本实用新型属于风能发电技术领域,涉及一种陆上风自响应风机基础。
背景技术:
随着全球煤炭、石油、天然气等传统能源的日趋枯竭,能源供应安全和环境保护的压力,迫使人们开始关注可再生能源,作为清洁、可再生的风能开发利用受到高度关注。风力发电是目前世界新能源市场应用最广、技术最成熟的主流新能源发电形式之一。基础是风力发电机组的固定端,与塔筒一起将风机竖立在60m~100m的高空,是保证风机正常发电的重要组成部分。如果风机基础出现问题,会造成整个风机不能正常运用,将造成巨大的经济损失。
目前,传统的风机基础有重力式扩展基础、桩基础、岩石锚杆基础、梁板式基础及沉桶式无张力基础等。这些基础在正常情况下保证风机的稳定,但如果遇到大风及一些特殊情况可能造成基础破坏,造成风机的破坏,从而造成重大的经济损失。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种陆上风自响应风机基础,该基础可以根据自主发电实现基础的自我调节,从而适应不同的环境,结构简单,操作方便,实用性强。
本实用新型提供一种陆上风自响应风机基础,包括:底部支撑架、支撑中心柱、多根斜梁以及多根直梁;所述底部支撑架由多根支撑边柱和多根连接横梁组成,多根支撑边柱均匀分布在以支撑中心柱为圆心的同心圆上,相邻的支撑边柱的上端和下端分别通过连接横梁连接;支撑中心柱设置于底部支撑架的正上方,每根支撑边柱通过三根相互平行的斜梁与支撑中心柱固定连接,三根斜梁分别连接支撑边柱和支撑中心柱的上端、中点和下端;对应两相邻支撑边柱且位于同一平面上的两根斜梁通过直梁连接;所述支撑中心柱包括底部封闭的内筒和外筒,内筒中心填充有气囊型磁流变弹性体,气囊型磁流变弹性体外部绕设线圈,内筒和外筒间填充混凝土。
在本实用新型的陆上风自响应风机基础中,所述线圈通过导线与风机的发电机连接。
在本实用新型的陆上风自响应风机基础中,所述线圈外包裹有保护橡胶,保护橡胶通过胶水固定粘贴在内筒的内壁上,所述内筒和外筒的底部通过钢板焊接封闭。
在本实用新型的陆上风自响应风机基础中,所述的胶水为jl-499耐150度高温瞬间胶水或jl-480黑色橡胶瞬间胶水。
在本实用新型的陆上风自响应风机基础中,所述的支撑边柱、连接横梁、直梁、斜梁均为空心钢柱,且内部填充混凝土,斜梁与支撑中心柱的外筒相连通,支撑边柱、连接横梁、直梁和斜梁在连接点处相互连通。
在本实用新型的陆上风自响应风机基础中,所述直梁两端分别连接在相邻的斜梁的中点处。
本实用新型的一种陆上风自响应风机基础,至少具有以下有益效果:
(1)本实用新型的风机基础通过直梁和斜梁进行连接,相比于其他结构可以减少混凝土的用量,节约材料,且稳定性比较好。
(2)本实用新型的风机基础利用风机自身发的电能向线圈供电,以对气囊型磁流变弹性体施加磁场,可以实现风机基础的自我调节,且风力越大,风机基础的稳定性越好;
(3)本实用新型的风机基础通过风机发电,不用外部电源供电,节约资源;
(4)本实用新型的风机基础由于混凝土中掺有气囊型磁流变液弹性体,使此基础可具备吸声降噪功能,且能减小风机转动产生的振动。
附图说明
图1为本实用新型风机基础的立体图;
图2为本实用新型风机基础的剖面图;
图3为本实用新型风机基础的俯视图;
图4为本实用新型风机基础的底部支撑架的结构图。
具体实施方式
如图所示,本实用新型的一种陆上风自响应风机基础,包括:底部支撑架、支撑中心柱1、多根斜梁3以及多根直梁4。所述底部支撑架由多根支撑边柱21和多根连接横梁22组成,多根支撑边柱21均匀分布在以支撑中心柱1为圆心的同心圆上,相邻的支撑边柱21的上端和下端分别通过连接横梁22连接;支撑中心柱1设置于底部支撑架的正上方,每根支撑边柱21通过三根相互平行的斜梁3与支撑中心柱1固定连接,三根斜梁3分别连接支撑边柱21和支撑中心柱1的上端、中点和下端;对应两相邻支撑边柱21且位于同一平面上的两根斜梁3通过直梁4连接;所述支撑中心柱1包括底部封闭的内筒5和外筒6,内筒5中心填充有气囊型磁流变弹性体7,气囊型磁流变弹性体7外部绕设线圈8,内筒5和外筒6间设有填充物9,具体实施时填充物9为混凝土。
具体实施时,直梁4两端分别连接在相邻的斜梁3的中点处。线圈8外包裹有保护橡胶,保护橡胶通过胶水固定粘贴在内筒5的内壁上;所述的胶水为jl-499耐150度高温瞬间胶水或jl-480黑色橡胶瞬间胶水。所述内筒5和外筒6的底部通过钢板焊接封闭。所述的支撑边柱21、连接横梁22、直梁4、斜梁3均为空心钢柱,且内部填充混凝土,斜梁3与支撑中心柱1的外筒6相连通,支撑边柱21、连接横梁22、直梁4和斜梁3在连接点处相互连通。所述线圈8通过导线10与风机的发电机连接。
