一种张拉整体结构塔架及其安装方法与流程

1.本发明涉及风电领域，具体涉及一种张拉整体结构塔架及其安装方法。


背景技术：

2.随着新能源在世界范围的快速发展，风力发电的发展由于其环境效益好、可再生、基建周期短、装机规模灵活等优势而受到了越来越多的关注。虽然风力发电有着不少的优势，但在我国中东部经济发达区域由于其低风速的特点，导致远距离输电成本较高，所以国家进一步加快了中东低风速区域的风电开发，而低风速、高切变区域对风电机轮毂高度的要求更高，从而导致塔筒在满足强度要求的情况下经济成本更高。
3.鉴于上述低风速、高切变区域对风电机轮毂高度的要求，目前急需研发一种新型塔架结构，在尽量低的经济成本下，提高风电机塔筒高度并满足结构强度要求，来适应我国陆上风电逐渐转移至中东经济发达区域的能源策略。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种张拉整体结构塔架及其安装方法，以解决现有技术中的低风速区域高塔筒成本较高，安装现场地形复杂，风电机高塔筒容易出现共振的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：本发明提供了一种张拉整体结构塔架，包括风力机、桁架结构平台、上桁架、下桁架、中央钢索、斜钢索和地基，地基上有斜钢索和下桁架，下桁架和上桁架通过中央钢索连接，斜钢索上连接有桁架结构平台，桁架结构平台上方有风力机。
6.具体的，所述斜钢索与上桁架、下桁架、桁架结构平台、地基均采用钢索卡扣连接。
7.具体的，所述的桁架结构平台和风力机通过调节中央钢索和斜钢索的张力来调节整体结构的刚度及自振频率，避开共振区间，降低风力机出现共振的几率。
8.具体的，所述的桁架结构平台的上端与风力机通过高强螺栓连接，桁架结构平台的下端与上桁架通过高强螺栓连接，桁架结构平台的4个边角与斜钢索通过钢索卡扣连接。
9.具体的，所述的斜钢索的下端绕过锚钉通过钢索卡扣固定，锚钉与地基锚固连接。
10.具体的，所述的下桁架的下端与地基通过预埋地脚螺栓连接。
11.具体的，下桁架的上端与中央钢索通过钢索卡扣连接，中央钢索长度通过卡扣灵活调节，中央钢索的下端通过钢索卡扣与上桁架连接，调节中央钢索和斜钢索的长度来调节风电机的建设高度，用此来应对安装现场复杂地形带来的影响。
12.一种张拉整体结构塔架的安装方法，包括如下步骤：s1, 下桁架的下端与地基通过预埋地脚螺栓连接，下桁架的上端与中央钢索通过钢索卡扣连接，中央钢索的下端通过钢索卡扣与上桁架连接；s2，将风力机通过高强螺栓与桁架结构平台的上面固定，桁架结构平台的下面通过高强螺栓与上桁架连接，桁架结构平台四个边角与斜钢索通过钢索卡扣连接；s3，根据地形情况，通过调节中央钢索上的卡扣调节其长度，使上桁架上下调节，
同时相应调节斜钢索的长度，最终确定塔架高度；s4，调节中央钢索和斜钢索的张力，调节塔架的整体刚度及自振频率，避开共振区间。
13.基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：本发明跟现有的技术相比，可产生以下效益：本发明采用钢索和桁架组合的张拉整体结构体系，钢索的抗拉强度可达1800mpa远高于普通钢材，在满足整体高塔筒结构强度要求的同时大幅降低整体结构的用钢量。
14.本发明可以通过调节中央钢索和斜钢索的长度来调节风电机的建设高度，用此来应对安装现场复杂地形带来的影响。
15.本发明采通过调节中央钢索和斜钢索的张力来调节整体结构的刚度及自振频率，避开共振区间，可降低风电机高塔筒出现共振的几率。
附图说明
16.图1是本发明实施例的结构示意图；图2是本发明正视图；图3是本发明侧视图；图中：1、风力机；2、桁架结构平台；3、上桁架；4、下桁架；5、中央钢索；6、斜钢索（第一斜钢索61、第二斜钢索62、第三斜钢索63、第四斜钢索64）；7、地基。
具体实施方式
17.如图1-图3，本发明提供了一种张拉整体结构塔架，包括风力机1、桁架结构平台2、上桁架3、下桁架4、中央钢索5、斜钢索6和地基7，地基7上有斜钢索6和下桁架4，下桁架4和上桁架3通过中央钢索5连接，斜钢索6上连接有桁架结构平台2，桁架结构平台2上方有风力机1。
18.具体的，所述斜钢索6与上桁架3、下桁架4、桁架结构平台2、地基7均采用钢索卡扣连接。
19.具体的，所述的桁架结构平台2和风力机1通过调节中央钢索5和斜钢索6的张力来调节整体结构的刚度及自振频率，避开共振区间，降低风力机1出现共振的几率。
20.具体的，所述的桁架结构平台2的上端与风力机1通过高强螺栓连接，桁架结构平台2的下端与上桁架3通过高强螺栓连接，桁架结构平台2的4个边角与斜钢索6通过钢索卡扣连接。
21.具体的，所述的斜钢索6的下端绕过锚钉通过钢索卡扣固定，锚钉与地基7锚固连接。
22.具体的，所述的下桁架4的下端与地基7通过预埋地脚螺栓连接。
23.具体的，下桁架4的上端与中央钢索5通过钢索卡扣连接，中央钢索长度通过卡扣灵活调节，中央钢索5的下端通过钢索卡扣与上桁架3连接，调节中央钢索5和斜钢索6的长度来调节风电机的建设高度，用此来应对安装现场复杂地形带来的影响。
