海上测风塔及其塔架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种塔架，包括锁止装置及多根依次铰接的臂节，相邻臂节之间设置有驱动油缸，驱动油缸包括第一缸筒及活塞杆，活塞杆的一端滑动设置于第一缸筒内；锁止装置包括第二缸筒和限位杆，限位杆的一端活动设置于第二缸筒内；第二缸筒与第一缸筒固定连接，活塞杆上设置有限位凹槽，限位凹槽与限位杆配合用于锁止活塞杆与第一缸筒的相对位置。在转移过程中，塔架可以将多个臂节折叠起来，进而减小体积，降低重心，最终给运输带来便利。在工作状态下，锁止装置对第一缸筒和活塞杆进行机械限位，确保驱动油缸始终保持在工作状态，提高塔架的安全性并减轻液压系统的负担、降低能耗。另外，本实用新型还提出一种具有该塔架的海上测风塔。
【专利说明】
海上测风塔及其塔架
技术领域
[0001]本实用新型涉及海上测风技术，具体涉及一种海上测风塔及其塔架。
【背景技术】
[0002]风能是一种重要的可再生清洁能源，风能在开发价值和商业化推广中具有广阔的发展前景，利用风能发电的技术方案已经在各国不断的研究发展。与陆上风场相比，由于在开阔地建造风能发电装置能达到较好的发电效果，使在海上建造风力发电装置已成为各国风力发电的主要研究方面之一。
[0003]海上风电场具有风能资源储量大、开发效率高、环境污染小、不占用耕地等优点。我国拥有漫长的海岸线，近海风能资源丰富，用电负荷中心大多集中于东部沿海地区，海上风电场具有广阔的发展前景，海上风力发电正在成为新能源领域发展的重点。
[0004]经过多年发展，我国的陆上风场得到了大力开发，而海上风电却还处于起步阶段。在海上建造风力发电场前，需要在拟建风电场的海域建设海上测风塔，以达到实测风资源数据及相关气象资料，从而确定该海域是否适合建设海上风电场。
[0005]海上测风塔通常包括基座(俗称测风塔基础)、塔架、工作平台及测风装置，基座支撑在海床上，塔架固定在基座上，工作平台设于塔架的顶端，测风装置设置于工作平台上；由于塔架高达几十米，在海上测风塔的施工过程中，塔架的运输及安装难度较大，严重制约了海上测风塔的建造;而海上测风塔完成使命后，塔架的拆卸和转移也比较困难。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型提出一种用于海上测风塔的塔架，利用该塔架可以给海上测风塔的施工及转移带来便利。在此基础上，本实用新型还提出一种具有该塔架的海上测风塔。
[0007]作为第一方面，本实用新型提出一种用于海上测风塔的塔架，包括锁止装置及多根依次铰接的臂节，相邻所述臂节之间设置有驱动油缸，所述驱动油缸包括第一缸筒及活塞杆，所述活塞杆的一端滑动设置于所述第一缸筒内；所述锁止装置包括第二缸筒和限位杆，所述限位杆的一端活动设置于第二缸筒内；所述第二缸筒与第一缸筒固定连接，所述活塞杆上设置有限位凹槽，所述限位凹槽与限位杆配合用于锁止活塞杆与第一缸筒的相对位置。
[0008]优选地，所述锁止装置还包括弹性部件，所述弹性部件设置于所述第二缸筒内，且所述弹性部件的一端顶在第二缸筒的内壁上，另一端顶在所述限位杆的端部，用于驱使限位杆朝向活塞杆运动。
[0009]优选地，所述限位杆的端部设置有活塞，所述限位杆通过活塞滑动设置于第二缸筒内。
[0010]优选地，所述第一缸筒上设置有连接筒，所述连接筒沿着活塞杆的伸出方向延伸，所述第二缸筒固定在所述连接筒上。
[0011]优选地，所述塔架还包括连杆组件，所述连杆组件设置于相邻所述臂节之间，所述驱动油缸与连杆组件配合用于驱使相邻所述臂节之间产生转动。
