風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒及風(fēng)力發(fā)電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒及風(fēng)力發(fā)電機組。該風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒包括多個塔筒分片和多個夾持部，各塔筒分片的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有至少一個凹槽結(jié)構(gòu)，各夾持部上設(shè)置有與凹槽結(jié)構(gòu)相配合的凸起結(jié)構(gòu)，各夾持部通過與凹槽結(jié)構(gòu)配合并固定連接相鄰兩個塔筒分片。本實用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒，通過將塔筒分成多片制造，解決了大直徑塔筒制造及運輸受限的問題，從而可實現(xiàn)針對大直徑塔筒的優(yōu)化設(shè)計，能有效提高輪轂中心高并降低塔筒重量，而且該塔筒連接結(jié)構(gòu)簡單合理，安裝方便，減輕了施工現(xiàn)場的勞動強度。
【專利說明】
風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒及風(fēng)力發(fā)電機組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒及風(fēng)力發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)力發(fā)電機組容量的不斷增大，以及風(fēng)切變化大的區(qū)域?qū)Ω呖诊L(fēng)能利用的迫切性，高度大于100米的風(fēng)力發(fā)電機塔架越來越受到市場的青睞。而為了實現(xiàn)建造、使用高塔架這一需求，而且為了增大高塔架的穩(wěn)定性，塔架底部的直徑需要做的越來越大以獲得最優(yōu)的效果。
[0003]而目前，鋼制管狀塔架主要受到以下幾方面的限制:運輸條件，特別是用于陸地運輸時，由于受到橋洞等障礙物的影響，塔筒直徑最大4.3?4.5米;生產(chǎn)條件，目前對卷制焊接塔筒，塔筒廠卷板壁厚最大約為80mm，而運用傳統(tǒng)鋼制管狀塔架技術(shù)，往往設(shè)計出的塔筒壁厚很厚，加工制造困難;頻率限制，傳統(tǒng)鋼制管狀塔>100米，為了避免引起風(fēng)機共振，往往需要設(shè)計特別厚的鋼板以滿足這種條件，而最終導(dǎo)致設(shè)計無法進行;經(jīng)濟性差，會由于塔筒太重而失去了經(jīng)濟性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒及風(fēng)力發(fā)電機組，以解決塔筒過大而不便于運輸?shù)膯栴}。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒，該塔筒包括多個塔筒分片和多個夾持部，各塔筒分片的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有至少一個凹槽結(jié)構(gòu)，各夾持部上設(shè)置有與凹槽結(jié)構(gòu)相配合的凸起結(jié)構(gòu)，各夾持部通過與凹槽結(jié)構(gòu)配合并固定連接相鄰兩個塔筒分片。
[0006]進一步地，各凹槽結(jié)構(gòu)中靠近鄰近塔筒分片側(cè)邊的凹槽面為斜面。
[0007]進一步地，各凸起結(jié)構(gòu)中靠近其所在的夾持部中間位置的側(cè)面為斜面，且其傾斜方向與相配合的凹槽結(jié)構(gòu)中的斜面的傾斜方向一致。
[0008]進一步地，各塔筒分片的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有多個凹槽結(jié)構(gòu)。
[0009]進一步地，夾持部包括夾持外板、夾持內(nèi)板和緊固組件，夾持外板和/或夾持內(nèi)板上設(shè)置有一個限位凸起，限位凸起伸入相鄰兩個塔筒分片之間的間隙內(nèi)；緊固組件穿過夾持外板和夾持內(nèi)板并將夾持外板和夾持內(nèi)板鎖緊。
[0010]進一步地，夾持外板和/或夾持內(nèi)板上的限位凸起的高度小于或等于塔筒分片厚度的二分之一。
