CN202612003U - 风力发电机塔筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种塔筒，特别涉及一种风力发电机塔筒。本实用新型包括有多段筒体（2），每段筒体（2）上均焊接有法兰体（1），相邻段筒体（2）之间通过法兰体（1）相固接，所述法兰体（1）是倾斜设置在所述筒体（2）上的法兰体（1），法兰体高点（101）位于所述法兰体上表面（1-1）外侧，法兰体低点（102）位于所述法兰体上表面（1-1）内侧，法兰体高点与法兰体低点的垂直距离S为0.5mm～1.5mm。本实用新型制作方便，制作质量好。

Description

风力发电机塔筒

技术领域

 本实用新型涉及一种塔筒，特别涉及一种风力发电机塔筒。本实用新型属于机械制造加工技术领域。

背景技术

风力发电机塔筒的法兰与每段筒体之间一般采用焊接方式进行固定连接。如：中国专利公开号CN101259570A公开平面焊接法兰坡口结构，其法兰沿面与钢管的端部的外壁搭接，将法兰沿厚度方向分为搭接段和露出段，所述的法兰沿所述搭接段开有环向坡口，所述的露出段上开有环向槽，所述的环向槽与所述的环向坡口的底部之间有间隔。

上述法兰结构中的法兰与钢管的端部垂直，法兰不内倾，无法适应于风力发电机塔筒。

在风力发电领域，风力发电机是靠风力推动风轮进行发电的。风力发电机塔筒设置在风力发电机主机和风轮的下面，支撑着重达几十吨风力发电机主机和风轮。风力发电机塔筒根据风场的区域分布和主风区的高度不同，风力发电机塔筒高度也不同。其一般有55m、60m、61.5m、65m、70m、80m等多种高度，其以80m左右的高度最为常用。风力发电机塔筒一般分几大段，塔筒的筒体整体呈空心锥台形状，每大段塔筒的筒体两端焊接法兰，然后通过高强度螺栓将每大段塔筒筒体上的法兰固接，形成整个塔筒筒体。为满足塔筒筒体法兰内倾的要求，采用的方法：在法兰筒体制作时或法兰筒体制作后，有意将法兰切削成内倾结构。

其主要不足：（1）法兰内倾是人为的通过加工强制形成，加工难度大，加工周期长，工人劳动强度大，成本高；（2）切削后的法兰上下两面之间不平行，造成螺栓结合面不平行，影响连接可靠性。

发明内容

本实用新型的目的针对现有技术的不足，提供一种制作方便、制作质量好的风力发电机塔筒。

为实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：一种风力发电机塔筒，包括有多段筒体，每段筒体上均焊接有法兰体，相邻段筒体之间通过法兰体相固接。所述法兰体是倾斜设置在所述筒体上的法兰体，法兰体高点位于所述法兰体上表面外侧，法兰体低点位于所述法兰体上表面内侧，法兰体高点与法兰体低点的垂直距离S为0.5mm～1.5mm。

进一步，所述法兰体和筒体之间焊接面由第一凹腔、水平端面和第二凹腔构成，第一凹腔的水平距离D1>水平端面的水平距离D2, 且水平端面的水平距离D2>第二凹腔的水平距离D3。

更进一步，所述第一凹腔是楔形凹腔，第一凹腔的楔形角α为60°～70°。

更进一步，所述第二凹腔是楔形凹腔，第二凹腔的楔形角β为60°～70°。

进一步所述法兰体上设有用于固接相邻段筒体的螺栓孔，相邻段筒体之间通过法兰体上螺栓孔处设置的螺栓螺母相固接。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

（1）法兰体倾斜的设置在所述筒体上，法兰体高点位于法兰体外侧，法兰体低点位于法兰体内侧，法兰体为内法兰，用于固接相邻段筒体的螺栓孔位于筒体内侧。一方面，方便采用螺栓固接相邻段筒体，另一面，无需切削法兰体，并充分利用倾斜的法兰体产生的弹性变形，提高螺栓的紧固力。法兰体高点与法兰体低点的垂直距离采用0.5mm～1.5mm，在保证螺栓紧固力的同时，使多段固接后的法兰筒体更适于风力发电机。

（2）第一凹腔的水平距离>水平端面的水平距离，水平端面的水平距离>第二凹腔的水平距离，使焊接经济，且焊后的法兰筒体更可靠。

（3）采用楔形凹腔，楔形角优选60°～70°，加工方便且方便焊接。

本实用新型无需切削即可保证达到法兰内倾质量要求，从而使本实用新型制作方便，制作质量好。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的A-A的剖面图；

图3为图2中B部的局部放大图；

图4为图3的焊接示意图。

图中：1、法兰体，1-1、法兰体上表面，101、法兰体高点，102、法兰体低点，103、螺栓孔，2、筒体，3、第一凹腔，4、水平端面，5、第二凹腔，6、第二焊接点，7、第三焊接点，8、第四焊接点，S、法兰体高点与法兰体低点的垂直距离，D1、第一凹腔的水平距离，D2、水平端面的水平距离，D3、第二凹腔的水平距离，α、第一凹腔的楔形角，β、第二凹腔的楔形角。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