具有实施时,所述气囊型磁流变弹性体7各组分按照重量比包括:橡胶基体100~150份、磁性颗粒600~700份、硫化剂16~25份、硫化促进剂4~5份、填充物料130~220份,其中填充物料包括增塑剂20~30份、分散剂30~50份、增容剂50~60份、补强剂10~20份、物理硅胶成孔剂10~30份、防水剂10~30份,所述补强剂为气相法白炭黑。
所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉,两者比例为25:1,选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率,减小涡流损耗。所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺,其中对于硅橡胶基体选用硒;硫化促进剂为碱金属氧化物。所述增塑剂为二甲基硅油,分散剂为甲基戊醇或聚氨酯,增容剂为羧化碳纳米管或马来酸酐,所述物理硅胶成孔剂为yq-100y、yq-505y或es100w;防水剂为脂肪酸金属盐。
风机基础的工作原理:通过风机发电,向风机基础中的线圈8供电,对气囊型磁流变弹性体7施加磁场,从而改变整个风机基础的刚度和阻尼。风力越大,产生的电流越大,从而产生的磁通量越大,风机基础刚度越大,风机更加稳定。采用此风机基础可以抵抗强风等恶劣环境,适应性强。
本实用新型的一种陆上风自响应风机基础采用如下方法施工:
步骤1:按如下组分配比称重:橡胶基体100~150份、磁性颗粒600~700份、硫化剂16~25份、硫化促进剂4~5份、填充物料130~220份,其中填充物料包括增塑剂20~30份、分散剂30~50份、增容剂50~60份、补强剂10~20份、物理硅胶成孔剂10~30份、防水剂10~30份;
步骤2:将橡胶基体、磁性颗粒以及所有填充物料放入炼胶机中,均匀搅拌20分钟,再置于80℃下真空桶中脱泡,脱泡后再注入模具内;
步骤3:把硫化剂和硫化促进剂倒入模具内在150℃下硫化20分钟,与此同时施加磁场制备各向异性的气囊型磁流变弹性体,将预制好的气囊型磁流变弹性体运至施工现场;
步骤4:在宽敞的空地将支撑中心柱、底部支撑架、直梁、斜梁的空心钢柱进行拼接,在连接位置进行焊接固定,并且在支撑中心柱内筒的边缘处布置好线圈和导线,形成钢构架运至施工现场;
步骤5:将预制好的钢构架埋设好,将预制好的气囊型磁流变弹性体放置在支撑中心柱的内筒中,然后从外筒开始浇筑混凝土,使混凝土通过支撑中心柱的外筒流至直梁、斜梁以及底部支撑架,直至满溢;
步骤6:最后进行混凝土的养护,直至达到要求的强度后,将导线与风机上的发电机进行连接,完成施工。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型的思想,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种陆上风自响应风机基础,其特征在于,包括:底部支撑架、支撑中心柱、多根斜梁以及多根直梁;所述底部支撑架由多根支撑边柱和多根连接横梁组成,多根支撑边柱均匀分布在以支撑中心柱为圆心的同心圆上,相邻的支撑边柱的上端和下端分别通过连接横梁连接;支撑中心柱设置于底部支撑架的正上方,每根支撑边柱通过三根相互平行的斜梁与支撑中心柱固定连接,三根斜梁分别连接支撑边柱和支撑中心柱的上端、中点和下端;对应两相邻支撑边柱且位于同一平面上的两根斜梁通过直梁连接;所述支撑中心柱包括底部封闭的内筒和外筒,内筒中心填充有气囊型磁流变弹性体,气囊型磁流变弹性体外部绕设线圈,内筒和外筒间填充混凝土。
2.如权利要求1所述的陆上风自响应风机基础,其特征在于,所述线圈通过导线与风机的发电机连接。
3.如权利要求1所述的陆上风自响应风机基础,其特征在于,所述线圈外包裹有保护橡胶,保护橡胶通过胶水固定粘贴在内筒的内壁上,所述内筒和外筒的底部通过钢板焊接封闭。
4.如权利要求3所述的陆上风自响应风机基础,其特征在于,所述的胶水为jl-499耐150度高温瞬间胶水或jl-480黑色橡胶瞬间胶水。
5.如权利要求1所述的陆上风自响应风机基础,其特征在于,所述的支撑边柱、连接横梁、直梁、斜梁均为空心钢柱,且内部填充混凝土,斜梁与支撑中心柱的外筒相连通,支撑边柱、连接横梁、直梁和斜梁在连接点处相互连通。
6.如权利要求1所述的陆上风自响应风机基础,其特征在于,所述直梁两端分别连接在相邻的斜梁的中点处。
技术总结