CN205936981U - 用于塔筒的框架结构及塔筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于塔筒的框架结构及塔筒。本实用新型提供的用于塔筒的框架结构，包括上法兰、下法兰和多个立柱组件；多个立柱组件沿上法兰的周向间隔地设置在上法兰和下法兰之间，并且各个立柱组件的两端分别与上法兰和下法兰连接。可将本实用新型提供的框架结构直接作为塔筒使用。较佳地是，在该框架结构基础上进行混凝土等其他材料浇筑，从而形成塔筒，该框架结构使塔筒的内部结构得以优化，大大加强了塔筒的强度和刚度；相对于相同负载下，本实用新型提供的框架结构可减少钢的用量，降低塔筒的生产成本。

Description

用于塔筒的框架结构及塔筒

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种用于塔筒的框架结构及塔筒。

背景技术

塔筒是风力发电机的主要支撑装置，它将发电机与地面联接，为风轮提供需要的高度。风力发电机的大型化已经成为未来的发展趋势，其叶轮直径越来越大，相应地，用于支撑风力发电机的塔筒高度也越高，对塔筒的强度要求也越高。

风机(风力发电机的简称)通常采用钢质结构、木质结构或者混凝土结构，这些结构的风机塔筒均是单层筒壁形式，当风机塔筒的高度需要增加时，需要增大其直径和其筒壁厚度来保证塔筒的强度和稳定，则大大增加了材料的使用量，成本较高，生产和运输均不方便。

现有技术中，开始有人采用筒的内外壁采用钢，内外壁之间填充混凝土的风机塔筒，相对于纯钢制塔筒，减少了生产成本，相对于纯混凝土塔筒，增加了其强度。

但是，为保证塔筒具备就够的强度，钢质混凝土塔筒的内外筒筒壁仍较厚，钢材用量下降不明显，成本仍较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种框架结构及塔筒，以解决现有技术中的钢制混凝土塔筒刚用量大，成本高的技术问题。

本实用新型提供的一种用于塔筒的框架结构，包括上法兰1、下法兰2和多个立柱组件3；多个立柱组件3沿上法兰1的周向间隔地设置在上法兰1和下法兰2之间，并且各个立柱组件3的两端分别与上法兰1和下法兰2连接。

进一步地，立柱组件3包括内侧型钢31、外侧型钢32和多个连接件33；每个连接件33的一端与内侧型钢31连接，另一端与外侧型钢32连接；多个连接件33由上而下间隔地设置在内侧型钢31和外侧型钢32之间；内侧型钢31的两端分别与上法兰1和下法兰2连接，外侧型钢32的两端分别与上法兰1和下法兰2连接，且内侧型钢31和外侧型钢32沿上法兰1的径向设置。

进一步地，内侧型钢31和/或外侧型钢32为槽钢。

进一步地，上法兰1和下法兰2均为环形板。

进一步地，用于塔筒的框架结构还包括均呈环形的内筒壁板4和外筒壁板5；内筒壁板4与多个立柱组件3的内侧连接，所述外筒壁板5与多个立柱组件3的外侧连接。

进一步地，内筒壁板4靠近立柱组件3的一侧设置有内筒壁环形筋板41。

进一步地，内筒壁环形筋板41为多个，多个内筒壁环形筋板41沿立柱组件3的高度方向间隔设置；每个内筒壁环形筋板41的周向上均设置有第一固定孔；多个内筒壁环形筋板41通过穿过第一固定孔的内筒壁钢筋42相互连接。

进一步地，外筒壁板5靠近立柱组件3的一侧设置有外筒壁环形筋板51。

进一步地，外筒壁环形筋板51为多个，多个外筒壁环形筋板51沿立柱组件3的高度方向间隔设置；每个外筒壁环形筋板51的周向上均设置有第二固定孔；多个外筒壁环形筋板51通过穿过第二固定孔的外筒壁钢筋52相互连接。

