本发明涉及风电机组纠偏技术领域，特别是涉及一种采空区场地风电机组纠偏装置及其纠偏方法。
背景技术：
我国拥有丰富的煤炭资源，随着风电产业的快速崛起，陆上风电受占用宝贵土地资源的弊端也日益显现，适合大规模建设陆上风电场的用地正日益减少，采空区上方山地拥有丰富的风能资源，开发建设采空区场地对陆上风电的需求得以减压，并且一些地区的则必须要建在采空区上方特别是山地采空区上方。
由于风的不定向性，风电机组所受风荷载总是处于一种循环往复状态。风电机组基础底部的采空区场地，因其自身存在的可能出现剩余变形及活化变形的特殊性，使得风电机组这种高耸构筑物在循环荷载下出现不均匀沉降的可能性大大增加。风电机组包括风叶、机舱和塔筒，在常规设计中，塔筒一般布置为单根形式，但风电机组又对倾斜极为敏感，倾斜率达到0.005即不满足运行要求。当风电机组基础出现不均匀沉降导致风电机组倾斜时，则必须对下部进行注浆纠偏，但注浆量往往较少难以保证质量效果，且多次纠偏均存在局限性。因此，找到一种适用于采空区场地可纠偏结构装置显得尤为迫切。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现要素：
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种采空区场地风电机组纠偏装置及其纠偏方法。
其解决的技术方案是：一种采空区场地风电机组纠偏装置，包括组合球体架构,塔筒为三柱式结构，塔筒的底部设置有固定基础，塔筒的顶端会交于组合球体架构，组合球体架构通过塔筒-机舱连接装置连接机舱；所述组合球体架构包括扣合的上半球和下半球，所述下半球通过法兰环固定连接塔筒，上半球、下半球的连接处通过上半球内侧的翼缘和下半球内侧的翼缘扣合，翼缘尾端设置有卡扣螺丝，下半球与上半球之间设置有旋转装置，旋转装置包括基座和转轴，基座设置在下半球的底部中心，基座的侧表面通过均匀布置的桁架与下半球的内壁固定连接，基座的内部中心设置有伺服电机，伺服电机与转轴传动连接，转轴上固定装设有转轴外壳，转轴外壳的侧表面通过均匀布置的桁架与上半球的内壁固定连接；上半球的球面上开设有螺栓孔，包括横向螺栓孔和纵向螺栓孔，横向螺栓孔在一条通过上半球顶点的球面弧线上均匀设置，纵向螺栓孔在另一条通过上半球顶点的球面弧线上均匀设置，且两个弧线所在平面垂直；所述塔筒-机舱连接装置包括法兰板和连接半球，法兰板上部与机舱底部固定连接，法兰板底部通过肋板与连接半球固定连接，所述连接半球与上半球尺寸相匹配并扣设于上半球上，连接半球在与上半球相同的位置处开设有相同的螺栓孔，且螺栓孔内贯穿高强螺栓将连接半球与上半球固定连接；所述横向螺栓孔为圆角矩形，所述纵向螺栓孔为扇叶形，且横向螺栓孔的长度为高强螺栓直径的2-3倍。
优选的，所述塔筒的长度均相同，且两两之间的夹角均相等。
优选的，所述塔筒内部设置有爬梯。
优选的，所述固定基础顶部设置有基础环,固定基础的底部通过锚索与地基连接。
优选的，所述上半球、下半球、连接半球采用高合金中碳ni-co型超高强度钢预制。
优选的，所述组合球体架构的内部搭建有工作台。
优选的，所述高强螺栓下垫设有弹簧垫圈，高强螺栓的两侧采用固定销将螺栓孔内的剩余空隙顶实。
优选的，所述机舱内部设置有倾斜检测仪。
利用所述的采空区场地风电机组纠偏装置的纠偏方法，包括如下步骤：
1）通过倾斜检测仪传入电脑的数据确定采空区场地风电机组纠偏装置的沉降方向和角度；
2）纠偏工作人员通过爬梯31和法兰环32进入组合球体架构内部的工作台54，将上半球60、下半球50翼缘52尾端的卡扣螺丝53松开；
