[實(shí)用新型]塔筒分段、塔筒及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721416110.1
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN207513757U
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝蘊(yùn)龍;程林志;蘇鳳宇;李成晨;吳敏;仝世偉;郭向南;李金磊
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團(tuán)有限公司;許昌許繼風(fēng)電科技有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 趙敏

本實(shí)用新型涉及塔筒分段、塔筒及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。塔筒分段包括周向首尾拼接的至少兩片塔筒分片，塔筒分片周向的兩端具有連接段，相鄰塔筒分片相連的對應(yīng)端通過其中一個(gè)連接段的內(nèi)表面與另一個(gè)連接段的外表面相向疊合并固定。由于相鄰塔筒分片之間采用其中一個(gè)的內(nèi)側(cè)面與另一個(gè)的外側(cè)面相向疊合連接，其連接段的折彎角度對塔筒分片的力學(xué)性能影響較小，即不會出現(xiàn)應(yīng)力十分集中的尖銳區(qū)域，從而可以防止連接段因折彎角度過大而造成的應(yīng)力集中、力學(xué)性能受到較大損害的情況；同時(shí)，內(nèi)、外側(cè)面疊合的形式可減小徑向體積占用，從而避免對塔筒內(nèi)附件的安裝位置造成影響，也方便防腐噴涂；而且相對于豎向的螺栓穿孔的對孔精度和吊裝精度方面也有較大改進(jìn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及塔筒分段、塔筒及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

目前在風(fēng)電行業(yè)中，主流的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架是由鋼板卷制焊接而成的圓柱（錐）筒狀塔架，也稱鋼制塔筒。塔筒的水平截面呈圓形，每段塔筒由多個(gè)小段組成，每小段為鋼板經(jīng)卷板機(jī)卷制后再進(jìn)行縱向焊接成的圓筒。由于大多數(shù)卷板機(jī)的卷板長度不超過3米，需要把這些小段圓筒拼焊起來制作成幾十米長的塔筒段。每段塔筒段的兩端焊接盤型法蘭，在車間進(jìn)行防腐處理后運(yùn)輸至風(fēng)場安裝，采用高強(qiáng)螺栓組件通過盤型法蘭將塔筒段連接成整體。但焊接過程中產(chǎn)生的水平與豎直焊縫會成為塔筒疲勞強(qiáng)度薄弱的地方，同時(shí)由于運(yùn)輸工裝及道路限高、限寬、限重的影響，塔筒最大底部直徑通常只能做到4.5m。

隨著風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展及國家政策的調(diào)整，在我國，風(fēng)電場的開發(fā)區(qū)域逐漸從風(fēng)資源較好的“三北”地區(qū)轉(zhuǎn)向風(fēng)資源較為匱乏的內(nèi)陸地區(qū)。為了既能滿足內(nèi)陸運(yùn)行環(huán)境條件又能提高風(fēng)能利用率，以及滿足在風(fēng)切變化大的區(qū)域?qū)Ω呖诊L(fēng)能利用的需求，各大風(fēng)電主機(jī)廠商在不斷增大機(jī)組容量的同時(shí)，又在追求更長的葉片長度及更高的輪轂高度。所以增加塔筒的高度越來越迫切，對于主流塔筒來說，塔筒高度的增加勢必會增加塔筒壁厚和增大塔底直徑。而當(dāng)塔筒直徑受到運(yùn)輸限制無法增加時(shí)，只能增加塔筒壁厚來保證塔筒的剛度。塔筒高度的增加會使整體的固有頻率降低，同樣需要加大塔筒壁厚來避免共振的發(fā)生。這樣以來，鋼板厚度會增加得非常大，造成塔筒重量大幅增加，導(dǎo)致鋼鐵材料浪費(fèi)嚴(yán)重，也加大了鋼板卷圓難度，經(jīng)濟(jì)性很差。

針對主流塔筒以上種種弊端，目前國內(nèi)外均在開發(fā)新型分片式塔筒來解決大直徑運(yùn)輸受限的問題。常用的方法是對圓筒進(jìn)行切割形成弧形分片，在弧形分片兩側(cè)焊接豎向連接法蘭。或者如申請公布號為CN203978728U及CN106438212A的中國專利所公開的折拼式分片塔筒設(shè)計(jì)及組裝方法中，都采用折彎形式的塔筒分片，并對折彎分片的兩側(cè)再進(jìn)行一次折彎、開孔，進(jìn)而與相鄰分片形成豎向連接法蘭結(jié)構(gòu)。但是近似于90°角的折彎會給鋼板的力學(xué)性帶來較大的損害。同時(shí)采用該連接結(jié)構(gòu)組裝形成的塔筒內(nèi)壁表面不夠平滑美觀，對平臺、爬梯、電纜夾等內(nèi)附件的安裝位置造成嚴(yán)重影響，不利于整體噴涂防腐。在風(fēng)場組裝時(shí)，豎向連接結(jié)構(gòu)的對孔精度會給分片制造的精度與吊裝精度提出較高的要求，不利于降低成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種塔筒分段，以解決現(xiàn)有技術(shù)的折彎式塔筒分片接近90°折彎造成的力學(xué)性能差、接合處體積占用大而影響內(nèi)附件安裝布置的技術(shù)問題；本實(shí)用新型的目的還在于提供一種使用上述塔筒分段的塔筒和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的塔筒分段采用如下的技術(shù)方案：

技術(shù)方案1：塔筒分段包括周向首尾拼接的至少兩片塔筒分片，塔筒分片周向的兩端具有連接段，相鄰塔筒分片相連的對應(yīng)端通過其中一個(gè)連接段的內(nèi)表面與另一個(gè)連接段的外表面相向疊合并固定。

有益效果：由于相鄰塔筒分片之間采用其中一個(gè)的內(nèi)側(cè)面與另一個(gè)的外側(cè)面相向疊合連接，其連接段的折彎角度對塔筒分片的力學(xué)性能影響較小，即不會出現(xiàn)應(yīng)力十分集中的尖銳區(qū)域，從而可以防止連接段因折彎角度過大而造成的應(yīng)力集中、力學(xué)性能受到較大損害的情況；同時(shí)，內(nèi)、外側(cè)面疊合的形式可減小徑向體積占用，從而避免對塔筒內(nèi)附件的安裝位置造成影響，也方便防腐噴涂；而且相對于豎向的螺栓穿孔的對孔精度和吊裝精度方面也有較大改進(jìn)。