本实用新型提供的一种塔筒，包括上述的用于塔筒的框架结构。

本实用新型提供的用于塔筒的框架结构，包括上法兰1、下法兰2和多个立柱组件3；多个立柱组件3沿上法兰1的周向间隔地设置在上法兰1和下法兰2之间，并且各个立柱组件3的两端分别与上法兰1和下法兰2连接。可将本实用新型提供的框架结构直接作为塔筒使用。较佳地是，在该框架结构基础上进行混凝土等其他材料浇筑，从而形成塔筒，该框架结构使塔筒的内部结构得以优化，大大加强了塔筒的强度和刚度；相对于相同负载下，本实用新型提供的框架结构可减少钢的用量，降低塔筒的生产成本。

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是本实用新型实施例提供的用于塔筒的框架结构的结构示意图；

图2是图1所示的用于塔筒的框架结构中的立柱组件的结构示意图；

图3是图1所示的用于塔筒的框架结构中的内筒壁板的结构示意图；

图4是图1所示的用于塔筒的框架结构中的外筒壁板的结构示意图。

图中：

1－上法兰； 2－下法兰； 3－立柱组件；

4－内筒壁板； 5－外筒壁板； 31－内侧型钢；

32－外侧型钢； 33－连接件； 41－内筒壁环形筋板；

42－内筒壁钢筋； 51－外筒壁环形筋板； 52－外筒壁钢筋。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型实施例提供的用于塔筒的框架结构的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供的用于塔筒的框架结构，包括上法兰1、下法兰2和多个立柱组件3；多个立柱组件3沿上法兰1的周向间隔地设置在上法兰1和下法兰2之间，并且各个立柱组件3的两端分别与上法兰1和下法兰2连接。

其中，立柱组件3的结构形式有多种，例如：立柱组件3为截面呈方形的实心钢柱；或者立柱组件3为呈镂空状的钢柱等。

多个立柱组件3的设置方式有多种，例如：多个立柱组件3相互平行设置在上法兰1和下法兰2之间；也可各个立柱组件3与竖直方向的均不相同。

较佳地，多个立柱组件3沿上法兰1的周向平行间隔地设置在上法兰1和下法兰2的边缘处，上法兰1、下法兰2和多个立柱组件3形成中空的框架结构，该结构规整，便于混凝土或者其他材料的浇筑。

可将本实施例提供的框架结构直接作为塔筒使用。较佳地是，在该框架结构基础上进行混凝土等其他材料浇筑，从而形成塔筒，该框架结构使塔筒的内部结构得以优化，大大加强了塔筒的强度和刚度；相对于相同负载下，本实施例提供的框架结构可减少钢的用量，降低塔筒的生产成本。

图2是图1所示的用于塔筒的框架结构中的立柱组件的结构示意图。如图1和图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，立柱组件3包括内侧型钢31、外侧型钢32和多个连接件33；每个连接件33的一端与内侧型钢31连接，另一端与外侧型钢32连接；多个连接件33由上而下间隔地设置在内侧型钢31和外侧型钢32之间；内侧型钢31的两端分别与上法兰1和下法兰2连接，外侧型钢32的两端分别与上法兰1和下法兰2连接，且内侧型钢31和外侧型钢32沿上法兰1的径向设置。

其中，内侧型钢31和外侧型钢32的结构形式有多种，例如：角钢、工字钢、圆钢或者矩形钢等。需要说明的是，当内侧型钢31或者外侧型钢32选择矩形钢、圆钢等周面封闭的型钢时，需在型钢的周面上设置用于灌注混凝土等的通孔，使型钢的内部也灌满混凝土等材料，从而使本实施例提供的框架结构更加稳定。

