CN202326033U

CN202326033U - 风力发电机塔架

Info

Publication number: CN202326033U
Application number: CN2011203138922U
Authority: CN
Inventors: 姚瑜宁; 闵建秋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-08-26

Abstract

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是一种风力发电机塔架，其技术方案为：由多段塔节连接而成，塔节由多个塔架板依次连接围绕而成，一种方案是所述每个塔架板两侧折弯成连接法兰，该法兰上设置有可使相邻两塔架板用螺栓组件或拉铆钉连接在一起的孔；另一种方案是所述塔架板由塔架板本体和设置在本体两侧的角形连接板组成，本实用新型的优点在于每个塔节采用可拆卸式结构，把体积庞大的塔节拆分成多个塔架板，每个塔架板外形相同，便于运输。

Description

风力发电机塔架

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是一种风力发电机塔架。

背景技术

在风电技术领域，对于风力发电机塔架制作，常用的方法是将塔架分成几段塔节，在工厂制作完成后，运至安装现场，再将其组焊成塔架。但是，随着风力发电机组功率越来越大，塔架的尺寸和重量也越来越大，给运输带来了很大的困难。若仍然在工厂里制作完成后再运往安装现场，运输将是一件十分麻烦、费用十分高昂的事情，特别是对于海外承包工程，要把几十个高70-80米，直径约4米的塔架运往海外，因其尺码数会大于吨位数，运费将按体积而非按重量计，其陆路及海运将面临着高额的费用，使工程项目的成本成倍增长，有的，已成为企业不堪承受的重负。

由于即使将整个塔架分段为多个塔节以后，每一段的体积仍然很大。也不可能采用集装箱运输，这样，不仅运输费用高昂，还因运输过程中难免出现一些碰撞，损伤机件，给现场安装带来十分难办的后续修形、补漆等辅助加工。有的企业采用直接在安装地建厂生产风力发电机塔架的各个部件，然后就地进行组装。这种方法虽然节省了运输费用并避免了一些麻烦。但是，在异地建厂，生产投资也不在小数，特别是塔筒的卷板、焊接、焊后热处理、防腐处理等均需要大型设备，相当于搬几个工厂至安装现场。另外，对于一些环保要求高的国家，环保许可的申报及环保设施的配置实施起来操作难度均很大。

如申请号为200680051250.1，申请日为2006-01-17，名称为“风轮机塔架,风轮机,风轮机塔架升降机和组装风轮机塔架的方法”的实用新型专利，涉及的是一种风轮机塔架。该风轮机塔架包含至少两个环形塔架节，其特征在于，这些塔节垂直地一个重叠在另一个之上。上述专利采用了搭放塔节的方式，它的塔架板是一园弧，或者带2个折弯的折板。这样，对于塔架板为圆弧的情况：运输时，若将一个塔架板重叠至另一塔架板上，后一塔架板的外圆将与前一塔架板的内圆接触，它们不可能完全密合(因为钢板有厚度)，而会出现缝隙(如图8所示)，一件压一件，在重量作用下，运输过程中，塔架板就会产生变形，待运至安装现场，已不能正确拼接，必须采取整形措施。这样，就违背了本专利在现场只需拼接, 无需任何加工即可将塔架组装完成的初衷。对于塔架板为折弯板的情况也有同样的问题，当2个塔架板重叠时，若在一个折弯点对齐 (如图9所示，按o-o线对齐) 后，另一个折弯就不可能对齐。因为，它必须用梯形的下底边(大底边)去靠梯形的上底边(小底边)，这样，必然会出现缝隙。如前所述，在运输过程中，也会产生变形，到达安装现场后，必须实施矫形加工。如此巨大的另件，要在现场加工，决非易事。这样，使其专利失去了实用性。否则，必须在板与板间设置垫板，既挤占运输重量，又会增加很多辅助工作。

