CN111350634A - 塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法，塔筒段为具有中空腔的筒状结构体，塔筒段包括沿自身周向相继分布的迎风部及背风部，在塔筒段的轴向的横截面上，迎风部呈优弧且背风部连接于迎风部的两个自由端；在横截面上，迎风部具有与两个自由端的连接线相距最大距离的制高点，且在横截面上，背风部在两个自由端之间的各个点与制高点的切线之间的距离均小于迎风部的直径。本发明实施例提供的塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法，能够满足塔筒的性能要求，同时便于运输及安装，节约成本。

Description

塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法。

背景技术

目前风力发电机组是将风能转化为电能的设备，塔筒支撑整个风力发电机主体部件，是风力发电机组的基础。随着风机市场向低风速段地区转移，高塔筒的应用迫在眉睫。

图1是现有技术中塔筒段在其自身轴向上的横截面图。如图1所示，现有技术中常用的塔筒段，其迎风部10以及背风部20共同形成了圆筒状的塔筒段，该种塔筒段为了满足运输时的限高要求，通常需要沿其周向Y分割成两段以上塔筒分片，运输至预定位置后，先将两个以上塔筒分片拼接形成塔筒段，然后将塔筒段相互拼接形成上述塔筒。上述方式虽然能够满足塔筒的运输及拼装，但也存在相应的问题，主要为受运输条件限制，需要将塔筒段分片，运输到现场后再进行拼接，拼接条件较差，提高了人力成本，且安装周期较长。

因此，亟需一种新的塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法。

发明内容

本发明实施例提供一种塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法，能够满足塔筒的性能要求，同时便于运输及安装，节约成本。

本发明实施例一方面提出了一种塔筒段，塔筒段为具有中空腔的筒状结构体，塔筒段包括沿自身周向相继分布的迎风部及背风部，在塔筒段的轴向的横截面上，迎风部呈优弧且背风部连接于迎风部的两个自由端；在横截面上，迎风部具有与两个自由端的连接线相距最大距离的制高点，且在横截面上，背风部在两个自由端之间的各个点与制高点的切线之间的距离均小于迎风部的直径。

根据本发明实施例的一个方面，背风部为平面板、弯折板或者曲面板。

根据本发明实施例的一个方面，迎风部以及背风部的相接处彼此圆弧过渡连接。

根据本发明实施例的一个方面，背风部具有向靠近制高点的方向或者向远离制高点的方向凹陷的凹部，凹部在横截面上呈折线形或者曲线形。

根据本发明实施例的一个方面，凹部向远离制高点的方向凹陷，在横截面上，凹部沿连接线的延伸方向的一端与迎风部其中一个自由端对接，凹部沿连接线的延伸方向的另一端与迎风部的另一个字自由端对接。

根据本发明实施例的一个方面，凹部向靠近制高点的方向凹陷进入中空腔内；在横截面上，凹部沿连接线的延伸方向的一端通过第一过渡段与迎风部的其中一个自由端连接，且另一端通过第二过渡段与迎风部的另一个自由端连接。

根据本发明实施例的一个方面，在横截面上，第一过渡段呈直线形并与连接线的延伸方向一致，和/或，在横截面上，第二过渡段呈直线形并与连接线的延伸方向一致。

根据本发明实施例的一个方面，在横截面上，第一过渡段呈弧线形并与凹部的凹陷方向相反，第一过渡段的曲率半径小于迎风部的曲率半径；和/或，在横截面上，第二过渡段呈弧线形并与凹部的凹陷方向相反，第二过渡段的曲率半径小于迎风部的曲率半径。

