CN101542056B - 管状构件用凸缘联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管状构件用凸缘联轴器，能够谋求缩短制造工序，并且谋求降低制造成本。管状构件用凸缘联轴器(8)的边缘部上端或者边缘部下端与管状构件(7)的下端或者上端接合，并将所述管状构件(7)彼此结合，在该凸缘联轴器(8)与所述管状构件(7)连接的一侧的表面上，并且相对于与所述管状构件(7)接合的接合面，在半径方向的内侧，沿周向设置有从截面看大致呈U字形的槽(16)。

Description

管状构件用凸缘联轴器
技术领域
本发明涉及一种将构成例如风力发电用风车的支柱的管状构件彼此连接(结合、连结)的管状构件用凸缘联轴器。 
背景技术
作为将构成风力发电用风车的支柱的管状构件彼此连接的管状构件用凸缘联轴器，例如已知有专利文献1中所公开的结构。 
专利文献1：日本特表2004-525293号公报 
但是，上述专利文献1公开的管状构件用凸缘联轴器中，通过焊缝与管状构件的下端或者上端连接(结合、连结)的管状部分经过切削加工而被制造。因此，出现了制造工序长期化，制造成本高涨的问题。 
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种可以谋求缩短制造工序，并可以谋求降低制造成本的管状构件用凸缘联轴器。 
本发明为了解决上述问题，采用了以下的方法。 
本发明的管状构件用凸缘联轴器为其上表面边缘部或者下表面边缘部与管状构件的下端或者上端接合，并将所述管状构件彼此结合的管状构件用凸缘联轴器，在所述上表面或所述下表面上，并且相对于与所述管状构件接合的所述边缘部在半径方向内侧，沿所述边缘部整周设置从截面看大致呈U字形的槽，所述槽的外边缘形成为使所述槽的外边缘外侧的凸缘联轴器的边缘部具有与所述管状部件的板厚度相同的宽度。 
根据本发明的管状构件用凸缘联轴器，在与管状构件连接的一侧的表面上，只加工能够较容易地加工的、从截面看大致呈U字形的槽即可。即，因为无需像现有技术那样，切削与管状构件连接的一侧的大部分表面，来制造(加工)连接管状构件的管状部分，所以，可以谋求缩短制造工序，并可以谋求降低制造成本。 
此外，因为无需像现有技术那样，通过切削与管状构件连接的一侧的大部分表面而减少板厚度，来制造(加工)连接管状构件的管状部分，所以，可以大致将板厚度保持为原厚度。 
由此，可以防止焊接管状构件和凸缘联轴器时的热量(焊接热量)传递到凸缘联轴器的接合面(接触面)，可以防止接合面变形(扭曲)。 
此外，因为可以防止接合面变形(扭曲)，所以可以无需修正接合面的变形的面整平加工(面出し加工)，可以进一步谋求缩短制造工序，并进一步谋求降低制造成本。 
在上述管状构件用凸缘联轴器中，更优选位于所述槽的半径方向内侧的底面的曲率半径以比位于所述槽的半径方向外侧的底面的曲率半径小的方式形成。 
根据这样的管状构件用凸缘联轴器，因为可以加大P.C.D(Pitch CircleDiameter：连接螺栓孔的中心点而形成的圆(螺栓孔节圆)的直径)，所以，可以防止凸缘联轴器的边缘部的翘起，并可以保持凸缘联轴器8的接合面(接触面)彼此为更紧密的状态。 
本发明的风力发电用风车，具备有可以谋求缩短制造工序，并可以谋求降低成本的凸缘联轴器。 
根据本发明的风力发电用风车，可以谋求缩短风力发电用风车整体的制造工序，并可以谋求降低制造成本。 
根据本发明，取得可以谋求缩短制造工程，并可以谋求降低制造成本的效果。 
附图说明
图1为表示具备本发明一实施例的凸缘联轴器的风力发电用风车的侧视图。 
图2为图1的主要部分的纵剖面图。 