发明内容

为克服上述的困难，本专利的特点在于将塔架设计成“积木”式结构。在运输过程中，将其折散，零件可以互相重叠，将运输状态优化为按重量计费，而非按体积计费，从而将大幅度地缩减运输开支。而且，可置于标准集装箱内运输，运到现场后，只需用螺栓组件、拉铆钉等将其拼接为整体塔筒，无需再作修形加工，解决了现有风力发电机塔架运输、异地组装及安装的困难。其另一特点在于本实用新型的塔架没有节间连接法兰，而是至下而上，每个上面的塔节的外围尺寸比下面塔节的内腔尺寸略小，这样，可将上一塔节直接插入下一塔节, 在塔节重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等连接，并能轴向定位、承受该塔节以上机组的负荷，而不是靠螺栓组件或铆定承受。这样，定位好，拼接方便,,螺栓组件或铆定等连接件不承受机组的重量。更主要的是省掉了大尺寸的节间连接法兰，便于运输，节约了大量的运输开支。

本实用新型的技术方案如下：

一种风力发电机塔架，由多段塔节连接而成，其特征在于：所述塔节由多个塔架板依次连接围绕而成。

一种方案是所述每个塔架板两侧折弯成连接法兰，该法兰上设置有可使相邻两塔架板用螺栓组件或拉铆钉连接在一起的孔。

另一种方案是所述塔架板由塔架板本体和设置在本体两侧的角形连接板组成，所述角形连接板与塔架板本体构成夹角，相邻塔架板的两个相邻角形连接板上设置有孔，且通过螺栓组件或拉铆钉的形式进行连接。

所述角形连接板一侧与塔架板本体通过螺栓组件或拉铆钉连接。

上下塔节之间的连接，不用法兰，而是直接将上一塔节插入下一塔节实现的。

具体结构如下：

每一段塔节的各塔架板下端、塔架板的等分线位置处，沿塔架板纵向设有槽，槽的宽度比下一塔节的两塔架板连接法兰厚度略宽，数量与塔架板法兰数量相匹配。同时，将上一塔节的外围尺寸作得比下一塔节的内腔尺寸略小，这样，将上一塔节放在下一塔节上方，让上一塔节的塔架板下端的槽对正下一塔节的塔架板之间的连接法兰，然后，直接将上一塔节插入下一塔节，再在塔节重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等紧固，实现塔接间的连接。这时，两塔节之间的轴向位置是由上一塔节耘底接触其插入的下一塔节连接法兰所决定的, 并承受轴向负荷。

另一方案是使每一塔节的各塔架板的连接法兰上端作得低于塔架板本体，使连接法兰形成一个台阶，上一塔节的外围尺寸作得比下一塔节的内腔尺寸略小，并将上一塔节的塔架板连接法兰对正下一塔接的塔板连接法兰，然后，将上一塔节直接插入下一塔节，再在重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等紧固，实现塔节间的连接。

一种风力发电机塔架的运输方法，其特征在于，可将塔架板分拆为塔架板本体，角形连接板及螺栓组件、铆钉等，便了运输。

对于一体型塔架板，运输时，可将一个一体化的塔架板翻转180^o，扣到另一个一体化塔接板上(如图6所示)，再将其放置于标准集装箱内运输。

对于分体型塔架板，运输时，将塔架板本体与角形连接板折散，由于塔架板本体及角连接板均只有一个折弯，它们可分别彼此重叠，放到托架上 (如图10所示),置于标准集装箱内运输。

一种风力发电机塔架的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

将至少两个塔架板首尾依次围绕连接组装成塔节。

相邻塔架板之间通过设置在各塔架板两侧的连接法兰连接(对于一体型塔架板)，或通过角形连接板连接(对于分体型塔架板)，而两相邻的连接法兰或角形连接板通过螺栓组件或拉铆钉的方式连接。

所述的至少两个塔节依次呈直线连接，构成风力发电机塔架。

所述的至少两个塔节通过将上一塔节直接插入下一塔节，再在两塔节重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等紧固，实现节间连接。

