[實(shí)用新型]一種法蘭或類法蘭加強(qiáng)環(huán)、連接結(jié)構(gòu)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420348202.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN203925894U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳文彥;吳涌;岳俊紅;周雪琴;段二順;肖劍;任淮輝;曹建忠;王紅艷;陶鋼正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 龍?jiān)矗ū本╋L(fēng)電工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F03D11/04
• 分類號(hào): F03D11/04
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 馬麗蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及法蘭連接領(lǐng)域，具體地，涉及一種法蘭或類法蘭加強(qiáng)環(huán)、含有該加強(qiáng)環(huán)的法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)及含有該連接結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

目前，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，法蘭是使用廣泛的重要連接部件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒段之間、塔筒與基礎(chǔ)環(huán)、塔筒與機(jī)艙、輪轂與風(fēng)機(jī)葉片，大多使用法蘭或類法蘭(軸承)通過高強(qiáng)螺栓的方式連接，特別是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片的連接方式大多都是輪轂-變槳軸承-葉片-高強(qiáng)螺栓的方式連接，對(duì)于此部位的類法蘭(變槳軸承)-高強(qiáng)螺栓連接來講，其設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式適應(yīng)于承受軸向載荷及徑向載荷，對(duì)于彎矩形式的交變及沖擊載荷其承受能力相對(duì)前兩種載荷要要弱。目前在運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多起葉片變槳軸承位置的高強(qiáng)螺栓斷裂導(dǎo)致的事故，如果螺栓斷裂發(fā)現(xiàn)不及時(shí)會(huì)帶來連鎖的對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)損傷更大的事故。高強(qiáng)螺栓失效的原因與連接部位的結(jié)構(gòu)鋼度有直接關(guān)系，當(dāng)結(jié)構(gòu)鋼度不足時(shí)會(huì)在載荷較大時(shí)使連接高強(qiáng)螺栓受到的載荷不均勻，從而使部分螺栓產(chǎn)生過量變形甚至發(fā)生塑性變形，由此結(jié)構(gòu)剛度不足，螺栓載荷不均勻等因素是螺栓失效的主要原因。

針對(duì)上述問題，對(duì)于法蘭或類法蘭(軸承)-高強(qiáng)螺栓的增強(qiáng)措施一般可以采用以下幾種方式：第一種方式：改變法蘭或類法蘭的尺寸，選用厚度更大，寬度更大的法蘭或類法蘭，提高法蘭或類法蘭的剛度進(jìn)而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度；第二種方式：選用直徑更大的高強(qiáng)螺栓，通過增加高強(qiáng)螺栓的剛度來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度。

以上第一種方式，通過增大法蘭或類法蘭(軸承)尺寸的方法來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼度，其需要重新設(shè)計(jì)并生產(chǎn)相應(yīng)的法蘭或軸承，對(duì)于在役的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改造需要很大的工作量，并且整個(gè)加強(qiáng)改造成本高，難于廣泛推廣，更適用于新建機(jī)組不太適用于在役機(jī)組的改造。

以上第二種方式，通過選用大直徑的高強(qiáng)螺栓的方法需要同時(shí)改造高強(qiáng)螺栓對(duì)應(yīng)的通孔及與螺栓配合的螺紋孔。操作難度大，且難以保證精度。

綜上所述，目前對(duì)于已經(jīng)在用的法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)件進(jìn)行增強(qiáng)的措施和方法比較缺乏，常常是通過對(duì)法蘭件進(jìn)行再設(shè)計(jì)更換來完成的，而且對(duì)于成熟的法蘭或類法蘭產(chǎn)品經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度、壽命不足的情況。因此，急需一種新的提高法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度的方式。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種法蘭或類法蘭加強(qiáng)環(huán)，以增強(qiáng)現(xiàn)有的法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度以及減小螺栓載荷，進(jìn)而提高連接結(jié)構(gòu)壽命。

本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提供一種法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度強(qiáng)和螺栓載荷小的特點(diǎn)，壽命較長(zhǎng)。

本實(shí)用新型的第三個(gè)目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，以避免螺栓斷裂導(dǎo)致的事故，運(yùn)行穩(wěn)定性好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種法蘭或類法蘭加強(qiáng)環(huán)，所述法蘭用于與螺栓配合連接兩個(gè)固定管件，所述類法蘭為軸承結(jié)構(gòu)并用于與螺栓配合連接固定件和轉(zhuǎn)動(dòng)件，所述法蘭、類法蘭上均設(shè)置有與螺栓配合的螺栓孔，所述加強(qiáng)環(huán)用于與法蘭面或類法蘭面配合，為整環(huán)結(jié)構(gòu)或多個(gè)分片沿圓周方向依次配合組成的組合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且整環(huán)結(jié)構(gòu)、組合環(huán)狀結(jié)構(gòu)上均設(shè)有與法蘭或類法蘭上的螺栓孔軸向?qū)?yīng)一致的通孔。

進(jìn)一步地，所述相鄰分片的接口部分為凹凸配合的搭接結(jié)構(gòu)；或相鄰分片的接口面相互平行，且接口面均垂直于法蘭面或類法蘭面。

進(jìn)一步地，所述搭接結(jié)構(gòu)為角型搭接結(jié)構(gòu)或矩形搭接結(jié)構(gòu)。

一種法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)，包括用于連接兩個(gè)固定管件的法蘭及螺栓，或用于連接固定件和轉(zhuǎn)動(dòng)件的類法蘭及螺栓，其中類法蘭為軸承結(jié)構(gòu)；在法蘭面或類法蘭面上還增設(shè)有上述的加強(qiáng)環(huán)；對(duì)應(yīng)地，所述螺栓長(zhǎng)度的增加值等于或大于加強(qiáng)環(huán)的厚度。

進(jìn)一步地，所述用于連接固定件和轉(zhuǎn)動(dòng)件的類法蘭為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片變槳軸承，其中固定件為輪轂，轉(zhuǎn)動(dòng)件為葉片，所述加強(qiáng)環(huán)設(shè)置在與輪轂配合的變槳軸承外環(huán)的端面。

進(jìn)一步地，所述軸承為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航軸承。

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，含有上述的法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)。

通過采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型采用一種整環(huán)或者分片式的組合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)環(huán)，可以對(duì)已經(jīng)在用的法蘭或類法蘭連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行后期加固，彌補(bǔ)原始設(shè)計(jì)的強(qiáng)度不足、變形過大等問題，且可避免重新設(shè)計(jì)并更換成本過高的問題。