根据本发明实施例的一个方面，凹部与第一过渡段圆弧过渡连接，和/或，凹部与第二过渡段圆弧过渡连接。

根据本发明实施例的一个方面，在横截面上，凹部呈弧形，凹部的曲率半径小于迎风部的曲率半径。

根据本发明实施例的一个方面，在横截面上，凹部呈折线形且包括一个折角，折角的弯折角度为30°～180°。

根据本发明实施例的一个方面，折角的弯折角度为90°～150°。

根据本发明实施例的一个方面，在横截面上，背风部包络于与迎风部直径相同且同心设置的圆形空间。

本发明实施例另一方面提出了一种塔筒，包括两个以上如上述的塔筒段，两个以上塔筒段沿轴向相互层叠设置并相互连接。

本发明实施例又一方面提出了塔筒段的制造方法，用于制造上述塔筒段，包括如下步骤：

筒节制造步骤，根据待成型的筒节的尺寸参数提供两个以上预定尺寸的板体，弯折和/或卷曲两个以上板体中部分或者全部板体，形成两个以上筒节的拼接段，将两个以上拼接段依次拼接，以制造成型第一个筒节，重复上述步骤，共形成n个筒节，其中，n为大于等于2的整数，每个筒节上分别具有迎风段及背风段；

塔筒段成型步骤，将两个以上筒节相互拼接以形成塔筒段，各筒节的迎风段依次对接共同组成迎风部，各筒节的背风段依次对接共同组成背风部。

根据本发明实施例的又一个方面，在筒节制造步骤中，每个筒节的拼接段通过焊接方式相互连接；在塔筒段成型步骤中，相邻两个筒节的焊缝交错设置。

根据本发明实施例的又一个方面，在筒节制造步骤中，每个筒节的拼接段通过焊接方式相互连接；在塔筒段成型步骤之前，塔筒段的制造方法还进一步包括拼接预处理步骤，拼接预处理步骤包括在各筒节的焊缝处设置缺口，缺口位于焊缝在自身长度方向上的至少一个端部；在塔筒段成型步骤中，相邻两个筒节的焊缝对齐设置；相邻设置并相互对齐的两条焊缝之间通过缺口分离。

根据本发明实施例提供的塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法，塔筒段为具有中空腔的筒状结构体且包括沿自身周向相继分布的迎风部及背风部，在塔筒段的轴向的横截面上，迎风部呈优弧且背风部连接于迎风部的两个自由端，并且在塔筒段轴向的横截面上，迎风部具有与两个自由端的连接线相距最大距离的制高点，由于背风部在两个自由端之间的各个点与制高点的切线之间的距离均小于迎风部的直径，能够减小塔筒段在自身径向上的高度，使得塔筒段在运输时，可以通过其背风部与运输工具接触，使得塔筒段在满足塔筒的性能要求的基础上，无需在周向上被分割成多片也能够满足塔筒段在运输时的限高要求，便于运输及安装，节约成本。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是现有技术中塔筒段在其自身轴向上的横截面图；

图2是本发明实施例的塔筒的结构示意图；

图3是本发明一个实施例的塔筒段的结构示意图；

图4是本发明第一实施例的塔筒段沿其轴向的横截面图；

图5是本发明第二实施例的塔筒段沿其轴向的横截面图；

图6是本发明第三实施例的塔筒段沿其轴向的横截面图；

图7是本发明第四实施例的塔筒段沿其轴向的横截面图；

图8是本发明第五实施例的塔筒段沿其轴向的横截面图；

图9是本发明第六实施例的塔筒段沿其轴向的横截面图；

图10是本发明各实施例的塔筒段与运输车的配合示意图；

图11是本发明实施例的塔筒段的制造方法的流程示意图；

图12是图9所示塔筒段的一个实施例筒节的焊缝分布图；

图13是图9所示塔筒段的另一个实施例筒节的焊缝分布图。

其中：

100-塔筒段；100a-筒节；X-轴向；Y-周向；

10-迎风部；11-自由端；12-连接线；13-切线；

20-背风部；21-凹部；22-第一过渡段；23-第二过渡段；

30-中空腔；

40-焊缝；

50-圆形空间。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图2至图13根据本发明实施例的塔筒段、塔筒及塔筒段的制造方法进行详细描述。

