风力发电机组塔筒的磁吸装置及风力发电机组的制作方法

1.本技术涉及风电技术领域，特别是涉及一种风力发电机组塔筒的磁吸装置及风力发电机组。


背景技术：

2.随着风力发电机组大兆瓦的发展趋势，风力发电机组塔筒的高度亦逐渐增高，其筒壁上通常会设置通向机舱的爬梯、升降机、照明设备和电缆夹板等功能组件，以供机组正常的运行，为操作人员提供必要的工作环境和安全保护。
3.为将上述功能组件固定于风力发电机组塔筒内，风力发电机组往往还需设置有固定装置，然而，由于风力发电机组塔筒通常呈圆锥形状并且不同的风力发电机组的塔筒直接锥度不一样，故现有的固定装置难以适应风力发电机组塔筒不同高度处的筒径，导致固定装置无法紧密附着于筒壁上，影响固定效果，更严重者可能导致该固定装置与筒壁接触面积过小而失去固定功能。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种风力发电机组塔筒的磁吸装置及风力发电机组，磁吸装置能够适应于不同的筒径，使得磁吸装置能够以最大接触面积附着于风力发电机组塔筒的筒壁上，以获取最大的吸附力，保证功能组件的固定效果。
5.一方面，根据本技术实施例提出了一种风力发电机组塔筒的磁吸装置，包括磁吸支座，磁吸支座包括：外壳，包括沿第一方向间隔且成对设置的侧板，至少一个侧板上贯穿设置有第一连接孔；磁吸件，夹设于成对设置的侧板之间，磁吸件沿第一方向的至少一侧表面设置有第二连接孔，且磁吸件的端部至少部分凸出于外壳设置，并被配置为能够磁吸附于风力发电机组塔筒的筒壁上；连接件，依次穿设第一连接孔和第二连接孔，以将磁吸件可枢转地连接于外壳上。
6.根据本技术实施例的一个方面，成对设置的侧板对置地开设有第一连接孔，磁吸件沿第一方向的两侧表面分别设置有第二连接孔，连接件的数量为两个以上，且各连接件被配置为能够对应于匹配的第一连接孔和第二连接孔穿设设置。
7.根据本技术实施例的一个方面，侧板沿第二方向间隔设置有两个以上的第一连接孔，第二方向与第一方向相交，磁吸件的数量小于或者等于第一连接孔的数量，且每个磁吸件上的第二连接孔与其中一个第一连接孔相匹配。
8.根据本技术实施例的一个方面，磁吸件的数量为一个，磁吸件被配置为能够在第二方向上设置于侧板的中间区域；或者，磁吸件的数量为两个以上，各磁吸件被配置为能够在第二方向上对称设置于侧板的中间区域的两侧。
9.根据本技术实施例的一个方面，磁吸支座的数量为两个以上，磁吸装置还包括支架，各磁吸支座连接于支架上。
10.根据本技术实施例的一个方面，支架包括顶部、侧部以及两个以上的延伸部，各延
伸部通过侧部与顶部相连，并相对顶部呈中心对称分布，各磁吸支座分别设置于各延伸部朝向筒壁的一侧表面上。
11.根据本技术实施例的一个方面，顶部与延伸部平行设置，且侧部与延伸部所呈夹角大于或者等于90
°
。
12.根据本技术实施例的一个方面，外壳还包括顶板，顶板沿第一方向延伸设置且其两端分别与成对设置的侧板相连，顶板上设置有转接件，磁吸支座通过转接件可拆卸连接于延伸部上。
13.根据本技术实施例的一个方面，在外壳中，成对设置的侧板朝向筒壁的一侧的边角处设置有倒角。
14.另一个方面，根据本技术实施例提供一种风力发电机组，包括上述实施例中的风力发电机组塔筒的磁吸装置。
15.根据本技术实施例提供的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其包括磁吸支座，磁吸支座包括外壳、磁吸件以及连接件，磁吸件的端部至少部分凸出于外壳设置，且被配置为能够磁吸附于风力发电机组塔筒的筒壁上，以通过磁吸装置将功能组件固定于风力发电机组塔筒的筒壁上。其中，至少一个侧板上贯穿设置有第一连接孔，磁吸件沿第一方向的至少一侧表面设置有第二连接孔，连接件依次穿设第一连接孔和第二连接孔，以将磁吸件可枢转地连接于外壳上，从而可根据风力发电机组塔筒不同高度处的筒径，调整磁吸件相对于外壳的角度，使得磁吸装置能够以最大接触面积附着于风力发电机组塔筒的筒壁上，以获取最大的吸附力，保证功能组件的固定效果。
附图说明
16.下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
17.图1是本技术一种实施例提供的磁吸装置的结构示意图；
18.图2是本技术一种实施例提供的磁吸装置的爆炸图；
19.图3是本技术另一种实施例提供的磁吸装置的结构示意图；
20.图4是本技术另一种实施例提供的磁吸装置的爆炸图；
21.图5是本技术一种实施例提供的磁吸装置固定于筒壁的示意图；
22.图6是本技术另一种实施例提供的磁吸装置固定于筒壁的示意图；
