CN206054198U - 一种风力发电机塔筒结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风力发电机塔筒结构,包括塔筒本体和多套稳定性增强结构,每套稳定性增强结构均由上支撑法兰、套靴、立柱、下支撑法兰组成,上支撑法兰与相应塔筒段的上法兰通过螺栓连接,下支撑法兰与相应塔筒段的下法兰通过螺栓连接,套靴有多个沿上支撑法兰的周向均布,并通过螺栓安装在上支撑法兰上,立柱的数量与套靴相一致,立柱一端插入相应套靴内,其另一端与下支撑法兰通过螺栓连接;每套稳定性增强结构的上、下支撑法兰均形成有传力面,两两稳定性增强结构通过传力面接触传力,位于最下面的那套稳定性增强结构的下支撑法兰与基础结构接触,将压力传递至基础。本实用新型构件简单、受力明确、稳定性高(即塔筒屈曲承载能力强)。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电机的技术领域,尤其是指一种风力发电机塔筒结构。
背景技术
业内习知,风力发电机塔筒承担着顶部机组的全部重量与全部运行载荷,塔筒安全对整个机组的安全性至关重要。塔筒筒壁的稳定性(筒壁屈曲)是塔筒安全校核的重要方面。在阵风风速较高的区域,尤其是在台风地区,塔筒的稳定性对塔筒重量与尺寸起着决定性作用。
目前,风电塔筒均为薄壁结构,靠筒壁承担全部载荷。机组风轮产生的推力在塔筒位置转化为倾覆力矩,使塔筒一侧受拉、一侧受压。薄壁筒状结构受压侧稳定问题是安全性校核的关键。为了减小塔筒应力,提高筒壁稳定性,增加筒壁厚度是目前唯一办法。塔筒壁厚增加,导致材料成本急剧上升,风电机组的经济效益大幅下滑。
为了缓解上述安全性与经济性之间的矛盾,本技术方案从塔筒结构方面着手,利用尽可能低的成本增加塔筒屈曲承载能力。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种稳定性高(即塔筒屈曲承载能力强)、成本低、便于运输与吊装的风力发电机塔筒结构。
为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种风力发电机塔筒结构,包括由多个塔筒段依次相接而成的塔筒本体,还包括有多套稳定性增强结构,每套稳定性增强结构均由上支撑法兰、套靴、立柱、下支撑法兰组成,所述上支撑法兰与相应塔筒段的上法兰通过螺栓连接,所述下支撑法兰与相应塔筒段的下法兰通过螺栓连接,所述套靴有多个沿上支撑法兰的周向均匀分布,并通过螺栓安装在上支撑法兰上,所述立柱的数量与套靴相一致,立柱的一端插入相应套靴内,其另一端与下支撑法兰通过螺栓连接;每套稳定性增强结构的上、下支撑法兰均形成有传力面,两两稳定性增强结构在塔筒本体的长度方向上通过传力面接触传力,而位于最下面的那套稳定性增强结构的下支撑法兰与塔筒本体配套的基础结构接触,将压力传递至基础。
本实用新型与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
1、构件简单、受力明确。本实用新型的稳定性增强结构通过相邻部件间的接触,将压力通过立柱传递到基础,显著减轻了薄壁受压,增强了塔筒屈曲承载能力。
2便于运输与吊装。结构各部件通过螺栓连接,可以实现分开运输、现场装配,将塔筒段与稳定性增强结构连接后,可以一起吊装到位,节约安装时间。
3增强了法兰螺栓的安全性。由于在塔筒段连接法兰之间增加了两片支撑法兰,法兰连接螺栓的长度显著增加,其抗疲劳承载能力将得到显著提升。
4生产成本低,经济性好。上、下支撑法兰受力简单,没有焊缝连接,可以使用铸造等较为经济的生产方式制造,节约生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的风力发电机塔筒结构示意图。
图2为稳定性增强结构示意图。
图3为常规塔筒段结构示意图。
图4为上支撑法兰示意图之一。
图5为上支撑法兰示意图之二。
图6为下支撑法兰示意图之一。
图7为下支撑法兰示意图之二。
图8为套靴示意图。
图9为立柱示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图9所示,本实施例所述的风力发电机塔筒结构,包括由四个塔筒段依次相接而成的塔筒本体1及三套稳定性增强结构,下面三个塔筒段均配置一套稳定性增强结构,每套稳定性增强结构均由上支撑法兰201、套靴202、立柱203、下支撑法兰204组成,所述上支撑法兰201与相应塔筒段的上法兰3通过螺栓连接,所述下支撑法兰204与相应塔筒段的下法兰4通过螺栓连接,所述套靴202有六个沿上支撑法兰201的周向均匀分布,并通过螺栓安装在上支撑法兰201上,所述立柱203的数量与套靴202相一致,立柱203的一端插入相应套靴202内(套靴与立柱之间为间隙配合),其另一端与下支撑法兰204通过螺栓连接,其中上、下支撑法兰201、204的形状并不限于图示形状,套靴202与立柱203的个数可以根据需要调整。此外,每套稳定性增强结构的上、下支撑法兰201、204均形成有传力面5,两两稳定性增强结构在塔筒本体1的长度方向上通过传力面5接触传力,而位于最下面的那套稳定性增强结构的下支撑法兰204与塔筒本体配套的基础结构(图中未画出)接触,将压力传递至基础。
综上所述,在采用以上方案后,由于相邻稳定性增强结构之间仅依靠传力面挤压传力,而套靴与立柱之间为间隙配合,故该结构仅传递压力而不传递拉力。通过该稳定性增强结构,塔筒受压侧的部分载荷可以通过立柱传递至基础,有效减轻了筒壁的承载,从而增强了塔筒的屈曲稳定性,值得推广。
以上所述实施例只为本实用新型之较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (1)
1.一种风力发电机塔筒结构,包括由多个塔筒段依次相接而成的塔筒本体,其特征在于:还包括有多套稳定性增强结构,每套稳定性增强结构均由上支撑法兰、套靴、立柱、下支撑法兰组成,所述上支撑法兰与相应塔筒段的上法兰通过螺栓连接,所述下支撑法兰与相应塔筒段的下法兰通过螺栓连接,所述套靴有多个沿上支撑法兰的周向均匀分布,并通过螺栓安装在上支撑法兰上,所述立柱的数量与套靴相一致,立柱的一端插入相应套靴内,其另一端与下支撑法兰通过螺栓连接;每套稳定性增强结构的上、下支撑法兰均形成有传力面,两两稳定性增强结构在塔筒本体的长度方向上通过传力面接触传力,而位于最下面的那套稳定性增强结构的下支撑法兰与塔筒本体配套的基础结构接触,将压力传递至基础。
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