CN212716995U - 连接件、塔架以及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连接件、塔架以及风力发电机组，连接件包括：转接组件，包括成对设置的固定单元，固定单元包括环形法兰以及围绕环形法兰设置并与环形法兰连接的对接筒，沿环形法兰的轴向并远离环形法兰的一侧，对接筒的壁厚呈减小趋势；紧固组件，包括多个紧固单元，每个紧固单元插接于成对设置的固定单元的环形法兰并与各环形法兰连接。本实用新型实施例提供的连接件、塔架以及风力发电机组，连接件能够用于塔架并连接相邻的筒节，且能够适用多种机型。

Description

连接件、塔架以及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，特别是涉及一种连接件、塔架以及风力发电机组。

背景技术

塔架是高耸结构的主要形式，在输电塔、电视塔、冷却塔等领域得到广泛应用。尤其在风力发电领域中，塔架能够用来支撑上部叶轮及发电机等部分。随着风力发电机组的功率增加，叶轮直径也越来越大，相应的塔架的高度也越来越高。

为了更好的满足塔架的成型，通常先成型多个筒节，部分相邻筒节之间需要通过法兰等连接件相互连接。已有的连接件，当所应用的风力发电机组的机型发生变化时，相应机型的塔架的连接件结构需要重新设计，通用性较差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种连接件、塔架以及风力发电机组，连接件能够用于塔架并连接相邻的筒节，且能够适用多种机型。

一方面，根据本实用新型实施例提出了一种连接件，包括：转接组件，包括成对设置的固定单元，固定单元包括环形法兰以及围绕环形法兰设置并与环形法兰连接的对接筒，沿环形法兰的轴向并远离环形法兰的一侧，对接筒的壁厚呈减小趋势；紧固组件，包括多个紧固单元，每个紧固单元插接于成对设置的固定单元的环形法兰并与各环形法兰连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，沿轴向，对接筒包括相继设置的第一筒段以及第二筒段，每个固定单元的第一筒段位于环形法兰与第二筒段之间，沿轴向并远离环形法兰的一侧，第一筒段的各处壁厚相同，第二筒段的壁厚呈递减趋势。

根据本实用新型实施例的一个方面，在环形法兰的径向，对接筒具有内壁面以及外壁面；内壁面以及外壁面的至少一者具有倾斜面，沿轴向并向远离环形法兰的一侧，第二筒段的壁厚逐渐减小；或者，内壁面以及外壁面的至少一者具有阶梯面，沿轴向并向远离环形法兰的一侧，第二筒段的壁厚逐段减小。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接件还包括载荷调节部件，载荷调节部件与环形法兰层叠设置并通过紧固单元与环形法兰连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，成对设置的固定单元的环形法兰之间层叠设置有载荷调节部件。

根据本实用新型实施例的一个方面，成对设置的固定单元中，其中一个固定单元的环形法兰在轴向背离另一个固定单元的环形法兰的一侧层叠设置有载荷调节部件；或者，成对设置的固定单元的环形法兰在轴向上远离彼此的一侧分别层叠设置有载荷调节部件。

根据本实用新型实施例的一个方面，载荷调节部件为与环形法兰同轴设置的环形垫板，紧固单元插接于载荷调节部件。

根据本实用新型实施例的一个方面，载荷调节部件包括两个以上垫板单元，两个以上垫板单元在环形法兰的周向依次设置；或者，载荷调节部件的数量为多个，各载荷调节部件在轴向上的厚度不同，至少一个载荷调节部件与环形法兰层叠设置。

另一个方面，根据本实用新型实施例提供一种塔架，包括：筒节，筒节的数量为多个且依次层叠设置；上述的连接件，至少两个相邻设置的筒节通过连接件连接，成对设置的固定单元中一者的对接筒的端面与相邻设置的其中一个筒节接触并连接，成对设置的固定单元中另一者的对接筒的端面与相邻设置的另一个筒节接触并连接。