23.图7是本技术又一种实施例提供的磁吸装置固定于筒壁的示意图；
24.图8是本技术又一种实施例提供的磁吸装置固定于筒壁的示意图；
25.图9是本技术又一种实施例提供的磁吸装置固定于筒壁的示意图；
26.图10是本技术又一种实施例提供的磁吸装置的结构示意图；
27.图11是本技术又一种实施例提供的功能组件固定于筒壁的示意图；
28.图12是本技术又一种实施例提供的功能组件固定于筒壁的放大图。
29.附图中：
30.100-磁吸装置；200-风力发电机组塔筒；300-功能组件；
31.1-磁吸支座；11-外壳；111-侧板；112-顶板；12-磁吸件；13-连接件；14-转接件；2-支架；21-顶部；22-侧部；23-延伸部；
32.k1-第一连接孔；k2-第二连接孔；
33.x-第一方向；y-第二方向；z-第三方向。
34.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
35.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
36.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的风力发电机组塔筒的磁吸装置及风力发电机组进行限定。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.现有的风力发电机组塔筒的筒壁通常会设置通向机舱的爬梯、升降机、照明设备和电缆夹板等功能组件，以供机组正常的运行。为固定上述功能组件，通常需要在筒壁上对应的位置焊接连接结构，这样不仅要在前期准确的对连接位置进行定位，同时焊接也在一定程度上破坏了风力发电机组塔筒的强度，给风力发电机组塔筒设计寿命周期内安全可靠运行留有隐患。此外，由于焊接的位置固定，不能有效兼容组件的加工误差、现场出现的意料之外的情况等。基于上述问题，在实际工程应用中，部分风力发电机组塔筒内采用磁吸装置对上述功能组件进行固定。
38.发明人经过研究发现，现有的磁吸装置仍无法兼容组件的加工误差，同时由于风力发电机组塔筒的锥形设计，风力发电机组塔筒在高度方向上的筒径渐变设置，这就使得在风力发电机组塔筒在高度方向上对磁吸装置的吸附角度的需求不同。然而目前使用的磁吸装置的吸附角度在设计之初就已经确定并固定，其无法满足风力发电机组塔筒不同高度位置的固定需求。
39.为解决上述问题，本技术实施例提供了一种风力发电机组塔筒的磁吸装置及风力发电机组，下面将结合附图1至图12对风力发电机组塔筒的磁吸装置及风力发电机组的各实施例的进行说明。
40.请参阅图1和图2，本技术实施例提出了一种风力发电机组塔筒200的磁吸装置100，包括磁吸支座1，磁吸支座1包括外壳11、磁吸件12以及连接件13，外壳11包括沿第一方向x间隔且成对设置的侧板111，至少一个侧板111上贯穿设置有第一连接孔k1，磁吸件12夹设于成对设置的侧板111之间，磁吸件12沿第一方向x的至少一侧表面设置有第二连接孔k2，且磁吸件12的端部至少部分凸出于外壳11设置，并被配置为能够磁吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上，连接件13依次穿设第一连接孔k1和第二连接孔k2，以将磁吸件12可枢转地连接于外壳11上。
41.本技术实施例的磁吸装置100，其包括磁吸支座1，磁吸支座1包括外壳11、磁吸件
12以及连接件13，磁吸件12的端部至少部分凸出于外壳11设置，且被配置为能够磁吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上，以通过磁吸支座1将功能组件300固定于风力发电机组塔筒200的筒壁上。其中，外壳11包括沿第一方向x间隔且成对设置的侧板111，其中，至少一个侧板111上贯穿设置有第一连接孔k1，磁吸件12沿第一方向x的至少一侧表面设置有第二连接孔k2，连接件13依次穿设第一连接孔k1和第二连接孔k2，以将磁吸件12可枢转地连接于外壳11上，从而可根据现场安装高度的风力发电机组塔筒200的筒径自由调节磁吸件12相对于外壳11的角度，使得磁吸装置100能够以最大接触面积附着于风力发电机组塔筒200的筒壁上，以获取最大的吸附力，保证功能组件300的固定效果。
