风电混塔及其预应力钢绞线转向支座和施工方法与流程

本发明属于风力发电，具体的为一种风电混塔及其预应力钢绞线转向支座和施工方法。

背景技术：

1、随着技术发展，风机的建设规模和数量也逐年增多，大功率、长叶片、高塔筒的大型化风电机组推新换代明显加速，更大的风机需要更高的高度来支撑。作为风电机组的关键部件，塔筒肩负提升风机高度、保障机组安全的重要使命。目前，主流的高塔筒方案有全钢柔塔技术和与混塔技术，随着塔架高度的不断增加，混塔相比柔性钢塔，具有整体结构刚度更大、阻尼系数更大的优点，能够保证机组在安装以及全寿命运行周期内机组振幅更小，能够保障叶轮系统迎风角度稳定、发电量更稳定并大大降低运维成本等，混塔成为提升风机高度与保障机组可靠性运行的必然选择。

2、在混塔结构中，预应力体系是关系结构安全的重要组成部分。目前，混塔的预应力体系多数采用体外预应力。在预应力系统中，预应力钢绞线并不都是垂直于地面的，而是沿着塔架结构的体型的改变而改变。钢绞线主要承受拉力作用，因此，钢绞线必然处于拉直状态，无法自然形成曲线。当混塔在不同位置的锥度发生变化时，在混塔锥度变化位置处，可能会导致钢绞线与塔壁之间形成面接触，增加预应力损失和钢绞线磨损，同时增加塔体自身受力。

3、因此，需要在混塔锥度变化位置处安装钢绞线转向装置，以保证预应力体系的安全可靠性。然而，现有的钢绞线转向装置一般采用一个转向轮约束钢绞线转向，存在以下不足：(1)由于安装施工工艺限制，钢绞线转向装置的安装位置往往偏离混塔锥度变化位置14，虽然钢绞线13能够通过一个转向轮15进行约束转向，但无法分别独立调节两侧钢绞线13的角度，可能导致钢绞线13与混塔锥度变化位置14仍存在接触的可能，进而导致钢绞线损耗，如图1所示；(2)钢绞线13在一个转向轮15处进行约束转向，导致钢绞线13在该转向轮15处的转向角度较大，进而导致钢绞线13存在较大的预应力损失。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电混塔及其预应力钢绞线转向支座和施工方法，不仅能够独立调节两侧钢绞线的位置，而且能够减小钢绞线的转向角度，从而能够减小钢绞线损耗和预应力损失。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明首先提出了一种预应力钢绞线转向支座，包括支座组件和转向组件；

4、所述支座组件包括底板，所述底板上安装有两块耳板，两块所述耳板之间相对设置且相互平行；

5、所述转向组件包括至少三个转向单元，位于两端的两个所述转向单元用于分别独立调节两侧钢绞线的位置，位于中间的所述转向单元用于调节钢绞线在每个所述转向单元位置处的转向角度；

6、所述转向单元包括用于约束钢绞线转向的转向辊，所述转向辊的两端分别设有辊座；所述转向辊的两端分别与两块所述耳板之间滑动配合，所述支座组件上设有用于分别独立调节每根所述转向辊位置的位置调节机构。

7、进一步，所述耳板上与所述转向辊对应设有直线轨道，与同一根所述转向辊两端滑动配合的两条所述直线轨道之间相互平行；

8、所述直线轨道为设置在所述耳板上的直线滑孔，所述转向辊的两端或位于所述转向辊两端的所述辊座与对应的所述直线滑孔之间滑动配合；或，所述直线轨道为安装在所述耳板上的直线滑轨，位于所述转向辊两端的所述辊座与对应的所述直线滑轨之间滑动配合。

9、进一步，所述位置调节机构包括用于分别调节所述转向辊两端位置的两个位置调节单元；所述位置调节单元包括固定安装在对应的所述耳板上的顶块和与所述顶块螺纹配合的顶丝，所述顶丝与对应的所述辊座配合以调节所述辊座的位置。

10、进一步，所述转向辊上设有用于防止因钢绞线应力导致偏移的约束套筒；所述约束套筒包括中心筒，所述中心筒的两端分别设有用于与钢绞线限位配合的约束套。

11、进一步，所述约束套与所述中心筒之间一体设置；或，所述中心筒的两端分别设有螺纹段，两段所述螺纹段之间设为与钢绞线配合的光滑段，两个所述约束套分别与两段的所述螺纹段螺纹配合，所述螺纹段上设有防松螺母。

12、进一步，所述转向辊与所述辊座之间转动配合，所述中心筒与所述转向辊之间设为一体；或，所述中心筒与所述转向辊之间同步转动；

13、进一步，所述转向辊与所述辊座之间固定连接，所述中心筒与所述转向辊之间转动配合。

14、进一步，两块所述耳板之间间隔设有第一加强肋板，所述第一加强肋板与所述底板之间设有第二加强肋板，所述第一加强肋板和第二加强肋板均与所述底板垂直。

15、本发明还提出了一种风电混塔，包括塔筒，所述塔筒内间隔设有钢绞线，且所述塔筒的锥度变化位置处的其中一侧安装有如上所述的预应力钢绞线转向支座，所述预应力钢绞线转向支座与所述钢绞线一一对应设置；所述预应力钢绞线转向支座中，位于两端的两个转向单元分别用于分别独立调节两侧所述钢绞线的位置以防止两侧的所述钢绞线与对应的塔壁接触。

