CN202597344U - 法兰及风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种法兰及风力发电机组。所述法兰包括螺栓安装段和焊接段，所述焊接段靠近法兰圆心的一侧为内侧面，远离法兰圆心的一侧为外侧面，所述焊接段的内侧面和/或外侧面为斜面或圆弧面。本实用新型还提供了一种风力发电机组，装备有上述法兰，法兰用于连接主机架与风电塔筒。本实用新型法兰结构简单、合理，克服了现有法兰焊接面易出现裂纹，导致无法满足工作强度的缺陷，通过内侧面和/或外侧面为斜面或圆弧面的设计，可以有效减少法兰焊接面的应力集中，使法兰的疲劳强度显著提高，进而提高了其使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及风电技术，尤其涉及一种法兰及风力发电机组。
背景技术
风能作为一种清洁无污染可再生能源，越来越受到人们的重视，随着风力发电机组朝着大功率的发展，风机所受到的风载荷也越来越大，对风电机组的极限及疲劳强度要求也越来越高。
在风电机组中，塔筒顶部法兰是连接主机架与塔筒的重要部件，主机架承受着风力作用在叶片上的推力、扭矩及弯矩，塔筒法兰则起到传递主机架的力和力矩到塔筒上的作用。现有塔筒顶部法兰的横截面如图1所示，包括螺栓安装段1和焊接段2，所述螺栓安装段1内具有螺栓安装孔5，用于安装螺栓；所述焊接段2与塔筒间焊接，所述螺栓安装段1与焊接段2一体成型；所述焊接段2靠近法兰圆心的一侧为内侧面3，远离法兰圆心的一侧为外侧面4，所述法兰轴向、所述内侧面3和外侧面4平行；所述螺栓安装段1靠近焊接段2的一侧为螺栓接触面6，所述螺栓接触面6与内侧面3垂直，所述螺栓接触面6与内侧面3的夹角为圆角。
主机架承受的载荷复杂多变，而风电机组中塔筒顶部的法兰与塔筒的连接方式为焊接，法兰圆角及塔筒焊接面处容易出现裂纹等现象，导致现有法兰无法满足工作强度的需要。因此急需一种塔筒法兰具备足够的疲劳强度以达到延长其使用寿命的要求。
实用新型内容
本实用新型的第一个方面是提供了一种法兰，克服了现有法兰的问题，实现了疲劳强度高、使用寿命长的优点。
本实用新型采用的技术方案是：一种法兰，包括螺栓安装段和焊接段，所述焊接段靠近法兰圆心的一侧为内侧面，远离法兰圆心的一侧为外侧面，所述焊接段的内侧面和/或外侧面为斜面或圆弧面。
进一步地，所述内侧面为斜面，所述斜面远离螺栓安装段的一端向远离法兰圆心方向倾斜，所述斜面与法兰轴向成1-10度角。优选的为3-8度角。
进一步地，所述外侧面为斜面，所述斜面远离螺栓安装段的一端向法兰圆心方向倾斜，所述斜面与法兰轴向成1-10度角。优选的为3-8度角。
进一步地，所述内侧面和/或外侧面为圆弧面，圆心位于法兰内侧。
进一步地，所述螺栓安装段靠近焊接段的一侧为螺栓接触面，所述螺栓接触面与内侧面的夹角为圆角。
进一步地，所述圆角弧长为整圆周的1/8至3/4，即所述圆角的圆心角为45-270度。优选的为1/4至1/2。
本实用新型法兰结构简单、合理，克服了现有法兰焊接面易出现裂纹，导致无法满足工作强度的缺陷，通过内侧面和/或外侧面为斜面或圆弧面的设计，可以有效减少法兰焊接面的应力集中，使法兰的疲劳强度显著提高，进而提高了其使用寿命。
本实用新型的又一个方面是提供一种风力发电机组，该风力发电机组装备有上述法兰，所述法兰用于连接主机架与风电塔筒。
本实用新型风力发电机组具有可承受的工作强度大，满足风电设备大风载荷的要求。
附图说明
图1为现有法兰剖面示意图；
图2为实施例1法兰的俯视图；
图3为图2的AA向视图；
图4为实施例2法兰的截面图。
具体实施方式
实施例1
图2为实施例1法兰的俯视图；图3为图2的AA向视图。
由图2和图3可见，本实施例公开的法兰包括螺栓安装段1和焊接段2，螺栓安装段1内设置有螺栓安装孔5；焊接段2靠近法兰圆心的一侧为内侧面3，远离法兰圆心的一侧为外侧面4；焊接段2的内侧面3为斜面，内侧面3远离螺栓安装段1的一端向远离法兰圆心方向倾斜，斜面与法兰轴向成5度角。焊接段2的外侧面4为圆弧面，圆弧面的圆心位于法兰内侧的螺栓接触面上。圆弧面的设计，可以有效减少法兰焊接面的应力集中，使法兰的疲劳强度显著提高，进而提高了其使用寿命。螺栓安装段1靠近焊接段2的一侧为螺栓接触面6，螺栓接触面6与内侧面3的夹角为圆角，圆角弧长为整圆周的1/4。特定尺寸的圆角可以有效减少法兰圆角处的应力集中，从而进一步提高法兰的疲劳寿命。
实施例2
图4为实施例2法兰的截面图。
