切线对拉拉索及使用该拉索的风力发电塔的制作方法

本发明属于风力发电塔设计领域，具体涉及一种切线对拉拉索结构以及采用该拉索结构的风力发电塔。

背景技术：

随着风力发电事业的发展和我国电力传输能力的局限性，目前我国逐渐开始开发低风速区的风力发电资源。为获得较好的风资源，单机装机容量和风力发电塔高度都在逐步增高，在此情况下，传统的风力发电塔结构在现有运输、施工的条件下，已无法满足结构强度和刚度的要求，对发电效率和结构安全都造成了不利的影响。为提高传统风力发电塔的塔筒刚度和承载力，需要在塔身某高度上设置拉索，锚固于地面，并采用特殊的连接形式，以避免拉耳在风力发电塔扭转振动时的疲劳破坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种切线对拉拉索及使用该切线对拉拉索的风力发电塔结构，对钢塔筒提供抗侧刚度，提高塔筒抗侧承载能力，以满足低风速区发电高塔要求。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种切线对拉拉索，包括预应力拉索、地面锚固结构和螺栓节点，其特征在于，所述螺栓节点安装在高塔某一高度位置的塔筒壁上，两根预应力拉索的中部通过螺栓节点分别固定在两侧塔筒壁的切线方向上；两个地面锚固结构设置在高塔两侧的地面上，将两根预应力拉索的两端分别固定在一起。

优选的，安装地面锚固结构的两个锚点与塔筒在地面的截面中心的连线形成的角度为180°。所述地面锚固结构可以是锚环或其他固定结构。

进一步的，所述螺栓节点包括上夹板、下夹板、压板和螺栓，其中上夹板和下夹板之间形成孔道，供预应力拉索穿过；压板覆盖在上夹板、下夹板和预应力拉索上，并通过贯穿的螺栓将它们紧贴在塔筒壁上。

优选的，所述上夹板和下夹板的厚度略小于预应力拉索的直径，通过压板、上下夹板和塔筒壁的贯穿螺栓对安装在孔道内的预应力拉索施加压力，从而产生摩擦力避免预应力拉索在孔道内滑动。

一种使用上述切线对拉拉索的风力发电塔，包括基础、塔筒和风机叶轮，其特征在于，在风力发电塔的塔筒上、风机叶轮下方的一定位置设置螺栓节点，固定安装一组或多组所述切线对拉拉索。

每组切线对拉拉索包括两根预应力拉索，对称设置在塔筒壁两侧的切线方向上。优选采用两组切线对拉拉索，两组切线对拉拉索之间的夹角为90°。也可以设置3组或更多组切线对拉拉索，在圆周方向上排列。

为便于螺栓节点的固定，所述风力发电塔的塔筒优选为钢塔筒。

具体实施步骤如下：

(1)架设风力发电塔钢塔筒，并在塔筒的风机叶轮下的适当位置布置螺栓孔，用于安装螺栓节点；

(2)布置若干组拉索，采用螺栓节点固定在塔筒壁上，并绕过塔筒，端部呈180度设置在地面上；

(3)对拉索对称施加预拉力，为风力发电塔提供初始侧向刚度和扭转刚度。

本发明所提供的切线对拉拉索风力发电塔，在叶轮以下的塔筒位置，采用螺栓节点在塔筒壁上固定预应力拉索，并锚固在地面上，对向拉索为同一根，仅在塔筒壁上进行固定，且所有拉索不经过塔筒中心，拉索拉力对塔筒提供初始扭转刚度，避免塔筒的频繁扭转振动给拉索节点带来的疲劳问题，此外，螺栓节点采用抗剪螺栓与筒壁连接，避免了焊接连接，提高了抗疲劳性能。

附图说明

图1是本发明切线对拉拉索风力发电塔的整体结构立面示意图；

图2是本发明实施例采用的切线对拉拉索风力发电塔的结构平面示意图；

图3是本发明实施例的切线对拉拉索围绕塔筒壁处螺栓连接节点示意图；

图4是本发明实施例的切线对拉拉索采用的螺栓连接节点剖面示意图；

图中：

1.风力发电塔塔筒；2.预应力拉索；3.螺栓节点；4.锚点；5.塔筒壁；6.上夹板；7.下夹板；8.螺栓；9.压板；10.孔道。

具体实施方式

下面参照附图，结合一个实施例，对本发明提供的切线对拉拉索风力发电塔进行详细的说明。

参照图1和图2，本实施例的风力发电塔结构设置了两组切线对拉拉索，两组拉索成十字交叉，共四根预应力拉索。

每根预应力拉索2中部通过螺栓节点3固定在风力发电塔塔筒1上，并绕过塔筒至对向，两端固定在锚点4上。如图3和图4所示，螺栓节点3位于风力发电塔叶轮下方，设置在塔筒壁5上，包括上夹板6、下夹板7、压板9和螺栓8。其中，上夹板6和下夹板7厚度略小于预应力拉索2的直径，通过螺栓8贴合在塔筒壁5上，形成孔道10，预应力拉索2安装在孔道10内，压板9覆盖在上夹板6和下夹板7以及预应力拉索2上，通过螺栓8对预应力拉索2施加压力，从而产生摩擦力避免拉索2在孔道10内滑动。由于预应力拉索2不通过风力发电塔塔筒1的截面中心，因此，除了为塔筒提供抗侧刚度外，还提供抗扭刚度。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，本领域的技术人员应该了解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。