一种风电塔筒加固装置

本发明涉及塔筒加固领域，尤其涉及一种风电塔筒加固装置。

背景技术：

1、现有的风力机由于长期受风荷载作用和塔筒本身的服役性能劣化，容易受疲劳应力影响造成承载力降低，存在一定的安全隐患。现有方案是拆除原有旧塔筒及其基础重建，但其在拆除爆破时会浪费大量资源、造成环境污染。为解决上述问题，现有的方式是通过设置外部加固结构来支撑塔筒，但现有的加固结构虽然具有塔筒加固功能，但塔筒外部在受到过强风力时，现有加固结构无法有效削减风机震荡力，使得塔筒仍会发生剧烈晃动，导致其加固和承载能力差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保证塔筒筒体可靠有效支撑和减振，且运行安全的风电塔筒加固装置。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、一种风电塔筒加固装置，包括至少两组筒身加固段，各组所述筒身加固段包括依次连接的弧形加固板、支撑臂和弹性阻尼器，相邻所述弧形加固板相互连接并抱紧塔筒筒体；所述弹性阻尼器包括外套、伸缩内套、减振弹簧、弹簧驱动件和角度调节部件，其中，所述伸缩内套与所述支撑臂连接，并套设于所述外套内；所述减振弹簧设于所述伸缩内套内；所述弹簧驱动件的驱动部位于所述外套与所述伸缩内套之间、并与所述减振弹簧的底端驱动连接，所述驱动部驱动所述减振弹簧沿所述减振弹簧拉压位移相反的方向移动；所述角度调节部件包括转动部和转动驱动件，所述外套铰接于所述转动部，所述转动驱动件抵接于转动部的表面，所述转动部在所述转动驱动件的驱动下沿所述塔筒筒体的径向移动，以实现所述弹性阻尼器底部的角度调节。

4、作为上述技术方案的进一步改进：

5、所述弹性阻尼器还包括位移检测件，所述位移检测件设于所述减振弹簧处、并与所述弹簧驱动件的控制电机电连接，所述位移检测件用于检测所述减振弹簧的变形量、并发送至所述控制电机；所述控制电机接收所述位移检测件的变形量，在所述减振弹簧的变形量大于或等于预设位移量时，所述控制电机产生驱动指令给所述驱动部；所述驱动部接收到所述驱动指令后，按照所述减振弹簧的位移量进行伸缩；所述转动驱动件与所述位移检测件电连接，所述转动驱动件接收所述位移检测件的变形量、并驱动所述转动部沿所述塔筒筒体的径向移动。

6、所述控制电机包括延时触发器，所述延时触发器的输入端与所述位移检测件电连接，输出端与所述弹簧驱动件和所述转动驱动件电连接；所述延时触发器接收所述位移检测件的变形量，当变形量的持续时间大于预设时间值时，所述延时触发器向所述弹簧驱动件和所述转动驱动件发送驱动指令。

7、所述转动部为滚轮，所述外套通过连接杆可转动地连接于所述滚轮的中心轴，所述转动驱动件的驱动端为与所述滚轮滚动面抵接配合的半圆形配合端。

8、还包括导向底座，所述导向底座包括沿塔筒筒体径向布置的导向槽，所述转动驱动件安装于所述导向槽的端部，所述滚轮设于所述导向槽内。

9、所述弧形加固板的顶端设有导向限位组件，所述导向限位组件包括导向轮、l形安装块和限位导向绳，所述限位导向绳与所述l形安装块升降连接，各所述限位导向绳的伸缩量相同；所述l形安装块通过紧固件限位安装于所述弧形加固板的顶端，所述导向轮安装于所述l形安装块的内侧、并滚动设于所述塔筒筒体的表面。

10、所述弹簧驱动件的驱动部包括至少两个沿所述伸缩内套外周布置的驱动杆，各所述驱动杆通过同一连接板与所述减振弹簧的底端驱动连接；所述弹簧驱动件的控制电机设于所述外套内。

11、所述外套与所述伸缩内套之间设有防止两者脱出的限位挡边，所述驱动杆设于所述伸缩内套的所述限位挡边位置。

12、所述弧形加固板的连接端设有向外凸起的连接安装台，相邻所述弧形加固板的连接安装台相互对接、并通过紧固件相互固定。

13、所述支撑臂为三角形支撑臂，所述三角形支撑臂的一边贴合、固定连接于所述弧形加固板的外表面，所述伸缩内套固定连接于所述三角形支撑臂的另两边形成的夹角处。

14、与现有技术相比，本发明的优点在于：

15、本发明设置至少两组抱紧塔筒筒体的筒身加固段，筒身加固段包括依次连接的弧形加固板、支撑臂和弹性阻尼器，分片式的弧形加固方便运输和安装，且弧形加固板通过支撑臂和弹性阻尼器进行支撑，弹性阻尼器的设置使得塔筒筒体在振动时可吸收振动能量，其在提供塔筒支撑力的同时，可缓冲削减振动，有效提高风电塔筒的加固承载能力。

16、本发明的弹性阻尼器设置有设于伸缩内套内的减振弹簧，弹簧驱动件的驱动部位于外套与所述伸缩内套之间、并与减振弹簧的底端驱动连接，驱动部可驱动减振弹簧沿减振弹簧拉压位移相反的方向移动，使得减振弹簧在受到塔筒筒体拉压作用力时可恢复至正常弹性状态，从而在保证减振效果的同时，避免减振弹簧拉压过度损坏现象的发生，其结构紧凑、占用空间小，无需增加阻尼器空间。

