CN203297041U - 提高风力机塔架刚度的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种提高风力机塔架刚度的装置，包括塔筒、塔筒法兰、法兰连接螺栓和加强杆件，相互连接的上下塔筒通过塔筒法兰使用法兰连接螺栓固定到一起，所述加强杆件中部为连接杆，两端为折弯的连接板，加强杆件通过连接板与塔筒两端固定；所述加强杆件的连接杆与连接板通过焊接连接，其焊接点位于加强杆件的折弯处；所述连接板上设有螺栓孔，加强杆件通过法兰连接螺栓与塔筒两端固定。本实用新型保留了圆筒型塔架攀爬维修方便的优点，采用桁架式结构做局部增强，提高了塔架自身的刚度，减小塔架振动，提高风力机整机稳定性。

Description

提高风力机塔架刚度的装置
技术领域
本实用新型涉及一种提高风力机塔架刚度的装置，属于风力发电技术领域。
背景技术
塔架是风力发电机组中的主要支撑部件，它将风力发电机机舱与地面连接，为水平轴风轮提供需要的高度,由于自然界的风在时间和空间上具有多变性，使得风对风力机塔架结构的作用显得非常复杂：在空间上要考虑风速、风向和风压沿塔架高度的变化；在时间上由于风速的脉动以及随风频脱落的涡系等，会引起塔架结构的振动。在过临界范围，有可能导致十几倍甚至几十倍于正常风力的效应。另外，塔架结构的变形和振动，不仅会引起塔架的附加应力，影响其结构强度，而且还会影响顶端风轮变形和振动，从而影响整机性能。因此塔架本身的强度和刚度对整机的稳定性起着关键性的作用。
    目前常见的塔架有锥筒式、桁架式、混凝土式等几种形式，现代大型风力发电机组通常采用锥筒式塔架，这种形式的塔架一般有若干段20～30m的锥筒用法兰连接而成，塔架由底向上直径逐渐减小，整体呈圆台状，这类塔架的优点是安全性能好，而且进行维修时比较方便安全，在国际风电市场上的现代大型风力发电机组普遍采用，圆筒型塔筒通过螺栓将上下法兰固定到一起，来自于风轮的载荷通过传动链、偏航轴承、塔筒顶部法兰、连接螺栓直至传递到塔筒底部，载荷传递的过程中，筒壁是单独承载的，如果通过增大塔筒壁厚提高刚度，材料使用上将会大幅增加，增大成本投入，而受到过桥限高等运输形式的限制，塔筒外圆直径增加的范围也是有限的，因此，有必要采用其他形式来增加塔筒刚度以提高整机稳定性。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是为了克服上述设计限制，提供了一种提高风力机塔架刚度的装置。
为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种提高风力机塔架刚度的装置，包括塔筒、塔筒法兰、法兰连接螺栓和加强杆件，相互连接的上下塔筒通过塔筒法兰使用法兰连接螺栓固定到一起，所述加强杆件中部为连接杆，两端为折弯的连接板，加强杆件通过连接板与塔筒两端固定。
所述加强杆件的连接杆与连接板通过焊接连接，其焊接点位于加强杆件的折弯处。
所述连接板上设有螺栓孔，加强杆件通过法兰连接螺栓与塔筒两端固定。
在塔筒法兰上每3-5枚法兰连接螺栓位置处设置一个加强杆件。
所示加强杆件焊接在塔筒内壁上。
所述加强杆件与塔筒两端为斜拉式连接。
所述加强杆件为H型钢、工字型梁、矩形管或金属杆制成。
有益效果：本实用新型保留了圆筒型塔架攀爬维修方便的优点，采用桁架式结构做局部增强，提高了塔架自身的刚度，减小塔架振动，对风力机整机稳定性有了较大的提高；采用该结构可以有效降低焊缝的疲劳风险，提高筒节环焊缝的疲劳性能，提高风机使用寿命，可有效减小塔架基圆直径，不受过桥限高约束，便于运输，本实用新型可减小板材厚度，节约材料，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的加强杆件焊接位置示意图。
图中：1塔筒法兰、2法兰连接螺栓、3加强杆件、4连接杆、5连接板、6塔筒。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。
图1所示为本实用新型的结构示意图。
本实用新型包括塔筒6、塔筒法兰1、法兰连接螺栓2和加强杆件3，相互连接的上下塔筒6通过塔筒法兰1使用法兰连接螺栓2固定到一起。
所述加强杆件3的中部为连接杆4，两端为折弯的连接板5，加强杆件3通过连接板5与塔筒6两端固定，加强杆件3把相邻的塔筒6每一段连接起来，当塔筒6承受外载时，加强杆件3与塔筒壁共同承力，分担一部分荷载，提高塔筒6整体的力学性能。
所述加强杆件3的连接杆4与连接板5通过焊接连接，其焊接点位于加强杆件3的折弯处。
所述连接板5上设有螺栓孔，加强杆件3通过法兰连接螺栓2与塔筒6两端固定，加强杆件3上位于顶部的连接板5通过螺栓头与塔筒法兰1压紧，不需要使用垫片，而加强杆件3位于底部的连接板5也采用类似的方法进行压紧，起到固结的作用。
对于加强杆件3数量的选用上，在塔筒法兰1上每3~5枚法兰连接螺栓2位置处设置一个加强杆件3。
作为本实用新型的另外一种实施例，所示加强杆件3也可焊接在塔筒6的内壁上。
在附属平台、爬梯、电梯等内部结构不发生干涉的情况下，或者在空间允许的前提下，所述加强杆件3与塔筒6两端采用斜拉式连接。
所述加强杆件3采用H型钢、工字型梁、矩形管或金属杆等结构形式。
本实用新型保留了圆筒型塔架攀爬维修方便的优点，采用桁架式结构做局部增强，提高了塔架自身的刚度，减小塔架振动，对风力机整机稳定性有了较大的提高；采用该结构可以有效降低焊缝的疲劳风险，提高筒节环焊缝的疲劳性能，提高风机使用寿命，可有效减小塔架基圆直径，不受过桥限高约束，便于运输，本实用新型可减小板材厚度，节约材料，降低生产成本。
本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。

