聚风发电用菱形塔架系统的制作方法

本发明涉及发电设备领域，尤其涉及聚风发电用菱形塔架系统。

背景技术：

全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68％，且均接近电网负荷的受端地区。众所周知，传统风机设想以加长叶片扫风面积来突破这一地区，使其抢得一席之地，加长叶片带来了成本增加，安全因素下降、运输困难、荷载加大外，使其不能与人、畜共存。因此，根据狭管效应而产生的聚风型新型风力发电机由于其聚风特性、提压增速动能、提高风能利用率的优势，在风力发电技术领域具有广泛的应用前景，而传统风机离人居住区越近，对居住人的视觉障碍越大、安全性越差，而且效率越低。对新风电而言，也不是一成不变的，必须随着地形、风况、地理位置、规格大小，选配最适应的机型及塔架。

目前，现有的聚风发电系统的应用场所均为空旷地域及风能密度较低区域，其采用三点式塔架结构，但是在基础较小条件受限的情况下，特别是塔架上部风速大、下部及底部重力加大后增大载荷的情况，很容易使得在支撑组件上的发电设备无法控制或失控引起设备损毁，大大降低了风力发电机的使用寿命，无法满足客户的使用需求及实现稳态发电。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种聚风发电用菱形塔架系统，其具有高承载力和高稳定性，可提高装机容量，大幅降低了运输及安装成本，可更便利的在用电口直接建站，为融入平价电网时代提供了技术保障。

本发明所采用的技术方案如下：

聚风发电用菱形塔架系统，包括基座，在所述基座的表面安装采用多点支撑的下支撑框架结构，所述下支撑框架结构通过多通支撑柱接头连接上支撑框架结构，在所述上支撑框架结构的顶部安装回转轴承轴承座，于所述下支撑框架结构与上支撑框架结构的连接处通过多通支撑柱接头共同连接多根中间加固支撑柱，各根中间加固支撑柱之间围合形成矩形框架结构，所述矩形框架结构与上支撑框架结构共同围合形成正棱锥塔体，所述矩形框架结构与下支撑框架结构共同围合形成倒棱锥塔体，所述正棱锥体与倒棱锥体构成菱形塔体；

其进一步技术方案在于：

所述基座为钢筋混凝土基座，以所述基座的轴心为中心、沿所述基座的内壁自上而下延伸形成第二加强部；以所述基座的轴心为中心、沿所述基座内部自顶面向地面延伸形成第一加强部，所述第一加强部的设置位置与所述下支撑柱的安装位置相对应；在所述基座上还设置多个窗及一道门；

在所述倒棱锥塔体中，于各根相邻的下支撑柱之间还自下而上分别连接第一加固支撑柱及第二加固支撑柱，各根第一加固支撑柱之间、以及各根第二加固支撑柱之间也围合形成矩形框架结构；在所述第二加固支撑柱围合形成的矩形框架结构中、于互为相邻的两根第二加固支撑柱之间还连接第三加固支撑柱，各根第三加固支撑柱也围合形成矩形框架结构；

在所述正棱锥塔体中，于各根互为相邻的上支撑柱之间还自下而上依次连接第四加固支撑柱、第六加固支撑柱、第八加固支撑柱及第九加固支撑柱，各根第四加固支撑柱、各根第六加固支撑柱、各根第八加固支撑柱及各根第九加固支撑柱之间均围合形成矩形框架结构；在第四加固支撑柱围合的矩形框架结构中，于各根相邻第四加固支撑柱之间连连接第五加固支撑柱，各根第五加固支撑柱围合形成矩形框架结构；在第六加固支撑柱围合的矩形框架结构中，于各根相邻第六加固支撑柱之间连连接第七加固支撑柱，各根第七加固支撑柱围合形成矩形框架结构；

于倒棱锥塔体的同一侧面上的各根第一加固支撑柱、第二加固支撑柱均与位于倒棱锥塔体的同一侧面上的中间加固支撑柱互为平行布置；于正棱锥塔体的同一侧面上的各根第四加固支撑柱、第六加固支撑柱、第八加固支撑柱及第九加固支撑柱均与位于正棱锥塔体中同一侧面上的中间加固支撑柱互为平行布置；

在倒棱锥塔体的每一个侧面中还至少设置两根第一斜支撑柱，各根第一斜支撑柱的一端均向中间加固支撑柱外周的同一个点连接，使相邻的第一斜支撑柱之间形成倒“v”形，其中一根第一斜支撑柱的另一端与一根下支撑柱连接，另一根第一斜支撑柱的另一端与另一根下支撑柱连接；在正棱锥塔体的每一个侧面中也至少设置两根第二斜支撑柱，各根第二斜支撑柱的一端均向中间加固支撑柱外周的同一个点连接，使相邻的第二斜支撑柱之间形成“v”形，其中一根第二斜支撑柱的另一端与一根上支撑柱连接，另一根第二斜支撑柱的另一端与另一根上支撑柱连接；

