一种用于风电装置的自升降桁架型塔架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大型风力发电机的塔架结构，属于风力发电设备领域。
【背景技术】
[0002]风能资源在世界范围内非常丰富，几乎所有的地区和国家都有可观的风能储量。近年石油危机频发，世界各国的石油储量、煤储量都将在数百年内耗竭，因此，中国、美国、英国、西班牙等国家都逐渐将注意力转移到新能源的开发与利用当中。风能作为可再生能源的重要组成部分之一，在引起研究者广泛关注的同时，也得到了各国政府的大力支持。
[0003]从上世纪70年代到现代，世界风电取得了惊人的发展。1996年的世界风电总发电量仅为12.2Tffh ;十年后，2008年全世界风电发电量即达到约219TWh，占当年世界总发电量20261TWh的1.1%，在三年之间，全世界风电的发电量达到了的460TWh(2011年)，占当年世界发电总量22018TWh的2.1%。
[0004]上世纪90年代初，德国设计制造的200kW的风机大规模投产，这种风机的风轮直径为25m，塔架高度30m。2011年3月，维斯塔斯(Vestas)发布了风轮直径达到164m的7丽海上风机。三菱电力系统欧洲(MPSE)则发布了风轮直径165m的7丽海上风力发电机组，西门子、阿尔斯通、Nordex也在2011年推出6丽的大型风力发电机组，叶片的大型化能够显著提升风力发电机的单机装机容量，显著提升风场中风能的利用效率。
[0005]目前风电装备的发展趋势是:大型化、轻量化、海上风电、高可靠性、高可控性、以及合理的制造/安装/维护成本，已呈现出多样化的发展状况。特别是对于海上舰船、海上石油平台、住人海岛，需要更加高效的、具有收折功能、便于功率调节的风电技术。而海洋的自然条件要复杂得多，首先是风速较大，一般为6m/s?35m/s，经常会遇到台风，风速会达到50m/s以上；对于海岛来说，都不具备针对大型风机的运输及安装的条件，对风机进行专门的维护也很困难，因此，海洋海岛的风电装备不是将现有的风电装备进行简单改造就可以使用的。必须研制专门针对海洋海岛使用的风机系统，以满足易安装、便维护、抗台风、耐腐蚀、高效率的要求。
[0006]针对适用于海上舰船、海上石油平台、住人海岛、偏远地区的中小型风机，本发明提出一种用于风电装置的自升降桁架型塔架，可以实现塔架的多级桁架垂直升起或折叠降落，便于风机的自主安装及日常维护。
【发明内容】
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]—种用于风电装置的自升降桁架型塔架，其特征在于:所述塔架包括塔架底座、降落支架和至少三级桁架，即包括底座桁架、中间级桁架和最上一级桁架；底座桁架的下端固定安装在塔架底座上，最上一级桁架的上端与风机机舱固接；在相邻两级桁架之间设置升降驱动装置。
[0009]每个升降驱动装置包括:桁架铰接装置、下导向滑道、上导向滑道、夹持滑轮、螺旋式千斤顶、驱动电机、承力连杆、螺旋轴以及螺栓；桁架铰接装置将上下相邻的两级桁架进行铰接；下导向滑道固定在下一级桁架上，上导向滑道固定在上一级桁架上；承力连杆及驱动电机固定在螺旋式千斤顶的基座上，在承力连杆的上下端装有各自的夹持滑轮，上端的夹持滑轮被卡在上导向滑道中，下端的夹持滑轮被卡在下导向滑道中；驱动电机的驱动轴与螺旋式千斤顶的螺旋轴的底端咬合；螺旋轴的前端穿过螺栓并与该螺栓进行螺旋咬合，螺栓通过连接装置固定在桁架铰接装置的轴上。
[0010]本发明的另一技术特征是:所有中间级的桁架长度相等；最下一级桁架及最上一级桁架的长度相等，它们的长度为中间级桁架长度的1/2。
[0011]优选地，所述桁架包括四级，即底座桁架、第一级级桁架第二级桁架和最上一级桁架；所述降落支架包括地面降落支架、第一级降落支架和第二级降落支架，地面降落支架固定在地基上，其位置对应第一级桁架的中部，第一级降落支架固定在第一级桁架上，其位置与地面降落支架相对应的另一侧，并使得第二级桁架在折叠降落后对其支撑在中部；第二级降落支架固定在第二级桁架上，其位置与第一级降落支架相对应的另一侧，并使得最上一级桁架在折叠降落后对其支撑在中部。
[0012]本发明与现有的技术相比，具有以下特点及突出效果:①采用多级桁架以及分别联接各级桁架的升降驱动装置，可以大大降低塔架在升降时的力臂及弯矩，②升降驱动装置采用上下导向滑道之间的斜支撑，桁架支撑力与驱动力具有很大的角度差，采用较小的驱动力就可以获得很大的桁架支撑力，③在升降过程中，桁架支撑力的力臂位置会随着风机的高度进行自适应的调节，产生的驱动力矩也具有自适应性，④升降桁架所需要的力矩是通过上下级桁架之间的支撑力来产生的，它们之间是作用力与反作用力的关系，因此，具有借力作功的作用，⑤升降驱动装置的调节方式为螺旋式千斤顶，为直线运动，因而实现简便、可靠性高，也便于安装及维护。因此，本发明所述的一种用于风电装置的自升降桁架型塔架具有结构简单、受力均衡、控制简便等特点。
【附图说明】
[0013]图1为本发明提供的一种用于风电装置的自升降桁架型塔架示意图。
[0014]图2为自升降桁架型塔架在完全升起状态下的示意图。
[0015]图中:1_前排叶轮；2-后排叶轮；3-风机机舱；4-塔架底座；5-底座桁架；6-第一级桁架；7_第一级升降驱动装置；8_第二级桁架；9_第二级升降驱动装置；10_第三级桁架；11-第三级升降驱动装置；12-下导向滑道；13-上导向滑道；14-夹持滑轮；15-螺旋式千斤顶；16_驱动电机；17_承力连杆；18_螺旋轴；19_螺栓；19a-连接装置；19a_连接装置；20_桁架铰接装置；21_地面降落支架；22_第一级降落支架；23_第二级降落支架。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明的结构及【具体实施方式】作进一步的说明:
[0017]本发明提供的一种用于风电装置的自升降桁架型塔架，该塔架所述塔架包括塔架底座4、降落支架和至少三级桁架，即包括底座桁架5、中间级桁架和最上一级桁架；底座桁架5的下端固定安装在塔架底座4上，最上一级桁架的上端与风机机舱3固接；在相邻两级桁架之间设置升降驱动装置。所有中间级的桁架长度相等；最下一级桁架及最上一级桁架的长度相等，它们的长度为中间级桁架长度的1/2。
[0018]图1为本发明提供的一种用于风电装置的自升降桁架型塔架实施例的结构原理示意图，本实施例