内侧型钢31和外侧型钢32的结构可以相同也可以不同。

连接件33的结构形式有多种，例如：钢片，角钢或者槽钢等。

连接件33与内侧型钢31或者连接件33与外侧型钢32的连接方式有多种，例如：螺纹连接或者焊接等。较佳地是采用焊接固定，该连接方式加工简单，连接牢固可靠。

较佳地，内侧型钢31和外侧型钢32沿上法兰1的径向设置，内侧型钢31设置在外侧型钢32的内侧，多个连接件33相互平行地间隔设置在内侧型钢31和外侧型钢32之间，使立柱组件3呈梯子形状。该结构的立柱组件3进一步减少了用钢量，降低了塔筒的生产成本。

由内侧型钢31、外侧型钢32和连接件33构成的立柱组件3，结构简单，可使塔筒在保证足够的强度和刚度的前提下，进一步减少用钢量，降低生产成本。

如图1和图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，内侧型钢31和/或外侧型钢32为槽钢。

其中，较佳地是，内侧型钢31和外侧型钢32中的一个为槽钢，或者两者均采用槽钢。当内侧型钢31或者外侧型钢32采用槽钢时，将内侧型钢31的开口或者外侧型钢32的开口相对另一者设置。

采用槽钢方便对本实施例提供的框架结构进行混凝土等浇筑，泥浆可直接进入槽钢内将其填满，增加塔筒的稳定性。

如图1，在上述实施例基础之上，进一步地，上法兰1和下法兰2均为环形板。

较佳地，上法兰1和下法兰2均为环形板状结构，该形式的法兰结构简单，易加工，生产成本低，从而降低本实施例提供的用于塔筒的框架结构的生产成本，进而降低塔筒的生产成本。

图3是图1所示的用于塔筒的框架结构中的内筒壁板的结构示意图；图4是图1所示的用于塔筒的框架结构中的外筒壁板的结构示意图。如图1、图2、图3和图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，用于塔筒的框架结构还包括均呈环形的内筒壁板4和外筒壁板5；内筒壁板4与多个立柱组件3的内侧连接，所述外筒壁板5与多个立柱组件3的外侧连接。

其中，立柱组件3的内侧是指立柱组件3靠近上法兰1中心轴的一侧，立柱组件3的外侧是与其内侧相对的一侧。

内筒壁板4或者外筒壁板5可采用整体环形板形式，也可以是多个弧形板拼接成为一个环形板，例如采用两个180度弧形板拼接，或者三个120度弧形板拼接，或者四个90度弧形板拼接，再或者采用六个60度弧形板拼接等。可根据施工的具体情况来选择内筒壁板4或者外筒壁板5的结构形式。

内筒壁板4、立柱组件3和外筒壁板5沿着上法兰1的径向由内向外依次设置，上法兰1和下法兰2设置在立柱组件3的两端，则上法兰1、下法兰2、外筒壁板5以及内筒壁板4形成用于灌浇混凝土等的腔室，立柱组件3处于混凝土结构的内部，增加了混凝土结构的强度。可在车间将本实施例提供的用于塔筒的框架结构焊接固定好，然后运到施工现场，进行现场浇筑，方便了塔筒的运输和吊装。

较佳地，内筒壁板4和外筒壁板5采用薄钢板。当塔筒生产完成后，本实施例提供的框架结构以及浇筑的混凝土结构为承载主体，而内筒壁板4和外筒壁板5不承受载荷，在混凝土等浇筑过程起到模板的作用，因此内筒壁板4和外筒壁板5采用薄钢板即可保证塔筒的正常生产和使用，而且避免了大量用钢。

如图1、图2、图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，内筒壁板4靠近立柱组件3的一侧设置有内筒壁环形筋板41。

其中，在内筒壁板4上设置内筒壁环形筋板41是为了加强内筒壁板4的强度，避免在混凝土等浇注过程中，内筒壁板4发生变形，导致得不到预期的塔筒。

如图1、图2和图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，内筒壁环形筋板41为多个，多个内筒壁环形筋板41沿立柱组件3的高度方向间隔设置；每个内筒壁环形筋板41的周向上均设置有第一固定孔；多个内筒壁环形筋板41通过穿过第一固定孔的内筒壁钢筋42相互连接。

