CN202946322U - 一种风力发电机塔筒及具有其的风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种风力发电机塔筒及具有其的风力发电机，其中，该种风力发电机塔筒包括：至少一个塔节及紧固件；每一塔节包括多个弧形板、内连接板及外连接板；内连接板设置在相邻两个弧形板的内表面，外连接板设置在相邻两个弧形板的外表面；内连接板与外连接板通过紧固件连接。本实用新型解决了由于道路运输条件而限制塔筒直径的问题，便于使用普通的卡车、拖车进行运输，降低了运输成本。

Description

一种风力发电机塔筒及具有其的风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，具体涉及一种风力发电机塔筒及具有其的风力发电机。

背景技术

风能作为一种绿色可再生能源，越来越受到各国政府的重视，风电产业也正处在快速发展期。在风电产业快速发展的背景下，竞争也越来越激烈，为了在市场中获得更有利的地位，已有风电企业开发出单机功率3000kW的风电机组，甚至一些企业正在设计功率6000kW、7000kW的风电机组。随之而来的是，为了支撑大功率风轮，需要制造出高度更高、直径更粗的塔筒。

由于运输问题，塔筒的直径和长度受到某些条件的限制。例如，在公路运输中，对通过桥梁、隧道的车辆（含货物）有限高要求，道路允许的载重要求以及转弯半径要求等。同时，由于运输大型塔筒需要专用车辆，雇佣这些车辆的费用不仅昂贵，有时甚至不太容易找到合适的车辆，进而影响项目的进度。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型的第一目的在于提供一种有效克服因直径导致运输不便的风力发电机塔筒，包括：至少一个塔节及紧固件；每一塔节包括多个弧形板、内连接板及外连接板；内连接板设置在相邻两个弧形板的内表面，外连接板设置在相邻两个弧形板的外表面；内连接板与外连接板通过紧固件连接。

进一步地，所述风力发电机塔筒还包括：双向连接装置；至少一个塔节的数量为多个；双向连接装置通过紧固件分别连接多个塔节中的相邻两个塔节。

进一步地，双向连接装置包括：内双向连接节及外双向连接节；内双向连接节设置于相邻两个塔节的内表面，外双向连接节设置于相邻两个塔节的外表面；内双向连接节通过紧固件与外双向连接节连接；或/和；

双向连接装置包括：与相邻两个塔节一一对应的两个法兰节、分别设置于相邻两个塔节内表面的两个内单向连接节；每一法兰节包括相互连接的外单向连接节与法兰盘；每一法兰节的外单向连接节设置于对应塔节的外表面，并通过紧固件与设置于对应塔节内表面的内单向连接节连接；两个法兰节的法兰盘通过螺栓或固定销连接。

进一步地，紧固件包括：螺栓、球形垫圈、紧固套筒、至少一个固定件、螺母；

球形垫圈套设在螺栓上，并与内双向连接节的内表面配合；螺栓穿过内双向连接节、塔节及外双向连接节上的沉孔；紧固套筒通过至少一个固定件固定在外单向连接节上，并抵持螺母。

进一步地，紧固套筒的外部形状为圆形或多边形，且通过内部形状与螺母相互配合以抵持螺母。

进一步地，至少一个固定件为固定销或螺栓，且数量为四个。

进一步地，多个弧形板中相邻两个弧形板的结合处、各弧形板与内连接板及外连接板的结合处均为密封结构。

进一步地，至少一个塔节包括塔筒门。

进一步地，多个塔节及双向连接装置均为钢制材料制成。

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型的第二目的在于提供一种风力发电机，包括上述任一种风力发电机塔筒。

本实用新型风力发电机塔筒通过对塔节采用组合式结构，解决了由于道路运输条件而限制塔筒直径的问题，便于使用普通的卡车、拖车进行运输，降低了运输成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型风力发电机塔筒的实施例结构示意图。

图2为图1中法兰节的结构示意图。

图3为单个塔节的实施例结构示意图。

图4为沿图3中A-A方向局部剖视图，并展示了紧固件的结构。

图5为塔节通过内外双向连接节连接形成的组合塔节的结构示意图。

图6为沿图5中B-B方向局部剖视图。

图7为两端带有法兰节的组合塔节的结构示意图。

图8为图7中局部放大视图。

图9为塔节通过法兰节连接形成的吊装塔节的结构示意图。

图10为沿图9中C-C方向的局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型风力发电机塔筒实施例包括：独立的多个塔节1、双向连接装置、紧固件；双向连接装置通过紧固件分别连接多个塔节1中的相邻两个塔节1。

具体操作时，双向连接装置可以包括：内双向连接节2及外双向连接节3；内双向连接节2设置于相邻两个塔节1的内表面，外双向连接节3设置于相邻两个塔节1的外表面；内双向连接节2通过紧固件与外双向连接节3连接。

