CN219795453U - 风力发电机组塔筒节段、塔筒及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电技术领域，公开了一种风力发电机组塔筒节段、塔筒及风力发电机组。塔筒节段包括多个塔筒分片和连接件，多个塔筒分片沿周向拼接形成环形的塔筒节段，每个塔筒分片的相对两个拼接侧分别设有沿其长度方向设置的凸起和凹槽，每个塔筒分片的凸起和凹槽和与其相邻的塔筒分片的凹槽和凸起一一对应且相匹配设置。连接件沿塔筒节段的长度方向穿设于每相邻两个塔筒分片拼接后的凸起和凹槽，适于将每相邻的两个塔筒分片连接。本实用新型的风力发电机组塔筒的凸起和凹槽，可以减小连接件所受到的作用力，避免连接件在较大的力的作用下变形失效，防止塔筒分片在拼接处发生挣脱。

Description

风力发电机组塔筒节段、塔筒及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组塔筒节段、塔筒及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组塔筒可以对发电机组进行支撑，同时可以吸收发电机组产生的振动，对整个风力发电机组起着重要的作用。现有的风力发电机组的塔筒分片的拼接侧都是平面，在吊装塔筒的过程中，塔筒分片容易发生错位。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种风力发电机组塔筒节段、塔筒及风力发电机组，以解决现有的风力发电机组塔筒节段的分片容易发生错位的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种风力发电机组塔筒节段，包括：

多个塔筒分片，沿周向拼接形成环形的塔筒节段，每个所述塔筒分片的相对两个拼接侧分别设有沿其长度方向设置的凸起和凹槽，每个所述塔筒分片的凸起和凹槽和与其相邻的所述塔筒分片的凹槽和凸起一一对应且相匹配设置；

连接件，沿所述塔筒节段的长度方向穿设于每相邻两个所述塔筒分片拼接后的凸起和凹槽，适于将每相邻的两个所述塔筒分片连接。

本实用新型的风力发电机组塔筒节段的凸起和凹槽，可以减小连接件所受到的作用力，避免连接件在较大的力的作用下变形失效，防止塔筒分片在拼接处发生挣脱。

在一种可选的实施方式中，所述塔筒分片的相对的两个拼接侧的端面向相邻侧延伸形成凸起，所述塔筒分片的相对的两个拼接侧的端面向所在侧内凹形成所述凹槽。如此设置，多个塔筒分片对接组成塔筒节段后，相贴合的凸起和凹槽在周向上所占的范围更大，可以使塔筒节段在拼接处有更广的受力范围，更有利于分散凸起和凹槽在竖直方向受到的作用力。

在一种可选的实施方式中，每个所述拼接侧的所述凸起与所述凹槽间隔设置。如此设置，可以将塔筒分片拼接处的作用力较为均匀地分布到相邻的两个塔筒分片上，避免单独一侧的塔筒分片的凸起或凹槽在较大的作用力下发生变形。

在一种可选的实施方式中，所述凸起及所述凹槽的形状为矩形、半圆形、梯形或不规则形状。可以根据实际拼装需求将凸起及凹槽设置为不同的形状。

在一种可选的实施方式中，所述凸起的形状为矩形时，所述凸起的端部设有圆角。如此设置，凸起的端部呈弧形，有利于将凸起拼接入凹槽内使相邻两个塔筒分片对接。

在一种可选的实施方式中，每个所述拼接侧设有贯穿其上的所述凸起与所述凹槽的管道，所述连接件穿设于所述管道中。如此设置，连接件的设置方式简单，安装方便。

在一种可选的实施方式中，所述连接件的两端伸出所述管道，所述连接件的端部设有螺纹，所述连接件包括螺母，所述螺母适于将所述连接件固定于所述塔筒分片。如此设置，螺母可以防止连接件在塔筒节段的长度方向上下移动，避免连接件部分或全部移出管道，有利于提高塔筒分片拼接后的稳定性。

