一种外拉索式塔筒及具有外拉索式塔筒的风电机组的制作方法

本发明涉及一种外拉索式塔筒及具有外拉索式塔筒的风电机组，属于风力发电机组的辅助设备技术领域。

背景技术：

风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要是支撑其机械部件，发电系统，承受风轮的作用力和风作用在塔架上的力(弯矩、推力及对塔架的扭力)；同时吸收机组震动。风电塔筒不仅要有一定的高度，使风力机处在较为合理的位置上运转；而且还应有足够的强度与刚度，以保证在台风或暴风袭击时，不会使整机倾倒；

传统形式的钢制塔筒为满足兆瓦级风电机组的强度刚度要求，通常采用加大塔筒直径和增加塔筒壁厚的方式，而塔筒直径受公路运输高度和宽度限制，不能太大，只能通过进一步增加塔筒的壁厚，但是随着塔筒壁厚的增加直接导致钢材用量加大，塔筒制造成本提高；同时塔筒重量也相应增大，导致塔筒运输困难、吊装困难，且后期维护费用高，塔筒的经济性较差；

为了解决以上问题，行业内做了很多尝试和研究，如：

申请人青岛中天斯壮科技有限公司,同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司于2017年3月31日申请了一项申请号为cn201710205863.6的发明专利，该发明公布了一种切线对拉拉索及使用该拉索的风力发电塔。在风力发电塔的叶轮以下的塔筒位置，通过螺栓节点将两根预应力拉索的中部分别固定在塔筒壁两侧的切线方向上，拉索两端锚固在地面上。由于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；

上述发明的技术方案采用的是拉索沿塔筒外壁呈切线对拉的方式布置，仅能对钢塔提供抗侧刚度，提高塔筒抗侧承载能力，并不能提高塔筒承受风电机组自身重力的所需的强度和刚度，从而也就不能解决现有技术中通过增加直径和壁厚达到高塔筒对强度和高度的要求，造成材料的浪费，成本的增加和吊装、运输困难等问题；

2、在遇到强风、台风等恶劣天气时，不但分电机组的工况复杂多变，同时上述发明中所采用的切线对拉拉索自身也会产生强烈的振动，由振动产生的附加力极易造成斜拉索过度疲劳和外层防护保护层的破坏，从而使拉索不能满足塔筒的工况要求，影响塔筒的稳定性和安全性；

3、拉索往复振动，会发生径向偏移，形成拉索松弛，满足不了对塔筒的张紧需求，失去拉索对塔筒的张紧作用；

4、拉索与塔筒的连接多为固接方式，导致拉索因受外界影响时，导致不能正常使用时，对拉索的更换极其不便，因塔筒高度较高，更换时间费时，增加了操作者的劳动力以及安全隐患；

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种外拉索式塔筒及包括该塔筒的风电机组，用以解决传统中塔筒无法提高承受风电机组的重力的所需的强度和刚度；塔筒的拉索受风力影响产生的振动；拉索松弛满足不了张紧需要；拉索与塔筒固接，不易更换拉索的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种外拉索式塔筒，包括筒体，所述筒体倾斜向下设有用以连接地面的拉索，所述拉索处于上方的一端可拆卸式连接于筒体上，且拉索处于下方的一端还设有用以张紧拉索的张紧部件。

作为一种改进的方案，所述筒体设为上中下三段，每段筒体之间通过法兰固定连接；所述筒体中下段设有两组不同角度的拉索，两组拉索与地面的夹角分别为30°-45°和50°-75°；且每组拉索沿筒体的周壁均布设有多个。

作为一种改进的方案，所述筒体上沿拉索的倾斜角度开设有通孔，并通过所述通孔铆接有拉管，所述拉管的外端部转动设有螺纹帽，所述拉索处于上方的端部套装有连接筒，所述连接筒上还固接有抵板，所述拉索上还安装有锁止部件，所述锁止部件位于连接筒内部且与所述抵板相抵，连接筒螺纹连接于所述螺纹帽上。

作为一种改进的方案，锁止部件部件包括套环，所述套环套装于所述拉索上，所述套环远离所述抵板的端壁上围设有若干夹紧板，若干所述夹紧板的外壁上与所述套环的外壁共同设有一段螺纹，若干所述夹紧板利用所述螺纹共同螺纹连接有夹紧套，所述夹紧板的内壁上设有夹紧片，所述夹紧片的厚度朝所述夹紧板的另一端逐渐递增，且所述夹紧板的夹紧面上还设有倒钩，所述倒钩与拉索表面相抵，且倒钩的朝向与拉索的松脱方向相反。

作为一种改进的方案，张紧部件包括y型架，所述y型架的柄端安装于地面上，y形架的分叉端之间转动设有转轴，所述拉索的下端部固接缠绕于所述转轴上，所述转轴两端分别设有棘轮，且所述棘轮处于y形架的分叉端的外侧，y形架的分叉端还分别设有与棘轮上的卡槽相卡装的棘爪，且相对的棘轮上的卡槽不处于同一直线方向。

作为一种改进的方案，所述连接筒上还同轴固接有套管，所述套管内固接有支座，所述支座上利用阻尼器还往复活动设有支架，所述拉索的周壁固接于所述支架上。

作为一种改进的方案，所述支座为弧形板状，所述支架包括第一凸耳和第一铰接孔；所述第一凸耳数量为两个，分别设置在支座的两端，第一凸耳上设有第一铰接孔；所述支架包括第二凸耳和支撑台，所述第二凸耳数量为两个，两个第二凸耳分别设置在支座的两端；所述第二凸耳上设有第二铰接孔；所述支撑台设置在支架的中部位置，支撑台包括弧形台面，所述弧形台面利用卡箍固接拉索，所述阻尼器设有两个，且两端部利用螺栓对应铰接于第一铰接孔和第二铰接孔内。