[0012]优选地，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆上布置有呈三角形分布的第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，所述第一铰接点与第一缸筒铰接于同一臂节上，所述活塞杆铰接于第二铰接点上;所述第二连杆的一端铰接于第三铰接点上，另一端铰接于相邻的另一臂节上。
[0013]作为第二方面，本实用新型提出一种海上测风塔，包括基座、测风装置及上述任意一项的塔架，所述塔架设置于基座上，所述测风装置设置于塔架的顶端。
[0014]优选地，所述基座和塔架之间设置有支撑架，所述支撑架的底端与基座固定连接，其顶端与塔架的底端铰接，且支撑架与塔架之间设有伸缩油缸。
[0015]优选地，所述基座包括多个浮箱，所述多个浮箱环绕同一中心均匀布置，相邻所述浮箱之间固定连接;所述浮箱内部设置有容积腔。
[0016]优选地，所述浮箱的顶面倾斜布置，且内边缘高于外边缘。
[0017]本实用新型提出的塔架包括锁止装置及多根依次铰接的臂节，相邻臂节之间设置有驱动油缸，驱动油缸包括第一缸筒及活塞杆，活塞杆的一端滑动设置于第一缸筒内；锁止装置包括第二缸筒和限位杆，限位杆的一端活动设置于第二缸筒内；第二缸筒与第一缸筒固定连接，活塞杆上设置有限位凹槽，限位凹槽与限位杆配合用于锁止活塞杆与第一缸筒的相对位置。在转移过程中，塔架可以将多个臂节折叠起来，进而减小高度，降低重心，最终给运输带来便利。另外，在驱动油缸上设置有锁止装置，在工作状态下，锁止装置对第一缸筒和活塞杆进行机械限位，确保驱动油缸始终保持在工作状态，一方面可以提高塔架的安全性，另一方面可以减轻液压系统的负担，降低能耗。
【附图说明】
[0018]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0019]图1为本实用新型具体实施例提供的海上测风塔的结构示意图；
[0020]图2为图1所示的海上测风塔在拖航状态下的结构示意图；
[0021 ]图3为图1所示海上测风塔的塔架的局部示意图；
[0022]图4为图3中的驱动油缸及其相关部分的结构不意图；
[0023]图5为图4中的锁止装置的结构示意图；
[0024]图6为图4的局部放大图；
[0025]图7为图1中的基座的俯视图。
[0026]附图标记说明:
[0027]I—基座2—塔架 3—测风装置4 一侧支撑 5—钢丝绳
[0028]6—上支撑 7—支撑架11一浮箱 12—裙板 21—第一臂节
[0029]22—第二臂节23—驱动油缸24—第一连杆25—第二连杆
[0030]26—锁止装置27—连接筒 28—限位凹槽231—第一缸筒
[0031]232—活塞杆261—第二缸筒262—限位杆263—弹性部件
[0032]264—油口
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1至7并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0034]如图1所示，本实用新型具体实施例提出的海上测风塔包括基座1、塔架2及测风装置3，基座I上竖直设置有支撑架7，塔架2的底端与支撑架7连接，测风装置3设置于塔架2的各层;其中，塔架2包括从下而上布置的第一臂节21、第二臂节22、第三臂节、第四臂节、第五臂节及第六臂节，相邻臂节之间端对端铰接，相邻臂节之间设置有驱动油缸23;第一臂节21竖直设置，其底端与支撑架7固定连接。
[0035]如图4所示，驱动油缸23具体包括第一缸筒231和活塞杆232，活塞杆232的一端滑动设置于第一缸筒231内，在驱动油缸23上设置有锁止装置26，锁止装置26用于限定活塞杆232与第一缸筒231的相对位置。
