[發明專利]可更換預應力錨栓的風電塔筒過渡段筒節

在審

• 申請號: 202010745187.3
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN114060224A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 莫艾艾;周瑞權;陳鋼
• 申請（專利權）人: 上海市機電設計研究院有限公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 董艷慧;鄭明輝

本發明公開了一種可更換預應力錨栓的風電塔筒過渡段筒節，包括筒節本體和預應力錨栓組件；預應力錨栓組件包括間隔預留在筒節本體內的若干個預應力錨栓孔（2）、預應力筋孔（3）和圓柱孔（9），預埋在筒節本體頂部的上法蘭（5），預埋在筒節本體內的下法蘭（6），若干根預應力錨栓（7），以及間隔設置在下法蘭底面上的若干個第一固定件（8）。下方混凝土筒節的預應力筋插入預應力筋孔，上方鋼筒節通過預應力錨栓固定在筒節本體上。本發明能實現混凝土塔筒過渡段筒節的分片預制，且筒片拼接的受力性能能滿足設計要求，降低制作和運輸成本；同時能更換預應力錨栓，使風機能始終保持以設計功率運轉，確保風電塔筒的長期安全運行。

技術領域

本發明涉及一種混凝土風力發電機組塔筒，尤其涉及一種可更換預應力錨栓的風電塔筒過渡段筒節。

背景技術

風力發電作為一種清潔能源技術，在我國風資源較好的“三北”區域得到了廣泛的應用。隨著“三北”區域開發日趨飽和，風力發電正向內陸區域發展。由于內陸區域風速較低，同時風力發電機組的功率日益增大，使得風輪的直徑越來越大，塔筒的高度也越來越高，目前，國內陸上風力發電機組的塔筒高度已經達到120-160m。

隨著塔筒的增高，傳統的鋼塔筒剛度較低，塔筒易于產生共振，進而導致破壞。目前，下部混凝土塔筒、上部鋼塔筒的鋼混混合塔筒結構體系得到了深入的研究和廣泛的應用，可有效的提高塔筒的剛度，確保塔筒避免產生共振。過渡段即為連接混凝土塔筒頂部與鋼塔筒底部的過渡部分，其不僅作為下部混凝土塔筒預應力筋的錨固端，同時也是上部鋼塔筒預應力錨栓的錨固端，其受力極其復雜。過渡段筒節通常為混凝土整節預制結構，但由于整個筒節的體積和重量均較大，不僅制造過程復雜，制造成本高，且存在運輸超限的問題，運輸成本高且安全隱患大。

現有技術的混凝土過渡段筒節中，用于連接鋼塔筒和混凝土塔筒的預應力錨栓通常預埋在過渡段筒節中，在過渡段吊裝完成后，調節過渡段頂面的水平度，待其符合要求后，再吊裝鋼筒段，吊裝完成后，按要求擰緊螺栓，并施加規定的預應力。但風力發電機組的使用壽命長，需要達到20年左右，受力疲勞、雨水等環境因素導致腐蝕、制造質量因素等原因都可能導致部分甚至全部預應力錨栓的失效，由于預埋式的預應力錨栓無法更換，只能通過降低風機的功率來減小塔筒的受力，使未失效的預應力錨栓能滿足機組的安全發電要求，導致機組的發電效率越來越低，且存在較大的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可更換預應力錨栓的風電塔筒過渡段筒節，能實現混凝土塔筒過渡段筒節的分片預制，且筒片拼接的受力性能能滿足設計要求；同時能更換預應力錨栓，使過渡段筒節能確保風電塔筒的長期安全運行。

本發明是這樣實現的：

一種可更換預應力錨栓的風電塔筒過渡段筒節，包括筒節本體和預應力錨栓組件；預應力錨栓組件包括間隔預留在筒節本體內的若干個預應力錨栓孔、預應力筋孔和圓柱孔，預埋在筒節本體頂部的上法蘭，預埋在筒節本體內的下法蘭，若干根預應力錨栓，以及間隔設置在下法蘭底面上的若干個第一固定件；預應力筋孔為通孔結構，使預應力筋能通過預應力筋孔縱向貫穿節本體，下方的混凝土筒節的預應力筋對應插入在預應力筋孔內；預應力錨栓孔為盲孔結構并豎直向上貫穿筒節本體的頂面，上法蘭上間隔設有若干個與預應力錨栓孔上端對應連通的上通孔，下法蘭上間隔設有若干個下通孔，且下通孔的上端與預應力錨栓孔對應連通，下通孔的下端與圓柱孔對應連通；第一固定件位于圓柱孔內，使若干根預應力錨栓對應插入在若干個預應力錨栓孔內時，預應力錨栓的下端貫穿下法蘭的下通孔后能在圓柱孔內與第一固定件活動連接，預應力錨栓的上端貫穿上法蘭的上通孔后能通過第二固定件與上方的鋼塔筒筒節固定連接。

所述的筒節本體由若干片弧面結構的筒片通過拼接組件依次拼接構成；拼接組件包括灌漿孔、鍵槽和鋼筋，灌漿孔和鍵槽均位于筒片的兩端拼接面上，且灌漿孔和鍵槽貫穿筒片的拼接面，灌漿孔的上端貫穿筒片的頂面，灌漿孔的下端與鍵槽的上端連通；若干根鋼筋的一端分別沿鍵槽的高度方向間隔設置在鍵槽內，若干根鋼筋的另一端分別插入在相鄰筒片的鍵槽內。