CN207864102U - 风力发电机的局部加厚塔筒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机的局部加厚塔筒装置，包括门框和加厚钢板，其中所述门框采用两块钢板卷轧并通过对接焊缝焊接在一起而形成；所述加厚钢板设置在所述门框周边，并且其厚度大于塔筒壁的厚度，形成局部加厚结构；所述加厚钢板与塔筒壁具有相同的弧度；所述加厚钢板与所述门框之间通过门框与加厚钢板对接焊缝连接在一起；所述加厚钢板与所述塔筒壁之间通过塔筒壁与加厚钢板对接焊缝连接在一起。本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置在确保降低塔筒最大应力及疲劳应力幅的情况下，避免加厚塔筒整体筒壁的厚度，减小焊缝的焊接量，大大降低塔筒生产、运输成本，提高塔筒的经济性，降低运输难度和吊装难度。

Description

风力发电机的局部加厚塔筒装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，尤其是风力发电机的局部加厚塔筒装置。

背景技术

塔筒是风力发电机的关键部件，对风力发电机起支撑作用，塔筒的安全关系到整个风力发电机的安全，一旦塔筒破坏倒塌将会造成整个风力发电机的损坏。在风力发电机组受载工况下，塔筒应力最高点往往位于塔筒门的门框处。在设计中，往往采用增加塔筒壁厚、加大门框厚度及增加塔筒底部直径的方法，以降低塔筒和门框的最大应力和疲劳应力幅。常见的塔筒门框采用整体锻件，塔筒门框与塔筒壁采用全熔透型焊缝连接。

增加塔筒门框厚度、加厚底部塔筒壁的措施造成塔筒整体重量大大增加，增大了塔筒吊装难度、增加塔筒的制造成本，经济性差，此外，虽然增加塔筒底部直径会降低塔筒重量，但会引起运输成本的增加。此外，由于筒壁厚度的增加，引起底部塔筒筒壁之间焊缝、筒壁与门框之间焊缝的焊接量大大增加，因此引起的焊接热量和焊接变形增大，增加了焊接变形控制难度。

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在问题，本实用新型公开了如下技术方案：

一种风力发电机的局部加厚塔筒装置，包括门框和加厚钢板，其中所述门框采用两块钢板卷轧并通过对接焊缝焊接在一起而形成；所述加厚钢板设置在所述门框周边，并且其厚度大于塔筒壁的厚度，形成局部加厚结构；所述加厚钢板与塔筒壁具有相同的弧度；所述加厚钢板与所述门框之间通过门框与加厚钢板对接焊缝连接在一起；所述加厚钢板与所述塔筒壁之间通过塔筒壁与加厚钢板对接焊缝连接在一起。

进一步地，在所述风力发电机的局部加厚塔筒装置中，所述门框对接焊缝位于塔筒竖直位置，并且所述门框对接焊缝为全熔透焊缝。

进一步地，在所述风力发电机的局部加厚塔筒装置中，所述门框与加厚钢板对接焊缝和所述塔筒壁与加厚钢板对接焊缝为全熔透焊缝。

本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置在确保降低塔筒最大应力及疲劳应力幅的情况下，可避免加厚塔筒整体筒壁的厚度，减小了焊缝的焊接量，大大降低塔筒生产、运输成本，提高塔筒的经济性，降低运输难度和吊装难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例和背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是风力发电机塔筒的整体视图；

图2是本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置中门框的主视图；

图3是本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置中门框的剖视图；

附图标记说明：

1-塔筒门，2-塔筒筒体，3-加厚钢板，4-塔筒壁，5-门框，6-门框对接焊缝，7-塔筒壁与加厚钢板对接焊缝，8-门框与加厚钢板对接焊缝，9-风力发电机叶片，10-风力发电机机舱。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图，对本实用新型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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图3，本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置包括：门框5和加厚钢板3，其中门框5采用两块钢板卷轧而成，两块钢板分别卷轧为半椭圆形式，两个半椭圆通过门框对接焊缝6焊接在一起，门框对接焊缝6位于塔筒竖直位置，并且门框对接焊缝6采用全熔透焊缝；加厚钢板3设置在门框5周边，其厚度大于塔筒壁4的厚度，由此形成局部加厚结构，加厚钢板3与塔筒壁4具有相同的弧度，保证塔筒的整体平滑过渡；加厚钢板3与门框5之间通过门框与加厚钢板对接焊缝8连接在一起，门框与加厚钢板对接焊缝8采用全熔透焊缝；加厚钢板3与塔筒壁4之间通过塔筒壁与加厚钢板对接焊缝7连接在一起，塔筒壁与加厚钢板对接焊缝7采用全熔透焊缝。

在本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置中，由两块钢板卷轧并通过门框对接焊缝6焊接在一起而形成的门框5取代了常规的锻造门框，可大大降低生产成本；通过在门框5周边设置加厚钢板3由此形成局部加厚结构，可降低塔筒最大应力及疲劳应力幅。

本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置的基本原理是在门框周边局部增加塔筒壁厚度，可改善塔筒门框处的应力分布和门框的疲劳问题，降低塔筒最大应力及疲劳应力幅，同时避免为了降低塔筒最高应力而使整体塔筒壁厚增加，大大减小钢材用量和焊接量，降低塔筒生产、运输成本，提高塔筒的经济性，降低运输难度和吊装难度，同时还具有简单的工艺和结构形式，制造成本低，具有实际工程推广意义。

例如，以高度为90m的风力发电机塔筒为例，若采用现有技术中的常规设计方案，底部塔筒壁厚为50mm，锻造塔筒门框厚度为200mm，塔筒总重量为270吨；而若采用本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置，底部塔筒厚度为40mm，风力发电机塔筒总重量为240吨，相比常规塔筒门框技术方案，本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置可以节省11％的钢材，大大节约成本。

综上所述，本实用新型的风力发电机的局部加厚塔筒装置在确保降低塔筒最大应力及疲劳应力幅的情况下，可避免加厚塔筒整体筒壁的厚度，减小了焊缝的焊接量，大大降低塔筒生产、运输成本，提高塔筒的经济性，降低运输难度和吊装难度。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种风力发电机的局部加厚塔筒装置，其特征在于，包括门框和加厚钢板，其中所述门框采用两块钢板卷轧并通过对接焊缝焊接在一起而形成；所述加厚钢板设置在所述门框周边，并且其厚度大于塔筒壁的厚度，形成局部加厚结构；所述加厚钢板与塔筒壁具有相同的弧度；所述加厚钢板与所述门框之间通过门框与加厚钢板对接焊缝连接在一起；所述加厚钢板与所述塔筒壁之间通过塔筒壁与加厚钢板对接焊缝连接在一起。

2.如权利要求1所述的风力发电机的局部加厚塔筒装置，其特征在于，所述门框对接焊缝位于塔筒竖直位置，并且所述门框对接焊缝为全熔透焊缝。

3.如权利要求1或2所述的风力发电机的局部加厚塔筒装置，其特征在于，所述门框与加厚钢板对接焊缝和所述塔筒壁与加厚钢板对接焊缝为全熔透焊缝。