CN203161451U - 一种模块化风力发电机塔筒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模块化风力发电机塔筒,属于风力发电机组的支撑结构。本实用新型包括:塔筒,塔筒整体分为六段,底端塔筒和顶端塔筒,中部第二段、第三段、第四段及第五段的塔筒均由三个弧形瓣组成,弧形瓣与弧形瓣之间采用连接板连接,高强度螺栓紧固;各段之间采用反向平衡法兰连接,高强度螺栓紧固;各段之间的纵向连接缝之间的设计夹角为10°-15°。本实用新型涉及一种模块化风力发电机塔筒,整体结构采用了分段分瓣式模块化塔筒组合而成,各段的连接方式采用反向平衡法兰连接,各弧形瓣的连接方式采用连接板连接,高强度螺栓紧固。模块化塔筒主要用于多兆瓦级的大型风力发电机组,解决了风电设备运输、安装和后期维修等问题。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种模块化风力发电机塔筒,属于风力发电机组的支撑结构。
技术背景:
目前水平轴风力发电机塔架主要采用锥筒式结构作为支撑,近年来,国内外逐步有5MW、7MW及10MW的大功率的风力发电机组研制成功,使得风电设备不断的大型化,而风电塔筒的筒径、高度和重量大幅增加。现有的分段式塔筒各段为整体结构,体积大,在制造、运输、安装和维修过程中存在问题,每段塔筒体积重量增加了,从而使焊接难度增加,在运输过程中对车辆和路况要求提高;在塔筒的吊装时增加了大型机械使用费用,在后期的塔筒表面维修中增加了高空作业的难度。
发明内容:
本实用新型的目的在于提供一种能够解决大型风电设备的制造、运输、安装及维修问题的一种模块化风力发电机塔筒。
技术解决方案:
本实用新型包括:塔筒,塔筒整体分为六段,底端塔筒和顶端塔筒,中部第二段、第三段、第四段及第五段的塔筒均由三个弧形瓣组成,弧形瓣与弧形瓣之间采用连接板连接,高强度螺栓紧固;各段之间采用反向平衡法兰连接,高强度螺栓紧固;各段之间的纵向连接缝之间的设计夹角为10°-15°。
与现有技术相比,本实用新型的优点:
1、改变了传统的塔筒加工工艺。模块化塔筒改变原有的多筒节组焊工艺,采用每瓣塔筒从整体裁板到折弯,部分板材拼接后加工。最后焊接反向平衡法兰板、加强筋和连接板。
2、表面处理工艺得到改进。由于塔筒的各模块体积较小,改变了塔筒表面处理工艺,采用热浸镀锌防腐处理,大大增加了塔筒的工作寿命,减少后期塔筒表面维修工作。
3、解决了大型化塔筒带来运输和安装的问题。因为大型风力发电机塔筒的各段底端直径超过4m、重量超过40t、长度超过20m,这样的尺寸在运输中已经属于超长、超宽、超高、超重,受到运输的限制。而模块化塔筒的运输过程中,层叠摆放,减少了空间的浪费,增加了运载量。同时在安装过程中较少了吊装的工时,节约了成本。
4、反向平衡法的应用即保证了塔筒的可靠性与稳定性,又减少了法兰的制作成本。传统的风力发电机塔筒的法兰锻造而成,成本很高,而反向平衡法兰加强筋在前、法兰板在后,因此不增加法兰板的厚度仅增加加强筋的高度,即可增加法兰的刚度。同时,加劲板使螺栓增长有利于精确施加螺栓预拉力,螺栓选用10.9级的摩擦型高强度螺栓,达到连接处的可靠性与安全性。
附图说明:
图1为本实用新型整体结构示意图;
图2为图1的Ⅰ处内部连接示意图;
图3为图1的Ⅱ处反向平衡法兰的结构示意图;
图4为分段分瓣式塔筒的纵向连接的俯视图。
具体实施方式:
实施例
本实用新型底端塔筒1的背风方向上有门洞,底段塔筒1的下法兰与基础环连接固定,上法兰通过反向平衡法兰的连接方式与第二段塔筒的下端连接;第二段塔筒、第三段塔筒、第四段塔筒及第五段塔筒之间采用反向平衡法兰连接,反向平衡法兰的加强筋3焊接在法兰板4上方,这样增加加强筋的高度,即可增加法兰的刚度,并选用摩擦型高强度螺栓5紧固;第二段塔筒、第三段塔筒、第四段塔筒及第五段塔筒均由三个形状相同的弧形瓣2组成,各段的弧形瓣参数相同,每个弧形瓣2一侧焊接连接板6,连接板6上设有定位槽7和第一螺栓孔8,弧形瓣2另一侧设有与第一螺栓孔8相对应的第二螺栓孔9及与定位槽7相对应的定位块10,相邻的弧形瓣2之间采用高强度螺栓11紧固;为保证结构的稳定性,第二段塔筒、第三段塔筒、第四段塔筒及第五段塔筒之间的纵向连接缝之间的夹角θ为10°-15°;第五段塔筒上端与顶端塔筒12的下端采用反向平衡法兰连接,顶段塔筒12上端与风力发电机组的偏航系统和机舱骨架连接。
Claims (1)
1.一种模块化风力发电机塔筒,包括:塔筒,其特征在于,塔筒整体分为六段,底端塔筒和顶端塔筒,中部第二段、第三段、第四段及第五段的塔筒均由三个弧形瓣组成,弧形瓣与弧形瓣之间采用连接板连接,高强度螺栓紧固;各段之间采用反向平衡法兰连接,高强度螺栓紧固;各段之间的纵向连接缝之间的设计夹角为10°-15°。
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