CN218504807U - 用于铸造风力涡轮机塔架的区段的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于铸造风力涡轮机塔架(1)的区段(12)的模具(200)，该塔架包括彼此轴向对准的多个环形节(10)，这些环形节(10)各自包括由预制混凝土制成的多个组装区段(12)，该模具(200)包括：‑模具底部(210)，所述模具底部具有向上凹的细长的弓形形状，‑模具盖部(220)，所述模具盖部具有向上凹的细长的弓形形状，‑两个舱口(250)，所述舱口位于所述底部(210)的纵向端部附近且向上开口，用于将混凝土注入或射入所述模具中。

Description

用于铸造风力涡轮机塔架的区段的模具

技术领域

本实用新型涉及用于制造用于保持风力涡轮机的塔架的元件的模具。

背景技术

已经提出了制造具有彼此轴向对准的多个环形节的风力涡轮机塔架，这些节各自包括由预制混凝土制成的多个组装区段(也被称为“贝壳(shell)”)，将这些组装区段运输到提升塔架的站点并在那里进行组装。

CN207297238U公开了一种由预制混凝土构件制成的塔架。相邻的构件包括在构件之间的接口处的一些竖直的导向销，这些导向销用于在注入水泥浆之前定位构件。CN207297238U提到：对于目前中国的混凝土塔架，水平节点都为灌浆连接，没有干式节点；而且垂直节点也为灌浆连接；导致这种现象的原因是模具不能达到精度要求，工艺方法不能满足要求。而目前国外提出的高精度模具和高精度加工的缺点是需要大量的设备投资，磨削加工费用也很高，而且设备只能安装到条件好的工厂，不能随意搬迁。一般风场很分散，距离工厂较远，这样增加了运输成本。

WO2021069155公开了一种模块化模具组，包括用于构建浇注模具以铸造风力涡轮机塔壁的混凝土壁区段的多个模具部件。这些模具部件能够连接在一起，形成一个具有连续的内壳和连续的外壳的铸造模具。

实用新型内容

存在能够精确地、快速且方便地制造这种区段的需要。

本实用新型的目的是满足该需要，并且涉及一种用于铸造风力涡轮机塔架的区段的模具，该风力涡轮机塔架包括彼此轴向对准的多个环形节，这些节各自包括由预制混凝土制成的多个组装区段，该模具包括：

-模具底部，其具有向上凹的细长的弓形形状，

-模具盖部，其具有向上凹的细长的弓形形状，

-两个舱口，位于所述底部的纵向端部附近且向上开口，用于将混凝土注入或射入模具中。

这种模具能够被精确地制造并水平地操作。可以从两个舱口注入或射入混凝土，这有助于快速且高效地填充模具型腔。

优选地，每个舱口被限定在盖部的竖直端壁与向内延伸的倾斜的横向端壁之间。该倾斜的横向端壁促进气泡的排出，否则气泡可能会在铸造过程中残留在节的端面处。优选地，每个舱口基本上在模具的整个宽度上(即在区段之间的竖直接头的整个高度上)延伸。

优选地，所述底部包括弓形壁，该弓形壁的外表面上设置有多个纵向延伸的加强肋。这有助于硬化模具并获得低的制造公差。类似地，盖部优选地包括弓形壁，该弓形壁的外表面上设置有多个纵向延伸的加强肋。