在正棱锥塔体的每一个侧面中还设置两根互为交叉布置的第五加固支撑柱，各第五加固支撑柱交叉形成“x”形，各第五加固支撑柱的两端均分别与相邻的两根上支撑柱连接；

于第九加固支撑柱围合的矩形框架结构中，在各根第九加固支撑柱上还与一根连接支撑柱的一端连接，所述连接支撑柱的另一端与回转轴承轴承座的外周连接；

在所述下支撑框架结构、上支撑框架结构及各根中间加固支撑柱上还设置灯带，在上支撑框架结构与下支撑框架结构的连接处，于所述菱形塔体的外周各侧面上还设置雷达发射装置；

在互为上下相邻的一根上支撑柱与一根下支撑柱之间还连接加强支撑柱，加强支撑柱的一端与上支撑柱连接，加强支撑柱的另一端与下支撑柱连接；在与多通支撑柱接头连接的一根上支撑柱与下支撑柱之间形成钝角。

本发明的有益效果如下：

本发明结构简单，使用方便，本发明的应用地域面积涵盖了85％的国土面积，本发明不只作为聚风型风力发电机使用，其还可以作为城市绿色能源景观标志性建筑使用，灯带的设置增加了景观工艺及亮化工程，其为千家万户提供绿色电力的同时，还可作为城市亮化工程使用，提高了整体观赏性及实用性。

本发明由上支撑框架结构与下支撑框架结构拼接形成菱形塔体，其所有结构均可实行工厂化、模块化、顺序化、标准化。材料易购、易加工、运输及安装方便。整体组合能力强，可在小山坡及房前屋后之间直接建造应用，与绿地和谐共存，不为周边生态及人类居住环境增加负面影响。

本发明中上支撑框架结构、下支撑框架结构的布置形成了集束效应，大大提高了整体强度及抗倾覆能力，其能将塔架上部终端载荷自上支撑框架结构向下支撑框架结构均匀分散，增加了整体结构的承载力，各支撑杆之间具有较大空隙，透风性能好，进一步降低了本发明阻风面积，减小受风面风压，进一步提高了应用安全性。

本发明结构除设置聚风型风力发电机外，还可利用下部钢筋混凝土基座作为部队哨位(班为单位)，特别是为边远地区、高寒、高海拔、孤岛解决供电的同时，进一步改善生活质量。在塔架上可以预留接口安装远距离射灯、航标灯、高性能避雷针、风向、风速传感仪以及建立雷达站等，提高了整系统的多元化应用性能。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的应用状态的主视图。

图3为本发明的应用状态的立体结构示意图。

图4为本发明中基座的剖视结构示意图。

其中：1、基座；101、窗；102、门；103、第一加强部；104、第二加强部；2、下支撑柱；201、下支撑框架结构；3、多通支撑柱接头；4、上支撑柱；401、上支撑框架结构；5、回转轴承轴承座；6、第一加固支撑柱；7、第二加固支撑柱；8、第三加固支撑柱；9、第一斜支撑柱；10、中间加固支撑柱；11、第二斜支撑柱；12、加强支撑柱；13、第四加固支撑柱；14、第五加固支撑柱；15、第六加固支撑柱；16、第七加固支撑柱；19、第八加固支撑柱；20、第九加固支撑柱；21、连接支撑柱；22、发电机组；23、尾舵板；24、灯带；25、雷达发射装置；26、避雷针。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2及图3所示，聚风发电用菱形塔架系统包括基座1，在基座1的表面安装采用多点支撑的下支撑框架结构201，下支撑框架结构201通过多通支撑柱接头3连接上支撑框架结构401，在上支撑框架结构401的顶部安装回转轴承轴承座5，于下支撑框架结构201与上支撑框架结构401的连接处通过多通支撑柱接头3共同连接多根中间加固支撑柱10，各根中间加固支撑柱10之间围合形成矩形框架结构，矩形框架结构与上支撑框架结构401共同围合形成正棱锥塔体，矩形框架结构与下支撑框架结构201共同围合形成倒棱锥塔体，正棱锥体与倒棱锥体构成菱形塔体。上述上支撑框架结构401及下支撑框架结构201均为四点式支撑结构。

如图4所示，基座1为钢筋混凝土基座，以基座1的轴心为中心、沿基座1的内壁自上而下延伸形成第二加强部104；以基座1的轴心为中心、沿基座1内部自顶面向地面延伸形成第一加强部103，第一加强部103的设置位置与下支撑柱2的安装位置相对应。在所述基座1上还设置多个窗101及一道门102。