42.可以理解的是，磁吸件12可内置有与电源相接的、并在通电时产生磁力的线圈，以使得线圈处于通电状态时使磁吸件12具有磁吸力，以使得磁吸件12能够通过磁吸力吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上。此外，风力发电机组塔筒200的筒壁也可设置有另一与磁吸件12极性相反的磁吸面，以使得磁吸件12能够磁吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上，即只要能够使得磁吸件12磁吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上即可，其具体实现方式可根据风力发电机组塔筒200结构进行调整。
43.通过采用磁吸支座1将功能组件300固定于风力发电机组塔筒200的筒壁上，能够避免在风力发电机组塔筒200的筒壁上进行打孔、焊接等操作，从而不会降低塔筒200的强度，保证风力发电机组塔筒200在设计生命周期内可靠性。并且，针对于新建、改建的风力发电项目，本技术实施例中的磁吸装置100能够在输入不明确时，极大的减少时间成本与输入不准确造成的安装等问题，既减少了设计成本与物料管理成本的浪费，又可以较好的兼容现场应用出现的偏差，适用性较高。
44.可选地，连接件13也可设置为转轴，第一连接孔k1和第二连接孔k2可设置为枢孔，以将磁吸件12可枢转地连接于外壳11上。此外，第一连接孔k1和第二连接孔k2也可设置为螺栓孔，连接件13可设置为螺栓和垫片，来使得磁吸件12通过螺栓连接于外壳11的螺栓孔上。即连接件13、第一连接孔k1和第二连接孔k2的连接结构可根据磁吸装置100的具体结构调整，同时也可据此更换标准件，例如螺栓和垫片的规格等，本技术对此不作具体限定。
45.为便于调整磁吸件12相对于外壳11的角度，在一些可选地实施例中，成对设置的侧板111对置地开设有第一连接孔k1，磁吸件12沿第一方向x的两侧表面分别设置有第二连接孔k2，连接件13的数量为两个以上，且各连接件13被配置为能够对应于匹配的第一连接孔k1和第二连接孔k2穿设设置。即可通过在磁吸件12沿第一方向x的两侧表面以及成对设置的侧板111上对应开设连接孔，以使得连接件13能够对置地插设于磁吸件12沿第一方向x的两侧，从而将磁吸件12更可靠地枢接于外壳11上，保证磁吸件12枢转的稳定性。
46.可选地，也可使第二连接孔k2沿第一方向x贯穿磁吸件12设置，同时，可将同一连接件13沿第一方向x穿设成对设置的侧板111和磁吸件12，以简化磁吸件12和侧板111的连接结构。
47.请参阅图3和图4，在一些可选地实施例中，侧板111沿第二方向y间隔设置有两个以上的第一连接孔k1，第二方向y与第一方向x相交，磁吸件12的数量小于或者等于第一连接孔k1的数量，且每个磁吸件12上的第二连接孔k2与其中一个第一连接孔k1相匹配。通过沿第二方向y设置两个以上的第一连接孔k1，即可调整各磁吸件12连接于外壳11的位置，以便于调整磁吸装置100与筒壁的吸附角度，并提高磁吸装置100的适用性。
48.可以理解的是，磁吸件12的数量小于或者等于第一连接孔k1的数量包括两种情况，一种是磁吸件12的数量为一个，另一种是磁吸件12的数量为两个以上。在风力发电机组的塔筒200的筒径尺寸较大的应用场景下时，由于磁吸件12相对于外壳11的所需调整角度较小，故可采用尺寸较大的磁吸件12，并将磁吸件12的数量设置为一个，来更便于实现磁吸装置100的设置。而在风力发电机组的塔筒200的筒径尺寸较小的应用场景下时，由于磁吸件12相对于外壳11的所需调整角度较大，故将磁吸件12的数量设置为两个以上，即采用两个以上尺寸较小的磁吸件12，通过形成多个能够单独调节的吸附点，来在保证成本不变的前提下更好的实现磁吸件12与风力发电机组塔筒200的筒壁的吸附。
49.在一些可选地实施例中，磁吸件12的数量为一个，磁吸件12被配置为能够在第二方向y上设置于侧板111的中间区域；或者，各磁吸件12被配置为能够在第二方向y上对称设置于侧板111的中间区域的两侧。
50.具体的，当磁吸件12的数量为一个时，在第二方向y上，可将其中一个第一连接孔k1设置于侧板111的中间区域，以使得磁吸件12能够连接于侧板111的中间区域，而当磁吸件12的数量为两个以上，在第二方向y上，可将第一连接孔k1对称开设于侧板111的中间区域的两侧，以使得磁吸件12能够对称连接于侧板111的中间区域的两侧，即使得在将磁吸装置100磁吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上时，磁吸装置100的重心位于侧板111的中间区域，从而保证磁吸装置100能够稳定吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上。