盖部可以保持有用于形成凹陷部的袋部，该凹陷部用于容纳螺栓连接系统的部件。

模具可以包括侧部，每个侧部均包括竖直延伸的壁。

侧部可以支撑模板元件以用于将插入件引入混凝土中和/或限定用于螺栓连接系统的通道。

倾斜的横向端壁可以支撑模板元件以用于将插入件引入混凝土中和/或限定用于螺栓连接系统的通道。

本实用新型还涉及一种用于铸造风力涡轮机塔架的区段的安装件，包括：至少一个如上限定的模具；以及用于相对于底部移动盖部以形成模具型腔或使铸成的区段脱模的装置。

附图说明

通过阅读下面的详细描述并参考附图，本实用新型的其它特征和优点将变得显而易见，附图中：

-图1示出了塔架的示例的立面图，

-图2以透视图示出了一个区段，

-图3示出了螺栓连接之前的两个相邻区段，

-图4A是根据变型实施方式的区段的透视图，

-图4B是图4A的区段的轴向视图，

-图4C是图4A的区段的侧视图，

-图5是用于铸造区段的模具的局部透视图，

-图6示出了区段的脱模，

-图7示出了模具的侧部的移除，以及

-图8示出了模具的变型实施方式。

具体实施方式

图1示出了风力涡轮机塔架1，塔架1包括沿着塔架的纵向轴线Z竖直地组装的多个节10。

通过环形端部元件11，风力涡轮机T被固定在塔架1的顶部上。

每个节10是环形的并且由区段12组成，区段12是弧形的(如图中所示) 并且由预制混凝土制成。

每个节10的区段12的数量可以根据该节沿塔架1的位置而变化，也可以如在所描述的实施方式中那样总是为四个。

如图1所示，塔架1可以包括：

-具有扩大的外径D的基部的截头圆锥形的第一部分2，该截头圆锥形的第一部分由沿着塔架的纵向轴线Z彼此轴向对准的多个环形节组成，

-具有恒定直径C的圆柱形的第二部分3，该第二部分由彼此轴向对准的多个环形节组成，该第二部分的下侧端部置于截头圆锥形的第一部分2的上侧端部上，

-具有扩大的基部的截头圆锥形的第三部分4，该基部置于第二部分3的顶部，该第三部分由彼此轴向对准的多个环形节组成，

-圆柱形的第四部分5，第四部分置于第三部分4的顶部，第四部分的直径B小于第二部分3的直径C，该第四部分5由彼此轴向对准的多个环形节组成。

塔架1可以由子部分组成，每个子部分在地面上组装，然后通过诸如 Freyssinet公司的EOLIFT^TM的合适的升降机放置在先前安装的子部分下方。

如图2中所示，每个区段12由钢筋混凝土制成并且分别具有设置有剪切键15的侧端面13和设置有相应的凹陷部16的侧端面14。这些侧端面在塔架中被竖直取向。

每个区段12包括分别在侧端面14附近向内突出的凸起17和在侧端面13 附近向内突出的凸起18。

凹陷部16通到区段的内弧面上，并沿着相邻的凸起17的一部分延伸。

优选地，每个区段12具有三个剪切键15。

每个凹陷部16的底部20可以具有与剪切键15的最径向向外的端部21的形状基本上互补的形状。

优选地，区段12通过诸如螺栓连接系统的夹持装置来组装，螺栓连接系统包括如图3中所示的螺栓30和相关联的插口31，该插口是内螺纹的并且能够将螺栓拧入其中。

螺栓30延伸穿过区段12的孔32，而插口31在铸造区段期间被集成至区段12中。

孔32通到凸起18的后侧面34上，如图3中所示。

如图2中所示，在同一节10的两个相邻区段12之间的每个接口可以存在两个螺栓连接系统30、31。螺栓30在塔架1中基本上水平取向。

如图3中所示，剪切键15和凹陷部16可以帮助相对于一个区段定位另一个区段以完成节。

区段12中的至少一些区段可以包括在区段12的轴向端面35上开口的轴向孔40。这些轴向端面在塔架中水平地取向。一些凹陷部41可以形成在区段 12的内弧面上，以提供通向孔40中的至少一些孔的端部的入口，用以紧固用于组装相邻节的杆。

区段12的端面可以设置有用于容纳双圆锥形定心销的凹陷部45。这些凹陷部45可以存在于侧端面以及轴向端面上。

所有的区段12可以具有恒定的高度H，例如约2.5m。

图4A至图4C示出了区段12的变型实施方式，其可以具有如上所述的区段12的所有特征，除了在其侧端面13和14(现在被标记为114)上存在剪切键15和相应的凹陷部16之外。除了用于容纳双锥形定心销或夹持系统的元件的凹陷部之外，侧端面114可以是平坦的。

塔架1可以包括多个子部分，每个子部分具有3至7个节，底部节包括具有窗口的区段，该窗口用于在其中接合用于竖立塔架的升降机的臂，该升降机本身是已知的，例如为Freyssinet EOLIFT^TM类型的升降机，该臂用于吊装所述子部分和/或锚固升降机。

区段12中的至少一些区段可以包括围绕窗口的厚度增大的区域。归因于该厚度增大的区域，设置有窗口的区段才可以根据需要以与其它区段相同的高度制成，同时具有所需的机械阻力。这些区段还可以保持与其他区段相当的重量，并且可以使用与其它区段相同的工具进行操纵。用于铸造该区段的模具的制造也变得更加容易，因为该区段除了设置有窗口的厚度增大的区域之外，其它地方的形状都可以与其它区段保持相同。

区段12具有相对小的尺寸，并且在工厂中在模具中制造，所述模具在不同的工作站之间移动。

图5中示出了一个模具200。

模具200包括底部210、盖部220、侧部230和横向端壁240。这些横向端壁用于模制区段12的侧端面13和14。

底部210包括第一弓形壁211，第一弓形壁211凹向模具型腔并且在其凸面上通过纵向延伸的第一加强肋212进行加强。

盖部220包括第二弓形壁221，第二弓形壁221凸向模具型腔并且在其凹侧上设置有平行的第二加强肋222。

第二加强肋222连接到盖部220的竖直端壁224，竖直端壁224从第二弓形壁221向上延伸。

横向端壁240从底部的第一弓形壁211的端部倾斜地延伸(即对于环形节径向延伸，对于第一弓形壁211的端部垂直延伸)。

每个侧部230包括在第一弓形壁211与第二弓形壁221之间纵向且竖直地延伸的壁231，以封闭模具型腔。

竖直端壁224和横向端壁240与壁231一起限定舱口250，舱口250用于将混凝土注入或射入模具型腔。如图所示，舱口具有矩形横截面。

限定模具型腔的各个部分可以支撑旨在在其铸造期间引入混凝土中的诸如螺纹插口的插入件，或者可以支撑模板元件以使区段设置有通道或者可以支撑袋部以用于容纳诸如以上提到的螺栓连接系统的部件的附件。