3）启动旋转装置，伺服电机与转轴72传动带动转轴外壳73转动，从而带动上半球60旋转，结合倾斜检测仪传入电脑的数据，在纵向螺栓孔84所在弧线的平面与沉降方向重合后停止旋转；
4）将固定销86和高强螺栓85取出；
5）采用吊装装置将塔筒-机舱连接装置吊起至上半球60与连接半球80接触面无压力时停止，并在纵向螺栓孔84所在弧线方向进行微转动调节，结合倾斜检测仪传入电脑的数据，直到刚好补偿沉降角度停止调节；
6）安装高强螺栓85，更换相应长度的固定销86将螺栓孔剩余空隙顶实；
7）将上半球60、下半球50翼缘52尾端的卡扣螺丝53拧紧。
所述补偿沉降角度范围为0-2°。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.本发明提供的采空区场地的塔筒采用三柱式结构，有效提高其稳定性，且具有一定的抗变形能力，塔筒的底部的固定基础通过锚索与地基连接，增强其抗拔性能，可以在采空区场地地基出现不均匀沉降时，塔筒也能稳固的支撑风机；组合球体架构可对风机所受风载荷不定向性进行力的分解，从而使风电机组基础受采空区剩余变形的影响作用大大削弱；
2.本发明通过设计横向螺栓孔的长度为高强螺栓直径的2-3倍，使微转动调节过程中有0-2°范围内的补偿沉降角度；微转动调节过程中螺栓孔为弧度转动，设计扇叶形的纵向螺栓孔，保证了微转动调节过程中连接半球与上半球的纵向螺栓孔的上下弧线始终重合，避免纵向螺栓孔上下错位，可以在不改动风电机组的基础情况下再进行纠偏，操作方法简单安全，纠偏高效精准，避免注浆纠偏带来的局限性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中固定基础结构示意图。
图3为本发明中组合球体架构的内部结构示意图。
图4为本发明中上半球的俯视图。
图5为本发明中塔筒-机舱连接装置结构示意图。
图6为本发明中塔筒-机舱连接装置与上半球的连接示意图。
图中：10风叶，20机舱，30塔筒，31爬梯，32法兰环，40固定基础，41基础环,42锚索，43地基，50下半球，51桁架，52翼缘，53卡扣螺丝，60上半球，71基座，72转轴，73转轴外壳，80连接半球，81法兰板，82肋板，83横向螺栓孔，84纵向螺栓孔，85高强螺栓，86固定销。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图6对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
如图1、图2所示，一种采空区场地风电机组纠偏装置，包括组合球体架构，塔筒30采用三柱式结构，每根塔筒30的长度均相同，且两两之间的夹角均相等,有效提高塔筒30的稳定性，且具有一定的抗变形能力；塔筒30的底部设置有固定基础40，固定基础40顶部设置有基础环41,用于固定塔筒30底部，固定基础40底部通过锚索42与地基43连接，可增强风电机组的抗拔性能，在采空区场地地基43出现不均匀沉降时，塔筒30也能稳固的支撑风机；塔筒30内部还设置有爬梯31，塔筒30上还设置有进口，方便工作人员通过爬梯31进入风电机组内部进行检修；机舱20内部设置有倾斜检测仪，用于检测采空区场地风电机组纠偏装置的沉降方向和角度，并将检测数据发送到监控室的电脑上。
