CN214145767U - 一种风电塔筒法兰及风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风电塔筒法兰及风机，涉及风力发电设备技术领域。该风电塔筒法兰的外缘设有装配台阶，塔筒节套设于风电塔筒法兰的外缘，且塔筒节的端部限位于装配台阶，塔筒节与装配台阶焊接固定，当塔筒节装配于风电塔筒法兰时，装配台阶的横面与塔筒节的端面呈第一预设角度，装配台阶的纵面设有加强件，加强件用于与塔筒节焊接固定。该风机应用上述的风电塔筒法兰，将塔筒节与装配台阶的横面、塔筒节与装配台阶的纵面焊接，以加强塔筒节与风电塔筒法兰的焊接强度，从而降低风机塔筒由于连接强度不足而引起事故的概率，同时也延长了风机塔筒的使用寿命，该风电塔筒法兰还具有结构简单，操作方便等优点。

Description

一种风电塔筒法兰及风机

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，尤其涉及一种风电塔筒法兰及风机。

背景技术

风机塔筒是风力发电机整机的支撑部件，主要为管状结构，整个风机塔筒通常分成三到四节，每两节之间通过法兰和高强度螺栓联接起来。风机塔筒需要承受各种极端载荷，塔筒属于细长结构，比较容易发生屈曲失稳，因此抗屈曲能力对于塔筒的安全稳定性至关重要。塔筒之间的法兰联接可以增强塔筒的抗屈曲能力。

塔筒的抗屈曲能力与法兰联接的刚度和结构形态有关，所以联接塔筒的法兰的刚度和结构形态对风机塔筒的安全稳定性很重要。由于风机的塔筒节通过法兰联接，塔筒节与法兰的连接强度直接影响风机塔筒的整体强度，现有的塔筒节与法兰的焊接强度不高，影响风机塔筒的整体强度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种风电塔筒法兰及风机，以解决现有技术中，风机的塔筒节与法兰的焊接强度较低的问题。

为达上述目的，本实用新型实施例提供一种风电塔筒法兰，应用于风机的塔筒节，所述风电塔筒法兰的外缘设有装配台阶，所述塔筒节套设于所述风电塔筒法兰的外缘，且所述塔筒节的端部限位于所述装配台阶，所述塔筒节与所述装配台阶焊接固定，当所述塔筒节装配于所述风电塔筒法兰时，所述装配台阶的横面与所述塔筒节的端面呈第一预设角度，所述装配台阶的纵面设有加强件，所述加强件用于与所述塔筒节焊接固定。

作为上述技术方案的进一步改进：

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述加强件的端部为水平面，且所述加强件设有锥面，所述锥面与所述塔筒节的内侧壁呈第二预设角度。

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述加强件与所述风电塔筒法兰通过圆弧过渡。

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述风电塔筒法兰包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰的接触面设有相互适配的定位台阶，所述第一法兰和所述第二法兰的接触面通过所述定位台阶相接触。

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述第一法兰的接触面的内缘设有凹槽，所述第二法兰的接触面的内缘设有凸起，且所述凹槽与所述凸起相适配。

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述凹槽的边缘由下至上向所述第一法兰的内缘倾斜，和/或，所述凸起的边缘设有倒角。

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述第一法兰和所述第二法兰的接触面分别由外向内向法兰本体倾斜。

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述第二法兰的凹槽面设有密封槽，所述密封槽内设有柔性密封圈。

上述的风电塔筒法兰，进一步地，所述第一法兰和所述第二法兰分别设有螺栓孔，所述第一法兰和所述第二法兰通过螺栓固定连接。

为达上述目的，本实用新型实施例还提供了一种风机，包括：

上述的风电塔筒法兰；及

塔筒节，所述塔筒节与所述风电塔筒法兰焊接固定。

本实用新型实施例的有益效果：

本实用新型实施例提供的一种风电塔筒法兰及风机，该风电塔筒法兰的外缘设有装配台阶，塔筒节套设于风电塔筒法兰的外缘，且塔筒节的端部限位于装配台阶，塔筒节与装配台阶焊接固定，当塔筒节装配于风电塔筒法兰时，装配台阶的横面与塔筒节的端面呈第一预设角度，装配台阶的纵面设有加强件，加强件用于与塔筒节焊接固定。该风机应用上述的风电塔筒法兰，使用时，将该塔筒节套设于风电塔筒法兰的外缘，并使得塔筒节的端部与风电塔筒法兰的装配台阶相接触，再分别将塔筒节与装配台阶的横面、塔筒节与装配台阶的纵面焊接，以加强塔筒节与风电塔筒法兰的焊接强度，从而降低风机塔筒由于连接强度不足而引起事故的概率，同时也延长了风机的使用寿命，该风电塔筒法兰还具有结构简单，操作方便等优点。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实施例提供的风电塔筒法兰的第一法兰的结构示意图；