结合图1及图2，为了进一步加强相邻两个塔节1连接的紧固度，该双向连接装置还可以包括：与相邻两个塔节1一一对应的两个法兰节4、分别设置于相邻两个塔节1内表面的两个内单向连接节5；每一法兰节4包括相互连接的外单向连接节14与法兰盘15；每一法兰节4的外单向连接节14设置于对应塔节1的外表面，并通过紧固件与设置于对应塔节1内表面的内单向连接节5连接；两个法兰节4的法兰盘15通过螺栓或固定销连接。具体操作时，该外单向连接节14与法兰盘15可以焊接组成法兰节4。

优选地，如图3所示，每一塔节1包括多个弧形板6、内连接板7及外连接板8；内连接板7设置在相邻两个弧形板6的内表面，外连接板8设置在相邻两个弧形板6的外表面；弧形板6、内连接板7、外连接板8上均预先加工出通孔（沉孔），内连接板7与外连接板8通过穿过通孔的紧固件连接。这样，通过对每一塔节1采取一种弧形板组合式结构，即塔节1由多个弧形板6借助内连接板7、外连接板8、紧固件彼此连接组成，可以解决超大直径塔筒的运输困难。

一般的，每个塔节由不少于3个弧形板6组成。内连接板7与外连接板8成对使用。一般情况下，为便于加工制造，同一塔节的弧形板6应具有相同的弧度。对于一些特殊情况，如考虑材料的充分利用，允许同一塔节的弧形板6具有不同的弧度。采用内、外两层连接板夹紧弧形板6，可以更大程度上保证塔节的连接强度。

进一步优选地，多个弧形板6中相邻两个弧形板6的结合处、各弧形板6与内连接板7及外连接板8的结合处均为密封结构。如相邻弧形板6之间，各连接板与弧形板6之间，塔节1与各连接节之间的接缝处采用密封条或化合物进行密封处理，以防止水和尘土进入塔筒。

如图4所示，具体操作时，紧固件可以包括：螺栓9、球形垫圈10、紧固套筒11、至少一个固定件12、螺母13；由于塔筒壁为圆形截面，故内、外连接板7及8表面加工出球形沉孔；其中，球形垫圈10套设在螺栓9上，并与内连接板7的内表面配合；螺栓9穿过内连接板7、塔节1及外连接板8上的沉孔；紧固套筒11通过至少一个固定件12固定在外连接板8上，并抵持螺母13。

这样，塔筒内侧使用球形垫圈10与内连接板7配合，在塔筒外侧，使用紧固套筒11与外连接板8配合，并在紧固套筒11与外连接板8之间安装有4个固定销，保证了紧固套筒11与外连接板8之间位置固定；紧固套筒11与螺母13配合形成包容结构；使用该紧固结构组装塔筒以及对螺栓维护拧紧时，无需在塔筒外部夹持螺母进行螺栓拧紧操作，只需在塔筒内部通过拧紧螺栓套就可以对螺栓9进行拧紧，该紧固结构简单，安装操作方便，解决了螺栓的日常维护问题。

具体操作时，紧固套筒11的外部形状为圆形或多边形，且通过内部形状（可以为六角形）与螺母13相互配合以抵持螺母13，上述固定件12可以为固定销或螺栓等结构。固定件12的数量可根据实际情况确定，优选地，固定件12的数量为四个。

如图5所示，相邻两个塔节1之间采用内、外两层双向连接节进行连接；每一塔节1（弧形板6）、内双向连接节2、外双向连接节3上均预先加工出通孔（沉孔），采用紧固件彼此连接，形成组合塔节。

如图6所示，内双向连接节2与外双向连接节3之间的紧固件也可以包括螺栓9、球形垫圈10、紧固套筒11、至少一个固定件12、螺母13；其中，球形垫圈10套设在螺栓9上，并与内双向连接节2的内表面配合；螺栓9穿过内双向连接节2、塔节1及外双向连接节3上的沉孔；紧固套筒11通过至少一个固定件12固定在外双向连接节3上，并抵持螺母13。

如图7及图8所示，法兰节4的外单向连接节14与对应的内单向连接节5之间也可以通过上述紧固件连接，其中，球形垫圈10套设在螺栓9上，并与内单向连接节5的内表面配合；螺栓9穿过内单向连接节5、塔节1及外单向连接节14上的沉孔；紧固套筒11通过至少一个固定件12固定在外单向连接节14上，并抵持螺母13。

如图9及图10所示，在组合塔节两端安装法兰节4，并借助内单向连接节5、紧固件进行连接，形成吊装塔节。吊装塔节之间通过法兰盘15并借助螺栓16、垫圈17、螺母18进行连接，从下往上依次安装吊装塔节，最终完成塔筒的安装。

具体操作时，上述多个塔节1可以包括塔筒门，即上述塔节的组合式设置方式适用于塔筒门；同样适用现有塔筒的内部结构；各塔节的设置方式可以应用于整个塔筒，也可以仅应用塔筒的部分塔节。上述多个塔节1及双向连接装置可以均为钢制材料制成，即弧形板及内、外连接板材质均为钢材。

