塔筒和风力发电机组的制作方法

1.本公开属于风力发电技术领域，尤其涉及一种塔筒和风力发电机组。


背景技术：

2.随着节能环保理念深入人心，促使风力发电技术的发展突飞猛进，因此风力发电机组的制造成本受到了业界的关注。
3.已有的风力发电机组的塔筒内腔中设置有多个零部件和用于支撑零部件的支撑平台，由于零部件的数量繁多，通常需要在塔筒内腔中设置多个支撑平台，支撑平台的成本较高，除此将零部件吊装在支撑平台难度较大，导致风力发电机组的组装效率较低，进而导致风力发电机组的组装成本居高不下。


技术实现要素：

4.本公开的主要目的在于提供一种塔筒，以降低风力发电机组的制造成本。
5.针对上述目的，本公开提供如下技术方案：
6.本公开的一个方面，提供一种塔筒，所述塔筒包括塔筒本体和箱体式爬梯，所述塔筒本体的底部侧壁上设置有塔筒门；所述箱体式爬梯为中空，所述箱体式爬梯设置在所述塔筒门的下方，所述箱体式爬梯的第一侧壁贴合在所述塔筒本体的外周面上，所述箱体式爬梯的第二侧壁上设置有从所述箱体式爬梯的底部朝向所述箱体式爬梯的顶部延伸的台阶。
7.本公开一示例性实施例，所述第一侧壁和所述第二侧壁面对设置，所述箱体式爬梯还包括连接在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的第三侧壁和第四侧壁，所述第三侧壁和所述第四侧壁中的至少一个上设置有爬梯门。
8.具体地，所述第一侧壁上设置有第一连通孔，所述塔筒本体的侧壁上设置有与所述第一连通孔连通的第二连通孔，所述第一连通孔与所述第二连通孔至少部分重叠。
9.进一步地，所述第一连通孔包括至少一个走线孔和至少一个通风孔。
10.本公开另一示例性实施例，所述第一侧壁为弧形面，以与所述塔筒本体的外轮廓随形，并且所述第一侧壁和所述塔筒本体之间密封设置。
11.具体地，所述箱体式爬梯内固定设置有至少一个电气柜。
12.进一步地，所述电气柜为环网柜、变流控制柜、环境控制柜、消防系统控制柜以及冷却柜中的至少一个。
13.可选地，所述塔筒还包括变压器、变流器以及支撑平台，所述支撑平台固定在所述塔筒本体的内腔中，所述变流器固定在所述支撑平台的上方，所述变压器位于所述支撑平台的下方。
14.本公开另一示例性实施例，所述第一侧壁的圆心角小于180
°
，所述箱体式爬梯为至少两个，且间隔布置于所述塔筒本体的周向上，一个所述箱体式爬梯的第三侧壁和与其相邻的另一个所述箱体式爬梯的第四侧壁之间的缝隙尺寸大于所述爬梯门的宽度；或者，
所述第一侧壁的圆心角的角度大于或等于180
°
且小于360
°
，所述箱体式爬梯为1个，所述第三侧壁和第四侧壁之间的周向距离大于所述爬梯门的宽度。
15.本公开另一方面，提供一种风力发电机组，包括如上所述的塔筒。
16.本公开提供的塔筒和风力发电机组至少具有如下有益效果：塔筒包括箱体式爬梯，且箱体式爬梯设置在塔筒门的下方，箱体式爬梯的第二侧壁上设置有朝向箱体式爬梯的顶部延伸的台阶，该台阶可以延伸至塔筒门的位置处，操作人员可以通过该台阶来到箱体式爬梯的顶部，进而进入到塔筒门内，以进入到塔筒本体的内腔中。
附图说明
17.通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：
18.图1为本公开一示例性实施例提供的塔筒的结构图。
19.图2为图1中的塔筒的纵向剖视图。
20.图3为图2中的塔筒的主视图。
21.图4为图2中的塔筒本体的结构图。
22.图5为图2中的箱体式爬梯的结构图。
23.附图标记说明：
24.10、塔筒本体；
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20、箱体式爬梯；
25.101、塔筒门；
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102、第二连通孔；
26.103、支撑平台；
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104、变压器；
27.105、变流器；
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201、台阶；
28.202、爬梯门；
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203、第一连通孔；
29.204、冷却柜；
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205、环网柜。
具体实施方式
30.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，不应被理解为本公开的实施形态限于在此阐述的实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