16、本发明还提出了一种风电混塔预应力钢绞线转向支座施工方法，包括如下步骤：

17、步骤一：在塔筒的锥度变化位置处的其中一侧预埋安装套筒，在所述安装套筒上与钢绞线一一对应安装如上所述的预应力钢绞线转向支座；

18、步骤二：分别独立调节位于两端的两根所述转向辊的位置，以分别独立调节两侧钢绞线与塔壁之间的距离至设定范围；

19、步骤三：调节位于中间的所述转向辊的位置，减小钢绞线在每根所述转向辊位置处的转向幅度，并使钢绞线与位于两端的两根所述转向辊之间保持接触配合。

20、本发明的有益效果在于：

21、本发明的预应力钢绞线转向支座，通过将转向组件设为至少三个转向单元，并可通过位置调节机构分别独立调节每根转向辊相对于两块耳板的位置，如此，通过分别独立调节位于两端的两个转向单元的转向辊位置，进而分别独立调节两侧钢绞线的位置，使两侧钢绞线与塔壁之间的距离位于设定范围，避免钢绞线与塔壁及塔筒锥度变化位置之间产生接触的可能性，减小钢绞线损耗；通过独立调节中间转向单元的转向辊位置，可以调节钢绞线在每根转向辊位置处的转向角度，避免钢绞线在转向辊处的转向角度过大导致较大的预应力损失；综上，本发明的预应力钢绞线转向支座，不仅能够独立调节两侧钢绞线的位置，而且能够减小钢绞线的转向角度，从而能够减小钢绞线损耗和预应力损失。

技术特征：

1.一种预应力钢绞线转向支座，其特征在于：包括支座组件和转向组件；

2.根据权利要求1所述的预应力钢绞线转向支座，其特征在于：所述耳板上与所述转向辊对应设有直线轨道，与同一根所述转向辊两端滑动配合的两条所述直线轨道之间相互平行；

3.根据权利要求2所述的预应力钢绞线转向支座，其特征在于：所述位置调节机构包括用于分别调节所述转向辊两端位置的两个位置调节单元；所述位置调节单元包括固定安装在对应的所述耳板上的顶块和与所述顶块螺纹配合的顶丝，所述顶丝与对应的所述辊座配合以调节所述辊座的位置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的预应力钢绞线转向支座，其特征在于：所述转向辊上设有用于防止因钢绞线应力导致偏移的约束套筒；所述约束套筒包括中心筒，所述中心筒的两端分别设有用于与钢绞线限位配合的约束套。

5.根据权利要求4所述的预应力钢绞线转向支座，其特征在于：所述约束套与所述中心筒之间一体设置；或，所述中心筒的两端分别设有螺纹段，两段所述螺纹段之间设为与钢绞线配合的光滑段，两个所述约束套分别与两段的所述螺纹段螺纹配合，所述螺纹段上设有防松螺母。

6.根据权利要求4所述的预应力钢绞线转向支座，其特征在于：所述转向辊与所述辊座之间转动配合，所述中心筒与所述转向辊之间设为一体；或，所述中心筒与所述转向辊之间同步转动。

7.根据权利要求4所述的预应力钢绞线转向支座，其特征在于：所述转向辊与所述辊座之间固定连接，所述中心筒与所述转向辊之间转动配合。

8.根据权利要求1所述的预应力钢绞线转向支座，其特征在于：两块所述耳板之间间隔设有第一加强肋板，所述第一加强肋板与所述底板之间设有第二加强肋板，所述第一加强肋板和第二加强肋板均与所述底板垂直。

9.一种风电混塔，其特征在于：包括塔筒，所述塔筒内间隔设有钢绞线，且所述塔筒的锥度变化位置处的其中一侧安装有如权利要求1-8任一项所述的预应力钢绞线转向支座，所述预应力钢绞线转向支座与所述钢绞线一一对应设置；所述预应力钢绞线转向支座中，位于两端的两个转向单元分别用于分别独立调节两侧所述钢绞线的位置以防止两侧的所述钢绞线与对应的塔壁接触。

10.一种风电混塔预应力钢绞线转向支座施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种预应力钢绞线转向支座，包括支座组件和转向组件；支座组件包括底板，底板上安装有两块耳板，两块耳板之间相对设置且相互平行；转向组件包括至少三个转向单元，位于两端的两个转向单元用于分别独立调节两侧钢绞线的位置，位于中间的转向单元用于调节钢绞线在每个转向单元位置处的转向角度；转向单元包括用于约束钢绞线转向的转向辊，转向辊的两端分别设有辊座；转向辊的两端分别与两块耳板之间滑动配合，支座组件上设有用于分别独立调节每根转向辊位置的位置调节机构。本发明还公开了一种风电混塔及其预应力钢绞线转向支座施工方法。本发明的风电混塔及其预应力钢绞线转向支座和施工方法，不仅能够独立调节两侧钢绞线的位置，而且能够减小钢绞线的转向角度，从而能够减小钢绞线损耗和预应力损失。技术研发人员：赵秩伟,孙姝婧,赵宏生,程冕洲,刘迪,牛坤受保护的技术使用者：江苏瑞科同创新能源工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6