如图1～图4所示，一种风力发电机塔筒，包括有多段筒体2，每段筒体2上均焊接有法兰体1，法兰体1上设有用于固接相邻段筒体2的螺栓孔103，相邻段筒体2之间通过法兰体1上螺栓孔103处设置的螺栓螺母相固接。为实现不切削法兰体的目的，上述法兰体1是倾斜焊接设置在上述筒体2上，法兰体高点101位于上述法兰体上表面1-1外侧，法兰体低点102位于上述法兰体上表面1-1内侧，法兰体高点与法兰体低点的垂直距离S为0.5mm～1.5mm的任一值。为具体说明，S能够但不限于是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8 mm、0.9 mm、1.0 mm、1.1 mm、1.2 mm、1.3 mm、1.4 mm、1.5 mm。

法兰体倾斜的焊接在所述筒体上，法兰体高点位于法兰体外侧，法兰体低点位于法兰体内侧，用于固接相邻段筒体的螺栓孔位于筒体内侧。一方面，方便采用螺栓固接相邻段筒体，另一面，充分利用倾斜的法兰体产生的弹性变形，提高螺栓的紧固力。法兰体高点与法兰体低点的垂直距离S在保证螺栓紧固力的同时使多段固接后的法兰筒体更牢固。

事实上，要使法兰体倾斜的焊接在筒体上，需要焊接操作工具有较高的技艺。为使降低焊接难度，方便焊接，上述法兰体1和筒体2之间焊接面由三部分构成，即：第一凹腔3、水平端面4和第二凹腔5。其中：第一凹腔的水平距离D1>水平端面的水平距离D2，水平端面的水平距离D2>第二凹腔的水平距离D3。

具体说明：以筒体2厚度16mm为例，第一凹腔的水平距离D1是8mm，水平端面的水平距离D2是6mm，第二凹腔的水平距离D3是2mm。

上述焊接面结构在焊接时，采用以下焊接方式：

首先，将法兰体和筒体的水平端面打磨光滑后贴合；

其次，焊接水平端面4和第二凹腔5，形成第一焊接点；

再次，在第一凹腔3的最内侧进行焊接，形成第二焊接点6；

再次，在第二焊接点6的基础上继续进行焊接，形成第三焊接点7；

最后，在第三焊接点7的基础上进行焊接，形成第四焊接点8，焊后形成的第四焊接点8溢出第一凹腔3，形成盖面焊接。

采用上述焊接面结构，使法兰体更容易达到规定的倾斜要求，且焊接方便。

前述第一凹腔3和/或第二凹腔5可以是弧形凹腔，如：第一凹腔3和/或第二凹腔5为半球形结构。当然，为方便加工，第一凹腔3和/或第二凹腔5优选楔形凹腔。上述楔形凹腔的楔形角优选60°～70°的任一值。

具体说明：

第一方案，第一凹腔的楔形角α选用65°，第二凹腔的楔形角β选用60°。

第一方案，第一凹腔的楔形角α选用60°，第二凹腔的楔形角β选用60°。

第三方案，第一凹腔的楔形角α选用70°，第二凹腔的楔形角β选用60°。

第四方案，第一凹腔的楔形角α选用60°，第二凹腔的楔形角β选用70°。

本实用新型不限于上述实施例，凡采用等同或等效替换形成的技术方案均落入本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种风力发电机塔筒，包括有多段筒体（2），每段筒体（2）上均焊接有法兰体（1），相邻段筒体（2）之间通过法兰体（1）相固接，其特征在于：所述法兰体（1）是倾斜设置在所述筒体（2）上的法兰体（1），法兰体高点（101）位于所述法兰体上表面（1-1）外侧，法兰体低点（102）位于所述法兰体上表面（1-1）内侧，法兰体高点与法兰体低点的垂直距离S为0.5mm～1.5mm。

2.根据权利要求1所述的风力发电机塔筒，其特征在于：所述法兰体（1）和筒体（2）之间焊接面由第一凹腔（3）、水平端面（4）和第二凹腔（5）构成，第一凹腔的水平距离D1>水平端面的水平距离D2, 且水平端面的水平距离D2>第二凹腔的水平距离D3。

3.根据权利要求2所述的风力发电机塔筒，其特征在于：所述第一凹腔（3）是楔形凹腔，第一凹腔的楔形角α为60°～70°。

4.根据权利要求2所述的风力发电机塔筒，其特征在于：所述第二凹腔（5）是楔形凹腔，第二凹腔的楔形角β为60°～70°。

5.根据权利要求1所述的风力发电机塔筒，其特征在于：所述法兰体（1）上设有用于固接相邻段筒体（2）的螺栓孔（103），相邻段筒体（2）之间通过法兰体（1）上螺栓孔（103）处设置的螺栓螺母相固接。

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