其中，每个内筒壁环形筋板41上的第一固定孔可以为一个也可以为多个，一个第一固定孔内可以穿设一个内筒壁钢筋42也可以穿设多个内筒壁钢筋42。较佳地是，一个第一固定孔穿设一根内筒壁钢筋42，多个内筒壁环形筋板41上的第一固定孔相互对应设置，该结构方便内筒壁钢筋42与多个内筒壁环形筋板41的连接。

通过内筒壁钢筋42将多个内筒壁环形筋板41连接，则进一步加强了内筒壁板4的强度，避免在浇筑混凝土等过程中内筒壁板4发生变形。

较佳地是，一个内筒壁环形筋板41上沿周向间隔设置有多个第一固定孔，其他多个内筒壁环形筋板41上均设置有与该内筒壁环形筋板41上的第一固定孔相对应的第一固定孔，一根内筒壁钢筋42依次穿过处于同一位置的多个第一固定孔。多个内筒壁环形筋板41和多个内筒壁钢筋42构成网格形式，进一步加强了内筒壁板4的强度；而且塔筒浇筑完成后，又进一步加强了塔筒的强度和刚度。

如图1、图2和图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，外筒壁板5靠近立柱组件3的一侧设置有外筒壁环形筋板51。

其中，在外筒壁板5上设置外筒壁环形筋板51是为了加强外筒壁板5的强度，避免在混凝土等浇注过程中，外筒壁板5发生变形，导致得不到预期的塔筒。

如图1、图2和图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，外筒壁环形筋板51为多个，多个外筒壁环形筋板51沿立柱组件3的高度方向间隔设置；每个外筒壁环形筋板51的周向上均设置有第二固定孔；多个外筒壁环形筋板51通过穿过第二固定孔的外筒壁钢筋52相互连接。

其中，每个外筒壁环形筋板51上的第二固定孔可以为一个也可以为多个，一个第二固定孔内可以穿设一个外筒壁钢筋52也可以穿设多个外筒壁钢筋52。较佳地是，一个第二固定孔穿设一根外筒壁钢筋52，多个外筒壁环形筋板51上的第二固定孔相互对应设置，该结构方便外筒壁钢筋52与多个外筒壁环形筋板51的连接。

通过外筒壁钢筋52将多个外筒壁环形筋板51连接，则进一步加强了外筒壁板5的强度，避免在浇筑混凝土等过程中外筒壁板5发生变形。

较佳地是，一个外筒壁环形筋板51上沿周向间隔设置有多个第二固定孔，其他多个外筒壁环形筋板51上均设置有与该外筒壁环形筋板51上的第二固定孔相对应的第二固定孔，一根外筒壁钢筋52依次穿过处于同一位置的多个第二固定孔。多个外筒壁环形筋板51和多个外筒壁钢筋52构成网格形式，进一步加强了外筒壁板5的强度；而且塔筒浇筑完成后，又进一步加强了塔筒的强度和刚度。

需要说明的是，当内筒壁板4上设置有多个内筒壁环形筋板41，以及外筒壁板5上设置有多个外筒壁环形筋板51时，多个内筒壁环形筋板41和多个外筒壁环形筋板51在立柱组件3的高度上向上相互交错设置，避免一个内筒壁环形筋板41和一个外筒壁环形筋板51正对设置时，阻碍了混凝土泥浆等的流动，使其堵塞而导致得不到优质塔筒。

需要说明的是，用于塔筒的框架结构包括上法兰1、下法兰2、立柱组件3、内筒壁板4和外筒壁板5，立柱组件3包括内侧型钢31、外侧型钢32和连接件33，内筒壁板4和外筒壁板5上均设置有环形筋板和钢筋时，先将连接件33的两端分别焊接到内侧型钢31和外侧型钢32上，从而将内侧型钢31和外侧型钢32连接起来形成立柱组件3；再将上法兰1、下法兰2和立柱组件3进行组对焊接。