31.本公开一个方面提供一种风力发电机组，该风力发电机组可以包括塔筒基础、固定于该塔筒基础的顶部的塔筒以及固定在塔筒顶部的机舱等。
32.参照图1至图5，本公开的一示例性实施例提供一种塔筒，该塔筒可以包括塔筒本体10和箱体式爬梯20，塔筒本体10的底部的侧壁上设置有塔筒门101，箱体式爬梯20为中空，箱体式爬梯20设置在塔筒门101的下方，且箱体式爬梯20的顶部可以靠近塔筒门101设置。箱体式爬梯20可以包括第一侧壁和第二侧壁，其中，箱体式爬梯20的第一侧壁贴合在塔筒本体10的外周面上，箱体式爬梯20的第二侧壁上设置有从箱体式爬梯20的底部朝向箱体式爬梯20的顶部延伸的台阶201。
33.本公开提供的塔筒包括塔筒本体10和箱体式爬梯20，由于该箱体式爬梯20的第一侧壁可以与塔筒本体10贴合，使得箱体式爬梯20可以紧邻塔筒本体10设置。进一步地，又由于箱体式爬梯20设置在塔筒门101的下方，且箱体式爬梯20的第二侧壁上设置有朝向箱体
式爬梯20的顶部延伸的台阶201，该台阶201可以延伸至塔筒门101的位置处，操作人员可以通过该台阶201来到箱体式爬梯20的顶部，进而进入到塔筒门101内，以进入到塔筒本体10的内腔中。
34.作为示例，本公开提供的箱体式爬梯20可以为六面体结构，其中，该六面体结构可以包括大致相互平行且彼此间隔设置的顶壁和底壁，第一侧壁和第二侧壁可以为连接在顶壁和底壁之间的周向侧壁。本实施例中，第一侧壁和第二侧壁可以面对设置，但不以此为限，第二侧壁也可以与第一侧壁相邻设置(未示出)。更为具体地，第一侧壁可以为弧形面，该弧形面可以具有中心轴线，该中心轴线可以大致垂直于顶壁。
35.箱体式爬梯20还可以包括连接在第一侧壁和第二侧壁之间的第三侧壁和第四侧壁，第三侧壁和第四侧壁中的至少一个上设置有爬梯门202，操作人员可以经过该爬梯门202进入到箱体式爬梯20的内部空间中，以能够控制箱体式爬梯20内的电气柜的启停，或者对箱体式爬梯20内的电气柜进行检修。本实施例中，第一侧壁与第二侧壁相对设置，且第三侧壁与第四侧壁彼此相对且大致平行设置，爬梯门202可以为一个，且设置在第三侧壁上，但不以此为限，第三侧壁和第四侧壁之间的夹角可以根据第一侧壁的圆心角的角度确定。可选地，该第一侧壁的圆心角的角度可以小于360
°
。
36.在第一侧壁的圆心角的角度小于180
°
的情况下，该塔筒可以包括至少两个箱体式爬梯20，以彼此间隔地布置在塔筒本体10的外圆周上，例如但不限于，至少两个箱体式爬梯20可以等角间隔布置。可选地，相邻的两个箱体式爬梯20中，其中一个箱体式爬梯20的第三侧壁与另一个箱体式爬梯20的第四侧壁之间的周向距离可以大于爬梯门202的宽度，以使爬梯门202能够打开，且操作人员可以经过该爬梯门202进入到箱体式爬梯20的内部空间。可选地，第一侧壁的圆心角的角度可以为30
°
、60
°
、90
°
、120
°
、150
°
等。
37.在第一侧壁的圆心角的角度介于180
°
～360
°
之间时，箱体式爬梯20可以为一个。此种情况下，第三侧壁和第四侧壁之间的可以大于爬梯门202的宽度，以使爬梯门202能够打开，且操作人员可以经过该爬梯门202进入到箱体式爬梯20的内部空间。可选地，第一侧壁的圆心角的角度可以为210
°
、240
°
、270
°
、300
°
、330
°
等。
38.具体地，由于在塔筒本体10的底部设置塔筒门101将会在一定程度上削弱塔筒本体10底部的结构强度，一方面，通过将塔筒门101设置于远离塔筒本体10的底端可以一定程度上提高塔筒门101下部的塔筒本体10的结构强度；另一方面，通过在塔筒本体10的外周设置箱体式爬梯20也可以在一定程度上提高塔筒本体10的结构强度。
39.为了减少塔筒本体10的内腔内的零部件的数量，以减少塔筒本体10的内腔内的支撑平台的数量，本公开中，箱体式爬梯20内可以设置至少一个电气柜，该至少一个电气柜可以固定设置在箱体式爬梯20的底壁、顶壁以及任一个侧壁上，也可以固定设置在箱体式爬梯20内额外设置的支撑平台上，但不以此为限。本实施例以电气柜固定在箱体式爬梯20的底壁上为例进行说明。
40.通过在塔筒本体10外部设置箱体式爬梯20，可以增大塔筒的容纳空间，该容纳空间可以用于设置电气柜等零部件，以减少塔筒本体10内设置的零部件的数量，也就可以减少塔筒本体10的内腔内布置支撑平台103的数量，从而降低塔筒的制造成本。为了防止外部雨水、灰尘等杂物进入到箱体式爬梯20的容纳空间内，该箱体式爬梯20可以为密封的壳体结构。
41.可选地，电气柜可以为环网柜205、变流控制柜、环境控制柜、消防系统控制柜以及冷却柜204中的至少一个。本实施例中，以箱体式爬梯20的底壁上固定有环网柜205和冷却柜204，且冷却柜204位于环网柜205的径向内侧为例进行说明，但不以此为限。由于环网柜205可以用于操作风力发电机组断开和链接电网，且在检修时也需要操作环网柜205，将环网柜205设置在箱体式爬梯20降低了运维成本。进一步地，该冷却柜204可以为变压器冷却柜。
