CN115807808A - 一种连接结构及一种塔筒 - Google Patents

Abstract

本申请涉及连接结构的技术领域，尤其是涉及一种连接结构及一种塔筒，一种连接结构包括基筒、嵌筒、螺圈、弹簧、驱动齿轮、传动组件、连接轴和转筒，螺圈外设有外螺纹，基筒内设有齿条和内螺纹；弹簧的一端连接于嵌筒靠近螺圈的一端，弹簧的另一端用于滑动抵接螺圈；嵌筒用于沿第一区至第二区的方向滑动嵌入至基筒内，基筒远离第一区的一端连接有第一挡环，外螺纹的螺纹牙螺旋嵌入内螺纹的螺纹槽内，弹簧使得外螺纹的螺纹牙抵接于螺纹槽靠近嵌筒的槽壁。本申请滑动嵌筒至第一挡环和第二挡环相互靠近的表面抵接两个塔筒段相互背离的表面，即人们不需要旋转很多圈的螺母或者螺栓即可使得两个塔筒段进行连接。从而便于实现两个塔筒段之间的连接。

Description

一种连接结构及一种塔筒

技术领域

本申请涉及连接结构的技术领域，尤其是涉及一种连接结构及一种塔筒。

背景技术

生产生活中，我们经常见到各种各样的连接结构，譬如法兰连接、螺纹连接、过盈配合以及花键连接等，每个连接结构都有自己独特的妙用，但也有各自的缺点。就法兰连接而言，实现构件之间的连接这个优点毋庸置疑。

参照图1，譬如，在风力发电机的塔筒中，由于塔筒自身长度较长，塔筒需要通过多个小的塔筒段9通过法兰连接成为一个整体。法兰连接塔筒段9时，塔筒段9自身的直径较大，需要沿塔筒段9自身周向设置多个相互配合的螺栓01和螺母02以连接相邻的两个塔筒段9，旋拧螺栓01或者螺母02时，需要旋拧多圈，较为麻烦。

发明内容

为了便于实现塔筒段之间的连接，本申请提供一种连接结构及一种塔筒。

第一方面，本申请提供的一种连接结构采用如下的技术方案：

一种连接结构，包括基筒、嵌筒和转动连接于所述嵌筒的螺圈，所述螺圈外周设有外螺纹，所述基筒内部设有沿自身轴向分布的第一区和第二区，基筒内壁固定连接有位于所述第二区的齿条，所述齿条的长度方向和基筒的轴向相同，基筒内壁设有位于所述第一区的内螺纹，且所述内螺纹的螺纹牙的宽度小于所述外螺纹的螺纹槽的宽度；螺圈内周设有限位槽，所述限位槽沿螺圈轴向贯穿螺圈；

还包括弹簧、驱动齿轮、传动组件、连接轴和转筒，所述转筒的外周固定连接有限位条，转筒滑动嵌于螺圈内周，且限位条滑动嵌于所述限位槽；所述基筒设有嵌槽，所述驱动齿轮转动连接于所述嵌槽的槽壁；所述弹簧的一端连接于嵌筒靠近螺圈的一端，弹簧的另一端用于滑动抵接螺圈；所述嵌筒用于沿第一区至第二区的方向滑动嵌入至基筒内，驱动齿轮用于啮合齿条；所述基筒远离第一区的一端固定连接有第一挡环，所述连接轴同轴位于转筒内，连接轴的一端固定连接于嵌筒，连接轴的另一端固定连接有第二挡环；

嵌筒沿第一区至第二区的方向滑动时，驱动齿轮通过所述传动组件驱动转筒转动，所述外螺纹的螺纹牙螺旋嵌入所述内螺纹的螺纹槽内，且弹簧发生弹性形变，所述弹簧使得外螺纹的螺纹牙抵接于螺纹槽靠近嵌筒的槽壁。

通过采用上述技术方案，连接两个塔筒段时，通过在两个塔筒段上开孔，将基筒嵌入至塔筒段设有的孔内，将嵌筒沿第一区至第二区的方向嵌入基筒时，齿条啮合于驱动齿轮，通过使得内螺纹牙宽小于外螺纹的螺纹槽宽，以使得内螺纹能够在内螺纹的螺纹槽内进行轴向滑动，以便于驱动齿轮通过传动组件使得转筒带动螺圈转动，并使得外螺纹的螺纹牙嵌入内螺纹的螺纹槽内，且弹簧被压缩。继续滑动嵌筒至第一挡环和第二挡环相互靠近的表面抵接两个塔筒段相互背离的表面，即人们不需要旋转很多圈的螺母或者螺栓即可使得两个塔筒段进行连接。从而便于实现两个塔筒段之间的连接。

