CN102878028A - 一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构 - Google Patents

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朱荣华
傅强
张美阳
李少清
张康
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Abstract

本发明公开了一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，它包括导管架基础和支在导管架基础上的圆柱形的塔筒过渡段，在导管架基础上设有多根鱼尾板拉撑，各根鱼尾板拉撑相应与塔筒过渡段的圆柱外表面固定连接。本发明提供一种重量轻、使用寿命长、造价低、结构强度大的风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构。

Description

一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构
【技术领域】
本发明专利涉及一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构。
【背景技术】
随着海上风力发电，尤其是大功率风机和深水海上风场的快速发展，海上风机导管架基础因为重量轻，运输安装方便，被越来越多的海上风场采用。
由于长期的疲劳载荷，风机塔筒和导管架基础结构的连接段设计成了这种结构形式设计的关键点和难点。由于现有的普通风机导管架基础与塔筒过渡段连接时采用立柱斜撑，使立柱斜撑承受侧向力和侧向弯矩，立柱斜撑的受力状态为受压。由立柱斜撑的几何形状和材料特性，会出现使用寿命短、维修困难、造价高等问题。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种重量轻、使用寿命长、造价低、结构强度大的风力发电机塔筒过渡段与导管架基础鱼尾板拉撑连接结构。
针对上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于包括有导管架基础1和支在导管架基础平台6上的圆柱形的塔筒过渡段2，在导管架基础1上设有多根鱼尾板拉撑3，各根鱼尾板拉撑3相应与塔筒过渡段2的圆柱外表面固定连接。
如上所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于所述鱼尾板拉撑3由上部的鱼尾状弧形板31和下部的圆柱形管32组成，所述鱼尾状弧形板31上端部与塔筒过渡段2的圆柱外表面固定连接，圆柱形管32的底端与导管架基础1固定连接。
如上所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于所述鱼尾板拉撑3有四根，所述导管架基础1包括有四根桩腿11，所述各根鱼尾板拉撑3的圆柱形管32的底端与相应与各根桩腿11的头部连接。
如上所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于在所述桩腿11的头部套设有增加抗拉强度的加强环4。
如上所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于在所述鱼尾板拉撑3与导管架基础平台6之间设有增加抗拉强度的加强板5。
本发明专利的有益效果有：
本发明专利具体采用鱼尾板拉撑替代普通风机导管架基础中的受压立柱斜撑。鱼尾板拉撑与普通立柱斜撑的区别在于，与塔筒过渡段连接部分截面采用鱼尾状弧形板设计，另一端采用圆柱形管设计，其主要承力特点为受拉。
这种设计方式有效的减少了应力集中现象，并对塔筒过渡段有加强作用。由于鱼尾板受力特性为受拉，与传统的受压斜撑相比可以有效减小斜撑壁厚。本发明所设计的连接方式利用鱼尾板结构强度大、重量轻的特性，可以有效的降低导管架基础的重量和造价。
【附图说明】
图1为本发明的立体视图；
图2为本发明的主视图；
图3为鱼尾板拉撑的立体图；
图4为图3的A－A的剖面图；
图5为本发明安装到风力发电机上的主视图。
【具体实施方式】
下面结合附图与实施例对本发明作详细说明：
如图所示，一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，包括有导管架基础1和导管架基础平台6，在导管架基础平台6上设有圆柱形的塔筒过渡段2。在导管架基础1上设有多根鱼尾板拉撑3。各鱼尾板拉撑3相应与塔筒过渡段2的圆柱外表面固定连接。
进一步来说，所述鱼尾板拉撑3由上部的鱼尾状弧形板31和下部的圆柱形管32组成。所述鱼尾状弧形板31上端部与塔筒过渡段2的圆柱外表面固定连接，圆柱形管32的底端与导管架基础1固定连接。在与塔筒过渡段连接部分，采用鱼尾板式连接，即鱼尾状弧形板31与塔筒过渡段连接。这种连接方式通过一段可与塔筒过渡段圆柱面紧密贴合的封闭曲线与之相连接，有效的增加了斜撑与塔筒过渡段的线面接触减少应力集中。而且这种鱼尾板与塔筒过渡段的连接方式相当于在塔筒过渡段外部设置了加强结构，可提高上部塔筒过渡段的结构强度和承载力。
所述鱼尾板拉撑3有四根，所述导管架基础1包括有四根桩腿11，所述各根鱼尾板拉撑3的圆柱形管32的底端与相应与各根桩腿11的头部连接。鱼尾板拉撑的圆柱形管32底端直接与导管架桩腿11头部连接，可将侧向荷载直接传递至主承力结构的桩腿。在整个结构中，鱼尾板拉撑主要受力形式为受拉，有效的避免了普通受压斜撑中经常存在的屈曲问题，因此可以延长拉撑的使用寿命，并可减小鱼尾板拉撑壁厚。这种设计不但可以减少应力集中而且能够减少塔筒内部加强筋数量，从而减轻结构重量降低基础造价。
作为本实施例的优选方式，在所述桩腿11的头部套设有增加加强环4。在所述鱼尾板拉撑3与导管架基础的平台间设有加强板5。本连接结构的主要功能是承受风荷载、上部风机重力荷载所引起的侧向力和侧向弯矩。荷载通过塔筒作用于塔筒过渡段，经由鱼尾板拉撑传递至导管架基础平台6与桩腿11端部。由于上部荷载通过鱼尾板拉撑传递直接作用于桩腿端部，因此在桩头部位设计加强环4并在鱼尾板与平台间加设加强板5，用以增加鱼尾板斜撑底端与桩腿端部、平台6间的抗拉强度。

Claims (5)

1.一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于包括有导管架基础（1）和导管架基础平台（6），在导管架基础平台（6）上设有圆柱形的塔筒过渡段（2），在导管架基础（1）上设有多根鱼尾板拉撑（3），各根鱼尾板拉撑（3）相应与塔筒过渡段（2）的圆柱外表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于所述鱼尾板拉撑（3）由上部的鱼尾状弧形板（31）和下部的圆柱形管（32）组成，所述鱼尾状弧形板（31）上端部与塔筒过渡段（2）的圆柱外表面固定连接，圆柱形管（32）的底端与导管架基础（1）固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于所述鱼尾板拉撑（3）有四根，所述导管架基础（1）包括有四根桩腿（11），所述各根鱼尾板拉撑（3）的圆柱形管（32）的底端与相应与各根桩腿（11）的头部连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于在所述桩腿（11）的头部套设有增加抗拉强度的加强环（4）。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种风力发电机塔筒与基础的鱼尾板连接结构，其特征在于在所述鱼尾板拉撑（3）与导管架基础平台（6）之间设有增加抗拉强度的加强板（5）。
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