请一并参阅图2、图3，图2示出了本发明实施例的塔筒的结构示意图，图3示出了本发明一个实施例的塔筒段的结构示意图。

本发明实施例提供了一种塔筒，该塔筒包括多个塔筒段100，多个塔筒段100沿其自身的轴向X层叠设置并相互连接，以形成塔筒，相邻两个塔筒段100之间可以通过法兰连接。塔筒所包括的塔筒段100不做具体数量限定，具体可以根据塔筒的预定高度进行设置。

塔筒所包括的各塔筒段100可以采用多种结构形式，塔筒段100整体可以为具有中空腔30的筒状结构体。在一些可选的示例中，为了便于加工，每个塔筒段100可以包括多个筒节100a，多个筒节100a沿塔筒段100的轴向X相互层叠并相互连接，相邻两个筒节100a之间具体可以采用焊接的方式相互连接。

为了更好的理解本发明各实施例的塔筒段100的结构形式，以下将结合图4至图10对本发明实施例的塔筒段100进行详细描述。

图4示出了本发明第一实施例的塔筒段100在自身轴向X上的横截面图。本发明实施例提供的塔筒段100包括沿自身周向Y相继分布的迎风部10及背风部20，在塔筒段100的轴向X的横截面上，迎风部10呈优弧且背风部20连接于迎风部10的两个自由端11。在塔筒段100的轴向X的横截面上，迎风部10具有与两个自由端11的连接线12相距最大距离的制高点O，且在横截面上，背风部20在两个自由端11之间的各个点与制高点O的切线13之间的距离均小于迎风部的直径D。本发明实施例提供的塔筒段100，能够满足塔筒的性能要求，同时便于运输及安装，节约成本。

在具体实施时，迎风部10的直径D可以根据承载要求进行设定，在一些可选的示例中，迎风部10整体可以为优弧形板状结构体。

背风部20可以采用不同的结构形式，只要能够满足塔筒段100的预设的抗弯截面系数要求以及整体运输的要求均可，如图4所示，在一些可选的示例中，背风部20整体可以为平板状结构，在塔筒段100沿其轴向X的横截面上，背风部20呈沿迎风部10的两个自由端11的连接线12方向延伸的直线型。该种实施方式的塔筒段100在运输时，可以将背风部20的外表面完全抵靠在运输车的支撑面上，能够保证塔筒段100在运输车上的稳定性。

请继续参阅图4，由于该种方式的塔筒段100在运输时，在塔筒段100的轴向X的横截面上，背风部20在两个自由端11之间的各个点与制高点O的切线13的距离中数值最大的为塔筒段100的运输高度H，已知迎风部10的直径为D，迎风部10的圆心至背风部20远离制高点O一侧的表面的垂直距离为h，则H＝h+0.5D，由于直角边小于斜边，故h小于0.5D，即运输高度H小于迎风部的直径D，能够降低塔筒段100在运输时其顶端凸出于运输车的高度，使得塔筒段100在整体运输时可以满足限高要求。

为了提高塔筒段100的整体的承载能力，可选的，在迎风部10及背风部20相互对接的位置彼此圆弧过渡连接，既能够保证塔筒段100的承载能力，且便于塔筒段100的加工制造，同时能够避免迎风部10及背风部20的连接处出现应力集中，提高塔筒段100及其所应用的塔筒的使用安全及使用寿命。

图5示出了本发明第二实施例的塔筒段100沿其轴向X的横截面图，可以理解的是，图4所示塔筒段100的背风部20的结构形式只是一种可选的实施方式，但不限于该种方式，在一些其他的示例中。如图5所示，本发明实施例所提供的塔筒段100的结构形式与图4所示的塔筒段100的结构形式基本相同，不同之处在于，本发明实施例提供的塔筒段100的背风部20为曲面板形式，具有向远离制高点O的方向凹陷的凹部21，在塔筒段100沿其自身轴向X的横截面上，凹部21呈曲线形，凹部21的曲率半径小于迎风部10的曲率半径，且凹部21沿连接线12的延伸方向的其中一端与迎风部10的其中一个自由端11对接，另一个端部与迎风部10的另一个自由端11对接，即，凹部21与迎风部10直接连接。

