一种风力发电的塔吊标准节的制作方法

1.本发明涉及绿色建筑施工技术领域,尤其是一种风力发电的塔吊标准节。


背景技术：

2.据相关研究，目前我国建筑碳排放占全国碳排放高达50.6％，远高于全球平均水平，如何实现建筑绿色低碳建造是当前的热点、重点问题。风能作为清洁能源之一，取之不尽用之不竭，开发潜力巨大，且随着高度增加，平均风速会增加，而风能储量以近三次方的速度增加，高空的风能储量更丰富，更稳定。
3.塔吊作为施工现场的高空作业设备，其所处高度的风力资源远大于地面的风力资源，而目前塔吊设备均未能有效利用其处高度的风能资源，造成了大量的资源浪费。
4.因此，对于上述问题有必要提出一种风力发电的塔吊标准节。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种风力发电的塔吊标准节，以解决上述问题。
6.一种风力发电的塔吊标准节，包括塔吊标准节外框架、发电机组和十字撑杆，所述发电机组设置于所述塔吊标准节外框架内，所述发电机组的上下部均通过十字撑杆与塔吊标准节外框架固定连接，所述发电机组包括上风力发电机组、下风力发电机组和风机叶片，所述风机叶片连接在上风力发电机组的输入端和下风力发电机组的输入端之间。
7.优选地，所述塔吊标准节外框架由主肢杆、水平腹杆和斜腹杆拼装而成。
8.优选地，所述主肢杆上下部内侧边均连接有用于与十字撑杆连接的连接件。
9.优选地，所述上风力发电机组包括上风力发电机和第一花键轴，所述上风力发电机的上部圆周部设置有若干个用于与十字撑杆连接的第一固定件，所述上风力发电机下部的第一电机中心轴固定于所述第一花键轴。
10.优选地，所述第一花键轴包括第一外花键，所述第一外花键的根部位置套装有防水盖板，所述防水盖板下部设置有第一防水胶圈。
11.优选地，所述下风力发电机组包括下风力发电机和第二花键轴，所述下风力发电机的下部圆周部设置有若干个用于与十字撑杆连接的第二固定件，所述下风力发电机上部的第二电机中心轴固定于所述第二花键轴。
12.优选地，所述第二花键轴包括第二外花键，所述第二外花键的根部位置套装有胶圈支撑件，所述胶圈支撑件上部设置有第二防水胶圈。
13.优选地，所述风机叶片包括风机转轴、水平连接杆和叶片，所述风机转轴的圆周部通过水平连接杆连接叶片。
14.优选地，所述风机转轴的上部设置有与第一外花键配合连接的第一花键孔，所述第一花键孔的端部设置有与第一防水胶圈配合连接的第一胶圈预留槽，所述风机转轴的下部设置有与第二外花键配合连接的第二花键孔，所述第二花键孔的端部设置有与第二防水
胶圈配合连接的第二胶圈预留槽。
15.优选地，所述十字撑杆设置有与连接件配合安装的第一安装孔以及与第一固定件或第二固定件配合连接的第二安装孔。
16.与现有技术相比，本发明有益效果：
17.1.本发明充分利用了塔吊高空风能，在不妨碍塔吊正常作业的前提下，捕获并利用施工作业中高空风力资源，提升了施工现场清洁能源利用比例，降低了建造过程中碳排放量，有利于实现低碳化施工，绿色化建造。
18.2.本发明的发电机转轴采用花键连接，发电机与塔吊通过螺栓连接，安装快捷，拆卸简单，维护便捷，运输方便，实用性好；本发明发电机与塔身一体化设计，不妨碍塔吊自身功能使用，推广应用难度小。
19.4.本发明标准化、模块化设计，通用性高，可实现周转重复使用，综合使用成本低；全天候24小时无间断“发电-蓄电”，发电效率高。
附图说明
20.图1是本发明的风力发电的塔吊标准节示意图；
21.图2是本发明的发电机组结构图；
22.图3是本发明的风机叶片结构图；
23.图4是本发明的上风力发电机与十字撑杆连接结构图；
24.图5是本发明的十字撑杆与主肢杆的连接件结构图；
25.图6是本发明的第一花键轴结构图；
26.图7是本发明的第二花键轴结构图；
27.图8是本发明的风机转轴与第一电机中心轴连接示意图；
28.图9是本发明的风机转轴与第二电机中心轴连接示意图；
29.图10至图14是本发明的发电机组组装步骤示意图。
30.图中附图标记：1、塔吊标准节外框架；2、发电机组；3、十字撑杆；101、主肢杆；102、水平腹杆；103、斜腹杆；104、连接件；201、上风力发电机组；202、下风力发电机组；203、风机叶片；204、第一电机中心轴；205、第二电机中心轴；206、上风力发电机；207、第一花键轴；208、第一固定件；209、第一外花键；210、防水盖板；211、第一防水胶圈；212、下风力发电机；213、第二花键轴；214、第二固定件；215、第二外花键；216、胶圈支撑件；217、第二防水胶圈；218、风机转轴；219、水平连接杆；220、叶片；221、第一花键孔；222、第一胶圈预留槽；223、第二花键孔；224、第二胶圈预留槽；301、第一安装孔；302、第二安装孔。
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
