[發明專利]大型風電機組筒式塔架的無法蘭連接方式及其實施方法

有效

• 申請號: 201210185410.9
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102678694A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 施文江;郭靖
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: F16B7/02
• 分類號: F16B7/02;F16B7/18;F03D11/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 馬麗蓮

技術領域

本發明涉及大型風電機組領域，具體地，涉及一種大型風電機組筒式塔架的無法蘭連接方式及其實施方法。

背景技術

目前大型風電機組筒式塔架的圓筒形結構是一種塔架最常見的結構形式。為方便運輸圓筒形塔架通常分為幾節。各節塔架分別運輸至安裝現場后再于現場連接起來。通常每節塔架的連接端都焊有一個大法蘭，在安裝現場用螺栓將法蘭連接起來。通常塔架的法蘭需要大型環鍛設備來制造毛坯，然后進行機加工才能交付使用，成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大型風電機組筒式塔架的無法蘭連接方式，這種連接方式不需要大型法蘭就能實現兩段塔筒的現場連接，可降低大型風電機組的塔架成本。

本發明的另一個目的在于提供上述大型風電機組筒式塔架的無法蘭連接方式的實施方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種大型風電機組筒式塔架的無法蘭連接方式，筒式塔架包括上一段塔筒和下一段塔筒，所述上一段塔筒下端焊接有上段連接段，下一段塔筒上端焊接有下段連接段；上、下段連接段包含錐度相等的兩個配合錐面；兩個配合錐面緊密地套裝在一起并通過至少一圈鉸制孔用螺栓和螺母連接。

進一步地，所述上段連接段在外側，其配合錐面為內錐面，下段連接段在內側，其配合錐面為外錐面。

進一步地，所述連接段的筒壁的厚度比其相鄰的塔筒筒壁厚；且在連接段與相鄰塔筒筒壁交界處有一個斜度小于1：4的過渡段，使連接段筒壁厚度逐漸減薄至與相鄰塔筒筒壁厚度相同。

進一步地，所述連接段的兩個配合錐面范圍內按圓周均勻布置了上、下兩圈鉸制孔用螺栓連接孔，通過六角頭鉸制孔用螺栓和螺母連接；六角頭鉸制孔用螺栓軸線垂直于錐面；且上、下兩圈鉸制孔用螺栓連接孔在圓周上相互交錯布置。

進一步地，所述鉸制孔用螺栓連接孔直徑的公稱尺寸與六角頭鉸制孔用螺栓的配合段直徑的公稱尺寸相同，其中，六角頭鉸制孔用螺栓配合段的直徑公差為m6，鉸制孔用螺栓連接孔的公差為H9。

進一步地，鉸制孔用螺栓的螺栓頭外側設置有螺栓頭側墊圈，螺栓頭側墊圈外側為錐面，內側為平面，該墊圈與筒壁相鄰側面被點焊在下段連接段的內壁上；螺母內側也設置有螺母側墊圈，螺母側墊圈外側為平面，內側為錐面，該墊圈與筒壁相鄰側面被點焊于上段連接段的外壁上，同時螺母點焊于螺母側墊圈上。

進一步地，所述上段連接段的內錐面上焊有一個矩形定位鍵，矩形定位鍵上側為三面角焊縫，下側為幾點塞焊縫；所述下段連接段的外錐面的上沿與矩形定位鍵對應地焊有兩塊定位板，形成一個定位鍵槽。

進一步地，所述上段連接段的配合錐面以上一定距離處焊有一個環狀加強筋板，所述下段連接段的配合錐面以下一定距離處焊有一個環狀加強筋板。

進一步地，所述兩個環狀加強筋板上在一定的直徑上均勻鉆有一定直徑的圓孔，圓孔的數量為一圈螺栓數量的三分之一。

上述大型風電機組筒式塔架的無法蘭連接方式的實施方法，包括如下步驟：

（1）工廠制造階段：

①上段連接段毛坯的制造，包含制造上段的環狀加強筋板；

②對上段連接段進行車加工，包括內配合錐面、下端面、上部過渡錐面和上段焊接坡口；

③鉆孔：完成上段的環狀加強筋板的鉆孔工序；

④按以上相同工藝完成下段連接段的制造加工；

⑤鉸制孔用螺栓連接孔的加工：將上、下段連接段合裝在一起，組裝到位后完成上、下連接段上、下兩圈鉸制孔用螺栓連接孔的鉆、鉸工序；

⑥完成墊圈、螺母、鉸制孔用螺栓的裝配與點焊；

⑦定位鍵和定位板的焊接：完成定位鍵和定位板的焊接，兩塊定位板，形成一個定位鍵槽；

⑧分別完成將上、下段連接段與上一段塔筒、下一段塔筒的焊接；

⑨按其它正常工藝完成整段塔筒的制造；

⑩塔筒制造完成后將連接段分解；

（2）安裝現場塔筒的連接：

塔筒分段運至施工現場后，可先將下一段塔筒安裝完成后，利用專門吊具將上一段塔筒吊起，使其下端的上段連接段與下一段塔筒上端的下段連接段對正后稍稍落下套住下段連接段的上端；然后人工轉動塔筒，使上段連接段的定位鍵對準下段連接段的定位鍵槽，然后完全落下；在必要的部位將長螺栓穿入上、下段的環狀加強筋板的圓孔內，將上段向下拉，使上、下段的鉸制孔用螺栓連接孔完全重合；這時就可以將鉸制孔用螺栓逐個裝入，按規定的工藝要求和擰緊力矩將螺栓擰緊，即完成了一段塔筒的組裝。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：