51.在一些可选地实施例中，在外壳11中，成对设置的侧板111朝向筒壁的一侧的边角处设置有倒角。由于磁吸件12可枢转地连接于外壳11上，故通过在侧板111朝向筒壁的一侧的边角处设置倒角，即可在实际使用过程中，能够避免侧板111的边角与风力发电机组塔筒200的筒壁发生碰撞而损伤塔筒200，提高安全性。
52.请参阅图5至图9，图5至图8为将磁吸装置100吸附于风力发电机组塔筒200的不同筒径的内壁上的结构示意图，即可根据现场安装高度的风力发电机组塔筒200的筒径自由调节各磁吸件12相对于外壳11的角度，以保证磁吸装置100能够以最大接触面积附着于筒壁上，获取最大的吸附力，保证磁吸装置100的支撑强度。图9为将磁吸装置100吸附于风力发电机组塔筒200的外壁上的结构示意图，即磁吸装置100也适用于安装在风力发电机组塔筒200的外壁上，其具体位置可根据功能组件300的使用需求进行调整，本技术对此不作具体限定。
53.请参阅图10至图12，在一些可选地实施例中，磁吸支座1的数量为两个以上，磁吸装置100还包括支架2，各磁吸支座1连接于支架2上。其中，磁吸支座1可单独使用，即可将功能组件300直接固定于磁吸支座1的外壳11上，进而通过磁吸支座1吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上，来实现功能组件300的固定。此外，两个以上的磁吸支座1也可通过同一支架2相并联，即可将功能组件300固定于支架2上，通过两个以上的磁吸支座1吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上，来实现功能组件300的固定。
54.为更便于磁吸支座1的设置，在一些可选地实施例中，支架2包括顶部21、侧部22以及两个以上的延伸部23，各延伸部23通过侧部22与顶部21相连，并相对顶部21呈中心对称分布，各磁吸支座1分别设置于各延伸部23朝向筒壁的一侧表面上。其中，可将功能组件300连接于顶部21，各磁吸支座1连接于延伸部23，从而更便于磁吸支座1的安装与固定。
55.可选地，延伸部23可设置为两个，支架2即可一体弯折形成顶部21以及位于顶部21
两侧的侧部22和延伸部23，以简化支架2的结构。延伸部23也可设置为三个及以上，各延伸部23可相对顶部21呈中心对称排布，从而保证磁吸支座1能够更为稳定的吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上，以进一步提高功能组件300的固定效果。
56.请参阅图10至12，在一些可选地实施例中，顶部21与延伸部23平行设置，且侧部22与延伸部23所呈夹角大于或者等于90
°
。即在设计之初可固定支架2的顶部21、侧部22与延伸部23的所呈角度，后续使用中可仅通过固定于延伸部23上的各磁吸支座1上的磁吸件12，来调整磁吸装置100相对筒壁的吸附角度，而无需调整支架2各部件的角度，以简化支架2的结构。其中，通过使顶部21与延伸部23平行设置，并使侧部22与延伸部23所呈夹角大于或者等于90
°
，即能够更好的实现磁吸装置100对功能组件300的支撑，避免应力集中。
57.在一些可选地实施例中，外壳11还包括顶板112，顶板112沿第一方向x延伸设置且其两端分别与成对设置的侧板111相连，顶板112上设置有转接件14，磁吸支座1通过转接件14可拆卸连接于延伸部23上。通过将顶板112可拆卸连接于延伸部23上，从而可在实际使用时，选择将磁吸支座1单独使用，或是将多个磁吸支座1连接于同一支架2上使用，提高磁吸支座1的适用性。
58.可选地，顶板112连接于成对设置的侧板111沿第三方向z的一端，磁吸件12的端部沿第三方向z凸出于侧板111的另一端设置，第三方向z、第一方向x以及第二方向y两两垂直设置，以使得磁吸支座1能够磁吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上。转接件14可设置为螺柱，延伸部23上可设置为与螺柱规格相匹配的螺纹孔，转接件14也可设置为磁吸结构，并磁吸附于延伸部23上。
59.另一个方面，根据本技术实施例提供一种风力发电机组，包括风力发电机组塔筒200以及上述实施例中的风力发电机组塔筒200的磁吸装置100，磁吸装置100被配置为能够磁吸附于风力发电机组塔筒200的筒壁上，从而可根据现场安装高度的风力发电机组塔筒200的筒径自由调节磁吸件12相对于外壳11的角度，使得磁吸装置100能够以最大接触面积附着于筒壁上，以获取最大的吸附力，保证功能组件300的固定效果。