24.一种张拉整体结构塔架的安装方法，包括如下步骤：s1, 下桁架4的下端与地基7通过预埋地脚螺栓连接，下桁架4的上端与中央钢索5
通过钢索卡扣连接，中央钢索5的下端通过钢索卡扣与上桁架3连接；s2，将风力机1通过高强螺栓与桁架结构平台2的上面固定，桁架结构平台2的下面通过高强螺栓与上桁架3连接，桁架结构平台2四个边角与斜钢索61、62、63、64通过钢索卡扣连接；s3，根据地形情况，通过调节中央钢索5上的卡扣调节其长度，使上桁架3上下调节，同时相应调节斜钢索61、62、63、64的长度，最终确定塔架高度；s4，调节中央钢索5和斜钢索61、62、63、64的张力，调节塔架的整体刚度及自振频率，避开共振区间。
25.提供了一种张拉整体结构塔架及其方法：通过调节中央钢索5和斜钢索6的长度来调节风电机的建设高度，用此来应对安装现场复杂地形带来的影响；2通过调节中央钢索5和斜钢索6的张力来调节整体结构的刚度及自振频率，避开共振区间，降低风力机1塔筒出现共振的几率。
26.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
27.同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
28.另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
29.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种张拉整体结构塔架，其特征在于，包括风力机（1）、桁架结构平台（2）、上桁架（3）、下桁架（4）、中央钢索（5）、斜钢索（61、62、63、64）和地基（7），地基（7）上有斜钢索（61、62、63、64）和下桁架（4），下桁架（4）和上桁架（3）通过中央钢索（5）连接，斜钢索（61、62、63、64）上连接有桁架结构平台（2），桁架结构平台（2）上方有风力机（1）。2.根据权利要求1所述的一种张拉整体结构塔架，其特征在于，所述斜钢索（61、62、63、64）与上桁架（3）、下桁架（4）、地基（7）均采用钢索卡扣连接。3.根据权利要求1所述的一种张拉整体结构塔架，其特征在于，所述的桁架结构平台（2）的上端与风力机（1）通过高强螺栓连接，桁架结构平台（2）的下端与上桁架（3）通过高强螺栓连接，桁架结构平台（2）的4个边角与斜钢索（61、62、63、64）通过钢索卡扣连接。4.根据权利要求1所述的一种张拉整体结构塔架，其特征在于，所述的斜钢索（61、62、63、64）的下端绕过锚钉通过钢索卡扣固定，锚钉与地基（7）锚固连接。5.根据权利要求1所述的一种张拉整体结构塔架，其特征在于，所述的下桁架（4）的下端与地基（7）通过预埋地脚螺栓连接。6.根据权利要求1所述的一种张拉整体结构塔架，其特征在于，下桁架（4）的上端与中央钢索（5）通过钢索卡扣连接，中央钢索（5）长度通过卡扣灵活调节，中央钢索（5）的下端通过钢索卡扣与上桁架（3）连接，调节中央钢索（5）和斜钢索（61、62、63、64）的长度来调节风电机的建设高度，用此来应对安装现场复杂地形带来的影响。7.根据权利要求1所述的一种张拉整体结构塔架，其特征在于，所述的桁架结构平台（2）和风力机（1）通过调节中央钢索（5）和斜钢索（61、62、63、64）的张力来调节整体结构的刚度及自振频率，避开共振区间，降低风力机（1）塔筒出现共振的几率。8.一种张拉整体结构塔架及其安装方法，基于权利要求1-7所述的一种张拉整体结构塔架实现，其特征在于，包括如下步骤：s1, 下桁架（4）的下端与地基（7）通过预埋地脚螺栓连接，下桁架（4）的上端与中央钢索（5）通过钢索卡扣连接，中央钢索（5）的下端通过钢索卡扣与上桁架（3）连接；s2，将风力机（1）通过高强螺栓与桁架结构平台（2）的上面固定，桁架结构平台（2）的下面通过高强螺栓与上桁架（3）连接，桁架结构平台（2）四个边角与斜钢索（61、62、63、64）通过钢索卡扣连接；s3，根据地形情况，通过调节中央钢索（5）上的卡扣调节其长度，使上桁架（3）上下调节，同时相应调节斜钢索（61、62、63、64）的长度，最终确定塔架高度；s4，调节中央钢索（5）和斜钢索（61、62、63、64）的张力，调节塔架的整体刚度及自振频率，避开共振区间。

技术总结
本发明公开了一种张拉整体结构塔架及其安装方法，包括风力机、桁架结构平台、上桁架、下桁架、中央钢索、斜钢索和地基；地基上有斜钢索和下桁架，下桁架和上桁架通过中央钢索连接，斜钢索上连接有桁架结构平台，桁架结构平台上方有风力机；提供了一种钢索和桁架组合的张拉整体结构体系：通过调节中央钢索和斜钢索的长度来调节风电机的建设高度，用此来应对安装现场复杂地形带来的影响；通过调节中央钢索和斜钢索的张力来调节整体结构的刚度及自振频率，避开共振区间，降低风电机高塔筒出现共振的几率。振的几率。振的几率。


技术研发人员：吴宇星 郑准备 杨占君 张建伟 周宁
受保护的技术使用者：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/18