CN204312260U - 风力发电机组的部件连接装置、塔筒以及塔筒支撑系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种风力发电机组的部件连接装置、塔筒以及塔筒支撑系统，其中，部件连接装置包括嵌入塔筒侧壁的机械强度大于所述塔筒侧壁的补强块以及连接在所述补强块上的部件连接机构。本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置、塔筒以及塔筒支撑系统，通过在塔架筒体设置局部补强块以及部件连接机构，防止了附加设备安装后塔架筒体局部应力集中，避免了采用整体加强的方式对整个筒体进行加厚，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机组的部件连接装置、塔筒以及塔筒支撑系统，属于风电技术领域。
背景技术
风力发电机组塔架筒体常常因为安装附加设备(例如箱变、变流柜等)需要在筒体上增加连接结构(例如支架和承重平台)用来辅助附加设备的安装。而一些重量重、尺寸大的附加设备安装后会导致塔架筒体局部应力集中，因此需要对塔架筒体进行强度加强来解决该问题。现有技术中通常采用对塔架筒体进行整体加强的方式来对塔架筒体进行强度加强。
在实现上述对塔架筒体进行强度加强的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：采用整体加强的方式需要对整个筒体进行加厚，所消耗的成本较大。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种风力发电机组的部件连接装置、塔筒以及塔筒支撑系统，以防止附加设备安装后塔架筒体局部应力集中，避免采用整体加强的方式对整个筒体进行加厚，降低成本。
为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种风力发电机组的部件连接装置，其包括嵌入塔筒侧壁的机械强度大于所述塔筒侧壁的补强块以及连接在所述补强块上的部件连接机构。
进一步地，所述补强块的厚度大于所述塔筒的厚度，并向外突出于所述塔筒的侧壁。
进一步地，所述补强块为椭圆形，嵌入到所述塔筒侧壁的椭圆形通孔中，所述椭圆形补强块的长轴与所述塔筒的轴线平行。
优选地，所述补强块与所述塔筒侧壁焊接固定。
进一步地，在所述补强块上固定有耳板，部件连接机构通过螺栓固定在所述耳板上。
进一步地，所述耳板上的螺栓孔沿所述塔筒的轴线方向排列。
进一步地，所述部件连接机构为倾斜向上的支撑机构或者水平机构，所述部件连接机构具有与所述补强块的外表面配合的板状基部，所述板状基部上设有螺栓孔，通过螺栓将所述板状基部固定在所述补强块上。
进一步地，所述部件连接机构所连接的部件为设置于塔筒外壁的平台或支架。
此外，本实用新型的实施例提供了一种风力发电机组的塔筒，在所述塔筒上设置有如上任一所述的部件连接装置。
另外，本实用新型的实施例还提供了一种风力发电机组的塔筒支撑系统，其包括塔筒以及设置所述塔筒外部的平台或支架，所述平台或支架通过如上任一所述的部件连接装置连接在所述塔筒上。
本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置、塔筒以及塔筒支撑系统，通过在塔架筒体设置局部补强块以及部件连接机构，防止了附加设备安装后塔架筒体局部应力集中，避免了采用整体加强的方式对整个筒体进行加厚，降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置的结构示意图之一；
图2为本实用新型实施例的补强块的结构示意图；
图3为本实用新型实施例的补强块与塔筒开孔的焊接结构示意图；
图4为本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置的应用场景的结构示意图；
图5为图4的局部放大图。
附图标号说明：
1-塔筒；11-椭圆孔；2-补强块；21-耳板；3-部件连接机构；31-板状基部；4-焊缝。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
本实用新型实施例的技术原理是通过在塔架筒体设置局部补强块以及部件连接机构，防止附加设备安装后塔架筒体(以下简称塔筒)局部应力集中。
如图1和图4所示，图1为本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置的结构示意图之一，图4为本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置的应用场景的结构示意图，本实施例的风力发电机组的部件连接装置包括嵌入塔筒1侧壁的机械强度大于塔筒1侧壁的补强块2以及连接在补强块2上的部件连接机构3。其中，在塔架的外壁上主要安装的部件有各种平台和支架，例如，风机入口平台等。优选地，该部件连接装置用在锥筒式钢制塔筒上。
本实施例的通过在塔筒1的局部设置机械强度较大的补强块2并将部件连接机构3设置于该补强块之上，弥补了风机塔架整体机械强度与局部应力集中之间的矛盾，在不增加整体制造成本的前提下，使局部机械强度都得到增强，并且可以根据待安装的附加部件的位置灵活设置，从而防止附加部件安装后塔筒1局部应力集中。
下面将分别对补强块2和部件连接机构3的可选实施例方式进行详细描述：
(1)补强块
如图2所示，其为本实用新型实施例的补强块的结构示意图，根据结构需要在塔筒1需要加强的地方开符合需要的尺寸的椭圆孔11，并加工与塔筒1上所开椭圆孔11尺寸一致的补强块2，补强块2优选可以采用板状。补强块的形状可以为圆形、椭圆、方形等各种形状，优选地采用椭圆形结构，即塔筒1侧壁开设椭圆孔11可以为椭圆形，相应地补强块2也为椭圆形，使补强块2可以嵌入到塔筒1侧壁的椭圆孔11中。
优选地，椭圆形补强块2的长轴可以与塔筒1的轴线平行。由于安装在塔筒外壁塔架或者平台的支撑力主要作用于竖直方向，因此，椭圆形的长轴与塔架平行能够更好的承受来自竖直方向的剪切应力，使部件固定更加稳固，并且从塔筒自身的筒状结构来看，其在轴向方向上的应力承受能力也较周向方向强。