又一个方面，根据本实用新型实施例提供一种风力发电机组，包括上述的塔架。

根据本实用新型实施例提供的连接件、塔架以及风力发电机组，连接件包括转接组件以及紧固组件，转接组件包括成对设置的固定单元，固定单元包括环形法兰以及围绕环形法兰设置并与环形法兰连接的对接筒，紧固组件的每个紧固单元插接于成对设置的固定单元的环形法兰并与各环形法兰连接。当连接件用于塔架并连接筒节时，可以通过成对设置的固定单元与两个需要对接的筒节连接，以满足筒节之间的连接。沿环形法兰的轴向并远离环形法兰的一侧，对接筒的壁厚呈减小趋势，可以根据不同规格的塔架的筒节尺寸，将对接筒进行截取，使其壁厚与相应规格塔架的筒节的壁厚相适配，并实现筒节之间的连接，通用性更强，能够适用多种机型。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一个实施例的风力发电机组的结构示意图

图2是本实用新型一个实施例的塔架的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的连接件的结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例的固定单元的结构示意图；

图5是本实用新型一个实施例的固定单元的局部剖视图；

图6是本实用新型另一个实施例的固定单元的局部剖视图；

图7是本实用新型一个实施例的连接件的局部剖视图；

图8是本实用新型一个实施例的载荷调节部件的局部结构示意图。

100-连接件；

10-转接组件；11-固定单元；111-环形法兰；112-对接筒；112a-第一筒段；112b-第二筒段；1121-倾斜面；1122-阶梯面；

20-紧固组件；21-紧固单元；

30-载荷调节部件；31-垫板单元；

200-筒节；

1-塔架；2-机舱；3-发电机；4-叶轮；401-轮毂；402-叶片；

X-轴向；Y-径向；Z-周向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的连接件、塔架以及风力发电机组的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本发明实施例提供一种风力发电机组，可以包括塔架1、机舱2、发电机3以及叶轮4。塔架1连接于风机基础，机舱2设置于塔架1，发电机3设置于机舱2。一些示例中，发电机3可以位于机舱2的外部，当然，在有些实施例中，发电机3也可以位于机舱2的内部。叶轮4包括轮毂401以及连接于轮毂401上的多个叶片402，叶轮4通过其轮毂401与发电机3的转子连接。风力作用于叶片402时，带动整个叶轮4以及发电机3的转子转动，进而满足风力发电机组的发电要求。

请参阅图2，塔架1通常包括多个筒节200，塔架1的多个筒节200相互层叠，部分相邻设置的筒节200可以采用焊接的方式相互连接。当然，为了便于生产以及运输，部分相邻的筒节200需要通过连接件100相互连接，已有的连接件，当所应用的风力发电机组的机型发生变化时，不同机型的连接件的设计不能互换，连接件结构需要重新设计，通用性较差，容易造成集中供货、产能紧张，导致经济性较差，成本较高等问题。

基于上述问题，本发明实施例提供了一种新型的塔架1，该塔架1包括筒节200以及连接件100，筒节200的数量为多个且依次层叠设置，连接件100用于连接相邻的筒节200。其连接件100可以作为独立的构件单独生产以及销售，也可以用于塔架1并作为塔架1的组成部分。

为了更好的理解本发明实施例提供的连接件100，以下将结合图3至8根据本实用新型实施例的连接件100进行详细描述。

请参阅图3以及图4，本发明实施例提供的连接件100，包括转接组件10以及紧固组件20。转接组件10包括成对设置的固定单元11，固定单元11包括环形法兰111以及围绕环形法兰111设置并与环形法兰111连接的对接筒112，沿环形法兰111的轴向X并远离环形法兰111的一侧，对接筒112的壁厚呈减小趋势。紧固组件20包括多个紧固单元21，每个紧固单元21插接于成对设置的固定单元11的环形法兰111并与各环形法兰111连接，可选为可拆卸连接。

本发明实施例提供的连接件100，当其用于塔架1时，可以使得塔架1的至少两个相邻设置的筒节200通过连接件100连接，成对设置的固定单元11中一者的对接筒112的端面与相邻设置的其中一个筒节200接触并连接，具体可以采用焊接方式相互连接。成对设置的固定单元11中另一者的对接筒112的端面与相邻设置的另一个筒节200接触并连接，具体可以采用焊接的方式相互连接，以满足筒节200之间的连接需求。