图2示出了本实施例提供的风电塔筒法兰的第二法兰的结构示意图；

图3示出了本实施例提供的风电塔筒法兰的结构示意图；

图4示出了图3中A区域的放大图；

图5示出了图3中B区域的放大图。

主要元件符号说明：

100-第一法兰；110-装配台阶；120-加强件；130-凹槽；140-螺栓孔；200-第二法兰；210-凸起；220-倒角；230-密封槽；300-塔筒节；400-螺栓；500-螺母。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1和图2，本实施例提供一种风电塔筒法兰，风机的塔筒由多个塔筒节300通过本实施例提供的风电塔筒法兰连接而成，实施例提供的风电塔筒法兰可以加强塔筒节300与法兰的连接强度。

在本实施例提供的风电塔筒法兰中，风电塔筒法兰的外缘设有装配台阶110，塔筒节300套设于风电塔筒法兰的外缘，且塔筒节300的端部限位于装配台阶110，塔筒节300分别与装配台阶110的横面和纵面焊接固定，装配台阶110的纵面设有加强件120，加强件120用于与塔筒节300焊接固定。

装配台阶110的横面倾斜设置，同样的，塔筒节300的端面也倾斜设置，当塔筒节300装配于风电塔筒法兰时，装配台阶110的横面与塔筒节300的端面呈第一预设角度；

使用时，将该塔筒节300套设于风电塔筒法兰塔筒节300的外缘，并使得塔筒节300的端部与风电塔筒法兰的装配台阶110相接触，再分别将塔筒节300与装配台阶110的横面、塔筒节300与装配台阶110的纵面焊接。

在风电塔筒法兰的内缘设置装配台阶110，以方便塔筒节300与风电塔筒法兰的定位安装；将塔筒节300与装配台阶110的横面、塔筒节300与装配台阶110的纵面焊接，以加强塔筒节300与风电塔筒法兰的焊接强度，从而降低风机塔筒由于连接强度不足而引起事故的概率，同时也延长了风机塔筒的使用寿命，该风电塔筒法兰还具有结构简单，操作方便等优点。

在一些具体的实施例中，风电塔筒法兰和塔筒节300选用高强度钢制成，风电塔筒法兰与塔筒节300使用高强度焊条焊接固定，以加强风电塔筒法兰与塔筒节300的连接强度。

当然，可以理解的是，风电塔筒法兰和塔筒节300还可以选用其它材质制成，只需要能够保证风电塔筒法兰与塔筒节300的连接强度即可；风电塔筒法兰与塔筒节300还可以使用其它焊条焊接固定。风电塔筒法兰和塔筒节300选用高强度钢制成，风电塔筒法兰与塔筒节300使用高强度焊条焊接固定，上述只是本实用新型的优选技术方案，并未对本实用新型的技术方案造成不必要的限制，选用其它材质制成的风电塔筒法兰和塔筒节300，使用其它焊条焊接固定的风电塔筒法兰和塔筒节300，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例二

请参阅图1和图2，实施例提供一种风电塔筒法兰，本实施例提供的风电塔筒法兰是在上述实施例一提供的风电塔筒法兰的基础上，对一些结构所做出的改进，相较于上述实施例一提供的风电塔筒法兰，具体改进如下：

在本实施例提供的风电塔筒法兰中，请结合图3，加强件120与风电塔筒法兰通过圆弧过渡，加强件120的端部为水平面，且加强件120设有锥面，当塔筒节300装配于风电塔筒法兰时，锥面与塔筒节300的内侧壁呈第二预设角度。

在装配台阶110的纵面增设加强件120，并将加强件120与塔筒节300的内侧壁焊接固定，可以加强实施例提供的风电塔筒法兰与塔筒节300的连接强度，进一步降低风机塔筒由于连接强度不足而引起事故的概率。

塔筒节300的两侧壁与风电塔筒法兰坡口施焊，可以平衡并分散焊接引起的应力集中，减小焊接变形，解决了法兰焊后平面度偏差变形大的缺陷，同时增加了塔筒节300和法兰的焊接强度，保障了塔筒节300的圆度和平整度。