同时螺圈基于弹簧弹力移动至外螺纹的螺纹牙抵接于内螺纹螺纹槽靠近嵌筒的槽壁，使得人们不能直接沿第二区至第一区的方向滑动嵌筒，以实现自锁。若想从基筒内取出嵌筒，可以通过旋转螺圈带动嵌筒逐渐脱离基筒。即在便于实现塔筒段之间连接的同时，还能够使得人们能够对基筒和嵌筒进行拆卸。

优选的，所述传动组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第一锥齿轮同轴固定连接于所述驱动齿轮，所述第四锥齿轮同轴固定连接于所述转筒，第二锥齿轮啮合于所述第一锥齿轮，所述第三锥齿轮同轴固定连接于第二锥齿轮，且第三锥齿轮啮合于第四锥齿轮。

通过采用上述技术方案，将嵌筒滑动时齿条带动驱动齿轮的转动转化为转筒的转动，以实现通过嵌筒的滑动带动螺圈转动。

优选的，所述齿条沿所述基筒周向等间隔设有三个，所述驱动齿轮、所述嵌槽、所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮均沿所述嵌筒周向等间隔设有三个。

通过采用上述技术方案，沿基筒周向分布的三个第三锥齿轮共同对第四锥齿轮驱动，以尽量避免第四锥齿轮在转动过程中自身轴线的偏移，从而提高转筒和螺圈的转动稳定性。

优选的，所述嵌筒靠近所述螺圈的表面设有定位槽，所述弹簧嵌于所述定位槽内。

通过采用上述技术方案，通过定位槽的槽壁对弹簧进行限位，尽量避免螺圈转动时，弹簧和螺圈之间的摩擦力使得弹簧产生弯折而失效。

优选的，所述定位槽沿所述嵌筒周向等间隔设有多个，所述弹簧的个数等于定位槽的个数，且所有弹簧依次嵌入所有定位槽内。

通过采用上述技术方案，通过设置多个弹簧，以使得螺圈尽量沿自身轴向滑动至外螺纹的螺纹牙抵接内螺纹螺纹槽靠近嵌筒的槽壁，降低螺圈发生偏移的概率。同时，通过多个弹簧共同支撑螺圈，提高螺纹牙对螺纹槽槽壁之间的压力，以提高内螺纹和外螺纹之间的摩擦力，降低螺圈松动的概率，以提高塔筒段之间的连接稳定性。

优选的，所述外螺纹的螺纹牙螺旋嵌入所述内螺纹的螺纹槽内，外螺纹的螺纹牙背离所述螺圈轴线的表面抵接于内螺纹的螺纹槽槽底。

通过采用上述技术方案，螺圈转动时，降低弹簧震动而使得螺圈倾斜的概率，以提高螺圈转动的稳定性。

优选的，所述螺圈背离所述嵌筒的表面设有定位孔。

通过采用上述技术方案，当人们需要将嵌筒从基筒取出时，人们能够通过向定位孔内插入圆柱杆或者改锥等工具，以驱动螺圈转动，进而带动嵌筒滑动脱离基筒，以实现基筒和嵌筒的拆卸。

第二方面，本申请提供的一种塔筒采用如下的技术方案：

优选的，包括多个塔筒段，所述塔筒段沿自身轴向的两端均固定连接有法兰，所述法兰沿自身周向设有多个通孔，还包括上述一种连接结构，所述通孔的直径等于所述基筒的外径，所述通孔用于供所述基筒嵌入，所述第一挡环和所述第二挡环相互靠近的表面用于抵接两个所述法兰相互背离的表面。

通过采用上述技术方案，基筒嵌入所述法兰设有的通孔后，使得嵌筒滑动嵌入至基筒内，直到第一挡环和第二挡环相互靠近的表面抵接于两个法兰相互背离的表面，即人们不需要转动很多圈的螺栓或者螺母即可使得两个塔筒段进行连接，从而便于人们对多个塔筒段进行连接。而且通孔的外径等于通孔的直径，以提高塔筒段连接的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.滑动嵌筒至第一挡环和第二挡环相互靠近的表面抵接两个塔筒段相互背离的表面，即人们不需要旋转很多圈的螺母或者螺栓即可使得两个塔筒段进行连接。从而便于实现两个塔筒段之间的连接；