图3为本发明其他实施例的凸缘联轴器的主要部分的纵剖面图，为与图2同样的图。 
图4为本发明其他实施例的凸缘联轴器的主要部分的纵剖面图，为与图2和图3同样的图。 
图5为本发明其他实施例的凸缘联轴器的主要部分的纵剖面图，为与图2至图4同样的图。 
图6为本发明其他实施例的凸缘联轴器的主要部分的纵剖面图。 
附图标记说明 
1    风力发电用风车 
7    管状构件 
8    凸缘联轴器 
16   槽 
16a  槽 
20   凸缘联轴器 
21   槽 
30   凸缘联轴器 
31   槽 
具体实施方式
下面，参照图1和图2对本发明的管状构件用凸缘联轴器(以下称为“凸缘联轴器”)的一实施例进行说明。 
图1为表示具备本实施例的凸缘联轴器的风力发电用风车的侧视图，图2为图1的主要部分的纵剖面图。 
如图1所示，风力发电用风车1具有垂直设置在基础B上的支柱(也称为“塔架”)2、设置在支柱2上端的机舱3、可围绕大致水平的轴线旋转并设置在机舱3上的旋翼头4。 
在旋翼头4上安装有围绕其旋转轴线呈放射状的多片(例如三片)风车旋翼5。由此，从旋翼头4的旋转轴线方向吹到风车旋翼5的风力被转换成使旋翼头4围绕旋转轴线旋转的动力。 
支柱2将多个(例如三个)单元6(参照图2)上下连接而构成，各单元6具有管状构件7(参照图2)和凸缘联轴器8(参照图2)。此外，管状构件7是通过焊接将为圆筒形的多个圆筒分割体(未图示)的端部彼此接合并组装的结构，或者通过焊接将如图2所示的随着朝向上方而直径逐渐减小的、为圆锥台形的多个圆锥台形分割体(未图示)的端部彼此接合并组装的结构。 
机舱3设置在构成支柱2的单元6中的设在最上部的单元6上，具有安装在支柱2上端的机舱基板(未图示)和从上方覆盖该机舱基板的罩9。 
本实施例的凸缘联轴器8为俯视时呈环状(面包圈状)的板状构件，贯穿板厚度方向(图2中上下方向)的螺栓孔10沿周向设置(形成)有多个。 
此外，凸缘联轴器8的边缘部上端或者边缘部下端，以及管状构件7的下端或上端通过位于半径方向内侧的焊缝11和位于半径方向外侧的焊缝12被连接(结合、连结)。 
还有，图2中的附图标记13、14、15分别为将凸缘联轴器8彼此连接(结合、连结)的螺栓、螺母和垫圈。 
进而，在凸缘联轴器8的上面或者下面，并且在连接有管状构件7的一侧的表面上，沿周向设置(形成)俯视时呈环状(面包圈状)、从剖面看呈U字形的一条槽(槽：groove)16。 
此外，槽16的外边缘以到达管状构件7的内侧面的大致正下方或者大致正上方的方式来形成。即，槽16的外边缘形成(设置)为在凸缘联轴器8的边缘部具有和管状构件7的板厚度大致相同的宽度、俯视时呈环状(面包圈状)的连接面(结合面、接合面)。 
另一方面，槽16的内边缘以到达将凸缘联轴器8彼此连接的垫圈15的外侧面的大致正下方或者大致正上方的方式来形成。即，槽16的内边缘形成(设置)为使垫圈15的整个下表面或者整个上表面与凸缘联轴器8的上表面或者下表面接触(紧密贴合)。 
根据本实施例的凸缘联轴器8，在与管状构件7连接的一侧的表面上，只加工能够较容易地加工的、俯视时呈环状、从截面看呈大致U字形的槽16即可。即，因为无需像现有技术那样，切削与管状构件连接的一侧的大部分表面，来制造(加工)与管状构件连接的管状部分，所以，可以谋求缩短制造工序，并可以谋求降低制造成本。 
此外，根据本实施例的凸缘联轴器8，因为无需像现有技术那样，通过切削与管状构件连接的一侧的大部分表面而减少板厚度，来制造(加工)与管状构件连接的管状部分，所以，可以保持板厚度大致与原厚度一样。 
由此，可以防止焊接管状构件7和凸缘联轴器8时的热量(焊接热量)传递到凸缘联轴器8的接合面(接触面)8a，并可以防止接合面8a变形(扭曲)。 