由于沿环形法兰111的轴向X并远离环形法兰111的一侧，对接筒112的壁厚呈减小趋势，可以根据不同规格的塔架1的筒节200尺寸，将对接筒112沿着环形法兰111的轴向X上进行截取，使其壁厚与相应规格塔架1的筒节200的壁厚相适配并进行连接，满足筒节200之间的连接需求，通用性更强，能够适用多种机型。

请一并参阅图5，在一些可选的实施例中，沿环形法兰111的轴向X，对接筒112包括相继设置的第一筒段112a以及第二筒段112b，每个固定单元11的第一筒段112a位于环形法兰111与第二筒段112b之间，沿轴向X并远离环形法兰111的一侧，第一筒段112a的各处壁厚相同，第二筒段112b的壁厚呈递减趋势。通过上述设置，能够使得连接件100根据不同的待连接筒节200的厚度对第二筒段112b沿着环形法兰111的轴向X上进行相应的截取，使得连接件100的通用性更强。同时，通过使得第一筒段112a的各处壁厚相同，利于对接筒112的成型，还能够保证对接筒112的强度要求。

请继续参阅图5，作为一种可选地实施方式，在环形法兰111的径向Y，对接筒112具有内壁面以及外壁面，内壁面以及外壁面的至少一者具有倾斜面1121，沿轴向X并向远离环形法兰111的一侧，第二筒段112b的壁厚逐渐减小。通过上述设置，使得对接筒112用于与筒节200等外部构件连接的对接面的尺寸调节范围较大，通用性更高。

示例性地，如图5所示，可以使得对接筒112的内壁面以及外壁面均具有倾斜面1121，倾斜面1121可以位于第二筒段112b相应区域，以保证连接件100的通用性。

当然，在有些实施例中，也可以使得对接筒112的内壁面具有倾斜面1121，或者外壁面具有倾斜面1121，只要能够满足通过截取对接筒112的第二筒段112b，使其适用不同规格塔架1的筒节200的连接需求均可。

可以理解的是，通过限定对接筒112的内壁面以及外壁面的至少一者具有倾斜面1121以实现沿环形法兰111的轴向X并向远离环形法兰111的一侧，使得对接筒112的壁厚呈减小趋势只是一种可选的实施方式，但不限于上述方式，在有些实施例中，如图6所示，也可以使得对接筒112的内壁面以及外壁面的至少一者具有阶梯面1122，沿环形法兰111的轴向X并向远离环形法兰111的一侧，第二筒段112b的壁厚逐段减小，同样能够满足连接件100的通用性要求。

示例性地，如图6所示，可以使得对接筒112的内壁面以及外壁面均具有阶梯面1122，阶梯面1122可以位于第二筒段112b相应区域，以保证连接件100的通用性。

当然，在有些实施例中，也可以使得对接筒112的内壁面具有阶梯面1122，或者外壁面具有阶梯面1122，只要能够满足通过截取对接筒112的第二筒段112b，使其适用不同规格塔架1的筒节200之间的连接需求均可。

需要说明的是，成对设置的两个固定单元11的尺寸规格可以相同，当然，有些示例中，二者的尺寸规格也可以根据待连接的两个筒节200的壁厚略有差异。例如，当待连接的两个筒节200的壁厚有差异时，成对设置的固定单元11用于筒节200连接的对接筒112的壁厚可以有差异，只要能够满足筒节200的连接需求即可。

请一并参阅图3至图7，作为一种可选地实施方式，上述各实施例提供的连接件100，还包括载荷调节部件30，载荷调节部件30与环形法兰111层叠设置并通过紧固单元21与环形法兰111连接，可选为可拆卸连接。通过设置载荷调节部件30并使其通过紧固单元21与环形法兰111可拆卸连接，可以根据所应用的塔架1的规格选择合适的载荷调节部件30，使得连接件100整体能够满足不同塔架1的极限承载要求，进一步优化连接件100的通用性。