17、同时，角度调节部件包括转动部和转动驱动件，外套铰接于转动部，转动驱动件抵接于转动部的表面，转动部在转动驱动件的驱动下沿塔筒筒体的径向移动，此时，弹性阻尼器在振动产生拉压位移时可同步调节与地基的角度和连接位置，使得塔筒在倾斜和正常状态时与支撑臂的夹角始终保持不变，避免了弹性阻尼器受拉或受压卡死、损坏的发生，在保证塔筒筒体可靠有效支撑和减振的同时，保证塔筒运行的安全性。

技术特征：

1.一种风电塔筒加固装置，包括至少两组筒身加固段，其特征在于，各组所述筒身加固段包括依次连接的弧形加固板、支撑臂和弹性阻尼器，相邻所述弧形加固板相互连接并抱紧塔筒筒体；所述弹性阻尼器包括外套、伸缩内套、减振弹簧、弹簧驱动件和角度调节部件，其中，所述伸缩内套与所述支撑臂连接，并套设于所述外套内；所述减振弹簧设于所述伸缩内套内；所述弹簧驱动件的驱动部位于所述外套与所述伸缩内套之间、并与所述减振弹簧的底端驱动连接，所述驱动部驱动所述减振弹簧沿所述减振弹簧拉压位移相反的方向移动；所述角度调节部件包括转动部和转动驱动件，所述外套铰接于所述转动部，所述转动驱动件抵接于转动部的表面，所述转动部在所述转动驱动件的驱动下沿所述塔筒筒体的径向移动，以实现所述弹性阻尼器底部的角度调节。

2.根据权利要求1所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述弹性阻尼器还包括位移检测件，所述位移检测件设于所述减振弹簧处、并与所述弹簧驱动件的控制电机电连接，所述位移检测件用于检测所述减振弹簧的变形量、并发送至所述控制电机；所述控制电机接收所述位移检测件的变形量，在所述减振弹簧的变形量大于或等于预设位移量时，所述控制电机产生驱动指令给所述驱动部；所述驱动部接收到所述驱动指令后，按照所述减振弹簧的位移量进行伸缩；所述转动驱动件与所述位移检测件电连接，所述转动驱动件接收所述位移检测件的变形量、并驱动所述转动部沿所述塔筒筒体的径向移动。

3.根据权利要求2所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述控制电机包括延时触发器，所述延时触发器的输入端与所述位移检测件电连接，输出端与所述弹簧驱动件和所述转动驱动件电连接；所述延时触发器接收所述位移检测件的变形量，当变形量的持续时间大于预设时间值时，所述延时触发器向所述弹簧驱动件和所述转动驱动件发送驱动指令。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述转动部为滚轮，所述外套通过连接杆可转动地连接于所述滚轮的中心轴，所述转动驱动件的驱动端为与所述滚轮滚动面抵接配合的半圆形配合端。

5.根据权利要求4所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，还包括导向底座，所述导向底座包括沿塔筒筒体径向布置的导向槽，所述转动驱动件安装于所述导向槽的端部，所述滚轮设于所述导向槽内。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述弧形加固板的顶端设有导向限位组件，所述导向限位组件包括导向轮、l形安装块和限位导向绳，所述限位导向绳与所述l形安装块升降连接，各所述限位导向绳的伸缩量相同；所述l形安装块通过紧固件限位安装于所述弧形加固板的顶端，所述导向轮安装于所述l形安装块的内侧、并滚动设于所述塔筒筒体的表面。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述弹簧驱动件的驱动部包括至少两个沿所述伸缩内套外周布置的驱动杆，各所述驱动杆通过同一连接板与所述减振弹簧的底端驱动连接；所述弹簧驱动件的控制电机设于所述外套内。

8.根据权利要求7所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述外套与所述伸缩内套之间设有防止两者脱出的限位挡边，所述驱动杆设于所述伸缩内套的所述限位挡边位置。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述弧形加固板的连接端设有向外凸起的连接安装台，相邻所述弧形加固板的连接安装台相互对接、并通过紧固件相互固定。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的风电塔筒加固装置，其特征在于，所述支撑臂为三角形支撑臂，所述三角形支撑臂的一边贴合、固定连接于所述弧形加固板的外表面，所述伸缩内套固定连接于所述三角形支撑臂的另两边形成的夹角处。

技术总结本发明提供一种风电塔筒加固装置，其包括筒身加固段，筒身加固段包括弧形加固板、支撑臂和弹性阻尼器，相邻弧形加固板相互连接抱紧塔筒筒体；弹性阻尼器包括外套、伸缩内套、减振弹簧、弹簧驱动件和角度调节部件，伸缩内套与支撑臂连接并套设于外套内；减振弹簧设于伸缩内套内；弹簧驱动件的驱动部位于外套与所述伸缩内套之间、与减振弹簧的底端驱动连接；角度调节部件包括转动部和转动驱动件，外套铰接于转动部，转动驱动件抵接于转动部的表面，转动部在转动驱动件的驱动下沿塔筒筒体的径向移动。本发明具有保证塔筒筒体可靠有效支撑和减振，且运行安全等优点。技术研发人员：许福,虞金婧,邓静,胡昕尧,陈俊,杨才千受保护的技术使用者：湘潭大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23