图5所示的塔筒段100在运输时，在塔筒段100的轴向X的横截面上，背风部20在两个自由端11之间的各个点与制高点O的切线13的距离中数值最大的为塔筒段100的运输高度H，由于在塔筒段100的轴向X的横截面上，背风部20包络于与迎风部10直径相同且同心设置的圆形空间50内，因此，该种实施方式的塔筒段100在运输时，其运输高度H同样小于D，能够降低塔筒段100在运输时其顶端凸出于运输车的高度，使得塔筒段100在整体运输时可以满足限高要求。同样可以整体运输，并使得背风部20面向运输车的支撑面。为了保证塔筒段100在整体运输时的稳定性，可以在运输车上增加限位支撑，以保证塔筒段100运输时的安全。

请一并参阅图6，图6示出了本发明第三实施例的塔筒段100沿其轴向X的横截面图，本发明实施例所提供的塔筒段100与图5所示塔筒段100的实施方式基本相同，不同之处在于，本发明实施例的凹部21向制高点O的方向凹陷进入中空腔30中，在该塔筒段100沿其轴向X的横截面上，凹部21沿连接线12的延伸方向的一端通过第一过渡段22与迎风部10的其中一个自由端11连接，且另一端通过第二过渡段23与迎风部10的另一个自由端11连接。

第一过渡段22可以采用不同的结构形式，如图6所示，可选的，在塔筒段100自身轴向X的横截面上，第一过渡段22呈直线形并与连接线12的延伸方向一致，同样的，第二过渡段23也可以呈直线形并与连接线12的延伸方向一致。即第一过渡段22及第二过渡段23均可以为沿连接线12的延伸方向延伸的平面板状结构。并且，在塔筒段100自身轴向X的横截面上，凹部21呈折线形且包括一个折角α，折角α的弯折角度为90°，使得背风部20整体为弯折板形式。

由于图6所示的实施方式，与图4所示实施方式相比，其进一步具有向制高点O的方向凹陷进入中空腔30中的凹部21，因此，同理，其运输高度H同样小于D，能够降低塔筒段100在运输时其顶端凸出于运输车的高度，使得塔筒段100在整体运输时可以满足限高要求。可以整体运输，并使得背风部20面向运输车的支撑面，由于第一过渡段22与第二过渡段23均为沿连接线12的延伸方向延伸的平面板状结构，可以通过第一过渡段22及第二过渡段23远离制高点O的表面与运输车的支撑面接触，无需外加限位支撑，能够保证塔筒段100运输时的安全。并且，背风部20采用上述结构形式，能够提高塔筒段100整体的抗弯截面系数，提高塔筒段100及其所应用的塔筒的使用寿命以及安全性能。

请一并参阅图7，图7示出了本发明第四实施例的塔筒段100沿其轴向X的横截面图。图7所示实施例与图6所示实施例的实施方式基本相同，不同之处在于，凹部21所包括的折角α的弯折角度不同，图7所示实施方式的折角α的弯折角度为120°，通过改变折角α的弯折角度，能够进一步优化塔筒段100的抗弯截面系数，优化塔筒段100及其所应用的塔筒的性能。

可以理解的是，图6及图7所示塔筒段100的结构形式，限定折角的弯折角度为90°及120°是为了通过举例说明更好的理解本发明实施例的塔筒段10。可以理解的是，折角α的弯折角度并不限于为90°及120°，其弯折角度可以为30°～180°之间的任意数值，包括30°端值，进一步可选的，折角α的弯折角度可以为90°～150°之间的任意数值。具体可以根据塔筒段100的尺寸、抗弯截面系数要求以及加工难易程度进行调整。

请一并参阅图8，图8示出了本发明第五实施例的塔筒段100沿其轴向X的横截面图，其作为图6、图7所示实施例的一种优化形式。图8所示塔筒段100，其凹部21与第一过渡段22圆弧过渡连接，进一步的，凹部21与第二过渡段23圆弧过渡连接。并且，在凹部21的折角的尖端倒圆角。通过上述设置，能够提高塔筒段100的抗弯截面系数，保证塔筒段100的性能更加优化。

