，通过控制器控制液压缸保持收缩，带动限位块脱离限位槽，从而对连接轴解除限位，从而使筒体随震动而发生水平位移，触发后续的耗能减震过程，提高风力发电塔筒的抗震性能。

9、进一步，所述凹腔与导轨之间设置有平行于导轨的辅助支撑结构，所述辅助支撑结构包括固定杆、与固定杆端部同轴滑动连接的移动杆，固定杆的端部转动连接于凹腔端部，所述移动杆的端部固定连接有转轴，所述导轨底部平行设置有导向槽，所述转轴与对应导向槽滑动连接。

10、当基座带动导轨偏转时，导轨带动转轴在导向槽内滑动，配合移动杆与固定杆之间的相对滑动以及辅助支撑结构沿固定杆端部偏转，保持辅助支撑结构与导轨之间的连接，从而对导轨保持支撑作用，防止导轨受筒体的作用力而发生弯曲，导致筒体无法正常复位。

11、进一步，所述第二辅助复位装置包括设置于主体顶部的环形的复位座，所述复位座内壁上开设有环形槽，所述主体底部设置有环形的连接块，所述连接块水平滑动连接在环形槽内，所述复位座周侧设置有水平倾斜设置的若干复位杆，所述复位杆为伸缩结构，所述复位杆的另一端与环形槽侧壁铰接，且复位杆中部与环形槽侧壁之间设置有弹性复位件。

12、通过环形槽与连接块之间的配合，使相邻柱体之间仅能发生水平任意方向上的位移，避免柱体之间分离；同时，柱体通过连接杆与筒体形成固定连接，在对筒体形成支撑的同时，也限制了筒体仅能水平位移，避免筒体分离。而柱体水平位移时，柱体带动连接块在环形槽水平位移，连接块带动复位杆偏转，而复位杆则通过拉伸或挤压弹性复位件进行耗能，在减小柱体位移距离的同时也能够帮助柱体复位。

13、进一步，所述相邻柱体以及相邻筒体之间设置有摩擦层。

14、进一步，所述凹腔外侧铰接有柔性的挡风板，且铰接处设置有扭簧。

15、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员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。

技术特征：

1.一种抗震型风力发电塔筒，包括承台，所述承台上依次设置有若干节筒体，相邻筒体之间滑水平动连接，位于顶部的筒体上设置有发电机组，位于底部的筒体与地面固定连接，其特征在于：所述承台固定有与筒体同轴线的基柱，所述基柱包括若干节互相水平滑动连接的柱体，所述柱体与筒体内部之间均固定有若干连接杆，位于底部的柱体与位于顶部的柱体之间固定有预应力筋，所述预应力筋依次贯穿其余的柱体；相邻筒体之间均设置有若干第一辅助复位装置，相邻柱体之间均设置有若干第二辅助复位装置。

2.根据权利要求1所述的一种抗震型风力发电塔筒，其特征在于：所述第一辅助复位装置包括设置于筒体底部的连接轴，所述筒体顶端开设有若干正对连接轴的凹腔，所述凹腔中部转动连接有基座，所述基座与凹腔之间设置有用于复位的旋转阻尼器；所述基座两侧固定有导轨，所述基座上端中心处设置设有与两端导轨连通的滑槽；所述连接轴滑动连接于对应的滑槽内，所述导轨上设置有朝向连接轴的液压缓冲装置。

3.根据权利要求2所述的一种抗震型风力发电塔筒，其特征在于：所述滑槽两侧壁上开设有连接腔，所述连接腔均设置有朝向连接轴的液压缸，所述液压缸端部均设置有弧形的限位块，所述连接轴周侧开设有与限位块配合的限位槽，所述筒体上设置有震动传感器，震动传感器上设置有用于控制液压缸启闭的控制器。

4.根据权利要求3所述的一种抗震型风力发电塔筒，其特征在于：所述凹腔与导轨之间设置有平行于导轨的辅助支撑结构，所述辅助支撑结构包括固定杆、与固定杆端部同轴滑动连接的移动杆，固定杆的端部转动连接于凹腔端部，所述移动杆的端部固定连接有转轴，所述导轨底部平行设置有导向槽，所述转轴与对应导向槽滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种抗震型风力发电塔筒，其特征在于：所述第二辅助复位装置包括设置于主体顶部的环形的复位座，所述复位座内壁上开设有环形槽，所述主体底部设置有环形的连接块，所述连接块水平滑动连接在环形槽内，所述复位座周侧设置有水平倾斜设置的若干复位杆，所述复位杆为伸缩结构，所述复位杆的另一端与环形槽侧壁铰接，且复位杆中部与环形槽侧壁之间设置有弹性复位件。

6.根据权利要求5所述的一种抗震型风力发电塔筒，其特征在于：所述相邻柱体以及相邻筒体之间设置有摩擦层。

7.根据权利要求6所述的一种抗震型风力发电塔筒，其特征在于：所述凹腔外侧铰接有柔性的挡风板，且铰接处设置有扭簧。

技术总结
本发明公开了一种抗震型风力发电塔筒，属于风力发电技术领域，包括承台，所述承台上依次设置有若干节筒体，相邻筒体之间滑水平动连接，位于顶部的筒体上设置有发电机组，位于底部的筒体与地面固定连接：所述承台固定有与筒体同轴线的基柱，所述基柱包括若干节互相水平滑动连接的柱体，所述柱体与筒体内部之间均固定有若干连接杆，位于底部的柱体与位于顶部的柱体之间固定有预应力筋，所述预应力筋依次贯穿其余的柱体；相邻筒体之间均设置有若干第一辅助复位装置，相邻柱体之间均设置有若干第二辅助复位装置；其目的在于现有的风力发电塔筒抗震性能低的问题。

技术研发人员：孙得璋,戴君武,张昊宇
受保护的技术使用者：中国地震局工程力学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12