模板元件232用于模制用于螺栓连接系统的螺栓的通道的孔40。袋部223 用于模制提供通向螺栓连接系统的入口的凹陷部41。

横向端壁240还支撑模板元件242，模板元件242用于形成孔32和/或用于将插入件(插口)31引入混凝土中。

在图5的示例中，横向端壁240被去除了用于形成剪切键15或相应的凹陷部的浮凸，因此所模制的区段类似于图4A至图4C所示的区段。在一个变型中(未示出)，横向端壁240设置有被配置成用于形成剪切键15和相应的凹陷部16的浮凸。

模具型腔可以保持有钢筋，区段由钢筋混凝土制成。

为了制造区段12，通过舱口250将混凝土注入或泵入模具型腔，同时模具保持水平，其中，舱口面朝上，如图6所示。

然后，一旦混凝土已经凝固，就可以通过拉走横向端壁240以及相对于底部210向上移动盖部220来使铸成的区段12脱模，如图所示。如图7所示那样移开侧部230。

脱模可以手动进行或者可以借助于诸如千斤顶的驱动装置进行或者可以借助于任何合适的起重设备进行。

优选地，用于铸造区段的每个模具200以相对较高的精度机加工，使得在区段的至少一些表面上的制造公差在相对低的值内，该值小于5mm、更好地小于2mm、甚至更好地小于1mm或者小于0.5mm。侧端面13和14以及轴向端面35的制造公差可以比该值更好。

可以由驱动装置保持模具的各个部分，驱动装置被配置成使模具的部分以平移的方式、或以旋转的方式、或根据更复杂的轨迹转移。

在图8的示例中，模具的盖部由两个部分组成，这两个部分被配置成根据相反的旋转运动而转移，从而进行脱模。

在区段12被铸成之后，区段12被组装以形成节10。

如在图1中可见，节10在角度上偏移，使得一个节的区段之间的竖直接头100基本上位于相邻节10的区段的中间，并且不与相邻节的竖直接头对准。

由于制造区段12的精度，同一节10的区段12的轴向端面35(即节的水平接头)没有明显的错位。本实用新型没有匹配铸造接头的限制，可以交换一节的两个区段，交换一个子部分的若干个节或者改变某个节的角位置。这些变换可以帮助修正一些不可避免的错位。

本实用新型不限于所公开的实施方式，并且在不脱离本实用新型的范围的情况下可以对这些实施方式进行各种修改。

模具200可以被成型为在区段中形成窗口，或者可以被成型为使区段具有如塔架的第三部分4那样的截头圆锥形。

Claims (9)

1.一种用于铸造风力涡轮机塔架(1)的区段(12)的模具(200)，其中，所述塔架包括彼此轴向对准的多个环形节(10)，这些环形节(10)各自包括由预制混凝土制成的多个组装区段(12)，其特征在于，所述模具(200)包括：

-模具底部(210)，所述模具底部具有向上凹的细长的弓形形状，

-模具盖部(220)，所述模具盖部具有向上凹的细长的弓形形状，

-两个舱口(250)，所述舱口位于所述底部(210)的纵向端部附近且向上开口，用于将混凝土注入或射入所述模具中。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，每个所述舱口(250)被限定在所述盖部的竖直端壁(224)与向内延伸的倾斜的横向端壁(240)之间。

3.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述底部(210)包括第一弓形壁(211)，所述第一弓形壁(211)的外表面上设置有多个纵向延伸的第一加强肋(212)。

4.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述盖部(220)包括第二弓形壁(221)，所述第二弓形壁(221)的外表面上设置有多个纵向延伸的第二加强肋(222)。

5.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，每个所述舱口(250)在所述模具的整个宽度上延伸。

6.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述盖部(220)保持有用于形成凹陷部(41)的袋部(223)，所述凹陷部用于容纳螺栓连接系统的部件。

7.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具包括侧部(230)，每个所述侧部(230)均包括竖直延伸的壁(231)。

8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于，所述侧部(230)支撑模板元件以用于将插入件引入所述混凝土中和/或限定用于螺栓连接系统的通道。

9.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述倾斜的横向端壁(240)支撑模板元件以用于将插入件引入所述混凝土中和/或限定用于螺栓连接系统的通道。

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