[0036]上述海上测风塔的工作原理是:在运输状态，如图2所示，塔架2的多个臂节依次折叠，进而减小体积，降低重心，给海上测风塔的施工及转移带来便利。在工作状态，如图1所示，驱动油缸23驱使各个臂节伸展开来，进而使整个塔架2完全竖立在支撑架7上，然后锁止装置26将驱动油缸23锁定在工作状态。通过锁止装置26的锁止作用，一方面可以保证驱动油缸23始终(即使无液压油)能保持在当前状态，提高塔架2的安全性，另一方面，驱动油缸23的状态无需液压系统提供液压能来维持，因此可以减轻液压系统的负担，降低能耗。
[0037]如图5所示，锁止装置26具体包括第二缸筒261、限位杆262及弹性部件263，限位杆262的一端滑动设置于第二缸筒261内，弹性部件263—端顶在第二缸筒261的内壁上，另一端顶在限位杆262的端部，第二缸筒261上设置有油口 264，液压油可以经油口 264进出第二缸筒261。如图6所示，驱动油缸23的活塞杆232上设置有限位凹槽28，且第一缸筒231上设置有连接筒27，连接筒27沿活塞杆232的伸出方向延伸，锁止装置26的第二缸筒261固定在连接筒27上。锁止装置26的工作原理:弹性部件263驱使限位杆262始终朝向活塞杆232运动，当活塞杆232的限位凹槽28移动至与限位杆262匹配的位置时，限位杆262伸出并插入限位凹槽28，最终对活塞杆232进行锁止;需要解除锁止时，液压油经油口 264进入第二缸筒261，在液压油的作用下，限位杆262缩回，最终限位杆262脱离与限位凹槽28的配合，活塞杆232解除机械锁止。
[0038]在进一步地实施例中，在支撑架7的两侧设置有侧支撑4和上支撑6，侧支撑4设置于基座I上，上支撑6设置于支撑架7的顶端，且侧支撑4的顶端与上支撑6的外端连接，上支撑6的外端通过钢丝绳5与塔架2连接;通过设置侧支撑4、上支撑6及钢丝绳5，可以有效增强塔架2的稳定性和连接强度，减少塔架2的晃动及变形。
[0039]在上述实施例中，驱动连杆可以直接与两个相邻的臂节铰接，当然，也可以间接与两个相邻的臂节铰接;比如:如图3所示，第一臂节21和第二臂节22之间还设置有连杆组件，连杆组件具体包括第一连杆24和第二连杆25，第一连杆24上布置有呈三角形分布的第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，第一铰接点与第一缸筒231铰接于第一臂节21上，活塞杆232铰接于第二铰接点上;第二连杆25的一端铰接于第三铰接点上，第二连杆25的另一端铰接于第二臂节22上。动作时，驱动油缸23先驱使第一连杆24转动，进而间接驱动第二连杆25转动，对应的，在第二连杆25的带动下，第二臂节22相对第一臂节21转动。通过连杆组件与驱动油缸23的共同作用，可以使第一臂节21与第二臂节22的转动幅度更大，并给塔架2的结构设计带来便利。
[0040]在上述实施例中，如图7所示，基座I包括八个浮箱11及裙板12，浮箱11内设置有容积腔，八个浮箱11在水面内围绕同一中心均匀布置，相邻浮箱11之间固定连接，浮箱11底部与裙板12连接，在水平面内，浮箱11形成等腰梯形结构，且八个浮箱11的内边缘和外边缘分别形成正八边形结构;浮箱11的顶面倾斜布置，且内边缘的高度要大于外边缘，在浮箱11的外侧壁上设置有用于海水或空气流通的通道。
[0041]设置此类结构的基座I，转移海上测风塔时，可以通过拖航的方式将海上测风塔从一个地方移动至另一个地方，以海上测风塔的施工过程(指去预定的海域建造一座海上测风塔)为例:在陆地上将海上测风塔装配好，并将塔架2折叠，然后将其放在海中，使整个海上测风塔浮在水面上，利用拖船以拖航的方式将其拖至预定海域后，利用水栗将海水经通道栗入容积腔内，在重力作用下，海上测风塔逐步下沉，使裙板12嵌入海床，最终基座I支撑于海床上;在一个地方完成测风任务后，将容积腔内的海水排出，再将海上测风塔拖航至另一个工作地点进行测风作业。
