一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构的制作方法

allin2022-09-03  89



1.本实用新型涉及漂浮式风力发电机组的技术领域,尤其是指一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构。


背景技术:

2.随着世界能源格局的调整和风电技术的发展,近十几年海上风电得到了快速发展。鉴于漂浮式风力发电机组适用水深的范围更大、安装费用低、易拆除、对居民生活影响小等优点,近年来越来越多的海上风电项目都在开展漂浮式风力发电机组的研究。
3.全世界目前有30多种浮式风力发电机组概念,主要分为以下几种:半潜式(semi)基础、单柱式(spar)基础、张力腿式(tension leg platform,简称tlp)基础、驳船式(barge)基础以及混合概念等。其中半潜式、单柱式及张力腿式为浮式风力发电机组研发中三种主流形式,并且也都有应用。其中,绝大多数浮式风力发电机组方案均为在1个漂浮式基础上安装单个风力发电机组,而浮式基础的的设计、制造以及安装成本占整个风力发电机组制造成本的30%左右,因此,降低浮式基础成本对漂浮式锋利发电技术的推广和应用具有重要意义。
4.随着漂浮式风力发电技术的发展,风力发电机组大型化是漂浮式风电技术发展的必然趋势。风力发电机组单机容量的增加,叶片直径增加,承受的风载荷和波浪载荷也随之增加,这些载荷都由浮式基础承受,为了达到承载力的要求,必须增大浮式基础的尺寸规格,使得浮式基础的成本大幅增加。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出了一种安全可靠的漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,通过合理布置空间张拉系统,可实现将两台独立运行的风机安装到一个漂浮式基础上,整机空间更加紧凑,直接使单台机组的容量得到双倍增加。
6.为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,所述塔架连接件为内部中空的壳体结构,其表面为连续的光滑曲面;其上部两侧各形成有一个接口,用于连接漂浮式风力发电机组的两个斜塔架,即一个接口对应一个斜塔架,且该两个接口之间形成特定大小的夹角,以避免漂浮式风力发电机组的两个主机风轮干涉;其底部形成有另一个接口,用于连接漂浮式风力发电机组的底段塔筒。
7.进一步,所述塔架连接件上部两侧的接口为l形或t形法兰结构。
8.进一步,所述塔架连接件上部两侧的接口截面为翼型、椭圆形或圆形截面,与上部连接的斜塔架截面一致。
9.进一步,所述塔架连接件底部的接口为l形或t形法兰结构。
10.进一步,所述塔架连接件底部的接口轴线与底段塔筒的轴线重合,以保证上部斜塔架以及风机载荷直接传递到底段塔筒。
11.进一步,所述塔架连接件的内部形成有多个用于连接内部平台和爬梯的第一凸台,为安装在内部的平台和爬梯提供安装、支撑接口。
12.进一步,所述塔架连接件的外部形成有多个用于连接外部平台的第二凸台,为安装在外部的安装维保平台提供安装、支撑接口。
13.本实用新型与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
14.在本实用新型提供的塔架连接件基础上,再通过合理的布置空间张拉系统,可实现将两台独立运行的风机安装到一个漂浮式基础上,空间更加紧凑,直接使得单台机组的容量双倍增加,进而降低了整机成本,具有较明显的经济性优势,值得推广。
附图说明
15.图1为漂浮式风力发电机组的部分结构(包含两个斜塔架、塔架连接件和底段塔筒)示意图。
16.图2为上部法兰接口及连接件内部凸台结构图。
17.图3为上部法兰接口截面形状尺寸示意图。
18.图4为底部法兰接口倾斜角度示意图。
19.图5为塔架连接件外部凸台结构图。
具体实施方式
20.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
21.本实施例公开一种漂浮式风力发电机组,至少包括:漂浮式基础、两个斜塔架、两个风机和空间张拉系统。如图1所示,本实施方式中,提供的塔架连接件1,位于两个斜塔架2与底段塔筒3之间,起连接固定三者的作用,具体地,塔架连接件1为内部中空的壳体结构,其表面为连续的光滑曲面,其上部两侧各形成有一个上部法兰接口1-1,用于连接两个斜塔架2,即一个上部法兰接口1-1对应一个斜塔架2,其底部形成有一个底部法兰接口1-2,用于连接底段塔筒3。斜塔架2与底段塔筒3呈y字型,每个斜塔架1上安装有一个风机,即实现两个风机应用到一个漂浮式基础上。