本实用新型的优点：

1、本实用新型所述的每个塔节采用可拆卸式结构，把体积庞大的塔节拆分成多个塔架板，每个塔架板外形相同，便于运输。

2、由于风力发电机塔架体积庞大，工作时，风电场风力很强，风速分布不均，使风力发电机塔架易产生振动。本实用新型的每个塔架板可采用拉铆钉的形式依次连接，可避免完全用螺栓组件，造成塔架板松动的情况。

3、本实用新型的塔架板仅有一次折弯，运输时可以相互重叠，不致变形。对节约运输开支，减少现场辅助加工很有好处。

4、本实用新型塔架板一实施方案, 塔架板一体式, 将塔架板两侧折弯成连接法兰，与另一塔架板连接，运输时可将一塔架板翻转180°,扣到另一塔架板上，以此节省运输空间。

5 本实用新型塔架板另一实施方案,塔架板为分体式，其塔架板由一塔架板本体和二个角连接板组成。两侧的角形连接板为可拆卸式结构，可以将塔架板拆散为塔架板本体及角形连接板。拆卸以后的塔架板本体与角形连接板完全分开，各部件可形成模块化生产与运输。这样，塔架板可以彼此重叠放置，放到一托架上运输, 体积十分紧凑。另外，因一般塔架直径在4米左右,考虑到陆路运输, 为便于通过桥梁、涵洞等，本专利将塔架横截面外接圆6等分，使其横截面由6个塔架板组成，每个塔架板的宽度约2米，正好放入标准集装箱运输，长途运输也不会变形。通常用2至3个集装箱就可把一个完整的风力发电机塔架部件全部容纳，而传统的完整分段塔节的结构需要至少10多个集装箱才能完成装运。到现场后，像“搭积木”，即可将塔架组装起来，无需再进行辅助加工。这对于安装地点较远的情况有很大的便利，节约了运输成本。

6、上述的各种方案构成的塔节均可将每个塔节分为4个、6个、8个甚至更多个塔架板组成。

7、塔节与塔节之间的连接不用节间法兰，而是采用本实用新型的直接插入的连接方式，去掉了径向尺寸很大的节间法兰，给运输带来了很大的方便，节约了运输开支。并且在直接插入的方式中本实用新型介绍了两种具体的插入方法，分别为开槽式和台阶式，两种结构均是采用自下而上塔节尺寸逐渐减小的方案，各个塔节均为棱柱体或圆柱体外形，插入及连接均十分方便。同时，还设置了用耘或台阶来承受该塔节以上机组重量的轴向定位及承力结构，避免了由螺栓组件或铆钉来承受，大大增强了塔架的强度。

附图说明

图1为风力发电机塔架结构示意图。

图2为风力发电机塔架A-A’的剖视图。

图3为风力发电机塔架实施例1的B-B’的剖视图。

图4为风力发电机塔架实施例2的B-B’的剖视图。

图5为实施例1中塔节结构示意图。

图6为实施例2中塔节结构示意图。

图7为实施例1中塔节间连接的c-c’的剖视图。

图8为实施例2中塔节间连接的c-c’的剖视图。

图9为实施例1的塔架板运输时的堆放方式。

图10为实施例2的塔架板运输时的堆放方式。

图11为现有圆弧形塔架板堆放方式。

图12为现有弯折型塔架板堆放方式。

上述附图中1、塔架板 2、连接板 3、塔节 4、螺栓组件 5、铆钉 6、托架 7、槽

具体实施方式

实施例1

风力发电机塔架由多段塔节3连接而成，塔节3由多个塔架板1依次连接围绕而成。一种方案是塔架板1采用一体式结构。当采用一体式结构时，将塔架板1一体成型为两侧折弯成法兰状，其上设置有可使相邻两塔架板1用拉铆钉5或螺栓组件4连接在一起的孔，两相邻的塔架板1则通过上述方式连接起来。塔架板1只进行一次弯折。

[0041] 每个塔节3由4个、6个、8个或多个塔架板1首尾围绕而成，塔架板1的数量没有具体限制，塔架板1的具体数量主要是由拆分以后每个塔架板1的尺寸及对运输的考量来决定。