2.多个弹簧使得外螺纹的螺纹牙能够抵紧内螺纹螺纹槽靠近嵌筒的槽壁，从而提高内螺纹和外螺纹之间的摩擦力，以提高塔筒段之间的连接稳定性；

3.通过三个驱动齿轮带动三个第二锥齿轮、第三锥齿轮转动，并通过三个第三锥齿轮共同对第四锥齿轮驱动，以提高螺圈的转动稳定性。

附图说明

图1是相关技术中塔筒段的连接示意图。

图2是本申请实施例一种连接结构的整体示意图。

图3是本申请实施例一种连接结构的剖面结构示意图。

图4是图3中A处的放大图。

图5是图3中B处的放大图。

图6是本申请实施例一种塔筒的连接结构示意图。

图7是图6中C处的放大图。

附图标记说明：1、基筒；11、第一区；12、第二区；13、第一挡环；14、齿条；15、内螺纹；151、螺纹槽；2、嵌筒；21、挡板；22、定位槽；23、嵌槽；3、螺圈；31、限位槽；32、外螺纹；321、螺纹牙；33、定位孔；4、连接轴；41、连接板；42、第二挡环；5、转筒；51、限位条；6、弹簧；7、传动组件；71、第一锥齿轮；72、第二锥齿轮；73、第三锥齿轮；74、第四锥齿轮；741、穿孔；8、驱动齿轮；9、塔筒段；91、法兰；911、通孔；01、螺栓；02、螺母。

具体实施方式

以下结合附图2-7对本申请作进一步详细说明。

参照图2和图3，本申请实施例公开一种连接结构，包括基筒1，基筒1内部设有沿自身轴向分布的第一区11和第二区12，基筒1内壁固定连接有位于第二区12内的三个齿条14，齿条14的长度方向和基筒1的轴向相同，且三个齿条14沿基筒1的周向等间隔分布。基筒1内壁还设有位于第一区11的内螺纹15，基筒1远离第一区11的一端的外周固定连接有第一挡环13。

一种连接结构还包括嵌筒2、螺圈3、连接轴4和转筒5，嵌筒2一端的内周同轴固定连接有挡板21，连接轴4的一端位于嵌筒2内并同轴固定连接于挡板21，连接轴4的另一端伸出嵌筒2，且伸出嵌筒2的连接轴4的外周沿自身周向等间隔连接有多个连接板41，连接板41背离连接轴4的表面固定连接有第二挡环42，且第二挡环42的外径等于第一挡环13的外径。

转筒5同轴套设于连接轴4外周，且转筒5的一端抵接于挡板21，转筒5的另一端伸出嵌筒2，伸出嵌筒2的转筒5外周固定连接有限位条51，限位条51的长度方向和转筒5的轴向相同。螺圈3位于第二挡环42和嵌筒2之间，螺圈3沿自身轴向的两端分别用于抵接第二挡环42和嵌筒2端面。螺圈3内周设有限位槽31，限位槽31沿螺圈3的轴向贯穿螺圈3，螺圈3同轴滑动套设于转筒5外周，限位条51滑动嵌于限位槽31内，以使得螺圈3能够沿转筒5的轴向发生滑动，且转筒5转动时以带动螺圈3转动。螺圈3的外周设有外螺纹32，且外螺纹32的螺纹牙321宽小于内螺纹15的螺纹槽151宽，以便于外螺纹32的螺纹牙321嵌入内螺纹15的螺纹槽151后，螺圈3能够沿自身轴向发生滑动；螺纹牙321宽为螺纹牙321沿螺圈3轴向的宽度，螺纹槽151宽为螺纹槽151沿螺圈3轴向的宽度。外螺纹32的螺纹牙321嵌入内螺纹15的螺纹槽151后，外螺纹32的螺纹牙321背离螺圈3轴线的表面抵接于内螺纹15螺纹槽151的槽底，以降低螺圈3发生倾斜的概率。

螺圈3背离嵌筒2的表面沿自身周向等间隔设有多个定位孔33，定位孔33用于供改锥或者圆柱杆等工具插入，且定位孔33至螺圈3轴向的距离小于第二挡环42内周至螺圈3轴向的距离，以便于人们将改锥或者圆柱杆等工具插入。将改锥或者圆柱杆等工具插入至定位孔33后，通过控制改锥或者圆柱杆等工具绕螺圈3轴线转动以使得螺圈3发生转动。

