本發(fā)明涉及氣象觀測設備技術領域，具體涉及一種延伸式的測風塔及其安裝方法。

背景技術：

目前，全球各個國家都十分關注可持續(xù)能源的研究和開發(fā)，風能作為可再生清潔能源中一種，有巨大的發(fā)展前景。

與陸上的風電場相比，海上風電場有更大的優(yōu)勢，例如其開發(fā)效率高、環(huán)境污染小、風能資源儲量大和不會占用耕地面積等等。為了研究海上風電場，一般都會在海面上布置測風塔，一般會采取以下兩種方式搬運測風塔到安裝地點，一種是在陸地上安裝好再運輸海上安裝位置，但是由于測風塔為細長形結構，高度高達一百米，吊裝、安裝和運輸十分麻煩，而且隨之產生的運輸成本很高。另一種是在路上拆解運輸，然后運輸?shù)胶Ｉ现付ǖ陌惭b位置并且現(xiàn)場組裝，組裝時一般會立起底部的塔架，然后再逐層加高，每一層塔架的安裝都需要分層吊裝然后組裝好，同時每一層都需要用側拉纜繩進行固定，然而采用該方式安裝時安裝效率很低，隨著每一層塔架的升高，安裝工人面臨的危險系數(shù)也不斷增加，而且每一層都需要用兩條纜繩進行固定，無形中增加空間立體安裝位置，隨之也會帶來一定的風阻，為測風塔帶來安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種安裝效率高、方便安裝工人進行安裝作業(yè)的延伸式的測風塔。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：一種延伸式的測風塔，包括至少三層塔身，分別為底層塔、中層塔和頂層塔；

所述底層塔和中層塔的為呈三棱臺的桁架結構，所述頂層塔為呈三棱錐的桁架結構；所述中層塔設置于所述底層塔中，所述頂層塔設置于所述中層塔當中；

還包括滑輪裝置和固定裝置；

所述滑輪裝置包括第一滑輪組、第二滑輪組和第三滑輪組和纜繩組；所述第一滑輪組設置于底層塔上近頂面處，所述第二滑輪組設置于所述中層塔上近底面處，所述第三滑輪組設置于所述中層塔上近頂面處；所述纜繩組先后繞過所述第一滑輪組、所述第二滑輪組和所述第三滑輪組后固定連接于所述頂層塔上；

所述固定裝置包括第一固定件和第二固定件；所述第一固定件和第二固定件均為中空三棱臺的鋼結構，所述中空三棱臺的內孔也呈三棱臺形；所述第一固定件設置于所述底層塔內，且其截面面積的最大端連接于所述底層塔的頂面；所述第二固定件設置于所述中層塔內，且其截面面積最大端連接于所述中層塔的頂面。

優(yōu)選的，所述第一滑輪組包括左一滑輪和右一滑輪；所述左一滑輪和所述右一滑輪設于所述底層塔上近頂面處并相對設置；

所述第二滑輪組包括左二滑輪和右二滑輪；所述左二滑輪和所述右二滑輪設于所述中層塔上近底面處并相對設置；

所述第三滑輪包括左三滑輪和右三滑輪；所述左三滑輪和所述右三滑輪設于所述中層塔上近頂面處并相對設置；

所述纜繩組包括第一纜繩和第二纜繩；所述第一纜繩先后繞過所述左一滑輪、所述左二滑輪和所述左三滑輪后固定連接于所述頂層塔上；所述第二纜繩先后繞過所述右一滑輪、所述右二滑輪和所述右三滑輪后固定連接于所述頂層塔上。

優(yōu)選的，所述左一滑輪下方的纜繩和所述右一滑輪下方的纜繩設置于所述底層塔的外側；

所述左二滑輪和所述左三滑輪之間的纜繩設置于所述中層塔內，所述右二滑輪和所述右三滑輪之間的纜繩設置于所述中層塔內；

優(yōu)選的，所述底層塔的高度范圍為30-40m，所述中層塔的高度范圍為20-35m，所述頂層塔高度范圍為10-25m；

所述底層塔的底面的邊長尺寸為8.5m。

使用上述所述的延伸式的測風塔的安裝方法，包括以下步驟：

步驟1：將所述底層塔焊接在測風塔安裝平臺上；

步驟2：用兩臺絞車分別鉸起所述第一纜繩和所述第二纜繩，直至所述頂層塔卡入所述第一固定件當中，所述中層塔卡入所述第二固定件當中；

步驟3：將所述第一纜繩和所述第二纜繩固定在所述測風塔安裝平臺上。

本發(fā)明的有益效果：1、在對測風塔安裝過程中，全程都不需要安裝工人爬到所述底層塔、所述中層塔和所述頂層塔上，安裝工人只需要在地平面上拉緊纜繩即可，其身處的環(huán)境相對平穩(wěn)安全很多，從而有效保障安裝工人的安全；