而每一段塔节3的各塔架板下端、塔架板的等分线位置处，沿塔架板纵向设有槽7，槽7的宽度比下一塔节3的塔架板二连接法兰厚度总和略宽，数量与塔板法兰数量相匹配。同时，将上一塔节3的外围尺寸作得比下一塔节3的内腔尺寸略小，这样，将上一塔节3放在下一塔节3上方，让上一塔节3的塔架板下端的槽7对正下一塔节3的塔架板之间的连接法兰，然后，直接将上一塔节3插入下一塔节3，再在塔节3重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等紧固，实现塔接间的连接。各塔节3均为棱柱形或圆柱形，自下而上尺寸逐渐减小。

实施例2

风力发电机塔架由多段塔节3连接而成，塔节3由多个塔架板1依次连接围绕而成。塔架板1采用分体式的结构，此种结构的塔架板1包括塔架板本体和设置在本体两侧的角形连接板2，每个角形连接板2为折弯结构，角形连接板2上设置有通孔，两相邻塔架板1的相邻角形连接板2通过拉铆钉5或螺栓组件4的形式进行连接。而角形连接板2另一侧与塔架板本体通过拉铆钉5或螺栓组件4连接。只对塔架板1进行一次弯折。

每个塔节3由4个、6个、8个或多个塔架板1首尾围绕而成，塔架板1的数量没有具体限制，塔架板1的具体数量主要是由拆分以后每个塔架板1的尺寸及对运输的考量来决定。

将每一塔节3的各塔架板的连接法兰上端作得低于塔架板本体，使连接法兰形成一个台阶，上一塔节3的外围尺寸作得比下一塔节3的内腔尺寸略小，将上一塔节3的塔架板连接法兰对正下一塔接的塔板连接法兰，然后，将上一塔接直接插入下一塔节3，再在重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等紧固，实现塔接间的连接。各塔节3均为棱柱形或圆柱形，自下而上尺寸逐渐减小。

一种风力发电机塔架的组装方法，包括以下步骤：

1、将至少两个塔架板1首尾依次围绕连接装配成塔节3，由于生产和应用的需要，每个塔节3实际使用时往往包括多个塔架板1，如4个、6个、8个或多个塔架板1首尾围绕而成，塔架板1的数量没有具体限制，具体数量主要是由拆分以后每个塔架板1的尺寸及对运输的考量来决定。

2、相邻塔架板1之间通过设置在各塔架板1两侧的连接板互相连接，而两相邻的连接板通过拉铆钉5或螺栓组件4的方式连接。具体来说，塔架板1可采用一体式结构，当采用一体式结构时，将塔架板1一体成型为两侧折弯成法兰2，折弯部分设置有可使相邻两塔架板1用拉铆钉5或螺栓组件4连接在一起的孔，两相邻的塔架板1则通过上述方式连接起来。塔架板1只进行一次弯折。

3、风力发电机塔架包括至少两个塔节3，将上述各塔节3依次呈直线连接，构成风力发电机塔架。将上一塔节3放在下一塔节3上方，让上一塔节3的塔架板下端的槽7对正下一塔节3的塔架板之间的连接法兰，然后，直接将上一塔节3插入下一塔节3，再在塔节3重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等紧固，实现塔接间的连接。

一种风力发电机塔架的组装方法，包括以下步骤：

1、将至少两个塔架板1首尾依次围绕连接装配成塔节3，由于生产和应用的需要，每个塔节3实际使用时往往包括多个塔架板1，如4个、6个、8个或多个塔架板1首尾围绕而成，塔架板1的数量没有具体限制，而塔架板1的具体数量主要是由拆分以后每个塔架板1的尺寸及对运输的考量来决定。对塔架板1进行一次弯折。

2、相邻塔架板1之间通过设置在各塔架板1两侧的角形连接板2互相连接，而两相邻的角形连接板2通过拉铆钉5或螺栓组件4的方式连接。具体来说，塔架板1采用可拆卸式的结构，此种结构的塔架板1包括塔架板本体和设置在本体两侧的角形连接板2，每个角形连接板2为折弯结构，角形连接板2上设置有通孔，两相邻塔架板1的相邻角形连接板2通过拉铆钉5或螺栓组件4的形式进行连接。而角形连接板2另一侧与塔架板本体通过拉铆钉5或螺栓组件4连接。