同样的，与图4所示实施方式相比，图7、图8所示的塔筒段100相对图4所示的塔筒段100进一步具有向制高点O的方向凹陷进入中空腔30中的凹部21，并且限制了凹部21的折角变化或者凹部21与第一过渡段22以及第二过渡段23圆弧连接等附加特征，因此，与图4所示实施方式的原理相同，图7、图8所示实施例的塔筒段100在运输是其运输高度H同样小于各自迎风部10的直径D，能够降低塔筒段100在运输时其顶端凸出于运输车的高度，使得塔筒段100在整体运输时可以满足限高要求。同样可以整体运输，其与运输车的支撑面的配合方式与图6所示实施例的配合方式相同，在此就不赘述。

请一并参阅图9，图9示出了本发明第六实施例的塔筒段100沿其轴向X的横截面图。本实施例与图8所示实施方式基本相同，不同之处在于，塔筒段100沿其自身轴向X的横截面上，凹部21呈弧形，凹部21的曲率半径小于迎风部10的曲率半径。凹部21采用该种形式，在满足抗弯截面系数要求的基础上能够进一步降低塔筒段100的加工难度。

进一步的，当凹部21在横截面上的形状呈弧形时，第一过渡段22以及第二过渡段23不限于为图7所示的平面板形式，如图9所示，可选的，在塔筒段100沿其轴向X的横截面，第一过渡段22也呈弧线形并与凹部21的凹陷方向相反，第一过渡段22的曲率半径小于迎风部10的曲率半径。同样的，在塔筒段100沿其轴向X的横截面，第二过渡段23呈弧线形并与凹部21的凹陷方向相反，第二过渡段23的曲率半径小于迎风部10的曲率半径。

具体实施时，第一过渡段22以及第二过渡段23的曲率半径可选为相等，同时第一过渡段22及第二过渡段23的曲率半径可以采用图9所示大于凹部21的曲率半径的形式。当然，在一些其他的示例中，第一过渡段22及第二过渡段23的曲率半径可以大于或者小于凹部21的曲率半径，各部件的曲率半径可以根据塔筒段100的承载要求、抗弯截面系数、自身壁厚等参数进行，在此就不做具体数值限定。

图9所示的实施方式，由于在塔筒段100的轴向X的横截面上，背风部20包络于与迎风部10直径相同且同心设置的圆形空间50内，因此，运输高度H同样小于D，能够降低塔筒段100在运输时其顶端凸出于运输车的高度，使得塔筒段100在整体运输时可以满足限高要求。同样可以整体运输，并使得背风部20面向运输车的支撑面，可以通过第一过渡段22与第二过渡段23远离制高点O的底端与运输车的支撑面接触，无需外加限位支撑，能够保证塔筒段100运输时的安全及稳定性能。并且，限位部采用上述结构形式，不仅能够保证塔筒段100整体的抗弯截面系数，同时，通过滚压的方式即可成型，易于加工制造。

第一实施例至第六实施例以及现有技术中的塔筒段运输高度以及抗弯截面系数示于表1。

表1

	迎风部直径尺寸D(mm)	运输高度H(mm)	抗弯截面系数
				第一实施例	5060	4300	10E+08
第二实施例	5060	4300	9.41E+08
				第三实施例	5060	4300	9.9E+08
第四实施例	5060	4300	9.89E+08
				第五实施例	5060	4300	9.8E+08
第六实施例	5060	4300	9.6E+08
				现有技术	4500	4500	9.17E+08

表1中示出了上述各实施例的塔筒段100与现有技术中圆筒形式的塔筒段100的性能对比图。由表1可以直观的看出，现有技术中的圆筒形式的塔筒段100，当其抗弯截面系数达到9.17E+08时，其塔筒直径D为4500mm，即，如果整体运输，运输高度将为4500mm，考虑到工装高度等，该塔筒截面不能满足限高要求，而本发明上述各实施例的塔筒段100，当其抗弯截面系数达到与现有技术中的圆筒形式的塔筒段100相同条件、或者大于现有技术中的塔筒段100的抗弯截面系数的情况下，其运输高度H可以小于等于4300mm，极大的降低了塔筒段100在运输时的最大高度。使得本发明各实施例的塔筒段100在运输时可以整体运输。