作为一种改进的方案，所述y型架的柄端铰接有耳板，所述耳板固接于地基上，且耳板与地基之间还固接有筋板。

本发明还同时公开一种风电机组，所述风电机组安装于塔筒的上端部。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

通过在塔筒的外围发散式设置两组斜向拉索，每根拉索通过塔筒中心，并且对称设置，两组斜向拉索的设置，可以分担塔筒所受的拉力，从而降低风电机组对塔筒强度和刚度的要求，因此可以有效减小塔筒直径、厚度，降低塔筒的生产、运输和安装成本；在斜向拉索上端部设有减振装置，减振装置的设置有效避免了斜向拉索由于振动引起的过度疲劳和外层防护保护层的破坏，从而使斜向拉索以更佳的状态满足塔筒的工况要求，提高了塔筒的稳定性和安全性；实现失去张紧力的拉索重新恢复张紧力，保证拉索对塔筒的张紧作用；拉索与塔筒可拆卸式连接，便于当拉索损坏时，方便的对拉索进行更换，且更换快速，节省时间，方便快捷，降低了操作者的劳动力以及安全隐患，拉索满足塔筒的工况要求，从而提高塔筒的稳定性和安全性。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视示意图；

图3是本发明拉管的结构示意图；

图4是本发明支架的结构示意图；

图5是本发明耳板的结构示意图；

图6是本发明y型架的结构示意图；

图7是图3中a部分的放大示意图；

图中：1-筒体，2-拉索，3-地基，4-风电机组，5-平台，6-拉管，7-螺纹帽，8-套管，9-阻尼器，10-支座，11-支架，12-卡箍，13-y型架，14-耳板，15-筋板，16-转轴，17-倒钩，18-棘轮，19-棘爪，20-连接筒；21-抵板；22-夹紧套；23-套环；24-夹紧板；25-夹紧片。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1至图7所示，一种外拉索式塔筒及具有外拉索式塔筒的风电机组，包括风电机组4以及塔筒，风电机组4安装于塔筒的上端部；

包括筒体1，筒体1倾斜向下设有用以连接地面的拉索2，拉索2处于上方的一端可拆卸式连接于筒体1上，且拉索2处于下方的一端还设有用以张紧拉索2的张紧部件。

筒体1设为上中下三段，每段筒体1之间通过法兰固定连接；筒体1中下段设有两组不同角度的拉索2，两组拉索2与地面的夹角分别为30°-45°和50°-75°；两组斜向拉索2成不同角度设置可以使两组斜向拉索2之间互相不干涉并且排列整齐有序；且每组拉索2沿筒体1的周壁均布设有多个。

筒体1上沿拉索2的倾斜角度开设有通孔，并通过通孔铆接有拉管6，拉管6的外端部转动设有螺纹帽7，拉索2处于上方的端部套装有连接筒20，连接筒20上还固接有抵板21，拉索2上还安装有锁止部件，锁止部件位于连接筒20内部且与抵板21相抵，连接筒20螺纹连接于螺纹帽7上。

锁止部件部件包括套环23，套环23套装于拉索2上，套环23远离抵板21的端壁上围设有若干夹紧板24，若干夹紧板24的外壁上与套环23的外壁共同设有一段螺纹，若干夹紧板24利用螺纹共同螺纹连接有夹紧套22，夹紧板24的内壁上设有夹紧片25，夹紧片25的厚度朝夹紧板24的另一端逐渐递增，且夹紧板24的夹紧面上还设有倒钩17，倒钩17与拉索2表面相抵，且倒钩17的朝向与拉索2的松脱方向相反。

张紧部件包括y型架13，y型架13的柄端安装于地面上，y形架的分叉端之间转动设有转轴16，拉索2的下端部固接缠绕于转轴16上，转轴16两端分别设有棘轮18，且棘轮18处于y形架的分叉端的外侧，y形架的分叉端还分别设有与棘轮18上的卡槽相卡装的棘爪19，且相对的棘轮18上的卡槽不处于同一直线方向，转轴16的驱动方式可为手动驱动，也可以为电动驱动，在此不多做赘述。

连接筒20上还同轴固接有套管8，套管8内固接有支座10，支座10上利用阻尼器9还往复活动设有支架11，拉索2的周壁固接于支架11上。

支座10为弧形板状，支架11包括第一凸耳和第一铰接孔；第一凸耳数量为两个，分别设置在支座10的两端，第一凸耳上设有第一铰接孔；支架11包括第二凸耳和支撑台，第二凸耳数量为两个，两个第二凸耳分别设置在支座10的两端；第二凸耳上设有第二铰接孔；支撑台设置在支架11的中部位置，支撑台包括弧形台面，弧形台面利用卡箍12固接拉索2，阻尼器9设有两个，且两端部利用螺栓对应铰接于第一铰接孔和第二铰接孔内。

y型架13的柄端铰接有耳板14，耳板14固接于地基3上，且耳板14与地基3之间还固接有筋板15，拉紧状态的斜向拉索2可以分担塔筒所受的拉力，从而降低风电机组4对塔筒强度和刚度的要求，因此可以有效减小塔筒直径、厚度，降低塔筒的生产、运输和安装成本。

每段筒体1内均设置有平台5，平台5便于安装和维护塔筒。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。