在本实施例提供的风电塔筒法兰中，塔筒节300与风电塔筒法兰间隙配合，为塔筒节300与风电塔筒法兰装配提供了调整余量，便于塔筒节300与风电塔筒法兰的装配。

在一些具体的实施例中，加强件120与风电塔筒法兰一体成型，加强件120环绕于装配台阶110的纵面上，加强件120的一侧与装配台阶110的纵面共面，加强件120的另一侧为倾斜面，且与风电塔筒法兰的端面呈圆弧状过渡连接；装配台阶110的横面与塔筒节300的端面呈45度夹角，加强件120的端部平面与塔筒节300的内侧壁呈135度夹角，当塔筒节300装配于风电塔筒法兰时，塔筒节300的外侧壁距装配台阶110的纵面3mm。

当然，可以理解的是，加强件120还可以以其它方式固定于风电塔筒法兰上，加强件120的另一侧还可以与风电塔筒法兰的端面以其它方式连接，装配台阶110的横面与塔筒节300的端面还可以呈其它角度，加强件120的端部平面与塔筒节300的内侧壁还可以呈其它角度，当塔筒节300装配于风电塔筒法兰时，塔筒节300的外侧壁距装配台阶110的纵面其它距离。

加强件120与风电塔筒法兰一体成型，加强件120环绕于装配台阶110的纵面上，加强件120的另一侧为倾斜面，且与风电塔筒法兰的端面呈圆弧状过渡连接，装配台阶110的横面与塔筒节300的端面呈45度夹角，加强件120的端部平面与塔筒节300的内侧壁呈135度夹角，当塔筒节300装配于风电塔筒法兰时，塔筒节300的外侧壁距装配台阶110的纵面3mm。上述只是本实用新型的优选技术方案，并未对本实用新型的技术方案造成不必要的限制，以其它方式固定于风电塔筒法兰上的加强件120，另一侧与风电塔筒法兰的端面以其它方式连接的加强件120，与塔筒节300的端面呈其它角度的装配台阶110，与塔筒节300的内侧壁呈其它角度的加强件120，当塔筒节300装配于风电塔筒法兰时，外侧壁距装配台阶110的纵面其它距离的塔筒节300，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例三

请参阅图3，实施例提供一种风电塔筒法兰，本实施例提供的风电塔筒法兰是在上述实施例一或实施例二提供的风电塔筒法兰的基础上，对一些结构所做出的改进，相较于上述实施例一或实施例二提供的风电塔筒法兰，具体改进如下：

在本实施例提供的风电塔筒法兰中，风电塔筒法兰包括第一法兰100和第二法兰200，第一法兰100和第二法兰200的接触面设有相互适配的定位台阶，第一法兰100和第二法兰200的接触面通过定位台阶相接触。

具体的，第一法兰100的接触面的内缘设有凹槽130，第二法兰200的接触面的内缘设有凸起210，且凹槽130与凸起210相适配。相邻塔筒节300进行吊装作业时，将吊装塔筒节300连接的第一法兰100的凹槽130与上一塔筒节300连接的第二法兰200的凸起210进行适配，在第一法兰100和第二法兰200的接触面设有相互适配的定位台阶，可以方便相邻塔筒节300的定位连接。

相邻塔筒节300组装后，第一法兰100和第二法兰200的螺栓孔140更易定位，避免了螺栓使用中的松动，增强了法兰的抗剪切力、拉伸强度，相邻塔筒节300之间连接的稳定性更强；第一法兰100和第二法兰200的接触面密封性更好，增加了对塔筒内部密封环境的保护；配合的凹槽130和凸起210结构增加了第一法兰100和第二法兰200的摩擦力，在风力交变载荷下可分解法兰与塔筒焊接部位的拉伸、弯曲和剪切等作用力，增强了塔筒法兰焊缝承受疲劳载荷的能力，可使焊缝获得较高冲击韧性。

进一步地，请结合图4，凸起210的边缘设有倒角220，凹槽130的边缘由下至上向第一法兰100的内缘倾斜，方便吊装塔筒节300连接的第一法兰100的凹槽130与上一塔筒节300连接的第二法兰200的凸起210进行适配。

请结合图5，第一法兰100的接触面由外向内向第一法兰100本体倾斜；第二法兰200的接触面由外向内向第二法兰200本体倾斜，因第一法兰100和第二法兰200的外缘与塔筒节300焊接固定，因此，焊接会导致第一法兰100和第二法兰200的内缘变形外翻，而预先将第一法兰100和第二法兰200的接触面由外向内向法兰本体倾斜，可以中和焊接导致的第一法兰100和第二法兰200的内缘变形量。

