CN102418676B - 一种风力发电机组焊接后机架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机组焊接后机架，包括平行设置的箱型梁及连接所述箱型梁的横梁，还包括连接板，所述连接板包括底板与平行设置在所述底板一面的两个侧壁，所述两个侧壁分别与所述箱型梁上竖直设置的两腹板靠近前机架的一端对接焊。本发明中的连接板上设置两侧壁，两侧壁与箱型梁上竖直设置的两腹板扣合焊接，焊缝沿竖直面延伸，不但避开了应力集中点，而且竖直面上的焊缝可承受较大的纵向载荷与弯矩，安全系数高。

Description

一种风力发电机组焊接后机架

技术领域

本发明涉及风力发电机组，特别与大型风力发电机组的焊接后机架结构有关。

背景技术

近几年，风电技术发展迅速，特别是单机大容量机组成为发展的主流，从成本、焊接工艺及受力分析等多方面考虑，前铸后焊式机架逐渐发展成主流。随着单机容量的增大，整机安装高度增高、重量增大，使得整机受力更大、更复杂。大型风力发电机组焊接后机架使用状态如图1所示，后机架1与前机架2通过螺栓螺母连接，后机架1中各部分结构采用焊接形式连接，后机架1远离前机架2的一端上部安装发电机3。由于发电机3的重量与振动及后机架1自重，在图1中A区域内形成应力集中区，该处不但要承受竖直方向的载荷，还要承受发电机3产生的弯矩。传统后机架的结构如图2与图3所示，主体结构为两根平行设置的箱型梁11，在箱型梁11之间焊接三根平行的横梁12，发电机3安装在远离前机架2的两根横梁12上。箱型梁11与前机架2连接的端面上焊接一块连接板111，在连接板111上加工安装孔，以方便与前机架2之间通过螺栓螺母进行连接。连接板111为平板，与箱型梁11其他部分之间采用T型角焊缝焊接在一起，在采用角焊缝焊接的过程中容易出现应力集中，焊接质量较差。更重要的是，连接板111与箱型梁11之间的焊缝正落在应力集中区域A中，需要承受发电机3震动产生的持续弯矩，极易开焊，造成极大的安全隐患。在实际制作时，为防止连接板111与箱型梁11其他部分之间开焊，需要大大提高安全系数，将箱型梁11与连接板111设计的尺寸较大，甚至倍增，从而造成严重的材料浪费，大大增加了制作成本。另外，该设计增加了后机架1本身的重量，使得相应设计都需要适应性增加，从整体上增加了设计量与制作成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种应力集中少、适合承受纵向载荷与弯矩的风力发电机组焊接后机架。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种风力发电机组焊接后机架，包括平行设置的箱型梁及连接所述箱型梁的横梁，还包括连接板，所述连接板包括底板与平行设置在所述底板一面的两个侧壁，所述两个侧壁分别与所述箱型梁上竖直设置的两腹板靠近前机架的一端对接焊。

进一步，所述底板分别与所述箱型梁连接所述前机架的端面相贴合。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中的连接板上设置两侧壁，两侧壁与箱型梁上竖直设置的两腹板扣合焊接，焊缝沿竖直面延伸，不但避开了应力集中点，而且竖直面上的焊缝可承受较大的纵向载荷与弯矩，安全系数高，因此可相应降低后机架各部件尺寸，从而降低后机架自重，在减少后机架本身制作成本的同时也减少了风力发电整体的制作成本，另外该焊接结构简单、便于操作，宜于推广，有很好的市场前景。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为传统大型风力发电机组焊接后机架使用状态示意图；