在一种可选的实施方式中，所述连接件还包括垫片，所述垫片设置于所述螺母与所述塔筒分片之间。通过设置垫片，可以增大螺母与塔筒分片的接触面积，减小螺母与塔筒分片之间的压应力，同时垫片还可以防止螺母松动，可以提高连接件连接时的稳定性。

第二方面，本实用新型还提供了一种塔筒，包括上述的塔筒节段，多个所述塔筒纵节段向拼接成所述塔筒。塔筒可以拆分为多个塔筒节段，更有利于塔筒进行运输和安装。

在一种可选的实施方式中，所述连接件的两端伸出所述塔筒节段，所述塔筒节段的上端面及下端面分别设有定位孔，所述连接件的端部适于伸入所述定位孔内。如此设置，便于上下塔筒节段之间的对接，可以提高塔筒安装的准确性。

第三方面，本实用新型还提供了一种风力发电机组，包括上述的塔筒。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例的一种风力发电机组塔筒节段的结构示意图；

图2为图1所示的塔筒的一个塔筒分片的结构示意图；

图3为图1所示的塔筒的另一个塔筒分片的结构示意图；

图4为图3所示的塔筒分片A部分的局部放大图。

附图标记说明：

1、塔筒节段；10、塔筒分片；11、凸起；12、凹槽；20、连接件；21、螺母；22、垫片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图4，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种风力发电机组塔筒节段1，包括多个塔筒分片10和连接件20。多个塔筒分片10沿周向拼接形成环形的塔筒节段1，每个塔筒分片10的相对两个拼接侧分别设有沿其长度方向设置的凸起11和凹槽12，每个塔筒分片10的凸起11及凹槽12和与其相邻的塔筒分片10的凹槽12和凸起11一一对应且相匹配设置。连接件20沿塔筒节段的长度方向穿设于每相邻两个塔筒分片10拼接后的凸起11和凹槽12，适于将每相邻的两个塔筒分片10连接。

塔筒节段1在安装过程中，需要将塔筒节段1吊起进行装配，由于塔筒分片10的自重较大，相邻两个塔筒分片10的拼接处在竖直方向上会产生较大的相互作用力。本实用新型提供的塔筒分片10拼接侧的凸起11和与其相邻的塔筒分片10拼接侧的凹槽12在同一位置高度，并且凸起11和凹槽12可以紧密配合，当塔筒节段1被悬吊起时，竖直方向的作用力直接作用于凸起11和凹槽12，可以减小连接件20所受到的作用力，避免连接件在较大的力的作用下变形失效，防止塔筒分片在拼接处发生挣脱。

在一个实施例中，塔筒分片10的相对的两个拼接侧的端面向相邻侧延伸形成凸起11，塔筒分片10的相对的两个拼接侧的端面向所在侧内凹形成凹槽12。如此设置，每个塔筒分片10的凸起11均在拼接侧的端面的外侧，凹槽12均在拼接侧的端面的内侧，多个塔筒分片10对接组成塔筒节段1后，相贴合的凸起11和凹槽12在周向上所占的范围更大，可以使塔筒节段1在拼接处有更广的受力范围，更有利于分散凸起11和凹槽12在竖直方向受到的作用力。

图示的实施例中，塔筒节段1由两个半圆环形的塔筒分片10拼接而成，每个塔筒分片10一端的拼接侧的端面向外延伸形成一个凸起11，凸起11的上下两侧的端面向内凹陷形成两个凹槽12，另一端的拼接侧的端面向外延伸形成两个凸起11，两个凸起11之间的端面向内凹陷形成一个凹槽12。对接时，一个塔筒分片拼接侧上的一个凸起11对接入另一个塔筒分片对应拼接侧上的凹槽12内，同时塔筒分片拼接侧上的两个凹槽12对接另一个塔筒分片对应拼接侧上的两个凸起11，如此即可将两个塔筒分片10拼接为一个塔筒节段1。

在其他一些实施例中，也可以是一个塔筒分片10的拼接侧的端面只向所在侧内凹形成凹槽12，与其相邻的塔筒分片10的拼接侧的端面只向相邻侧延伸形成凸起11，如此形成的凸起11和凹槽12相互配合也可以承受较大的竖直方向的作用力，能够避免相邻塔筒分片10在拼接处脱开。