然后将内筒壁板4和外筒壁板5中的一个先进行焊接，例如先焊接内筒壁板4，将内筒壁板4的接缝在内侧型钢31的表面进行对接焊，同时内筒壁环形筋板41上设置有用于穿设内侧型钢31的豁口，将环形筋板的豁口边沿与内侧型钢31的侧面焊接，进一步加强框架结构的刚度。最后进行外筒壁板5的组对焊接，外筒壁板5的接缝在外侧型钢32的表面对接焊。立柱组件3对于内外筒壁板对接焊起到垫板的作用，能够提高焊缝的质量。

如图1、图2、图3和图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，本实用新型提供的塔筒，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的用于塔筒的框架结构。

其中，塔筒可以包括一个框架结构，可在车间将该框架结构安装固定好，然后再运到风力电机的建设基地，对该框架结构进行现场浇筑，简化了塔筒的运输和吊装，降低了风力电机的建设成本。

塔筒还可以包括多个框架结构，将每个框架机构预先在车间安装固定好，然后再运至风力电机的建设基地，对每个框架结构进行浇筑，从而得到多个塔筒节段，再将多个塔筒节段首尾连接构成完整的塔筒，上述方式可进一步方便运输。

以上所述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)

1.一种用于塔筒的框架结构，其特征在于，包括：上法兰(1)、下法兰(2)和多个立柱组件(3)；多个所述立柱组件(3)沿所述上法兰(1)的周向间隔地设置在所述上法兰(1)和所述下法兰(2)之间，并且各个所述立柱组件(3)的两端分别与所述上法兰(1)和所述下法兰(2)连接。

2.根据权利要求1所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，所述立柱组件(3)包括内侧型钢(31)、外侧型钢(32)和多个连接件(33)；每个所述连接件(33)的一端与所述内侧型钢(31)连接，另一端与所述外侧型钢(32)连接；多个所述连接件(33)由上而下间隔地设置在所述内侧型钢(31)和所述外侧型钢(32)之间；

所述内侧型钢(31)的两端分别与所述上法兰(1)和所述下法兰(2)连接，所述外侧型钢(32)的两端分别与所述上法兰(1)和所述下法兰(2)连接，且所述内侧型钢(31)和所述外侧型钢(32)沿所述上法兰(1)的径向设置。

3.根据权利要求2所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，所述内侧型钢(31)和/或所述外侧型钢(32)为槽钢。

4.根据权利要求1－3任一项所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，所述上法兰(1)和所述下法兰(2)均为环形板。

5.根据权利要求1所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，还包括均呈环形的内筒壁板(4)和外筒壁板(5)；

所述内筒壁板(4)与多个所述立柱组件(3)的内侧连接，所述外筒壁板(5)与多个所述立柱组件(3)的外侧连接。

6.根据权利要求5所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，所述内筒壁板(4)靠近所述立柱组件(3)的一侧设置有内筒壁环形筋板(41)。

7.根据权利要求6所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，所述内筒壁环形筋板(41)为多个，多个所述内筒壁环形筋板(41)沿立柱组件(3)的高度方向间隔设置；

每个所述内筒壁环形筋板(41)的周向上均设置有第一固定孔；多个所述内筒壁环形筋板(41)通过穿过所述第一固定孔的内筒壁钢筋(42)相互连接。

8.根据权利要求5所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，所述外筒壁板(5)靠近所述立柱组件(3)的一侧设置有外筒壁环形筋板(51)。

9.根据权利要求8所述的用于塔筒的框架结构，其特征在于，所述外筒壁环形筋板(51)为多个，多个所述外筒壁环形筋板(51)沿立柱组件(3)的高度方向间隔设置；

每个所述外筒壁环形筋板(51)的周向上均设置有第二固定孔；多个所述外筒壁环形筋板(51)通过穿过所述第二固定孔的外筒壁钢筋(52)相互连接。

10.一种塔筒，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的用于塔筒的框架结构。