图2为传统大型风力发电机组焊接后机架主视结构示意图；

图3为传统大型风力发电机组焊接后机架俯视结构示意图；

图4为本发明大型风力发电机组焊接后机架主视结构示意图；

图5为本发明大型风力发电机组焊接后机架俯视结构示意图；

图6为本发明大型风力发电机组焊接后机架中箱型梁结构示意图；

图7为本发明大型风力发电机组焊接后机架中连接板主视结构示意图；

图8为本发明大型风力发电机组焊接后机架中连接板左视结构示意图；

图9为本发明大型风力发电机组焊接后机架中连接板俯视结构示意图；

图10为本发明大型风力发电机组焊接后机架使用状态示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图4与图5所示，本发明包括两根箱型梁13与三根横梁12，两根箱型梁13位于两侧，相互平行，三根横梁12均在两根箱型梁13之间，相互平行，两端均通过焊接与两根箱型梁13连为一体。后端的两根横梁12上安装发电机3，并通过箱型梁13承受发电机3产生的纵向载荷与弯矩。

箱型梁13结构如图6所示，共包括四块板，上部为上盖板131，下部为下盖板132，左右两侧为两块竖直设置的腹板133，上盖板131、下盖板132及两块腹板133之间通过焊接连为一体，并形成矩形截面。上盖板131与下盖板132长度相同，两腹板133长度相同，在靠近安装前机架1的位置上，上盖板131与下盖板132比两块腹板133突出，在另一端端面，上盖板131、下盖板132及两块腹板133相互平齐，并焊接有堵头板134。

横梁12包括横梁上盖板、横梁下盖板与两块横梁腹板，横梁上盖板、横梁下盖板与两块横梁腹板之间通过焊接连为一体，并形成矩形截面。横梁12的截面尺寸小于箱型梁13的截面尺寸。后端的两根横梁12上部通过螺栓螺母安装发电机3。

连接板135结构如图7-图9所示，连接板135安装在箱型梁13靠近前机架1的一端，用于与前机架1相连。连接板135包括连为一体的底板1351与侧壁1352。其中，底板1351与侧壁1352均为平板结构，底板1351为一块，侧壁1352为两块，位于底板1351一面的两侧，与底板1351之间圆滑过渡。侧壁1352的高度与上盖板131、下盖板132突出腹板133的距离相同，在两侧壁1352与两腹板133焊接时，两侧壁1352与两腹板133对齐，底板1351与上盖板131、下盖板132也对齐。

连接板135可采用锻造方法形成，也可通过型钢焊接而成。在连接板135的底板1351上加工多个安装孔1353，方便与前机架1通过螺栓连接。连接板135的两侧壁1352与两腹板133之间采用对接焊缝进行焊接，焊接的质量高。如图10所示，两侧壁1352与两腹板133之间的焊缝B位于箱型梁13的两侧，沿竖直面延伸，避开了图10中所示的应力集中区A，且竖直方向延伸，受力点小，可大大提高两侧壁1352与两腹板133之间的连接强度。上盖板131及下盖板132与底板1351之间，可根据需要进行焊接连接，也可不焊接，不会影响连接板135与箱型梁13其他部分之间的连接强度。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中的连接板135上设置两侧壁1352，两侧壁1352与箱型梁13上竖直设置的两腹板133扣合焊接，焊缝沿竖直面延伸，不但避开了应力集中点，而且竖直面上的焊缝可承受较大的纵向载荷与弯矩，安全系数高，因此可相应降低后机架1各部件尺寸，从而降低后机架1自重，在减少后机架1本身制作成本的同时也减少了风力发电整体的制作成本，另外该焊接结构简单、便于操作，宜于推广，有很好的市场前景。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种风力发电机组焊接后机架，包括平行设置的箱型梁及连接所述箱型梁的横梁，其特征在于，还包括连接板，所述连接板包括底板与平行设置在所述底板一面的两个侧壁，所述两个侧壁分别与所述箱型梁上竖直设置的两腹板靠近前机架的一端对接焊。

2.如权利要求1所述的风力发电机组焊接后机架，其特征在于，所述底板分别与所述箱型梁连接所述前机架的端面相贴合。

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