[0011]進一步地，凹槽結(jié)構(gòu)的深度大于相配合的凸起結(jié)構(gòu)的高度。
[0012]進一步地，夾持外板上沿其長度方向均勻設(shè)置有一列孔組，一列孔組包括多個通孔，夾持內(nèi)板上設(shè)置有與夾持外板上的孔組相對應(yīng)的孔組，緊固組件與多個通孔一一對應(yīng)設(shè)置。
[0013]進一步地，至少兩個塔筒分片沿周向拼接形成塔筒段，塔筒由多個塔筒段沿縱向拼接形成，相鄰兩個塔筒段由法蘭連接，且位于相鄰兩個塔筒段上的夾持部不在塔筒的同一條母線上。
[0014]本實用新型的實施例還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組，其包括塔筒，該塔筒為前任一項的塔筒。
[0015]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0016]本實用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒，通過將塔筒分成多片制造，解決了大直徑塔筒制造及運輸受限的問題，從而可實現(xiàn)針對大直徑塔筒的優(yōu)化設(shè)計，能有效提高輪轂中心高并降低塔筒重量，而且該塔筒連接結(jié)構(gòu)簡單合理，安裝方便，減輕了施工現(xiàn)場的勞動強度。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒的示意性爆炸圖；
[0018]圖2為圖1中所示A區(qū)域的局部放大圖；
[0019]圖3為圖1中所示B區(qū)域的局部放大圖；
[0020]圖4為圖1中所示C區(qū)域的局部放大圖；
[0021]圖5為本實用新型實施例的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒的示意性裝配圖；
[0022]圖6為圖5中所示D區(qū)域的局部放大圖。
[0023]附圖標記說明:
[0024]1、塔筒分片;2、夾持部;21、夾持外板;22、夾持內(nèi)板;23、限位凸起;3、凹槽結(jié)構(gòu);4、凸起結(jié)構(gòu);5、通孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖詳細描述本實用新型實施例的示例性實施例。
[0026]如圖1至圖4所示，本實用新型實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒，該塔筒包括多個塔筒分片I和多個夾持部2，各塔筒分片I的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有至少一個凹槽結(jié)構(gòu)3，各夾持部2上設(shè)置有與凹槽結(jié)構(gòu)3相配合的凸起結(jié)構(gòu)4，各夾持部2通過與凹槽結(jié)構(gòu)3配合并固定連接相鄰兩個塔筒分片I。
[0027]本實用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒，通過將塔筒分成多片制造，解決了大直徑塔筒制造及運輸受限的問題，從而可實現(xiàn)針對大直徑塔筒的優(yōu)化設(shè)計，能有效提高輪轂中心高并降低塔筒重量，而且該塔筒連接結(jié)構(gòu)簡單合理，安裝方便，減輕了施工現(xiàn)場的勞動強度
[0028]具體地，塔筒分片I由金屬材料制成，塔筒分片I可經(jīng)過卷板機卷制成弧形或經(jīng)過彎折呈多邊形，以便將多個塔筒分片I沿其周向拼接形成一個塔筒段。弧形的塔筒分片I有利與拼接，且拼接形成的塔筒段力學(xué)性能好，穩(wěn)定性高。相鄰的兩個塔筒分片I由夾持部2進行固定，夾持部2也由金屬材料制成，可通過鍛造等方式制得，加工工藝簡單。
[0029]在每個塔筒分片I的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有至少一個凹槽結(jié)構(gòu)3，以通過夾持部2上的凸起結(jié)構(gòu)4與凹槽結(jié)構(gòu)3配合承受兩個塔筒分片I所受的分離力，同時使夾持部2與塔筒分片I配合更可靠。優(yōu)選地，在每個塔筒分片I的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有多個凹槽結(jié)構(gòu)3，但是，應(yīng)當避免開設(shè)過多的凹槽結(jié)構(gòu)3，以免對塔筒分片I本身的結(jié)構(gòu)強度產(chǎn)生影響。對應(yīng)地，在夾持部2上設(shè)有與凹槽結(jié)構(gòu)3的數(shù)量和位置均相同的凸起結(jié)構(gòu)4。該凸起結(jié)構(gòu)4可卡接在凹槽結(jié)構(gòu)3中，從而實現(xiàn)通過夾持部2和凹槽結(jié)構(gòu)3配合并固定相鄰兩個塔筒分片I的目的。