Claims (7)

1.一种提高风力机塔架刚度的装置，包括塔筒（6）、塔筒法兰（1）和法兰连接螺栓（2），相互连接的上下塔筒（6）通过塔筒法兰（1）使用法兰连接螺栓（2）固定到一起，其特征在于：还包括加强杆件（3），所述加强杆件（3）的中部为连接杆（4），其两端为折弯的连接板（5），加强杆件（3）通过连接板（5）与塔筒（6）两端固定。
2.根据权利要求1所述的提高风力机塔架刚度的装置，其特征在于：所述加强杆件（3）的连接杆（4）与连接板（5）通过焊接连接，其焊接点位于加强杆件（3）的折弯处。
3.根据权利要求2所述的提高风力机塔架刚度的装置，其特征在于：所述连接板（5）上设有螺栓孔，加强杆件（3）通过法兰连接螺栓（2）与塔筒（6）两端固定。
4.根据权利要求3所述的提高风力机塔架刚度的装置，其特征在于：在塔筒法兰（1）上每3~5枚法兰连接螺栓（2）位置处设置加强杆件3。
5.根据权利要求2所述的提高风力机塔架刚度的装置，其特征在于：所示加强杆件（3）焊接在塔筒（6）内壁上。
6.根据权利要求1~5任一项所述的提高风力机塔架刚度的装置，其特征在于：所述加强杆件（3）与塔筒（6）两端为斜拉式连接。
7.根据权利要求6所述的提高风力机塔架刚度的装置，其特征在于：所述连接部件（3）为H型钢、工字型梁、矩形管或金属杆制成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105201757A (zh) * 2015-10-23 2015-12-30 北京建筑大学 一种风力发电机组的钢塔筒和钢格构塔架相结合的结构
CN109458303A (zh) * 2018-12-27 2019-03-12 新疆金风科技股份有限公司 塔架和风力发电机组
CN109869280A (zh) * 2019-04-18 2019-06-11 国家电投集团科学技术研究院有限公司 风机塔筒用连杆法兰和风机塔筒

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