在一些可选的实施例中，可以使得成对设置的固定单元11的环形法兰111之间层叠设置有载荷调节部件30。

当然，在有些实施例中，也可以使得成对设置的固定单元11中，其中一个固定单元11的环形法兰111在轴向X背离另一个固定单元11的环形法兰111的一侧层叠设置有载荷调节部件30。

在一些其他示例中，也可以使得成对设置的固定单元11的环形法兰111在轴向X上远离彼此的一侧分别层叠设置有载荷调节部件30。上述多种载荷调节部件30的设置方式可以任意组合，使得连接件100的极限承载能力能够满足要求均可。

作为一种可选地实施方式，上述各实施例提供的连接件100，载荷调节部件30为与环形法兰111同轴设置的环形垫板，载荷调节部件30上可以设置有与环形法兰111相对设置的通孔，紧固单元21插接于载荷调节部件30，以使得载荷调节部件30与环形法兰111之间的可拆卸连接。载荷调节部件30采用上述形式，结构简单，强度高，能够更好的满足对连接件100的极限承载能力的调节需求。

可选地，载荷调节部件30可以为一完整的环形垫板结构，当然，如图8所示，在一些其他的实施例中，上述各实施例提供的连接件100，载荷调节部件30也可以包括两个以上垫板单元31，两个以上垫板单元31在环形法兰111的周向Z或者说环向依次设置。通过上述设置，在满足对连接件100的极限承载能力的提高的基础上，还使得载荷调节部件30易于加工及装配。

示例性地，垫板单元31可以为具有通孔的弧形板状结构，多个垫板单元31在环形法兰111的周向Z上可以依次拼接，也可以彼此之间设置有间隔，只要使得连接件100的承载能力能够满足要求均可。

可选地，采用多个垫板单元31结构形式的载荷调节部件30可以将其安装于成对设置的固定单元11的环向法兰11远离彼此的一侧，垫板单元31在环向法兰11的周向Z可以依次拼接，也可以根据承载需要使得垫板单元31间隔设置，也就是说可以只在环向法兰11的周向Z上部分区域设置垫板单元31，只要能够满足极限载荷需求即可。

在一些可选地实施例中，载荷调节部件30的数量为多个，各载荷调节部件30在轴向X上的厚度不同，至少一个载荷调节部件30与环形法兰111层叠设置。通过上述设置，可以使得连接件100配备有不同规格的载荷调节部件30，以根据所应用的塔架1的承载能力要求，选择合适的载荷调节部件30与环形法兰111连接，进一步优化连接件100的通用性。

可选地，本发明上述各实施例提高的连接件100，其紧固单元21可以采用螺栓、螺钉以及铆钉等紧固结构，只要能够满足固定单元11之间以及与载荷调节部件30之间的连接需求均可。可选地，多个紧固单元21可以位于同一分度圆，使得连接件100整体各处的承载能力相近，使得成型的塔架1各处的承载能力更为均一。

由此，本发明实施例提供的连接件100，因其包括转接组件10以及紧固组件20，且转接组件10包括成对设置的固定单元11，固定单元11包括环形法兰111以及围绕环形法兰111设置并与环形法兰111连接的对接筒112，紧固组件20的每个紧固单元21插接于成对设置的固定单元11的环形法兰111并与各环形法兰111连接。使得当连接件100用于塔架1并连接筒节200时，可以通过成对设置的固定单元11与两个需要对接的筒节200连接，以满足筒节200之间的连接。沿环形法兰111的轴向X并远离环形法兰111的一侧，对接筒112的壁厚呈减小趋势，可以根据不同规格的塔架1的筒节200尺寸，将对接筒112进行截取，使其壁厚与相应规格塔架1的筒节200的壁厚相适配，减小与对接筒112节之间的壁厚差，从而降低了对接焊缝因错边产生的应力集中系数，有利于塔架1整体筒壁的优化，提高了材料利用率，能够适用多种机型。