[0042]需要说明的是，在其它实施例中，第一臂节21与支撑架7可以以铰接的方式连接，具体设置时，在第一臂节21和支撑架7之间设置一个伸缩油缸，伸缩油缸一方面驱使第一臂节21相对支撑架7运动，另一方面可以限定第一臂节21与支撑架7的相对位置。
[0043]在更简单的实施例中，也可以不设置支撑架7，第一臂节21直接连接在基座I上。
[0044]需要强调的是，锁止装置26的具体结构可以有多种;在其它实施例中，可以采用双作用伸缩油缸作为锁止装置26。
[0045]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于海上测风塔的塔架，其特征在于，包括锁止装置(26)及多根依次铰接的臂节，相邻所述臂节之间设置有驱动油缸(23)，所述驱动油缸(23)包括第一缸筒(231)及活塞杆(232)，所述活塞杆(232)的一端滑动设置于所述第一缸筒(231)内；所述锁止装置(26)包括第二缸筒(261)和限位杆(262)，所述限位杆(262)的一端活动设置于第二缸筒(261)内；所述第二缸筒(261)与第一缸筒(231)固定连接，所述活塞杆(232)上设置有限位凹槽(28)，所述限位凹槽(28)与限位杆(262)配合用于锁止活塞杆(232)与第一缸筒(231)的相对位置。2.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述锁止装置(26)还包括弹性部件(263)，所述弹性部件(263)设置于所述第二缸筒(261)内，且所述弹性部件(263)的一端顶在第二缸筒(261)的内壁上，另一端顶在所述限位杆(262)的端部，用于驱使限位杆(262)朝向活塞杆(232)运动。3.根据权利要求2所述的塔架，其特征在于，所述限位杆(262)的端部设置有活塞，所述限位杆(262)通过活塞滑动设置于第二缸筒(261)内。4.根据权利要求3所述的塔架，其特征在于，所述第一缸筒(231)上设置有连接筒(27)，所述连接筒(27)沿着活塞杆(232)的伸出方向延伸，所述第二缸筒(261)固定在所述连接筒(27)上。5.根据权利要求1至4任意一项所述的塔架，其特征在于，还包括连杆组件，所述连杆组件设置于相邻所述臂节之间，所述驱动油缸(23)与连杆组件配合用于驱使相邻所述臂节之间产生转动。6.根据权利要求5所述的塔架，其特征在于，所述连杆组件包括第一连杆(24)和第二连杆(25)，所述第一连杆(24)上布置有呈三角形分布的第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，所述第一铰接点与第一缸筒(231)铰接于同一臂节上，所述活塞杆(232)铰接于第二铰接点上;所述第二连杆(25)的一端铰接于第三铰接点上，另一端铰接于相邻的另一臂节上。7.—种海上测风塔，其特征在于，包括基座(I)、测风装置(3)及权利要求1至6任意一项所述的塔架(2)，所述塔架(2)设置于基座(I)上，所述测风装置(3)设置于塔架(2)的顶端。8.根据权利要求7所述的海上测风塔，其特征在于，所述基座(I)和塔架(2)之间设置有支撑架(7)，所述支撑架(7)的底端与基座(I)固定连接，其顶端与塔架(2)的底端铰接，且支撑架(7)与塔架(2)之间设有伸缩油缸。9.根据权利要求7所述的海上测风塔，其特征在于，所述基座(I)包括多个浮箱(11)，所述多个浮箱(11)环绕同一中心均匀布置，相邻所述浮箱(11)之间固定连接;所述浮箱(11)内部设置有容积腔。10.根据权利要求9所述的海上测风塔，其特征在于，所述浮箱(11)的顶面倾斜布置，且内边缘高于外边缘。
【文档编号】E04H12/00GK205591625SQ201620372779
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】黎新齐, 陈培洪, 夏益民
【申请人】三重型能源装备有限公司, 三一重型能源装备有限公司