[0030]本實用新型實施例提供的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒通過凹槽結(jié)構(gòu)3和凸起結(jié)構(gòu)4的配合來連接、固定相鄰兩個塔筒分片I，不僅簡化了原有分片式塔筒之間的連接結(jié)構(gòu)，也在一定程度上減輕了塔筒的整體重量。
[0031]如圖2所示，各凹槽結(jié)構(gòu)3中靠近鄰近塔筒分片I側(cè)邊的凹槽面為斜面。相應(yīng)地，各夾持部2上的凸起結(jié)構(gòu)4中，靠近其所在的夾持部2中間位置的側(cè)面也為一斜面，而且，該斜面的傾斜方向同與其相配合的凹槽結(jié)構(gòu)3中的斜面的傾斜方向一致，也即凸起結(jié)構(gòu)4中的斜面與凹槽結(jié)構(gòu)3中的斜面的斜率相等(此斜率相等應(yīng)理解在加工誤差存在的情況下的相等)。這樣設(shè)置是為了保證凸起結(jié)構(gòu)4中的斜面與凹槽結(jié)構(gòu)3中的斜面能夠完全貼合，保證了凸起結(jié)構(gòu)4與凹槽結(jié)構(gòu)3之間連接的穩(wěn)定性。同時，將凸起結(jié)構(gòu)4與凹槽結(jié)構(gòu)3的接觸面設(shè)置成斜面，不僅保證了該凹槽結(jié)構(gòu)3與凸起結(jié)構(gòu)4能夠方便地對接、安裝，還保證了該凸起結(jié)構(gòu)4和凹槽結(jié)構(gòu)3之間能夠提供互相作用的摩擦力，而且斜面的受力性很好。當然，在一些未示出的實施例中，在凹槽結(jié)構(gòu)3以及凸起結(jié)構(gòu)4中的另一個側(cè)面可以為斜面，也可以為豎直面。另外，凹槽結(jié)構(gòu)3以及凸起結(jié)構(gòu)4中的兩個側(cè)面均可以為斜面或者豎直面。
[0032]結(jié)合參考圖2至圖4，為了保證夾持部2與塔筒分片I之間的連接強度，在本實用新型優(yōu)選的實施例中，各塔筒分片I的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有多個凹槽結(jié)構(gòu)3。夾持部2包括夾持外板21、夾持內(nèi)板22和緊固組件。夾持外板21上設(shè)置有與設(shè)置在塔筒分片I的外側(cè)面上的凹槽結(jié)構(gòu)3配合的凸起結(jié)構(gòu)4，夾持內(nèi)板22上設(shè)置有與設(shè)置在塔筒分片I的內(nèi)側(cè)面上的凹槽結(jié)構(gòu)3配合的凸起結(jié)構(gòu)4。夾持外板21和/或夾持內(nèi)板22上設(shè)置有一個限位凸起23，限位凸起23伸入相鄰兩個塔筒分片I之間的間隙內(nèi)，緊固組件穿過夾持外板21和夾持內(nèi)板22并將二者鎖緊。通過夾持外板21和夾持內(nèi)板22與塔筒分片I的凸凹配合實現(xiàn)對相鄰兩個塔筒分片I的連接，通過緊固組件將夾持外板21和夾持內(nèi)板22鎖緊實現(xiàn)最終的緊固。
[0033]具體地，如圖2所示，設(shè)置在塔筒分片I外側(cè)的凹槽結(jié)構(gòu)3的數(shù)量少于塔筒分片I內(nèi)側(cè)的凹槽結(jié)構(gòu)3數(shù)量，同時，開設(shè)于塔筒分片I外側(cè)的凹槽結(jié)構(gòu)3的深度和寬度均大于開設(shè)在塔筒分片I內(nèi)側(cè)的凹槽結(jié)構(gòu)3的深度和寬度。之所以這樣設(shè)置，是因為塔筒分片I為弧形結(jié)構(gòu)，其外側(cè)面的弧長大于其內(nèi)側(cè)面的弧長，換而言之，若在其內(nèi)側(cè)面設(shè)置過大、過寬的凹槽結(jié)構(gòu)3，則會一定程度上影響塔筒分片I的結(jié)構(gòu)強度。當然，在一些實施例中，也可以將塔筒分片I內(nèi)側(cè)的凹槽結(jié)構(gòu)3的數(shù)量設(shè)置成多于塔筒分片I外側(cè)的凹槽結(jié)構(gòu)3數(shù)量，但需要注意的是，為了保證塔筒分片I的結(jié)構(gòu)強度，塔筒分片I內(nèi)側(cè)的凹槽結(jié)構(gòu)3不宜過多。