此外，因可以防止接合面8a变形(歪曲)，故可以无需修正接合面8a 变形的面整平加工，可以进一步谋求缩短制造工序，并进一步谋求降低制造成本。 
进而，因为可以保持板厚度大致与原厚度一样，所以，可以降低螺栓13的内应力系数，可以更有利于螺栓的强度。 
参照图3对本发明的凸缘联轴器的其他实施例进行说明。 
图3为本实施例的凸缘联轴器的主要部分的纵剖面图，为与图2同样的图。 
本实施例的凸缘联轴器20在取代槽16而具有槽21这一点上与上述实施例的凸缘联轴器不同。因为其他结构要件与上述实施例相同，所以，在此省略对那些结构要件的说明。 
还有，对与上述实施例相同的构件标注相同的附图标记。 
本实施例的凸缘联轴器20为俯视时呈环状(面包圈状)的板状构件，沿周向设置(形成)有多个贯穿板厚度方向(图3中上下方向)的螺栓孔10。 
此外，凸缘联轴器20的边缘部上端或者边缘部下端，以及管状构件7的下端或上端通过位于半径方向内侧的焊缝11和位于半径方向外侧的焊缝12被连接(结合、连结)。 
进而，在凸缘联轴器20的上表面或者下表面，并且在连接有管状构件7一侧的表面上沿周向设置(形成)俯视时呈环状(面包圈状)、从剖面看呈大致U字形的一条槽(槽：groove)21。 
此外，槽21的外边缘以到达管状构件7的内侧面的大致正下方或者大致正上方的方式来形成。即，槽21的外边缘形成(设置)为在凸缘联轴器20的边缘部，具有和管状构件7的板厚度大致相同的宽度、并且俯视时呈环状(面包圈状)的连接面(结合面、接合面)。 
另一方面，槽21的内边缘以相对于上述实施例的槽16的内侧面位于半径方向外侧(图3中左侧)的方式形成，即，位于槽21的半径方向内侧的底面的曲率半径以比位于所述槽21的半径方向外侧的底面的曲率半径要小的方式来形成，同时，以到达凸缘联轴器20彼此连接的垫圈15的外侧面的大致正下方或者大致正上方的方式来形成。此外，槽21的内边缘以垫圈15的整个下表面或者整个上表面与凸缘联轴器20的上表面或者下表面接触(紧密贴合)的方式来形成(设置)。 
根据本实施例的凸缘联轴器20，因为可以加大P.C.D(Pitch CircleDiameter：连接螺栓孔10的中心点而形成的圆(螺栓孔节圆)的直径)，所以，可以防止凸缘联轴器8边缘部的浮动，并可以保持凸缘联轴器8的接合面(接触面)8a彼此为更紧密的状态。 
还有，位于槽21的半径方向内侧的底面的曲率半径以比位于槽21的半径方向外侧的底面的曲率半径要小的方式来设定，从而应力集中在位于槽21的半径方向内侧的底面。但是，在位于槽21的半径方向内侧的底面上，施加比位于槽21的半径方向外侧的底面高的压力(连结力、紧固力)，提高位于槽21的半径方向内侧的底面材料的表观疲劳强度。于是，位于槽21的半径方向内侧的底面的应力集中通过提高的表观疲劳强度被抵消(被吸收)，可以防止位于槽21半径方向内侧的底面产生龟裂。 
因为其他作用效果与上述实施例相同，所以，在此省略其说明。 
参照图4对本发明的凸缘联轴器的其他实施例进行说明。 
图4为本实施例的凸缘联轴器的主要部分的纵剖面图，为与图2和图3同样的图。 
本实施例的凸缘联轴器30在取代槽16、21而具有槽31这一点上与上述实施例的凸缘联轴器不同。因为其他结构要件与上述实施例相同，所以，在此省略对那些结构要件的说明。 
还有，对与上述实施例相同的构件标注相同的附图标记。 
本实施例的凸缘联轴器30为俯视时呈环状(面包圈状)的板状构件，沿周向设置(形成)有多个贯穿板厚度方向(图4中上下方向)的螺栓孔10。 