参照图3和图4，一种连接结构还包括多个弹簧6，嵌筒2靠近螺圈3的表面沿自身周向等间隔设有多个定位槽22，定位槽22的个数等于弹簧6的个数，每个定位槽22内均嵌设一个弹簧6。本实施例中，弹簧6的个数为三个，其他实施例中，弹簧6的个数可以是四个、五个等。弹簧6的一端连接于定位槽22的槽底，弹簧6的另一端用于滑动抵接螺圈3靠近嵌筒2的表面。

第二挡环42的内径大于螺圈3的内径，弹簧6设有预紧力，以使得弹簧6对螺圈3进行支撑并使得螺圈3远离嵌筒2的表面抵接于第二挡环42。

参照图3和图5，一种连接结构还包括传动组件7和三个驱动齿轮8，传动组件7包括三个第一锥齿轮71、三个第二锥齿轮72、三个第三锥齿轮73和一个第四锥齿轮74。第四锥齿轮74同轴设有穿孔741，第四锥齿轮74同轴固定套设于转筒5外周。嵌筒2沿自身周向等间隔设有三个嵌槽23，三个驱动齿轮8分别嵌于三个嵌槽23内，且驱动齿轮8用于啮合齿条14，驱动齿轮8同轴固定连接于第一锥齿轮71。第二锥齿轮72转动连接于嵌筒2，第二锥齿轮72啮合于第一锥齿轮71，第三锥齿轮73同轴固定连接于第二锥齿轮72，且第三锥齿轮73啮合于第四锥齿轮74。

本申请实施例一种连接结构的实施原理为：通过连接结构连接两个塔筒段9时，塔筒段9的端部开设有孔，将基筒1嵌入孔内，并使得第一挡环13的端面抵接于塔筒段9的表面。然后通过手持第二挡环42以将嵌筒2沿第一区11至第二区12的方向滑动嵌入至基筒1内，当嵌筒2滑动嵌入至第二区12、螺圈3进入第一区11时，驱动齿轮8啮合于齿条14，随着嵌筒2的继续滑动，驱动齿轮8通过第一锥齿轮71、第二锥齿轮72、第三锥齿轮73和第四锥齿轮74以带动转动筒转动。转动筒转动时，通过限位条51嵌入限位槽31内以使得螺圈3能够发生转动，从而使得外螺纹32的螺纹牙321螺旋嵌入内螺纹15的螺纹槽151内，直到第二挡环42的端面抵接于塔筒段9。弹簧6设有预紧力，弹簧6使得外螺纹32的螺纹牙321能够抵接于内螺纹15螺纹槽151靠近嵌筒2的槽壁，以尽量避免嵌筒2沿第二区12至第一区11的方向滑动脱离基筒1，以实现自锁，从而实现两个塔筒段9之间的连接。即人们不需要对螺栓或者螺母旋转多圈即可实现两个塔筒段9之间的连接，以便于人们实现塔筒段9之间的连接。

本申请实施例还公开一种塔筒。

参照图6和图7，一种塔筒包括多个上述的一种连接结构，还包括多个塔筒段9，塔筒段9沿自身轴向两端的内周均固定连接有法兰91，法兰91的端面平齐于塔筒段9的端面，法兰91沿自身周向设有多个通孔911，通孔911的直径等于基筒1的外径，通孔911用于供基筒1嵌入，通孔911的个数等于一种连接结构的个数。

本申请实施例一种塔筒的实施原理为：连接相邻两个塔筒段9时，使得两个塔筒段9轴线重合，且位于塔筒段9端部的法兰91相互贴合。基筒1嵌入通孔911后，第一挡环13抵接于一个法兰91的端面，然后将嵌筒2嵌入至基筒1内，直到第二挡环42抵接于另一个法兰91，以使得第一挡环13和第二挡环42夹住两个法兰91从而实现相邻塔筒段9的连接。通孔911的直径等于基筒1的外径，以提高相邻塔筒段9连接时的稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连接结构，其特征在于：包括基筒（1）、嵌筒（2）和转动连接于所述嵌筒（2）的螺圈（3），所述螺圈（3）外周设有外螺纹（32），所述基筒（1）内部设有沿自身轴向分布的第一区（11）和第二区（12），基筒（1）内壁固定连接有位于所述第二区（12）的齿条（14），所述齿条（14）的长度方向和基筒（1）的轴向相同，基筒（1）内壁设有位于所述第一区（11）的内螺纹（15），且所述内螺纹（15）的螺纹牙（321）的宽度小于所述外螺纹（32）的螺纹槽（151）的宽度；螺圈（3）内周设有限位槽（31），所述限位槽（31）沿螺圈（3）轴向贯穿螺圈（3）；