22.如图2所示,在本实施方式中,与两个斜塔架2安装连接的上部法兰接口1-1根据主机风轮直径和斜塔架高度等参数,形成92
°
的夹角,避免两个主机风轮干涉。上部法兰接口1-1采用t型法兰,在极端工况下,承受单个斜塔架和主机的载荷,提供足够大的预紧力,可以有效地限制塔架在连接面上位移。如图3所示,上部法兰接口1-1的截面与斜塔架2截面一致,为椭圆形截面,可有效避免极端工况的应力集中。
23.如图4所示,在本实施方式中,与底段塔筒3安装连接的底部法兰接口1-2为带有5
°
倾角的法兰接口,倾角与底段塔筒3的倾斜角度一致,且二者轴线重合,保证上部两个斜塔架2以及风机载荷直接传递到底段塔筒3,避免由于不同轴导致的应力突变超出极限的问题,同时避免与底段塔筒3的连接螺栓出现因风机自重而产生的剪切分力,提高螺栓寿命。底部法兰接口1-2采用t型法兰,在极端工况下,承受所有斜塔架和主机的载荷。
24.如图2所示,塔架连接件1的内部为中空的壳体结构,有多个用于安装、支撑内部平台和爬梯的第一凸台1-3,使维保人员能从底段塔筒3通往斜塔架2以及主机位置。
25.如图5所示,塔架连接件1外部有多个用于安装、支撑外部维护平台的第二凸台1-4,使维保人员能从外部对塔架连接件三个法兰接口的紧固件进行定检维护。
26.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:
1.一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,其特征在于,所述塔架连接件为内部中空的壳体结构,其表面为连续的光滑曲面;其上部两侧各形成有一个接口,用于连接漂浮式风力发电机组的两个斜塔架,即一个接口对应一个斜塔架,且该两个接口之间形成特定大小的夹角,以避免漂浮式风力发电机组的两个主机风轮干涉;其底部形成有另一个接口,用于连接漂浮式风力发电机组的底段塔筒。2.根据权利要求1所述的一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,其特征在于:所述塔架连接件上部两侧的接口为l形或t形法兰结构。3.根据权利要求1所述的一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,其特征在于:所述塔架连接件上部两侧的接口截面为翼型、椭圆形或圆形截面,与上部连接的斜塔架截面一致。4.根据权利要求1所述的一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,其特征在于:所述塔架连接件底部的接口为l形或t形法兰结构。5.根据权利要求1所述的一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,其特征在于:所述塔架连接件底部的接口轴线与底段塔筒的轴线重合,以保证上部斜塔架以及风机载荷直接传递到底段塔筒。6.根据权利要求1所述的一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,其特征在于:所述塔架连接件的内部形成有多个用于连接内部平台和爬梯的第一凸台,为安装在内部的平台和爬梯提供安装、支撑接口。7.根据权利要求1所述的一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,其特征在于:所述塔架连接件的外部形成有多个用于连接外部平台的第二凸台,为安装在外部的安装维保平台提供安装、支撑接口。

技术总结
本实用新型公开了一种漂浮式风力发电机组的塔架连接件结构,所述塔架连接件为内部中空的壳体结构,其表面为连续的光滑曲面;其上部两侧各形成有一个接口,用于连接漂浮式风力发电机组的两个斜塔架,即一个接口对应一个斜塔架,且该两个接口之间形成特定大小的夹角,以避免漂浮式风力发电机组的两个主机风轮干涉;其底部形成有另一个接口,用于连接漂浮式风力发电机组的底段塔筒。在本实用新型提供的塔架连接件基础上,通过合理布置空间张拉系统,可实现将两台独立运行的风机安装到一个漂浮式基础上,整机空间更加紧凑,直接使单台机组的容量得到双倍增加。组的容量得到双倍增加。组的容量得到双倍增加。


技术研发人员:余秀强 周名军
受保护的技术使用者:明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日:2021.12.16
技术公布日:2022/7/5
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