2、所述中層塔在安裝時是卡入到所述第一固定件的，所述頂層塔在安裝時是卡入到所述第二固定件當中的，方便了各層塔之間的連接固定，有利于提高安裝效率；

3、所述底層塔和所述中層塔呈三棱臺式的桁架，所述頂層塔呈三棱錐式的桁架，其結構比梁結構受力合理，而且桁架結構內力分布均勻，材料強度可以得到充分的體現(xiàn)，所以其能夠適應海面上的大風大浪環(huán)境，不容易被吹塌。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是延伸式的測風塔未安裝時的示意圖；

圖2是延伸式的測風塔安裝后的示意圖。

其中：底層塔1，中層塔2，頂層塔3，滑輪裝置4，固定裝置5，第一滑輪組41，第二滑輪組42，第三滑輪組43，纜繩組44，第一固定件51，第二固定件52，左一滑輪411，右一滑輪412，左二滑輪421，右二滑輪422，左三滑輪431，右三滑輪432，第一纜繩441，第二纜繩442。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。

一種延伸式的測風塔，包括至少三層塔身，分別為底層塔1、中層塔2和頂層塔3；

所述底層塔1和中層塔2的為呈三棱臺的桁架結構，所述頂層塔3為呈三棱錐的桁架結構；所述中層塔2設置于所述底層塔1中，所述頂層塔3設置于所述中層塔2當中；

還包括滑輪裝置4和固定裝置5；

所述滑輪裝置4包括第一滑輪組41、第二滑輪組42和第三滑輪組43和纜繩組44；所述第一滑輪組41設置于底層塔1上近頂面處，所述第二滑輪組42設置于所述中層塔2上近底面處，所述第三滑輪組43設置于所述中層塔2上近頂面處；所述纜繩組44先后繞過所述第一滑輪組41、所述第二滑輪組42和所述第三滑輪組43后固定連接于所述頂層塔3上；

所述固定裝置5包括第一固定件51和第二固定件52；所述第一固定件51和第二固定件52均為中空三棱臺的鋼結構，所述中空三棱臺的內孔也呈三棱臺形；所述第一固定件51設置于所述底層塔1內，且其截面面積的最大端連接于所述底層塔1的頂面；所述第二固定件52設置于所述中層塔2內，且其截面面積最大端連接于所述中層塔2的頂面。

測風塔安裝在海上平臺上，由于海上平臺一般處于遠離大陸的海面上，經常會有大風大浪的情況，安裝工人爬到測風塔上進行安裝作業(yè)時，面對的風力就更加大，令安裝作業(yè)難度加大，同時其置身的環(huán)境也更加危險，稍有危險便容易引發(fā)安全事故。在對所述延伸式的測風塔進行吊裝時，先逐步收緊所述纜繩組44，所述頂層塔3卡入所述第一固定件51當中，繼續(xù)收緊所述纜繩組44，所述中層塔2最后卡入所述第二固定件52當中，最后只需鎖緊所述纜繩即可實現(xiàn)對測風塔的安裝。因為在安裝過程中，全程都不需要安裝工人爬到所述底層塔1、所述中層塔2和所述頂層塔3上，安裝工人只需要在地平面上操作即可，其身處的環(huán)境相對平穩(wěn)安全很多，從而有效保障安裝工人的安全。而且，所述中層塔2在安裝時是卡入到所述第一固定件51的，所述頂層塔3在安裝時是卡入到所述第二固定件52當中的，它們均不需要用纜繩輔助固定到地面上，而恰恰使用纜繩輔助固定的方法是操作是相當繁瑣的，而采用卡接的方法操作過程則輕松很多，方便了各層塔之間的連接固定，有利于提高安裝效率。另外，海面上風力很大，用普通的伸縮套管制成的測風塔容易經受不住風力的考驗，出現(xiàn)被吹折吹彎的現(xiàn)象，而本設計中的所述底層塔1和所述中層塔2呈三棱臺式的桁架，所述頂層塔3呈三棱錐式的桁架，其結構比梁結構受力合理，而且桁架結構內力分布均勻，材料強度可以得到充分的體現(xiàn)，所以其能夠適應海面上的大風大浪環(huán)境，不容易被吹塌。

