具备监测功能的塔筒结构的制作方法

本技术涉及风电设备的，尤其是涉及一种具备监测功能的塔筒结构。

背景技术：

1、风力发电是指把风的动能转为电能；风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视，目前风电行业发展已进入激增期。

2、近年来，随着风电产业的飞速发展，风电机组的质量问题也随之出现，由于塔架质量问题而导致的风电机组倒塌事故也时有发生，主要是由于风电塔架及转动机构不仅要承受机组的重力，还要更大限度的承受风所产生的侧向力，此外，由于混凝土塔筒质量大，惯性力大对抗震及其不利，且风载随着高度递增变大，当风电塔筒结构受到动力风载作用时容易产生侧向弯曲振动，而塔筒节段的钢筋不贯穿干式水平接缝，接缝的受拉承载能力仅依赖高强灌浆料的抗拉强度，不足以抵抗风荷载、地震等水平作用下节段之间的倾覆力矩，因此，在混凝土塔筒节段完成放置后，通过后张预应力钢绞线将各塔筒节段在竖向上拼接在一起；但由于钢绞线放置于塔筒内部，工作人员采集钢绞线的应力信息的难度较大，存在处理不及时而导致塔架倒塌的隐患。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种具备监测功能的塔筒结构，以解决现有技术中存在的在混凝土塔筒节段完成放置后，通过后张预应力钢绞线将各塔筒节段在竖向上拼接在一起；但由于钢绞线放置于塔筒内部，工作人员采集钢绞线的应力信息的难度较大，存在处理不及时而导致塔架倒塌的隐患的技术问题。

2、第一方面，本实用新型提供了一种具备监测功能的塔筒结构，包括塔筒主体、测试机构及连接机构，所述塔筒主体从下至上依次包括第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部；

3、所述连接机构用于锚固所述塔筒主体，所述连接机构包括第一锚固组件和第二锚固组件，所述第一锚固组件锚固于塔基和所述第三支撑部之间，所述第二钢绞线锚固于所述第一支撑部的与所述第二支撑部接触的端部和所述塔基；

4、所述测试机构安装于所述连接机构，且所述测试机构用于检测所述第一锚固组件和所述第二锚固组件的预应力。

5、结合第一方面的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述塔筒主体的横截面积由上至下逐渐增大。

6、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一锚固组件包括多条间隔设置的第一钢绞线，所述第二锚固组件包括多条间隔设置的第二钢绞线，所述第一钢绞线的数量大于所述第二钢绞线的数量。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一支撑部、所述第二支撑部和所述第三支撑部均包括混凝土，所述第三支撑部的混凝土的密度大于所述第二支撑部中混凝土的密度，所述第二支撑部中混凝土的密度大于所述第一支撑部中混凝土的密度。

7、结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述测试机构包括多个磁通量传感器和控制组件，所述第一锚固组件的钢绞线和所述第二钢绞线的钢绞线均安装有多个所述磁通量传感器；

8、所述控制组件根据设于所述第一钢绞线上的所述磁通量传感器检测的所述第一钢绞线的机械载荷变化，判断所述第一钢绞线的预紧力；

9、所述控制组件根据设于所述第二钢绞线上的所述磁通量传感器检测的所述第二钢绞线的机械载荷变化，判断所述第二钢绞线的预紧力。

10、结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述控制组件包括服务器、数据分析模块、预警模块和采集模块，所述采集模块与所述磁通量传感器电连接，用于采集所述第一钢绞线的机械载荷变化的信号和所述第二钢绞线的机械载荷变化的信号，并将信号传递给所述服务器，所述服务器将采集到的数据传递给所述数据分析模块；所述数据分析模块电连接于所述预警模块，所述数据分析模块用于根据所述磁通量传感器所采集的数据控制所述预警模块的运行。

11、结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述控制组件还包括开关箱，所述采集模块包括磁弹仪，多个所述磁通量传感器电连接于所述开关箱，所述开关箱与所述磁弹仪的信号端口电连接。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，多个所述磁通量传感器同时等距安装于多条所述第一钢绞线和多条所述第二钢绞线。