由图4可见，本实施例公开的法兰包括螺栓安装段1和焊接段2，螺栓安装段1内设置有螺栓安装孔5；焊接段2靠近法兰圆心的一侧为内侧面3，远离法兰圆心的一侧为外侧面4，焊接段2的内侧面3和外侧面4为斜面。内侧面3远离螺栓安装段1的一端向远离法兰圆心方向倾斜，斜面与法兰轴向成5度角。外侧面4远离螺栓安装段1的一端向法兰圆心方向倾斜，所述斜面与法兰轴向成10度角。斜面的设计，可以有效减少法兰焊接面的应力集中，使法兰的疲劳强度显著提高，进而提高了其使用寿命。螺栓安装段1靠近焊接段2的一侧为螺栓接触面6，螺栓接触面6与内侧面3的夹角为圆角，圆角弧长为整圆周的1/2，可进一步提高法兰的疲劳寿命。
实施例3
本实施例所公开的法兰与实施例1不同的是，焊接段的外侧面为斜面，外侧面远离螺栓安装段的一端向靠近法兰圆心方向倾斜，斜面与法兰轴向成8度角。焊接段的内侧面为圆弧面。
实施例4
本实施例所公开的法兰与实施例1不同的是，焊接段的外侧面为斜面，外侧面远离螺栓安装段的一端向靠近法兰圆心方向倾斜，斜面与法兰轴向成1度角。焊接段的内侧面为斜面，内侧面远离螺栓安装段的一端向远离法兰圆心方向倾斜，斜面与法兰轴向成3度角。螺栓安装段靠近焊接段的一侧为螺栓接触面，螺栓接触面与内侧面的夹角为圆角，圆角弧长为整圆周的1/4，可进一步提高法兰的疲劳寿命。
实施例1-4任意一项所述法兰均可通用在其它高工作强度的设备中。
实施例5
本实施例风力发电机组装备有实施例1-4任意一项所述的法兰，法兰用于连接主机架与风电塔筒。本实施例风力发电机组具有可承受的工作强度大，满足大风载荷的要求。
本实用新型不局限于上述实施例所描述的法兰，内侧面和/或外侧面形状的改变、圆角大小的改变均落在本实用新型的保护范围之内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种法兰，包括螺栓安装段和焊接段，所述焊接段靠近法兰圆心的一侧为内侧面，远离法兰圆心的一侧为外侧面，其特征在于，所述焊接段的内侧面和/或外侧面为斜面或圆弧面。
2.根据权利要求1所述法兰，其特征在于，所述内侧面为斜面，所述斜面远离螺栓安装段的一端向远离法兰圆心方向倾斜，所述斜面与法兰轴向成1-10度角。
3.根据权利要求2所述法兰，其特征在于，所述斜面与法兰轴向成3-8度角。
4.根据权利要求1所述法兰，其特征在于，所述外侧面为斜面，所述斜面远离螺栓安装段的一端向法兰圆心方向倾斜，所述斜面与法兰轴向成1-10度角。
5.根据权利要求4所述法兰，其特征在于，所述斜面与法兰轴向成3-8度角。
6.根据权利要求1所述法兰，其特征在于，所述内侧面和/或外侧面为圆弧面，圆心位于法兰内侧。
7.根据权利要求1所述法兰，其特征在于，所述螺栓安装段靠近焊接段的一侧为螺栓接触面，所述螺栓接触面与内侧面的夹角为圆角。
8.根据权利要求7所述法兰，其特征在于，所述圆角弧长为整圆周的1/8至3/4。
9.根据权利要求8所述法兰，其特征在于，所述圆角弧长为整圆周的1/4至1/2。
10.一种风力发电机组，其特征在于，该风力发电机组装备有上述权利要求1-9任意一项所述法兰，所述法兰用于连接主机架与风电塔筒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2012202016208U CN202597344U (zh) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | 法兰及风力发电机组 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2012202016208U Expired - Fee Related CN202597344U (zh) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | 法兰及风力发电机组 |
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| CN (1) | CN202597344U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109958584A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 新疆金风科技股份有限公司 | 风力发电机组塔筒法兰的设计方法及装置 |
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2012
- 2012-05-07 CN CN2012202016208U patent/CN202597344U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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