60.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，包括磁吸支座(1)，所述磁吸支座(1)包括：外壳(11)，包括沿第一方向间隔且成对设置的侧板(111)，至少一个所述侧板(111)上贯穿设置有第一连接孔；磁吸件(12)，夹设于成对设置的所述侧板(111)之间，所述磁吸件(12)沿所述第一方向的至少一侧表面设置有第二连接孔，且所述磁吸件(12)的端部至少部分凸出于所述外壳(11)设置，并被配置为能够磁吸附于所述风力发电机组塔筒的筒壁上；连接件(13)，依次穿设所述第一连接孔和所述第二连接孔，以将所述磁吸件(12)可枢转地连接于所述外壳(11)上。2.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，成对设置的所述侧板(111)对置地开设有所述第一连接孔，所述磁吸件(12)沿所述第一方向的两侧表面分别设置有所述第二连接孔；所述连接件(13)的数量为两个以上，且各所述连接件(13)被配置为能够对应于匹配的所述第一连接孔和所述第二连接孔穿设设置。3.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，所述侧板(111)沿第二方向间隔设置有两个以上的所述第一连接孔，所述第二方向与所述第一方向相交；所述磁吸件(12)的数量小于或者等于所述第一连接孔的数量，且每个所述磁吸件(12)上的所述第二连接孔与其中一个所述第一连接孔相匹配。4.根据权利要求3所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，所述磁吸件(12)的数量为一个，所述磁吸件(12)被配置为能够在所述第二方向上设置于所述侧板(111)的中间区域；或者，所述磁吸件(12)的数量为两个以上，各所述磁吸件(12)被配置为能够在所述第二方向上对称设置于所述侧板(111)的中间区域的两侧。5.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，所述磁吸支座(1)的数量为两个以上，所述磁吸装置还包括支架(2)，各所述磁吸支座(1)连接于所述支架(2)上。6.根据权利要求5所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，所述支架(2)包括顶部(21)、侧部(22)以及两个以上的延伸部(23)，各所述延伸部(23)通过所述侧部(22)与所述顶部(21)相连，并相对所述顶部(21)呈中心对称分布，各所述磁吸支座(1)分别设置于各所述延伸部(23)朝向所述筒壁的一侧表面上。7.根据权利要求6所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，所述顶部(21)与所述延伸部(23)平行设置，且所述侧部(22)与所述延伸部(23)所呈夹角大于或者等于90
°
。8.根据权利要求6所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，所述外壳(11)还包括顶板(112)，所述顶板(112)沿第一方向延伸设置且其两端分别与成对设置的所述侧板(111)相连，所述顶板(112)上设置有转接件(14)，所述磁吸支座(1)通过所述转接件(14)可拆卸连接于所述延伸部(23)上。9.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒的磁吸装置，其特征在于，在所述外壳(11)中，成对设置的所述侧板(111)朝向所述筒壁的一侧的边角处设置有倒角。10.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的风力发电机组
塔筒的磁吸装置。

技术总结
本申请涉及一种风力发电机组塔筒的磁吸装置及风力发电机组，磁吸装置包括磁吸支座，磁吸支座包括外壳、磁吸件以及连接件，外壳包括沿第一方向间隔且成对设置的侧板，至少一个侧板上贯穿设置有第一连接孔，磁吸件夹设于成对设置的侧板之间，磁吸件沿第一方向的至少一侧表面设置有第二连接孔，且磁吸件的端部至少部分凸出于外壳设置，并被配置为能够磁吸附于风力发电机组塔筒的筒壁上，连接件依次穿设第一连接孔和第二连接孔，以将磁吸件可枢转地连接于外壳上。本申请实施例提供的磁吸装置能够适应于不同的筒径，使得磁吸装置能够以最大接触面积附着于风力发电机组塔筒的筒壁上，以获取最大的吸附力，保证功能组件的固定效果。保证功能组件的固定效果。保证功能组件的固定效果。


技术研发人员：韩婧
受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/6/28