并且，以上实施案例，以4300mm截面高度，60mm截面壁厚为例计算得知，第一实施例至第六实施例所示的塔筒段100，比正圆塔筒段(外径直径4300mm，壁厚60mm)的抗弯截面系数提高13％～20％，即本发明各实施例提供的塔筒段100，不仅能够满足整体运输要求，同时相对现有技术还具有更高的抗弯截面系数，能够提高塔筒段100自身以及其所述应用的塔筒的承载能力。

如图10所示，图10示出了本发明各实施例的塔筒段100与运输车的配合示意图。如图10所示，塔筒段100在运输之前其各筒节100a通过焊接等方式相互连接形成一整体的塔筒段100，将塔筒段100的背风部20与运输车的支撑面接触，可以通过运输车对整体塔筒段100进行运输，运输到指定位置后，按照各塔筒段100的放置次序依次拼接形成塔筒，无需现场对塔筒段100进行拼接，不受场地及设备限制，缩短了工人野外作业时间，降低了人力物力，且提高了塔筒的拼装效率。

由此，本发明实施例提供的塔筒段100，因其为具有中空腔30的筒状结构体且包括沿自身周向Y相继分布的迎风部10及背风部20，且在自身轴向X的横截面上，迎风部10呈优弧且背风部20连接于迎风部10的两个自由端11，并且在塔筒段100自身轴向X的横截面上，迎风部10具有与两个自由端11的连接线12相距最大距离的制高点O，同时，由于背风部20在两个自由端11之间的各个点与制高点O的切线13的距离小于迎风部的直径D，能够减小塔筒段100在自身径向上的高度，使得塔筒段100在运输时，可以通过其背风部20与运输车接触，使得塔筒段100无需在周向Y上被分割成多片也能够满足塔筒段100在运输时的限高要求，在满足塔筒的性能要求的基础上，还便于运输及安装，节约成本。而相应设置的凹部21，在一定程度上能够增加塔筒段100的抗弯截面系数，进而提高塔筒段100以及其所应用的塔筒的抗弯能力。

并且，上述各实施例的塔筒段100，由于在塔筒段100的轴向X的横截面上，背风部20位于或者说包络于与迎风部10直径相同且同心设置的圆形空间50内，能够更好的满足塔筒段100整体运输时的限高要求。

而本发明实施例提供的塔筒，因其包括两个以上上述任意实施例提供的塔筒段100，使其在满足自身强度以及抗弯截面系数要求的基础上，不受运输限高条件限制，便于运输，且在现场的拼装效率高。

请一并参阅图11，图11示出了本发明实施例的塔筒段100的制造方法的流程示意图，本发明实施例还提供一种塔筒段100的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、筒节100a制造步骤，根据待成型的筒节100a的尺寸参数提供两个以上预定尺寸的板体，弯折和/或卷曲两个以上板体中部分或者全部板体，形成两个以上筒节100a的拼接段，将两个以上拼接段依次拼接，以制造成型第一个筒节100a，重复上述步骤，共形成n个筒节100a，其中，n为大于等于2的整数，每个筒节100a上分别具有迎风段及背风段。在步骤S100中，板体的数量可以根据塔筒段100相应筒节100a的结构形式进行设置，在此就不做具体限定。

S200、塔筒段100成型步骤，将两个以上筒节100a相互拼接以形成塔筒段100，各筒节100a的迎风段依次对接共同组成迎风部10，各筒节100a的背风段相互对接共同组成背风部20。

在步骤S100中，每个筒节100a的拼接段通过焊接方式相互连接，以在拼接段之间形成纵向的焊缝40。在步骤200中，相邻两个筒节100a的焊缝40交错设置，以避免出现应力集中。