还包括弹簧（6）、驱动齿轮（8）、传动组件（7）、连接轴（4）和转筒（5），所述转筒（5）的外周固定连接有限位条（51），转筒（5）滑动嵌于螺圈（3）内周，且限位条（51）滑动嵌于所述限位槽（31）；所述基筒（1）设有嵌槽（23），所述驱动齿轮（8）转动连接于所述嵌槽（23）的槽壁；所述弹簧（6）的一端连接于嵌筒（2）靠近螺圈（3）的一端，弹簧（6）的另一端用于滑动抵接螺圈（3）；所述嵌筒（2）用于沿第一区（11）至第二区（12）的方向滑动嵌入至基筒（1）内，驱动齿轮（8）用于啮合齿条（14）；所述基筒（1）远离第一区（11）的一端固定连接有第一挡环（13），所述连接轴（4）同轴位于转筒（5）内，连接轴（4）的一端固定连接于嵌筒（2），连接轴（4）的另一端固定连接有第二挡环（42），第一挡环（13）和第二挡环（42）相互靠近的表面用于抵接法兰（91）端面；

嵌筒（2）沿第一区（11）至第二区（12）的方向滑动时，驱动齿轮（8）通过所述传动组件（7）驱动转筒（5）转动，所述外螺纹（32）的螺纹牙（321）螺旋嵌入所述内螺纹（15）的螺纹槽（151）内，且弹簧（6）发生弹性形变，所述弹簧（6）使得外螺纹（32）的螺纹牙（321）抵接于螺纹槽（151）靠近嵌筒（2）的槽壁。

2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：所述传动组件（7）包括第一锥齿轮（71）、第二锥齿轮（72）、第三锥齿轮（73）和第四锥齿轮（74），所述第一锥齿轮（71）同轴固定连接于所述驱动齿轮（8），所述第四锥齿轮（74）同轴固定连接于所述转筒（5），第二锥齿轮（72）啮合于所述第一锥齿轮（71），所述第三锥齿轮（73）同轴固定连接于第二锥齿轮（72），且第三锥齿轮（73）啮合于第四锥齿轮（74）。

3.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于：所述齿条（14）沿所述基筒（1）周向等间隔设有三个，所述驱动齿轮（8）、所述嵌槽（23）、所述第一锥齿轮（71）、所述第二锥齿轮（72）和所述第三锥齿轮（73）均沿所述嵌筒（2）周向等间隔设有三个。

4.根据权利要求2所述的一种连接结构，其特征在于：所述嵌筒（2）靠近所述螺圈（3）的表面设有定位槽（22），所述弹簧（6）嵌于所述定位槽（22）内。

5.根据权利要求4所述的一种连接结构，其特征在于：所述定位槽（22）沿所述嵌筒（2）周向等间隔设有多个，所述弹簧（6）的个数等于定位槽（22）的个数，且所有弹簧（6）依次嵌入所有定位槽（22）内。

6.根据权利要求1所述的一种连接结构，其特征在于：所述外螺纹（32）的螺纹牙（321）螺旋嵌入所述内螺纹（15）的螺纹槽（151）内，外螺纹（32）的螺纹牙（321）背离所述螺圈（3）轴线的表面抵接于内螺纹（15）的螺纹槽（151）槽底。

7.根据权利要求1所述的一种连接结构，其特征在于：所述螺圈（3）背离所述嵌筒（2）的表面设有定位孔（33）。

8.一种塔筒，包括多个塔筒段（9），所述塔筒段（9）沿自身轴向的两端均固定连接有法兰（91），所述法兰（91）沿自身周向设有多个通孔（911），其特征在于：还包括上述权利要求1-7中任一所述的一种连接结构，所述通孔（911）的直径等于所述基筒（1）的外径，所述通孔（911）用于供所述基筒（1）嵌入，所述第一挡环（13）和所述第二挡环（42）相互靠近的表面用于抵接两个所述法兰（91）相互背离的表面。

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