上述风力发电机塔筒的安装过程简述如下：首先组装各个塔节1，弧形板6借助内连接板7、外连接板8、紧固结构实现彼此连接，形成塔节；每个塔节1包括多个弧形板6，内连接板7及外连接板8；两个塔节之间通过内双向连接节2、外双向连接节3、螺栓9、球形垫圈10、紧固套筒11、固定销12、螺母13进行连接，形成组合塔节；组合塔节的两端通过内单向连接节5、螺栓9、球形垫圈10、紧固套筒11、固定销12、螺母13安装法兰节4，形成吊装塔节；上述塔节、组合塔节、吊装塔节的组装工作以及密封工作在水平方向完成，最后从下往上依次安装吊装塔节，最终完成塔筒的安装。

本领域技术人员可以理解，上述解释说明中通过内外双向连接节连接塔节以形成组合塔节，通过法兰节连接形成吊装塔节，不应限定理解，如在一些情况下，直接在塔节两端安装法兰节，并借助内单向连接节5、紧固件进行连接，同样形成吊装塔节；也就是说内外双向连接节与法兰节为两种连接塔节的方式，可以灵活运用。

本实用新型风力发电机塔筒实施例通过采用组合式塔筒结构，解决了由于道路运输条件而限制塔筒直径的问题，而且由于运输的部件体积较小，可以使用普通的卡车、拖车进行运输，降低了运输成本；同时，弧形板、内连接板、外连接板，内双向连接节、外双向连接节，法兰节以及内单向连接节等部件的结构简单，方便堆放、转运，便于车间生产加工；塔筒的各部分结构组装方便，可以实现在风场附近的指定区域内组装操作；此外，使用螺栓紧固结构，无需对螺母进行夹持就可以对螺栓进行拧紧操作，安装操作方便，解决了本发明中涉及的组合式塔筒安装螺栓的日常维护问题。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电机塔筒，其特征在于，包括：至少一个塔节（1）及紧固件，每一塔节（1）包括多个弧形板（6）、内连接板（7）及外连接板（8）；所述内连接板（7）设置在相邻两个弧形板（6）的内表面，所述外连接板（8）设置在相邻两个弧形板（6）的外表面；所述内连接板（7）与所述外连接板（8）通过所述紧固件连接。

2.根据权利要求1所述的风力发电机塔筒，其特征在于，还包括：双向连接装置；

所述至少一个塔节（1）的数量为多个；所述双向连接装置通过所述紧固件分别连接所述多个塔节（1）中的相邻两个塔节（1）。

3.根据权利要求2所述的风力发电机塔筒，其特征在于，

所述双向连接装置包括：内双向连接节（2）及外双向连接节（3）；所述内双向连接节（2）设置于相邻两个塔节（1）的内表面，所述外双向连接节（3）设置于相邻两个塔节（1）的外表面；所述内双向连接节（2）通过所述紧固件与所述外双向连接节（3）连接；或/和；

所述双向连接装置包括：与相邻两个塔节（1）一一对应的两个法兰节（4）、分别设置于相邻两个塔节（1）内表面的两个内单向连接节（5）；每一法兰节（4）包括相互连接的外单向连接节（14）与法兰盘（15）；每一法兰节（4）的外单向连接节（14）设置于对应塔节（1）的外表面，并通过所述紧固件与设置于所述对应塔节（1）内表面的内单向连接节（5）连接；所述两个法兰节（4）的法兰盘（15）通过螺栓或固定销连接。

4.根据上述权利要求1-3中任一项所述的风力发电机塔筒，其特征在于，所述紧固件包括：螺栓（9）、球形垫圈（10）、紧固套筒（11）、至少一个固定件（12）、螺母（13）；

所述球形垫圈（10）套设在所述螺栓（9）上，并与所述内双向连接节（2）的内表面配合；所述螺栓（9）穿过所述内双向连接节（2）、塔节（1）及外双向连接节（3）上的沉孔；所述紧固套筒（11）通过所述至少一个固定件（12）固定在所述外单向连接节（14）上，并抵持所述螺母（13）。

5.根据权利要求4所述的风力发电机塔筒，其特征在于，所述紧固套筒（11）的外部形状为圆形或多边形，且通过内部形状与所述螺母（13）相互配合以抵持所述螺母（13）。

6.根据权利要求4所述的风力发电机塔筒，其特征在于，所述至少一个固定件（12）为固定销或螺栓，且数量为四个。

7.根据上述权利要求1-3中任一项所述的风力发电机塔筒，其特征在于，所述多个弧形板（6）中相邻两个弧形板（6）的结合处、各弧形板（6）与所述内连接板（7）及外连接板（8）的结合处均为密封结构。

8.根据上述权利要求1-3中任一项所述的风力发电机塔筒，其特征在于，所述至少一个塔节（1）包括塔筒门。

9.根据权利要求2或3所述的风力发电机塔筒，其特征在于，所述多个塔节（1）及双向连接装置均为钢制材料制成。

10.一种风力发电机，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的风力发电机塔筒。

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