12、结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述钢绞线的外壁套合有金属波纹管，所述磁通量传感器安装于所述金属波纹管上。

13、结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述第一锚固组件中所述钢绞线的数量为24个，所述第二锚固组件中所述钢绞线的数量为6个。

14、本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用包括塔筒主体、测试机构及连接机构，其中，塔筒主体从下至上依次包括第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部；连接机构包括第一锚固组件和第二锚固组件，通过第一锚固组件锚固于塔基和第三支撑部之间，第二钢绞线锚固于第一支撑部的与第二支撑部接触的端部和塔基；使钢绞线的整体布置所产生的预应力能够满足塔筒主体的使用要求，得各节段筒节之间的接触应力能够抵抗风荷载、地震等水平作用下节段之间的倾覆力矩；同时，所述测试机构安装于所述连接机构，且所述测试机构用于检测所述第一锚固组件和所述第二锚固组件的预应力，工作人员可通过测试机构所采集的预应力信息，及时采取措施，从一定程度上避免塔筒主体发生倾倒的现象，缓解了现有技术中存在的在混凝土塔筒节段完成放置后，通过后张预应力钢绞线将各塔筒节段在竖向上拼接在一起；但由于钢绞线放置于塔筒主体的内部，工作人员采集钢绞线的应力信息的难度较大，存在处理不及时而导致塔架倒塌的隐患的技术问题，达到了保障了塔筒主体运行质量的技术效果。

技术特征：

1.一种具备监测功能的塔筒结构，其特征在于，包括塔筒主体（100）、测试机构（200）及连接机构（300），所述塔筒主体（100）从下至上依次包括第一支撑部（110）、第二支撑部（120）和第三支撑部（130）；

2.根据权利要求1所述的具备监测功能的塔筒结构，其特征在于，所述第一支撑部（110）、所述第二支撑部（120）和所述第三支撑部（130）均包括混凝土，所述第三支撑部（130）的混凝土的密度大于所述第二支撑部（120）中混凝土的密度，所述第二支撑部（120）中混凝土的密度大于所述第一支撑部（110）中混凝土的密度。

3.根据权利要求1所述的具备监测功能的塔筒结构，其特征在于，所述控制组件还包括数据分析模块和预警模块，

4.根据权利要求1所述的具备监测功能的塔筒结构，其特征在于，多个所述磁通量传感器（210）同时等距安装于多条所述第一钢绞线和多条所述第二钢绞线。

5.根据权利要求4所述的具备监测功能的塔筒结构，其特征在于，所述第一钢绞线和所述第二钢绞线的外壁套合有金属波纹管（220），所述磁通量传感器（210）安装于所述金属波纹管（220）上。

6.根据权利要求1所述的具备监测功能的塔筒结构，其特征在于，所述第一锚固组件（310）中所述第一钢绞线的数量为24个，所述第二锚固组件（320）中所述第二钢绞线的数量为6个。

技术总结
本技术提供一种具备监测功能的塔筒结构，涉及风电设备的技术领域；采用包括塔筒主体、测试机构及连接机构，其中，塔筒主体从下至上依次包括第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部；连接机构包括第一锚固组件和第二锚固组件，通过第一锚固组件锚固于塔基和第三支撑部之间，第二钢绞线锚固于第一支撑部的与第二支撑部接触的端部和塔基；缓解了现有技术中存在的由于钢绞线放置于塔筒主体的内部，工作人员采集钢绞线的应力信息的难度较大，存在处理不及时而导致塔架倒塌的隐患的技术问题，达到了保障了塔筒主体运行质量的技术效果。

技术研发人员：刘源,黄张裕,张东灿,徐坤,施佳伯,刘昊麟
受保护的技术使用者：内蒙古金海新能源科技股份有限公司
技术研发日：20230628
技术公布日：2024/4/24