以图9所示的塔筒段100为例进行说明，请一并参阅图12及图13，图12及图13示出了图9所示塔筒段100不同筒节100a的焊缝40所在位置示意图，对于筒节100a采用图12的焊缝40位置，卷板机先针对背风段的小圆弧段进行卷曲，然后上下翻转钢板，再通过卷板机卷曲迎风段的大圆弧段。对于筒节100a采用图13的焊缝40位置，先用卷板机对背风段的小圆弧段进行卷曲，即与大圆弧的圆心不在同一侧的小圆弧段，然后在顺序卷曲在同一侧的大圆弧段以及小圆弧段。由于图12及图13所示的筒节100a，其焊缝40的位置不同，因此，二者在层叠设置并相互连接后焊缝40能够相互交错设置。

当然，筒节100a之间的焊缝40不限于相互交错设置，也可以相互对齐设置，例如，对于图4、图6、图7、图8等实施例所示的塔筒段100，为了便于加工制造，相邻筒节100a之间的焊缝40可以对齐设置，此时，在步骤S100中，每个筒节100a的拼接段同样通过焊接方式相互连接。并且塔筒段100的制造方法还进一步包括拼接预处理步骤，拼接预处理步骤包括在各筒节100a的纵向的焊缝40处设置缺口，缺口位于焊缝40在自身长度方向上的至少一个端部，在步骤200中，相邻两个筒节100a的焊缝40对齐设置，相邻设置并相互对齐的两条焊缝40之间通过缺口分离。并且，当相邻筒节100a之间采用焊接连接形成环向的焊缝时，缺口的设置不仅能够使得相邻设置并相互对其的纵向的焊缝40彼此分离，同时能够使得筒节100a之间的环向的焊缝与纵向的焊缝40彼此分离，同样能够避免塔筒段100出现应力集中的问题。

综上，本发明实施例提供的塔筒段100的制造方法，能够用于制造上述各实施例的塔筒段100，能够保证各实施例的塔筒段100的成型要求，同时步骤简单，易于操作，能够有效的提高塔筒段100的成型效率。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (17)

1.一种塔筒段(100)，其特征在于，所述塔筒段(100)为具有中空腔(30)的筒状结构体，所述塔筒段(100)包括沿自身周向(Y)相继分布的迎风部(10)及背风部(20)，在所述塔筒段(100)的轴向(X)的横截面上，所述迎风部(10)呈优弧且所述背风部(20)连接于所述迎风部(10)的两个自由端(11)；

在所述横截面上，所述迎风部(10)具有与两个所述自由端(11)的连接线(12)相距最大距离的制高点，且在所述横截面上，所述背风部(20)在两个所述自由端(11)之间的各个点与所述制高点的切线(13)之间的距离均小于所述迎风部(10)的直径。

2.根据权利要求1所述的塔筒段(100)，其特征在于，所述背风部(20)为平面板、弯折板或者曲面板。

3.根据权利要求1所述的塔筒段(100)，其特征在于，所述迎风部(10)以及所述背风部(20)的相接处彼此圆弧过渡连接。

4.根据权利要求1所述的塔筒段(100)，其特征在于，所述背风部(20)具有向靠近所述制高点的方向或者向远离所述制高点的方向凹陷的凹部(21)，所述凹部(21)在所述横截面上呈折线形或者曲线形。

5.根据权利要求4所述的塔筒段(100)，其特征在于，所述凹部(21)向远离所述制高点的方向凹陷，在所述横截面上，所述凹部(21)沿所述连接线(12)的延伸方向的一端与所述迎风部(10)其中一个所述自由端(11)对接，另一端与所述迎风部(10)的另一个所述自由端(11)对接。

6.根据权利要求4所述的塔筒段(100)，其特征在于，所述凹部(21)向靠近所述制高点的方向凹陷进入所述中空腔(30)内；

在所述横截面上，所述凹部(21)沿所述连接线(12)的延伸方向的一端通过第一过渡段(22)与所述迎风部(10)的其中一个所述自由端(11)连接，所述凹部(21)沿所述连接线(12)的延伸方向的另一端通过第二过渡段(23)与所述迎风部(10)的另一个所述自由端(11)连接。