3、风力发电机塔架包括至少两个塔节3，将上述各塔节3依次呈直线连接，构成风力发电机塔架。将每一塔节3的各塔架板的连接法兰上端做得低于塔架板本体，使连接法兰形成一个台阶，上一塔节3的外围尺寸做得比下一塔节3的内腔尺寸小，将上一塔节3的塔架板连接法兰对正下一塔接的塔板连接法兰，然后，将上一塔接直接插入下一塔节3，再在重叠部分用螺栓组件、拉铆钉等紧固，实现塔接间的连接。上述螺栓组件4包括螺栓、螺母、垫圈。

风力发电机塔架的运输方法，将内直径为4米的塔架塔节3拆分为6块或多块塔架板1后，每个塔架板1总的宽度小于2米，将一个一体化的塔架板1翻转180°，扣到另一个一体化塔接板上，再将其放置于标准集装箱内进行运输(如图6所示)。

风力发电机塔架的运输方法，可将塔架板1分拆为塔架板本体，角形连接板2及螺栓组件4，螺栓组件4包括螺栓、螺母、垫圈；运输时，将拆分后的塔架板本体及角形连接板2分别重叠放置，塔架板本体和角形连接板2可放置在托架10上便于运输。

例如将内直径为4米的塔架塔节3拆分为6块塔架板1后，每个塔架板1总的宽度约为2米，再将塔架板1拆分为塔架板本体和角形连接板2，则塔架板本体和角形连接板2的宽度均小于2米，可以容纳与标准集装箱内进行运输(如图7所示)。

Claims

1.一种风力发电机塔架，由多段塔节（3）连接而成，其特征在于：所述塔节（3）由多个塔架板（1）依次连接围绕而成，塔架板(1)仅有一次折弯。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔架，其特征在于：所述每个塔架板（1）两侧折弯成法兰状，折弯部分设置有使相邻两塔架板（1）通过拉铆钉（5）或螺栓组件（4）连接在一起的孔；所述每个塔节（3）由4个、6个、8个或多个塔架板（1）首尾围绕而成。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机塔架，其特征在于：所述塔架板（1）包括塔架板本体和设置在本体两侧的角形连接板（2），所述角形连接板（2）与塔架板本体构成夹角，相邻塔架板（1）的两个相邻角形连接板（2）上设置有孔，且通过拉铆钉（5）或螺栓组件（4）的形式进行连接；所述角形连接板（2）一侧与塔架板本体也通过拉铆钉（5）或螺栓组件（4）连接；所述每个塔节（3）由4个、6个、8个或多个塔架板（1）首尾围绕而成。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种风力发电机塔架，其特征在于：所述每一段塔节（3）的各塔架板下端、塔架板的等分线位置处，沿塔架板纵向设有槽（7），槽（7）的宽度比下一塔节（3）的塔架板二连接法兰厚度之和宽，数量与塔板法兰数量相匹配，上一塔节（3）的外围尺寸比下一塔节（3）的内腔尺寸小，上一塔节（3）的塔架板下端的槽（7）对正下一塔节（3）的塔架板之间的连接法兰，上一塔节（3）的下端放置于下一塔节（3）上端内形成部分重叠，塔节（3）重叠部分通过螺栓组件或拉铆钉紧固；每一塔节均为棱柱体或圆柱体。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种风力发电机塔架，其特征在于：每一塔节（3）的各塔架板的连接法兰上端做得低于塔架板本体，连接法兰形成一个台阶，上一塔节（3）的外围尺寸比下一塔节（3）的内腔尺寸小，上一塔节3的塔架板连接法兰对正下一塔接的塔板连接法兰，上一塔节（3）的下端放置于下一塔节（3）上端内形成部分重叠，塔节（3）重叠部分通过螺栓组件或拉铆钉紧固；每一塔节均为棱柱体或圆柱体。