更進一步的，所述第一滑輪組41包括左一滑輪411和右一滑輪412；所述左一滑輪411和所述右一滑輪412設于所述底層塔1上近頂面處并相對設置；

所述第二滑輪組42包括左二滑輪421和右二滑輪422；所述左二滑輪421和所述右二滑輪422設于所述中層塔2上近底面處并相對設置；

所述第三滑輪包括左三滑輪431和右三滑輪432；所述左三滑輪431和所述右三滑輪432設于所述中層塔2上近頂面處并相對設置；

所述纜繩組44包括第一纜繩441和第二纜繩442；所述第一纜繩441先后繞過所述左一滑輪411、所述左二滑輪421和所述左三滑輪431后固定連接于所述頂層塔3上；所述第二纜繩442先后繞過所述右一滑輪412、所述右二滑輪422和所述右三滑輪432后固定連接于所述頂層塔3上。

上述的設置保證所述頂層塔3和所述中層塔2在安裝時動作平穩(wěn)，受力平均。同時，所述測風塔只設有兩條纜繩，和傳統(tǒng)的測風塔每層都有兩條的纜繩，若設置有三層的測風塔，便具有六條纜繩進行固定的方法相比，其有利于減少風阻，也有利于減少空間安裝體積。

更進一步的，所述左一滑輪411下方的纜繩和所述右一滑輪412下方的纜繩設置于所述底層塔1的外側；

所述左二滑輪421和所述左三滑輪431之間的纜繩設置于所述中層塔2內，所述右二滑輪422和所述右三滑輪432之間的纜繩設置于所述中層塔2內；

因為所述底層塔1是整座測風塔的根基，其是否穩(wěn)定牢固決定了整座測風塔是否穩(wěn)定牢固，而所述左一滑輪411下方的纜繩和所述右一滑輪412下方的纜繩設置于所述底層塔1的外側時，因為其與所述測風塔和地面形成三角形，而三角形恰恰具有很高的穩(wěn)定性，所以測風塔不容易發(fā)生扭曲和變形，所以有利于保障牢固。所述頂層塔3受到的風力最大，而所述左二滑輪421和所述左三滑輪431的纜繩設置于所述中層塔2內，所述右二滑輪422和所述右三滑輪432的纜繩設置于所述中層塔2內時，有利于防止它們受風力影響出現(xiàn)擺動，從而避免對所述頂層塔3的穩(wěn)定性造成影響。

更進一步的，所述底層塔1的高度范圍為30-40m，所述中層塔2的高度范圍為20-35m，所述頂層塔3高度范圍為10-25m；

所述底層塔1的底面的邊長尺寸為8.5m。

所述延伸式的測風塔由于其未安裝時，最大的結構為底層塔1，比起整座測風塔的體積少了不少，有利于吊裝和運輸。所述測風塔在運輸過程中塔身在40m以內，很大程度降低了運輸?shù)某杀竞碗y度。所述底層塔1的底面的邊長很長，可以令所述底層塔1的占地面積很大，使得所述底層塔1可以牢固固定在安裝平臺上，可以進一步有效保證所述測風塔的安全。

使用上述所述的延伸式的測風塔的安裝方法，包括以下步驟：

步驟1：將所述底層塔1焊接在測風塔安裝平臺上；

步驟2：用兩臺絞車分別鉸起所述第一纜繩441和所述第二纜繩442，直至所述頂層塔3卡入所述第一固定件51當中，所述中層塔2卡入所述第二固定件52當中；

步驟3：將所述第一纜繩441和所述第二纜繩442固定在所述測風塔安裝平臺上。

所述中層塔2和所述底層塔1在逐層加高時，每一層都不需要用側拉纜繩進行固定，只需要安裝工人操作絞車即可，操作簡單方便，省下了在每一層的安裝時間，提高了安裝效率。

以上內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。