如图1至图3所示，在上述倒棱锥塔体中，于各根相邻的下支撑柱2之间还自下而上分别连接第一加固支撑柱6及第二加固支撑柱7，各根第一加固支撑柱6之间、以及各根第二加固支撑柱7之间也围合形成矩形框架结构；在第二加固支撑柱7围合形成的矩形框架结构中、于互为相邻的两根第二加固支撑柱7之间还连接第三加固支撑柱8，各根第三加固支撑柱8也围合形成矩形框架结构；如图1至图3所示，在正棱锥塔体中，于各根互为相邻的上支撑柱4之间还自下而上依次连接第四加固支撑柱13、第六加固支撑柱15、第八加固支撑柱19及第九加固支撑柱20，各根第四加固支撑柱13、各根第六加固支撑柱15、各根第八加固支撑柱19及各根第九加固支撑柱20之间均围合形成矩形框架结构；在第四加固支撑柱13围合的矩形框架结构中，于各根相邻第四加固支撑柱13之间连连接第五加固支撑柱14，各根第五加固支撑柱14围合形成矩形框架结构；在第六加固支撑柱15围合的矩形框架结构中，于各根相邻第六加固支撑柱15之间连连接第七加固支撑柱16，各根第七加固支撑柱16围合形成矩形框架结构。

如图1至图3所示，于倒棱锥塔体的同一侧面上的各根第一加固支撑柱6、第二加固支撑柱7均与位于倒棱锥塔体的同一侧面上的中间加固支撑柱10互为平行布置；于正棱锥塔体的同一侧面上的各根第四加固支撑柱13、第六加固支撑柱15、第八加固支撑柱19及第九加固支撑柱20均与位于正棱锥塔体中同一侧面上的中间加固支撑柱10互为平行布置。

如图1至图3所示，在倒棱锥塔体的每一个侧面中还至少设置两根第一斜支撑柱9，各根第一斜支撑柱9的一端均向中间加固支撑柱10外周的同一个点连接，使相邻的第一斜支撑柱9之间形成倒“v”形，其中一根第一斜支撑柱9的另一端与一根下支撑柱2连接，另一根第一斜支撑柱9的另一端与另一根下支撑柱2连接；在正棱锥塔体的每一个侧面中也至少设置两根第二斜支撑柱11，各根第二斜支撑柱11的一端均向中间加固支撑柱10外周的同一个点连接，使相邻的第二斜支撑柱11之间形成“v”形，其中一根第二斜支撑柱11的另一端与一根上支撑柱4连接，另一根第二斜支撑柱11的另一端与另一根上支撑柱4连接。

如图1至图3所示，在正棱锥塔体的每一个侧面中还设置两根互为交叉布置的第五加固支撑柱14，各第五加固支撑柱14交叉形成“x”形，各第五加固支撑柱14的两端均分别与相邻的两根上支撑柱4连接。

如图1至图3所示，于上述第九加固支撑柱20围合的矩形框架结构中，在各根第九加固支撑柱20上还与一根连接支撑柱21的一端连接，连接支撑柱21的另一端与回转轴承轴承座5的外周连接。

如图1至图3所示，在所述下支撑框架结构201、上支撑框架结构401及各根中间加固支撑柱10上还设置灯带24，在上支撑框架结构401与下支撑框架结构201的连接处，于所述菱形塔体的外周各侧面上还设置雷达发射装置25。

如图1至图3所示，在应用时，只需要将发电机组22安装在回转轴承轴承座5上即可，在发电机组22的筒体表面还设置有避雷针26，在发电机组22上还设有用于自主巡风的尾舵板23。

在互为上下相邻的一根上支撑柱4与一根下支撑柱2之间还连接加强支撑柱12，加强支撑柱12的一端与上支撑柱4连接，加强支撑柱12的另一端与下支撑柱2连接；在与多通支撑柱接头3连接的一根上支撑柱4与下支撑柱2之间形成钝角。

在实际制造过程中，上支撑框架结构401、下支撑框架结构201中的各加固支撑柱的数量按照地域环境等因素增加或减少。本发明结构简单，使用方便，本发明的应用地域面积涵盖了85％的国土面积，本发明不只作为聚风型风力发电机使用，其还可以作为城市绿色能源景观标志性建筑使用，灯带的设置增加了景观工艺及亮化工程，其为千家万户提供绿色电力的同时，还可作为城市亮化工程使用，提高了整体观赏性及实用性。

本发明由上支撑框架结构与下支撑框架结构拼接形成菱形塔体，其所有结构均可实行工厂化、模块化、顺序化、标准化。材料易购、易加工、运输及安装方便。整体组合能力强，可在小山坡及房前屋后之间直接建造应用，与绿地和谐共存，不为周边生态及人类居住环境增加负面影响。

本发明中上支撑框架结构、下支撑框架结构的布置形成了集束效应，大大提高了整体强度及抗倾覆能力，其能将塔架上部终端载荷自上支撑框架结构向下支撑框架结构均匀分散，增加了整体结构的承载力，各支撑杆之间具有较大空隙，透风性能好，进一步降低了本发明阻风面积，减小受风面风压，进一步提高了应用安全性。

本发明结构除设置聚风型风力发电机外，还可利用下部钢筋混凝土基座作为部队哨位(班为单位)，特别是为边远地区、高寒、高海拔、孤岛解决供电的同时，进一步改善生活质量。在塔架上可以预留接口安装远距离射灯、航标灯、高性能避雷针、风向、风速传感仪以及建立雷达站等，提高了整系统的多元化应用性能。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。