7.根据权利要求6所述的塔筒段(100)，其特征在于，在所述横截面上，所述第一过渡段(22)呈直线形并与所述连接线(12)的延伸方向一致，和/或，在所述横截面上，所述第二过渡段(23)呈直线形并与所述连接线(12)的延伸方向一致。

8.根据权利要求6所述的塔筒段(100)，其特征在于，在所述横截面上，所述第一过渡段(22)呈弧线形并与所述凹部(21)的凹陷方向相反，所述第一过渡段(22)的曲率半径小于所述迎风部(10)的曲率半径；

和/或，在所述横截面上，所述第二过渡段(23)呈弧线形并与所述凹部(21)的凹陷方向相反，所述第二过渡段(23)的曲率半径小于所述迎风部(10)的曲率半径。

9.根据权利要求6所述的塔筒段(100)，其特征在于，所述凹部(21)与所述第一过渡段(22)圆弧过渡连接，和/或，所述凹部(21)与所述第二过渡段(23)圆弧过渡连接。

10.根据权利要求4所述的塔筒段(100)，其特征在于，在所述横截面上，所述凹部(21)呈弧形，所述凹部(21)的曲率半径小于所述迎风部(10)的曲率半径。

11.根据权利要求4所述的塔筒段(100)，其特征在于，在所述横截面上，所述凹部(21)呈折线形且包括一个折角，所述折角的弯折角度为30°～180°。

12.根据权利要求11所述的塔筒段(100)，其特征在于，所述折角的弯折角度为90°～150°。

13.根据权利要求1至12任意一项所述的塔筒段(100)，其特征在于，在所述横截面上，所述背风部(20)包络于与所述迎风部(10)直径相同且同心设置的圆形空间(50)内。

14.一种塔筒，其特征在于，包括两个以上如权利要求1至13任意一项所述的塔筒段(100)，两个以上所述塔筒段(100)沿所述轴向(X)相互层叠设置并相互连接。

15.一种如权利要求1至13任意一项所述的塔筒段(100)的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

筒节(100a)制造步骤，根据待成型的所述筒节(100a)的尺寸参数提供两个以上预定尺寸的板体，弯折和/或卷曲两个以上所述板体中部分或者全部所述板体，形成两个以上所述筒节(100a)的拼接段，将两个以上所述拼接段依次拼接，以制造成型第一个所述筒节(100a)，重复上述步骤，共形成n个所述筒节(100a)，其中，n为大于等于2的整数，每个所述筒节(100a)上分别具有迎风段及背风段；

塔筒段(100)成型步骤，将两个以上所述筒节(100a)相互拼接以形成所述塔筒段(100)，各所述筒节(100a)的所述迎风段依次对接共同组成所述迎风部(10)，各所述筒节(100a)的所述背风段依次对接共同组成所述背风部(20)。

16.根据权利要求15所述的塔筒段(100)的制造方法，其特征在于，

在所述筒节(100a)制造步骤中，每个所述筒节(100a)的所述拼接段通过焊接方式相互连接；

在所述塔筒段(100)成型步骤中，相邻两个所述筒节(100a)的焊缝(40)交错设置。

17.根据权利要求15所述的塔筒段(100)的制造方法，其特征在于，

在所述筒节(100a)制造步骤中，每个所述筒节(100a)的所述拼接段通过焊接方式相互连接；

所述塔筒段(100)的制造方法还进一步包括拼接预处理步骤，所述拼接预处理步骤包括在各所述筒节(100a)的焊缝(40)处设置缺口，缺口位于所述焊缝(40)在自身长度方向上的至少一个端部；

在所述塔筒段(100)成型步骤中，相邻两个所述筒节(100a)的所述焊缝(40)对齐设置，相邻设置并相互对齐的两条所述焊缝(40)之间通过所述缺口分离。

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