第二法兰200的凹槽面设有密封槽230，密封槽230内设有柔性密封圈，具体的，密封槽230的截面为倒梯形结构，柔性密封圈的高度比密封槽230的深度高，当然，密封槽230的截面也可以为弧形，只需要保证密封槽230的宽度比柔性密封圈的厚度大即可。

第一法兰100和第二法兰200分别设有螺栓孔140，第一法兰100和第二法兰200通过螺栓400固定连接，螺栓400依次穿过第一法兰100和第二法兰200的螺栓孔140并与多个螺母500相连，以增强螺栓400的连接强度。

在一些具体的实施例中，凹槽130的深度和凸起210的高度为5mm；凹槽130的边缘由下至上向第一法兰100的内缘倾斜45度；第一法兰100的接触面由外向内向第一法兰100本体倾斜2度，同样的，第二法兰200的接触面由外向内向第二法兰200本体倾斜2度；螺栓400依次穿过第一法兰100和第二法兰200的螺栓孔140与两个螺母500相连。

当然，可以理解的是，凹槽130的深度和凸起210的高度还可以为其它数值；凹槽130的边缘由下至上向第一法兰100的内缘倾斜其它角度；第一法兰100的接触面由外向内向第一法兰100本体倾斜其它角度，同样的，第二法兰200的接触面由外向内向第二法兰200本体倾斜其它角度；螺栓400依次穿过第一法兰100和第二法兰200的螺栓孔140与其它数量的螺母500相连。

在本实施例中，凹槽130的深度和凸起210的高度为5mm；凹槽130的边缘由下至上向第一法兰100的内缘倾斜45度；第一法兰100的接触面由外向内向第一法兰100本体倾斜2度，同样的，第二法兰200的接触面由外向内向第二法兰200本体倾斜2度；螺栓400依次穿过第一法兰100和第二法兰200的螺栓孔140与两个螺母500相连。上述只是本实用新型的优选技术方案，并未对本实用新型的技术方案造成不必要的限制，为其它数值的凹槽130的深度和凸起210的高度；边缘由下至上向第一法兰100的内缘倾斜其它角度的凹槽130；接触面由外向内向法兰本体倾斜其它角度的第一法兰100和第二法兰200；依次穿过第一法兰100和第二法兰200的螺栓孔140与其它数量的螺母500相连的螺栓400，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例四

本实施例提供一种风机，应用上述实施例一、实施例二或实施例三提供的风电塔筒法兰。

具体的，本实施例提供的风机包括塔筒节300，塔筒节与上述实施例一、实施例二或实施例三提供的风电塔筒法兰焊接固定，再通过螺栓400依次相连。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种风电塔筒法兰，其特征在于，应用于风机的塔筒节，所述风电塔筒法兰的外缘设有装配台阶，所述塔筒节套设于所述风电塔筒法兰的外缘，且所述塔筒节的端部限位于所述装配台阶，所述塔筒节与所述装配台阶焊接固定，当所述塔筒节装配于所述风电塔筒法兰时，所述装配台阶的横面与所述塔筒节的端面呈第一预设角度，所述装配台阶的纵面设有加强件，所述加强件用于与所述塔筒节焊接固定。

2.根据权利要求1所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述加强件的端部为水平面，且所述加强件设有锥面，所述锥面与所述塔筒节的内侧壁呈第二预设角度。

3.根据权利要求1所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述加强件与所述风电塔筒法兰通过圆弧过渡。

4.根据权利要求1所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述风电塔筒法兰包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰的接触面设有相互适配的定位台阶，所述第一法兰和所述第二法兰的接触面通过所述定位台阶相接触。

5.根据权利要求4所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述第一法兰的接触面的内缘设有凹槽，所述第二法兰的接触面的内缘设有凸起，且所述凹槽与所述凸起相适配。

6.根据权利要求5所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述凹槽的边缘由下至上向所述第一法兰的内缘倾斜，和/或，所述凸起的边缘设有倒角。

7.根据权利要求4所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述第一法兰和所述第二法兰的接触面分别由外向内向法兰本体倾斜。

8.根据权利要求4所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述第二法兰的凹槽面设有密封槽，所述密封槽内设有柔性密封圈。

9.根据权利要求4所述的风电塔筒法兰，其特征在于，所述第一法兰和所述第二法兰分别设有螺栓孔，所述第一法兰和所述第二法兰通过螺栓固定连接。

10.一种风机，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的风电塔筒法兰；及

塔筒节，所述塔筒节与所述风电塔筒法兰焊接固定。

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