此外，凸缘联轴器30的边缘部上端或者边缘部下端，以及管状构件7的下端或上端通过位于半径方向内侧的焊缝11和位于半径方向外侧的焊缝12被连接(结合、连结)。 
进而，在凸缘联轴器30的上表面或者下表面，并且在连接管状构件7侧的表面上沿周向设置(形成)俯视时呈环状(面包圈状)、从剖面看呈大致U字形的一条槽(槽：groove)31。 
此外，槽31的外边缘以到达管状构件7的内侧面的大致正下方或者大致正上方的方式来形成。即，槽31的外边缘形成(设置)为在凸缘联轴器30的边缘部具有和管状构件7的板厚度大致相同的宽度且俯视时呈环状(面 包圈状)的连接面(结合面、接合面)。 
另一方面，位于槽31的开口端侧(管状构件7侧)的内边缘与槽21的内边缘一样，形成为相对于槽16的内侧面位于半径方向的外侧(图4中左侧)，同时，形成为到达凸缘联轴器30彼此连接的垫圈15的外侧面的大致正下方或者大致正上方。此外，位于槽31的开口端侧的内边缘以使垫圈15的整个下表面或者整个上表面与凸缘联轴器30的上表面或者下表面接触(紧密贴合)的方式来形成(设置)。于是，位于槽31的里侧(底面侧)的内边缘与位于槽16的里侧(底面侧)的内边缘一样，即，以相对于位于槽31的开口端侧的内边缘而位于半径方向内侧的方式来形成。 
因为本实施例的凸缘联轴器30的作用效果与上述实施例相同，所以，在此省略其说明。 
此外，根据具备可以谋求缩短制造工程，并可以降低制造成本的凸缘联轴器8、20、30的风力发电用风车1，可以谋求缩短风力发电用风车1的整个制造工序，并可以谋求降低制造成本。 
进而，根据具备凸缘联轴器20、30的风力发电用风车，该凸缘联轴器20、30可以防止凸缘联轴器8的边缘部的翘起，并可以保持凸缘联轴器8的接合面(接触面)8a彼此为更紧密的状态，既能提高支柱2的可靠性，又能提高风力发电用风车1整体的可靠性。 
还有，上述实施例中，更优选在凸缘联轴器30上表面形成(向上方开口)的槽16、21、31内，充填硅酮或润滑脂等。 
由此，可以防止顺着管状构件7的内壁面流下来的水滴滞留在槽16、21、31内，并可以防止槽16、21、31内生锈。 
此外，本发明的凸缘联轴器的侧面形状并不限定于如图2至图4所示呈圆筒形，也可以是如图5所示呈圆锥台形。 
由此，可以使凸缘联轴器的侧面与管状构件7的侧面形成在大致同一平面上，可以减少支柱2的整个表面上出现的凹凸，并可以提高支柱2和风力发电用风车1整体的美观。 
进而，图5所示的槽16也可以为槽16a，从截面看其形状为如图6所示的形状，即，呈沿凸缘联轴器8的侧面(以呈平行的方式)切入的斜U字形。 
因为其作用效果与利用图2说明的实施例相同，所以在此省略其说明。 

Claims (3)

1.一种管状构件用凸缘联轴器，其上表面边缘部或者下表面边缘部与管状构件的下端或者上端接合，并将所述管状构件彼此结合，其特征在于：
在所述上表面或所述下表面上，并且相对于与所述管状构件接合的所述边缘部在半径方向内侧，沿所述边缘部整周设置从截面看大致呈U字形的槽，
所述槽的外边缘形成为使所述槽的外边缘外侧的凸缘联轴器的边缘部具有与所述管状部件的板厚度相同的宽度，所述槽的开口端侧的内边缘形成为相对于所述槽的内侧面位于所述凸缘联轴器的半径方向的外侧，并且形成为到达所述凸缘联轴器彼此连接的垫圈的外侧面的大致正下方或大致正上方。
2.根据权利要求1所述的管状构件用凸缘联轴器，其特征在于：位于所述槽的半径方向内侧的底面的曲率半径以比位于所述槽的半径方向外侧的底面的曲率半径小的方式形成。
3.一种风力发电用风车，其特征在于：具备根据权利要求1或2所述的管状构件用凸缘联轴器。
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