35.如图1并结合图2至图14所示，一种风力发电的塔吊标准节，包括塔吊标准节外框架1、发电机组2和十字撑杆3，所述发电机组2设置于所述塔吊标准节外框架1内，所述发电机组2的上下部均通过十字撑杆3与塔吊标准节外框架1固定连接，所述发电机组2包括上风力发电机组201、下风力发电机组202和风机叶片203，所述风机叶片203连接在上风力发电机组201的第一电机中心轴204和下风力发电机组202的第二电机中心轴205之间。
36.进一步的，所述塔吊标准节外框架1由主肢杆101、水平腹杆102和斜腹杆103拼装而成。
37.进一步的，所述主肢杆101上下部内侧边均连接有用于与十字撑杆3连接的连接件104。
38.进一步的，所述上风力发电机组201包括上风力发电机206和第一花键轴207，所述上风力发电机206的上部圆周部设置有若干个用于与十字撑杆3连接的第一固定件208，所述上风力发电机206下部的第一电机中心轴204固定于所述第一花键轴207。
39.进一步的，所述第一花键轴207包括第一外花键209，所述第一外花键209的根部位置套装有防水盖板210，所述防水盖板210下部设置有第一防水胶圈211。
40.进一步的，所述下风力发电机组202包括下风力发电机212和第二花键轴213，所述下风力发电机212的下部圆周部设置有若干个用于与十字撑杆3连接的第二固定件214，所述下风力发电机212上部的第二电机中心轴205固定于所述第二花键轴213。
41.进一步的，所述第二花键轴213包括第二外花键215，所述第二外花键215的根部位置套装有胶圈支撑件216，所述胶圈支撑件216上部设置有第二防水胶圈217。
42.进一步的，所述风机叶片203包括风机转轴218、水平连接杆219和叶片220，所述风机转轴218的圆周部通过水平连接杆219连接叶片220。
43.进一步的，所述风机转轴218的上部设置有与第一外花键209配合连接的第一花键孔221，所述第一花键孔221的端部设置有与第一防水胶圈211配合连接的第一胶圈预留槽222，所述风机转轴218的下部设置有与第二外花键215配合连接的第二花键孔223，所述第二花键孔223的端部设置有与第二防水胶圈217配合连接的第二胶圈预留槽224。
44.进一步的，所述十字撑杆3设置有与连接件104配合安装的第一安装孔301以及与第一固定件208或第二固定件214配合连接的第二安装孔302。
45.与现有技术相比，本发明有益效果：
46.1.本发明充分利用了塔吊高空风能，在不妨碍塔吊正常作业的前提下，捕获并利用施工作业中高空风力资源，提升了施工现场清洁能源利用比例，降低了建造过程中碳排放量，有利于实现低碳化施工，绿色化建造。
47.2.本发明的发电机转轴采用花键连接，发电机与塔吊通过螺栓连接，安装快捷，拆卸简单，维护便捷，运输方便，实用性好；本发明发电机与塔身一体化设计，不妨碍塔吊自身功能使用，推广应用难度小。
48.4.本发明标准化、模块化设计，通用性高，可实现周转重复使用，综合使用成本低；全天候24小时无间断“发电-蓄电”，发电效率高。
49.工作原理：
50.风力发电塔吊标准节具体组装步骤如下：
51.步骤一，塔吊标准节外框架1拼装：将水平腹杆102、斜腹杆103同主肢杆101焊接固定，其中每根主肢杆101上端、下端一定位置处各焊有连接件104。
52.步骤二，塔吊标准节外框架拼装：将塔吊标准节下方的十字撑杆3同步骤一中已组装好的标准节外框架1连接固定，通过十字撑杆3上外侧的第一安装孔301通过螺栓303、螺母304和垫片305与连接件104，实现塔吊标准节下方的十字撑杆3与塔吊标准节外框架1连接。
53.步骤三，下风力发电机组202吊装：将下风力发电机组202吊装至步骤二中以组装好的塔吊标准节外框架1内部，并通过下风力发电机组202下方的第二固定件214与塔吊标准节下方的十字撑杆3上的第二安装孔302用螺栓303、螺母304及垫片305将下风力发电机组202固定在步骤二组装好的塔吊标准节外框架1内部。
54.步骤四，风机叶片203吊装：将风机叶片203的风机转轴218吊装至步骤二中以组装好的塔吊标准节外框架1内部，并对孔，将下风力发电机组202第二外花键215插入风机转轴218下方的第二花键孔223内，实现风机转轴218与下风力发电机212的第二花键轴213连接，步骤四拼装完成。
55.步骤五，上风力发电机组201吊装：上风力发电机组201吊装前，预先将上风力发电机组201与塔吊标准节上方的十字撑杆3连接固定，并将上风力发电机组201与十字撑杆3拼装完成的组件从上至下吊装至步骤四中已组装好的风力发电塔吊标准节组件，对孔，将上风力发电机组201的第一外花键209插入风机转轴218上方的第一花键孔221内，最后通过螺栓将上风力发电机组201与十字撑杆3拼装完成的组件同主肢杆101上端的连接件104连接固定，从而实现发电机组2与塔吊标准节外框架1的连接固定，最终拼装完成示意。