在一个实施例中，每个拼接侧的凸起11与凹槽12间隔设置。也即是，在每个塔筒分片10的拼接侧的长度方向上，相邻两个凹槽12之间设有一个凸起11，凸起11和凹槽12交替设置。如此设置，可以将塔筒分片10拼接处的作用力较为均匀地分布到相邻的两个塔筒分片10上，避免单独一侧的塔筒分片10的凸起11或凹槽12在较大的作用力下发生变形。

图示的实施例中，塔筒分片的一端的拼接侧设置为凹槽-凸起-凹槽的交替形式，另一端的拼接侧设置为凸起-凹槽-凸起的交替形式。

当然，塔筒分片拼接侧上的凸起11和凹槽12的数量可以根据实际需求进行设置，例如，塔筒分片拼接侧上可以设有四个凸起11，相邻两个凸起11之间设置一个凹槽12。

在其他一些实施例中，每个拼接侧的凸起11与凹槽12也可以不是间隔设置的，例如，在每个塔筒分片10的拼接侧的长度方向上，相邻两个凹槽之间可以设置两个或三个凸起。

在一个实施例中，凸起11及凹槽12的形状为矩形、半圆形、梯形或不规则形状。当凸起11及凹槽12的数量为多个时，凸起11及凹槽12的形状可以是矩形、半圆形、梯形或不规则形状中的一种或几种。凸起11及凹槽12的形状例如为半圆形时，有利于相邻的两个塔筒分片10的拼接侧进行拼接。凸起11及凹槽12的形状例如为矩形时，两个塔筒分片10拼接后的力学性能更好。因此，可以根据实际拼装需求将凸起11及凹槽12设置为不同的形状。

在一个实施例中，凸起11的形状为矩形时，凸起11的端部设有圆角。如此设置，凸起11的端部呈弧形，有利于将凸起11拼接入凹槽12内使相邻两个塔筒分片10对接。

在一个实施例中，每个拼接侧设有贯穿其上的凸起11与凹槽12的管道，连接件20穿设于管道中。两个塔筒分片10拼接后，设置在凸起11和凹槽12内的管道相互连通，连接件20可以同时穿过两个塔筒分片10内设置的管道，将两个塔筒分片10连接在一起，防止两个塔筒分片10分离。如此设置，连接件20的设置方式简单，安装方便。

在一个实施例中，连接件20的两端伸出管道，连接件20的端部设有螺纹，所述连接件20包括螺母21，螺母21适于将连接件20固定于塔筒分片10。如此设置，螺母21可以防止连接件20在塔筒节段1的长度方向上下移动，避免连接件20部分或全部移出管道，有利于提高塔筒分片10拼接后的稳定性。

在一个实施例中，连接件20还包括垫片22，垫片22设置于螺母21与塔筒分片10之间。通过设置垫片22，可以增大螺母21与塔筒分片10的接触面积，减小螺母21与塔筒分片10之间的压应力，同时垫片22还可以防止螺母21松动，可以提高连接件20连接时的稳定性。

在一个实施例中，塔筒分片10的材料可以是钢材或者混凝土材料。当所述塔筒分片10的材料为钢材时，塔筒分片10拼接成塔筒节段1后，可以在相邻两个塔筒分片10的拼接缝处进行焊接，以进一步提升塔筒节段1的整体的刚性。

根据本实用新型的实施例，另一方面，提供了一种塔筒，塔筒包括上述实施例中的塔筒节段1，多个塔筒节段1纵向拼接成塔筒。塔筒可以作为风力发电站机组的塔杆，对风力发电机组进行支撑。塔筒可以拆分为多个塔筒节段，更有利于塔筒进行运输和安装。

在一个实施例中，连接件20的两端伸出塔筒节段1，塔筒节段1的上端面及下端面分别设有定位孔，连接件20的端部适于伸入定位孔内。塔筒在进行安装时，上方的塔筒节段1的定位孔可以与下方的塔筒节段1的连接件20的端部相互配合，便于上下塔筒节段1之间的对接，可以提高塔筒安装的准确性。