塔筒30的顶端会交于组合球体架构，如图3所示，组合球体架构包括扣合的上半球60和下半球50，上半球60、下半球50均采用高合金中碳ni-co型超高强度钢预制，具有很强的支撑能力和抗形变能力，下半球50通过法兰环32固定连接塔筒30，上半球60、下半球50的连接处通过上半球60内侧的翼缘52和下半球50内侧的翼缘52扣合，且翼缘52在上半球60、下半球50连接处内侧均在整个圆周设置，翼缘52尾端设置有卡扣螺丝53，用于固定上半球60、下半球50的翼缘52，保证上半球60、下半球50相对无运动；组合球体架构可对风机所受风载荷不定向性进行力的分解，从而使风电机组基础受采空区剩余变形的影响作用大大削弱。
下半球50与上半球60之间设置有旋转装置，旋转装置包括基座71和转轴72，基座71设置在下半球50的底部中心，基座71的侧表面通过均匀布置的桁架51与下半球50的内壁通过焊接固定连接，基座71的内部中心设置有伺服电机，伺服电机由机舱20内部的电源供电，伺服电机与转轴72传动连接，转轴72上固定装设有转轴外壳73，转轴外壳73的侧表面通过均匀布置的桁架51与上半球60的内壁固定连接；组合球体架构的内部还搭建有工作台54，便于工作人员纠偏工作。
如图4所示，上半球60的球面上开设有螺栓孔，包括横向螺栓孔83和纵向螺栓孔84，横向螺栓孔83为圆角矩形，纵向螺栓孔84为扇叶形，横向螺栓孔83在一条通过上半球60顶点的球面弧线上均匀设置，纵向螺栓孔84在另一条通过上半球60顶点的球面弧线上均匀设置，且两个弧线所在平面垂直。
组合球体架构通过塔筒-机舱连接装置连接机舱20，如图5所示，塔筒-机舱连接装置包括法兰板81和连接半球80，法兰板81上部与机舱底部固定连接，法兰板81底部通过肋板82与连接半球80固定连接，连接半球80与上半球60尺寸相匹配并扣设于上半球60上，连接半球80在与上半球60相同的位置处开设有相同的螺栓孔，螺栓孔内贯穿高强螺栓85将连接半球80与上半球60固定连接，横向螺栓孔83的长度为高强螺栓85直径的2-3倍，高强螺栓85下垫设有弹簧垫圈，防止高强螺栓85长期使用出现松动，高强螺栓85的两侧采用固定销86将螺栓孔内的剩余空隙顶实，防止高强螺栓85出现偏移。
利用所述的采空区场地风电机组纠偏装置的纠偏方法，包括如下步骤：
1）通过倾斜检测仪传入电脑的数据确定采空区场地风电机组纠偏装置的沉降方向和角度；
2）纠偏工作人员通过爬梯31和法兰环32进入组合球体架构内部的工作台54，将上半球60、下半球50翼缘52尾端的卡扣螺丝53松开；
3）启动旋转装置，伺服电机与转轴72传动带动转轴外壳73转动，从而带动上半球60旋转，结合倾斜检测仪传入电脑的数据，在纵向螺栓孔84所在弧线的平面与沉降方向重合后停止旋转；
4）将固定销86和高强螺栓85取出；
5）采用吊装装置将塔筒-机舱连接装置吊起至上半球60与连接半球80接触面无压力时停止，并在纵向螺栓孔84所在弧线方向进行微转动调节，结合倾斜检测仪传入电脑的数据，直到刚好补偿沉降角度停止调节；
6）安装高强螺栓85，更换相应长度的固定销86将螺栓孔剩余空隙顶实；
7）将上半球60、下半球50翼缘52尾端的卡扣螺丝53拧紧。
该方法中，在微转动调节后的螺栓孔出现部分重合，由于横向螺栓孔83的长度为高强螺栓85直径的2-3倍，使步骤5）在微转动调节过程中有0-2°范围内的补偿沉降角度；微转动调节过程中螺栓孔为弧度转动，设计扇叶形的纵向螺栓孔84，保证了微转动调节过程中连接半球80与上半球60的纵向螺栓孔84的上下弧线始终在一条弧线上，避免纵向螺栓孔84上下错位。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。