56.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：包括塔吊标准节外框架(1)、发电机组(2)和十字撑杆(3)，所述发电机组(2)设置于所述塔吊标准节外框架(1)内，所述发电机组(2)的上下部均通过十字撑杆(3)与塔吊标准节外框架(1)固定连接，所述发电机组(2)包括上风力发电机组(201)、下风力发电机组(202)和风机叶片(203)，所述风机叶片(203)连接在上风力发电机组(201)的第一电机中心轴(204)和下风力发电机组(202)的第二电机中心轴(205)之间。2.如权利要求1所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述塔吊标准节外框架(1)由主肢杆(101)、水平腹杆(102)和斜腹杆(103)拼装而成。3.如权利要求2所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述主肢杆(101)上下部内侧边均连接有用于与十字撑杆(3)连接的连接件(104)。4.如权利要求3所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述上风力发电机组(201)包括上风力发电机(206)和第一花键轴(207)，所述上风力发电机(206)的上部圆周部设置有若干个用于与十字撑杆(3)连接的第一固定件(208)，所述上风力发电机(206)下部的第一电机中心轴(204固定于所述第一花键轴(207)。5.如权利要求4所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述第一花键轴(207)包括第一外花键(209)，所述第一外花键(209)的根部位置套装有防水盖板(210)，所述防水盖板(210)下部设置有第一防水胶圈(211)。6.如权利要求1所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述下风力发电机组(202)包括下风力发电机(212)和第二花键轴(213)，所述下风力发电机(212)的下部圆周部设置有若干个用于与十字撑杆(3)连接的第二固定件(214)，所述下风力发电机(212)上部的第二电机中心轴(205)固定于所述第二花键轴(213)。7.如权利要求6所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述第二花键轴(213)包括第二外花键(215)，所述第二外花键(215)的根部位置套装有胶圈支撑件(216)，所述胶圈支撑件(216)上部设置有第二防水胶圈(217)。8.如权利要求1所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述风机叶片(203)包括风机转轴(218)、水平连接杆(219)和叶片(220)，所述风机转轴(218)的圆周部通过水平连接杆(219)连接叶片(220)。9.如权利要求8所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述风机转轴(218)的上部设置有与第一外花键(209)配合连接的第一花键孔(221)，所述第一花键孔(221)的端部设置有与第一防水胶圈(211)配合连接的第一胶圈预留槽(222)，所述风机转轴(218)的下部设置有与第二外花键(215配合连接的第二花键孔(223)，所述第二花键孔(223)的端部设置有与第二防水胶圈(217)配合连接的第二胶圈预留槽(224)。10.如权利要求9所述的一种风力发电的塔吊标准节，其特征在于：所述十字撑杆(3)设置有与连接件(104)配合安装的第一安装孔(301)以及与第一固定件(208)或第二固定件(214)配合连接的第二安装孔(302)。

技术总结
本发明公开了一种风力发电的塔吊标准节，包括塔吊标准节外框架、发电机组和十字撑杆，发电机组设置于塔吊标准节外框架内，发电机组的上下部均通过十字撑杆与塔吊标准节外框架固定连接，发电机组包括上风力发电机组、下风力发电机组和风机叶片，风机叶片连接在上风力发电机组的输入端和下风力发电机组的输入端之间。本发明有益效果：本发明充分利用了塔吊高空风能，在不妨碍塔吊正常作业的前提下，捕获并利用施工作业中高空风力资源，提升了施工现场清洁能源利用比例，降低了建造过程中碳排放量，有利于实现低碳化施工，绿色化建造，发电机与塔身一体化设计，不妨碍塔吊自身功能使用，推广应用难度小。推广应用难度小。推广应用难度小。


技术研发人员：李松 武涛 邓昌福 张海龙 胡银波 高雨 边毓敏 刘锐 廖聪 许贵传 陈煌勇
受保护的技术使用者：中建三局总承包建设有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/6/26