根据本实用新型的实施例，又一方面，提供了一种风力发电机组，风力发电机组包括上述的塔筒。

具体的，塔筒节段的组装、塔筒的运输及风力发电机组的安装过程如下：

组装塔筒节段：首先利用钢材或者混凝土材料制造多个塔筒分片10，对塔筒分片10的拼接侧进行处理，以形成凸起11和凹槽12，在凸起11和凹槽12上打通孔，并在通孔内设置钢管作为可设置连接件20的管道。将塔筒分片10进行拼接，使相邻的塔筒分片10上的凸起11和凹槽12紧密贴合，之后将连接件20穿过管道，再连接件20的两端连接螺母并旋紧，即完成塔筒节段1的组装工作。

运输塔筒：塔筒可以拆分为多个塔筒节段1，每个塔筒节段的端面可以设置法兰，可以将多个塔筒节段1分别运输至施工地点后，再将多个塔筒节段1吊装并通过法兰连接组装成塔筒。吊装塔筒节段1时，塔筒分片10的凸起11和凹槽12可以分担竖直方向的作用力，防止塔筒节段1分裂。

安装风力发电机组：大型运输车将塔筒运输至安装现场后，分段将塔筒节段进行吊装，从下至上将每一段塔筒节段进行紧固。塔筒吊装完成后，通过吊车风力发电机组机舱起吊到塔筒顶部的高度后，慢慢下放机舱，机舱与塔筒顶部法兰的定位孔对准后，可将机舱安装于塔筒的顶部。通过吊车吊起叶片，将叶片轮毂与机舱主轴对接紧固，至此，风力发电机组安装完成。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种风力发电机组塔筒节段，其特征在于，包括：

多个塔筒分片(10)，沿周向拼接形成环形的塔筒节段(1)，每个所述塔筒分片(10)的相对两个拼接侧分别设有沿其长度方向设置的凸起(11)和凹槽(12)，每个所述塔筒分片(10)的凸起(11)和凹槽(12)和与其相邻的所述塔筒分片(10)的凹槽(12)和凸起(11)一一对应且相匹配设置；

连接件(20)，沿所述塔筒节段(1)的长度方向穿设于每相邻两个所述塔筒分片(10)拼接后的凸起(11)和凹槽(12)，适于将每相邻的两个所述塔筒分片(10)连接。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒节段，其特征在于，所述塔筒分片(10)的相对的两个拼接侧的端面向相邻侧延伸形成凸起(11)，所述塔筒分片(10)的相对的两个拼接侧的端面向所在侧内凹形成所述凹槽(12)。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒节段，其特征在于，每个所述拼接侧的所述凸起(11)与所述凹槽(12)间隔设置。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒节段，其特征在于，所述凸起(11)及所述凹槽(12)的形状为矩形、半圆形、梯形或不规则形状。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组塔筒节段，其特征在于，所述凸起(11)的形状为矩形时，所述凸起(11)的端部设有圆角。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒节段，其特征在于，每个所述拼接侧设有贯穿其上的所述凸起(11)与所述凹槽(12)的管道，所述连接件(20)穿设于所述管道中。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组塔筒节段，其特征在于，所述连接件(20)的两端伸出所述管道，所述连接件(20)的端部设有螺纹，所述连接件包括螺母(21)，所述螺母(21)适于将所述连接件(20)固定于所述塔筒分片(10)。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组塔筒节段，其特征在于，所述连接件(20)还包括垫片(22)，所述垫片(22)设置于所述螺母(21)与所述塔筒分片(10)之间。

9.一种塔筒，其特征在于，所述塔筒包括权利要求1至8任一项所述的塔筒节段(1)，多个所述塔筒节段(1)纵向拼接成所述塔筒。

10.根据权利要求9所述的塔筒，其特征在于，所述连接件(20)的两端伸出所述塔筒节段(1)，所述塔筒节段(1)的上端面及下端面分别设有定位孔，所述连接件(20)的端部适于伸入所述定位孔内。

11.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括权利要求9或10所述的塔筒。