[0034]參考圖3和圖4，在本實用新型優(yōu)選的實施例中，與塔筒分片I上的凹槽結(jié)構(gòu)3相對應(yīng)的，夾持外板21上的凸起結(jié)構(gòu)4的數(shù)量少于夾持內(nèi)板上的凸起結(jié)構(gòu)4數(shù)量，同時，夾持外板21上凸起結(jié)構(gòu)4的高度和寬度大于夾持內(nèi)板22上的凸起結(jié)構(gòu)4。
[0035]在夾持外板21和/或夾持內(nèi)板22上設(shè)置的限位凸起23的作用是使其限位凸起23伸入相鄰兩個塔筒分片I之間的間隙內(nèi)，并保證相鄰兩個塔筒分片I之間的距離。在夾持外板21和/或夾持內(nèi)板22上設(shè)置限位凸起23是為了防止相鄰兩個塔筒分片I之間的距離在螺栓的作用下減小，避免了因為塔筒分片I之間的間距變小而影響塔筒的結(jié)構(gòu)強度。
[0036]另外，如圖1中的夾持外板21所示，該限位凸起23可以在夾持外板21的縱向上以間隔的方式設(shè)置，也可以與夾持外板21的長度等長的設(shè)置在其上，可根據(jù)實際情況將限位凸起23設(shè)置成不同的方式。同理，限位凸起23也可以上述兩種方式設(shè)置在夾持內(nèi)板22上。
[0037]當在夾持外板21和夾持內(nèi)板22上均設(shè)置有限位凸起23時，為了防止限位凸起23的高度過高而導(dǎo)致夾持外板21和夾持內(nèi)板22無法將相鄰兩個塔筒分片I夾緊，在上述這一實施例中，每個限位凸起23的高度小于或等于塔筒分片I的厚度的一半。
[0038]在本實施例中，緊固組件穿過夾持外板21和夾持內(nèi)板22并將二者鎖緊。所述緊固組件可以為一組螺栓，也可以為其他能夠起到緊固組用的連接件。為了使夾持外板21和夾持內(nèi)板22能夠更加牢固地將相鄰兩個塔筒分片I夾緊，在夾持外板21上沿其長度方向均勻設(shè)置有一列孔組，該一列孔組包括多個通孔5，在夾持內(nèi)板22上設(shè)置有與夾持外板21上的孔組相對應(yīng)的一列孔組。緊固組件分別穿過夾持內(nèi)板22和夾持外板21上的通孔5，將夾持內(nèi)板22和夾持外板21鎖緊。這樣設(shè)置，使得鎖緊夾持內(nèi)板22和夾持外板21只需要使用一列螺栓即可，大大減少了螺栓的使用量，降低了現(xiàn)場施工的勞動強度，減少了預(yù)緊螺栓所需要的時間。換而言之，只需要使用一列螺栓即可實現(xiàn)將相鄰兩個塔筒分片I固定連接的目的。當然，也可將孔組設(shè)置成多列以進一步增強夾持內(nèi)板22和夾持外板21的連接強度。
[0039]在本實用新型優(yōu)選地實施例中，各凹槽結(jié)構(gòu)3的深度大于與之相配合的凸起結(jié)構(gòu)4的高度。這樣一來，可以保證凸起結(jié)構(gòu)4和凹槽結(jié)構(gòu)3能夠方便地實現(xiàn)對接、安裝，同時，這樣也可以降低加工的難度，提高了生產(chǎn)效率。
[0040]如圖5和圖6所示，當需要將多個塔筒分片I拼接成塔筒段時，只需要將多個塔筒分片I沿周向依次對接，再將夾持內(nèi)板22和夾持外板21分別與塔筒分片I上的凹槽結(jié)構(gòu)3對齊安裝，然后再用螺栓將夾持內(nèi)板22和夾持外板21鎖緊即可實現(xiàn)將塔筒分片I拼接成塔筒段的目的。凸起結(jié)構(gòu)4與凹槽結(jié)構(gòu)3配合不僅可以提高連接可靠性，而且方便將夾持部2定位在塔筒分片I上。當需要將塔筒段沿其縱向拼接成塔筒時，只需將拼接好的塔筒段沿縱向?qū)悠烬R，再通過法蘭或者焊接的方式將塔筒段拼接成塔筒。進一步地，為了保證塔筒的整體結(jié)構(gòu)強度，相鄰兩個塔筒段上的夾持部2不在同一條母線上，也就是說，相鄰兩個塔筒段上的夾持部2不共線。
[0041]本實用新型還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組，該風(fēng)力發(fā)電機組包括塔筒，該塔筒為如前任一實施例中的塔筒。
[0042]本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒及風(fēng)力發(fā)電機組具有如下有益效果:
[0043]本實用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒，通過將塔筒分成多片制造，解決了大直徑塔筒制造及運輸受限的問題，從而可實現(xiàn)針對大直徑塔筒的優(yōu)化設(shè)計，能有效提高輪轂中心高并降低塔筒重量。同時，通過內(nèi)夾持部和外夾持部的共同作用，鎖緊相鄰兩個塔筒分片，該連接結(jié)構(gòu)簡單合理，安裝方便，更重要的是，鎖緊相鄰兩個塔筒分片只需要使用一排螺栓即可，大大降低了螺栓的使用量，也減輕了施工現(xiàn)場的勞動強度，可廣泛應(yīng)用于各種風(fēng)力發(fā)電機組。
[0044]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒，其特征在于，所述塔筒包括多個塔筒分片(I)和多個夾持部(2)，各所述塔筒分片(I)的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有至少一個凹槽結(jié)構(gòu)(3)，各所述夾持部(2)上設(shè)置有與所述凹槽結(jié)構(gòu)(3)相配合的凸起結(jié)構(gòu)(4)，各所述夾持部(2)通過與所述凹槽結(jié)構(gòu)(3)配合并固定連接相鄰兩個所述塔筒分片(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔筒，其特征在于，各所述凹槽結(jié)構(gòu)(3)中靠近鄰近所述塔筒分片(I)側(cè)邊的凹槽面為斜面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔筒，其特征在于，各所述凸起結(jié)構(gòu)(4)中靠近其所在的所述夾持部(2)中間位置的側(cè)面為斜面，且其傾斜方向與相配合的所述凹槽結(jié)構(gòu)(3)中的所述斜面的傾斜方向一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔筒，其特征在于，各所述塔筒分片(I)的兩個側(cè)邊的內(nèi)外側(cè)面均開設(shè)有多個凹槽結(jié)構(gòu)(3)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔筒，其特征在于，所述夾持部(2)包括夾持外板(21)、夾持內(nèi)板(22)和緊固組件，所述夾持外板(21)和/或所述夾持內(nèi)板(22)上設(shè)置有一個限位凸起(23)，所述限位凸起(23)伸入相鄰兩個所述塔筒分片(I)之間的間隙內(nèi)； 所述緊固組件穿過所述夾持外板(21)和所述夾持內(nèi)板(22)并將所述夾持外板(21)和夾持內(nèi)板(22)鎖緊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塔筒，其特征在于，所述夾持外板(21)和/或所述夾持內(nèi)板(22)上的限位凸起(23)的高度小于或等于所述塔筒分片(I)厚度的二分之一。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔筒，其特征在于，所述凹槽結(jié)構(gòu)(3)的深度大于相配合的所述凸起結(jié)構(gòu)(4)的高度。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塔筒，其特征在于，所述夾持外板(21)上沿其長度方向均勻設(shè)置有一列孔組，所述一列孔組包括多個通孔(5)，所述夾持內(nèi)板(22)上設(shè)置有與所述夾持外板(21)上的所述孔組相對應(yīng)的孔組，所述緊固組件與所述多個通孔一一對應(yīng)設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔筒，其特征在于，至少兩個所述塔筒分片(I)沿周向拼接形成塔筒段，所述塔筒由多個所述塔筒段沿縱向拼接形成，相鄰兩個所述塔筒段由法蘭連接，且位于相鄰兩個所述塔筒段上的所述夾持部(2)不在所述塔筒的同一條母線上。10.—種風(fēng)力發(fā)電機組，包括塔筒，其特征在于，所述塔筒為如權(quán)利要求1至9中任一項所述的塔筒。
【文檔編號】F03D13/20GK205423079SQ201620228838
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】趙慶棟, 張紫平, 胥勇
【申請人】北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司