如图3所示，其为本实用新型实施例的补强块与塔筒开孔的焊接示意图，优选地，可以通过厚度的差别来使补强块部分的机械强度大于塔筒的机械强度，即补强块2的厚度可以大于塔筒1的厚度，并可以向外突出于塔筒1的侧壁。补强块2的厚度可以根据强度计算确定，一般补强块2的厚度比塔筒1板材厚8mm以上，补强块2需要根据工艺需求预留一定的公差，使之能够放入塔筒1上所开的椭圆孔11中进行居中焊接。如图3所示，其为本实用新型实施例的补强块与塔筒开设孔的焊接示意图，图4的上下两部分示出了补强块与塔筒开设孔之间的焊缝4。作为可选的方式，也可以通过材料的不同来实现强度的差异，即可以选择机械强度高的材料(例如高强度合金)作为补强块。无论是补强块增厚还是选择高强度材料制作不强块，这些做法仅仅是在局部增加制造成本，而不需要大幅增加整个塔筒的制造成本。
进一步地，补强块2与塔筒1侧壁可以焊接固定，焊接完毕后对焊缝4进行100％超声波探伤，用于保证焊接质量，防止局部焊接应力。
(2)部件连接机构
如图4和图5所示，图4为本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置的应用场景的结构示意图，图5为图4的局部放大图，在补强块2上可以固定有耳板21，一般将耳板21焊接在补强块2上，部件连接机构3可以通过螺栓固定在耳板21上。耳板21一般为具有螺栓孔的板状结构。部件连接机构3与耳板21可以通过螺栓固定，当然也可以通过焊接直接固定，总之，只要能够将部件连接机构3与耳板21固定即可。
进一步地，耳板21上的螺栓孔可以沿塔筒1的轴线方向排列，使得支撑力承载点沿着塔筒的轴向方向分布，能够使得支撑更加稳定，同时也能够配合椭圆形补强块的结构特点。
进一步地，部件连接机构3可以为倾斜向上的支撑机构或者水平机构，部件连接机构3可以具有与补强块2的外表面配合的板状基部31，板状基部31上可以设有螺栓孔，可以通过螺栓将板状基部31固定在补强块2上。其中，板状基部31与补强块2可以通过螺栓固定，也可以通过焊接固定，总之，只要能够将板状基部31与补强块2固定即可。优选地，板状基部31与补强块2通过螺栓固定，用于将部件连接机构3与耳板21连接起来。上述的部件连接机构3所连接的部件可以为设置于塔筒1外壁的平台或支架。
此外，本实用新型的实施例提供了一种风力发电机组的塔筒，在塔筒1上设置有如上任一所述的部件连接装置。
另外，本实用新型的实施例还提供了一种风力发电机组的塔筒支撑系统，包括塔筒1以及设置塔筒1外部的平台或支架，平台或支架通过如上任一所述的部件连接装置连接在塔筒1上。
本实用新型实施例的风力发电机组的部件连接装置塔筒以及塔筒支撑系统，通过在塔架筒体设置局部补强块以及部件连接机构，防止了附加设备安装后塔架筒体局部应力集中，避免了采用整体加强的方式对整个筒体进行加厚，降低了成本。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，包括嵌入塔筒侧壁的机械强度大于所述塔筒侧壁的补强块以及连接在所述补强块上的部件连接机构。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，所述补强块的厚度大于所述塔筒的厚度，并向外突出于所述塔筒的侧壁。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，所述补强块为椭圆形，嵌入到所述塔筒侧壁的椭圆形通孔中，所述椭圆形补强块的长轴与所述塔筒的轴线平行。
4.根据权利要求1所述的风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，所述补强块与所述塔筒侧壁焊接固定。
5.根据权利要求1至4任一所述的风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，在所述补强块上固定有耳板，所述部件连接机构通过螺栓固定在所述耳板上。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，所述耳板上的螺栓孔沿所述塔筒的轴线方向排列。
7.根据权利要求5所述的风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，所述部件连接机构为倾斜向上的支撑机构或者水平机构，所述部件连接机构具有与所述补强块的外表面配合的板状基部，所述板状基部上设有螺栓孔，通过螺栓将所述板状基部固定在所述补强块上。
8.根据权利要求1所述的风力发电机组的部件连接装置，其特征在于，所述部件连接机构所连接的部件为设置于塔筒外壁的平台或支架。
9.一种风力发电机组的塔筒，其特征在于，在所述塔筒上设置有如权利要求1至8任一所述的风力发电机组的部件连接装置。
10.一种风力发电机组的塔筒支撑系统，其特征在于，包括塔筒以及设置所述塔筒外部的平台或支架，所述平台或支架通过如权利要求1至8任一所述的风力发电机组的部件连接装置连接在所述塔筒上。
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Cited By (2)
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| CN107090538A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-25 | 江苏海力风电设备科技有限公司 | 风电塔筒弹性支撑部件去应力退火热处理工装及热处理工艺 |
| CN109538423A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-03-29 | 新疆金风科技股份有限公司 | 塔筒平台、风力发电机组及塔筒平台的使用方法 |
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