并且，厂家可以提前备料、加工生产，后面根据详细设计的筒壁厚度截取对接筒112，避免了连接件100仅对接筒112的壁厚不同而重新设计的缺陷，通用性更强，可以提前备货，避免集中供货，能够压缩成本，经济性更好，易于推广使用。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种连接件(100)，其特征在于，包括：

转接组件(10)，包括成对设置的固定单元(11)，所述固定单元(11)包括环形法兰(111)以及围绕所述环形法兰(111)设置并与所述环形法兰(111)连接的对接筒(112)，沿所述环形法兰(111)的轴向(X)并远离所述环形法兰(111)的一侧，所述对接筒(112)的壁厚呈减小趋势；

紧固组件(20)，包括多个紧固单元(21)，每个所述紧固单元(21)插接于成对设置的所述固定单元(11)的所述环形法兰(111)并与各所述环形法兰(111)连接。

2.根据权利要求1所述的连接件(100)，其特征在于，沿所述轴向(X)，所述对接筒(112)包括相继设置的第一筒段(112a)以及第二筒段(112b)，每个所述固定单元(11)的所述第一筒段(112a)位于所述环形法兰(111)与所述第二筒段(112b)之间，沿所述轴向(X)并远离所述环形法兰(111)的一侧，所述第一筒段(112a)的各处壁厚相同，所述第二筒段(112b)的壁厚呈递减趋势。

3.根据权利要求2所述的连接件(100)，其特征在于，在所述环形法兰(111)的径向(Y)，所述对接筒(112)具有内壁面以及外壁面；

所述内壁面以及所述外壁面的至少一者具有倾斜面(1121)，沿所述轴向(X)并向远离所述环形法兰(111)的一侧，所述第二筒段(112b)的壁厚逐渐减小；或者，所述内壁面以及所述外壁面的至少一者具有阶梯面(1122)，沿所述轴向(X)并向远离所述环形法兰(111)的一侧，所述第二筒段(112b)的壁厚逐段减小。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的连接件(100)，其特征在于，所述连接件(100)还包括载荷调节部件(30)，所述载荷调节部件(30)与所述环形法兰(111)层叠设置并通过所述紧固单元(21)与所述所述环形法兰(111)连接。

5.根据权利要求4所述的连接件(100)，其特征在于，成对设置的所述固定单元(11)的所述环形法兰(111)之间层叠设置有所述载荷调节部件(30)。

6.根据权利要求4所述的连接件(100)，其特征在于，成对设置的所述固定单元(11)中，其中一个所述固定单元(11)的所述环形法兰(111)在所述轴向(X)背离另一个所述固定单元(11)的所述环形法兰(111)的一侧层叠设置有所述载荷调节部件(30)；

或者，成对设置的所述固定单元(11)的所述环形法兰(111)在所述轴向(X)上远离彼此的一侧分别层叠设置有所述载荷调节部件(30)。

7.根据权利要求4所述的连接件(100)，其特征在于，所述载荷调节部件(30)为与所述环形法兰(111)同轴设置的环形垫板，所述紧固单元插接于所述载荷调节部件(30)。

8.根据权利要求7所述的连接件(100)，其特征在于，所述载荷调节部件(30)包括两个以上垫板单元(31)，两个以上所述垫板单元(31)在所述环形法兰(111)的周向(Z)依次设置；

或者，所述载荷调节部件(30)的数量为多个，各所述载荷调节部件(30)在所述轴向(X)上的厚度不同，至少一个所述载荷调节部件(30)与所述环形法兰(111)层叠设置。

9.一种塔架(1)，其特征在于，包括：

筒节(200)，所述筒节(200)的数量为多个且依次层叠设置；

如权利要求1至8任意一项所述的连接件(100)，至少两个相邻设置的所述筒节(200)通过所述连接件(100)连接，成对设置的所述固定单元(11)中一者的所述对接筒(112)的端面与相邻设置的其中一个所述筒节(200)接触并连接，成对设置的所述固定单元(11)中另一者的所述对接筒(112)的端面与相邻设置的另一个所述筒节(200)接触并连接。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求9所述的塔架(1)。

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