42.本实施例中，电气柜可以与箱体式爬梯20预组装形成模块，在运输或者吊装过程中以该模块为搬运单元，减少了搬运的次数，从而降低了风力发电机组的制造成本，提高了风力发电机组现场组装的效率。
43.进一步地，箱体式爬梯20可以通过焊接或者紧固件连接的方式固定在塔筒本体10的外周壁上，例如但不限于，第一侧壁的形状可与塔筒本体10的外轮廓形状相同，以能够使第一侧壁可以紧密贴合在塔筒本体10的外周壁上，并且第一侧壁和塔筒本体10之间密封设置，以防止外部雨水、灰尘等杂物通过第一侧壁和塔筒本体10的连接处进入到箱体式爬梯20的容纳空间内，或者进入到塔筒本体10的内腔中，避免了零部件因腐蚀而造成的损坏，提高了塔筒的使用寿命，降低了塔筒的运维成本。可选地，第一侧壁和塔筒本体10之间通过橡胶条或密封胶密封，但不以此为限。
44.为了能够将塔筒本体10的内腔和箱体式爬梯20的容纳空间的容纳空间连通，使塔筒内的零部件处于相同的工作环境，第一侧壁上可以设置有第一连通孔203，塔筒本体10的侧壁上可以设置有与第一连通孔203连通的第二连通孔102，第一连通孔203与第二连通孔102至少部分重叠。本实施例中，以第一连通孔203和第二连通孔102的形状相同、大小相等，且彼此连通为例进行说明。
45.本公开中的第一连通孔203包括至少一个走线孔和至少一个通风孔。
46.具体地，第一连通孔203可以用作通风孔，使箱体式爬梯20的容纳空间的热量可以通过该第一连通孔203流入到塔筒本体10的内腔中，并经塔筒本体10内的通风系统散到外界大气中，从而避免箱体式爬梯20内的电气柜温度过高。
47.第一连通孔203还可以用作走线孔。具体地，变压器104和电气柜可以通过导电线连接，该导电线可以设置在该走线孔内。
48.进一步地，塔筒还可以包括变压器104、变流器105以及支撑平台103，支撑平台103可以固定在塔筒本体10的内腔中，变流器105固定在支撑平台103的上方，变压器104位于支撑平台103的下方。
49.本实施例中，变压器104可以固定设置在塔筒基础的顶表面位置处，例如在塔筒基础的顶端可以设置支撑平台103(图未示出)，变压器104可以固定在该支撑平台103上。变压器104和变压器冷却柜可以位于同一平面内，从而使得两者之间的管路和电缆连接变得简单，管路和电缆可以设置在位于下方的第一连通孔203中，在一定程度上降低了风力发电机组的运维成本。
50.作为示例，本公开包括两个第一连通孔203，且沿箱体式爬梯20的纵向上下间隔布置，位于下方的第一连通孔203用作走线孔，位于上方的第一连通孔203用作通风孔，但不以此为限。
51.第一连通孔203的尺寸和数量可以根据箱体式爬梯20内的电气柜的散热量来选
择，第一连通孔203的设置会在一定程度上削弱塔筒本体10的底部的结构强度，且随之第一连通孔203的尺寸的增大，该结构强度被削弱的程度越大，因此可以通过设置多个小尺寸的第一连通孔203来增加箱体式爬梯20的内部空间和塔筒本体10的内腔的通风面积。可选地，第一连通孔203的形状可以为圆形，方形，椭圆形等，本实施例中，以第一连通孔203为圆形为例进行说明。
52.本公开提供的箱体式爬梯20可具有与塔筒本体10的内腔连通的容纳空间，增加了原有塔筒本体10的容纳空间，即箱体式爬梯20的容纳空间可以作为塔筒本体10的内腔的延伸，风力发电机组的部分零部件可以固定在该箱体式爬梯20内，以减少塔筒本体10内的零部件的数量，也就能够减少塔筒本体10内的支撑平台103的数量，在一定程度上降低了风力发电机组的制造成本。
53.进一步地，部分零部件设置在箱体式爬梯20内，该部分零部件可以固定在箱体式爬梯20的底壁上，降低了吊装成本，进而降低了风力发电机组的组装成本和运维成本。
54.另外，箱体式爬梯20密封设置，防止外界灰尘、雨水进入，能够避免箱体式爬梯20内的零部件受潮而出现的腐蚀等情况，进而提高了风力发电机组的使用寿命。
55.除此，箱体式爬梯20的容纳空间与塔筒本体10的内腔连通，可以使环控控制系统得以共享，进一步降低了风力发电机组的运维成本。
56.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
57.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
58.在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
59.本公开所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。