專利名稱：風力發電機組塔筒的制作方法
技術領域：
本發明涉及大型風力發電機組技術，尤其涉及一種風力發電機組塔筒。
背景技術：
能源是人類社會存在與發展的物質基礎。在過去200多年，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎上的能源體系極大地推動了人類社會的發展。然而，大規模的使用化石燃料所帶來的資源日益枯竭，環境不斷惡化等嚴重后果，使得人類必須尋求一種新的、清潔、安全、可靠的可持續能源系統。風能是目前最有開發利用前景和技術最成熟的一種新能源和可再生能源。因此，世界各國都在積極發展風力發電技術。近年來，隨著世界各地風場的不斷增多，風場的分布 也逐漸遍布于戈壁灘、高原、潮間帶、沿海、近海等各種自然地理環境下。隨著科技的發展，風力發電技術不斷革新，風力發電機組功率也不斷增大。大功率風力發電機組能更好的利用風能，獲得更多的發電量，因此各個主機廠家爭先發展大功率機組。由于大功率機組葉輪直徑大，輪轂高度較高，載荷較大，因此對塔筒的要求也更加苛刻。目前采用的常規單管錐體塔筒，對于大功率風電機組，塔筒的高度、直徑的增加已經很難滿足生產和運輸的要求，而且隨著塔筒直徑的增大，如果沒有足夠的剛度，塔筒出現局部屈曲的可能性增大，同時對塔筒的安裝也造成了很大難度，這些都是風電行業發展的制約因素。因此，亟需一種方法解決大型風力發電機組塔筒制造及運輸限制的問題。
發明內容
本發明提供一種風力發電機組塔筒，用以解決現有技術中的缺陷，滿足大功率風電機組的要求，便于運輸、儲存和安裝。本發明提供的一種風力發電機組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，所述筒體單元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體單元的下方固定有底部基座，所述底部基座可加固底部支撐；所述筒體單元包括三根以上平行設置的筒體。進一步地，最頂端所述筒體單元的上方固定有頂部加強模塊，所述頂部加強模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側壁的圓鋼與固定在筒體側壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設置有筒體法蘭。頂部加強模塊用于加強頂部支撐，避免筒體受載引起的頂部變形過大。進一步地，所述頂部加強模塊背離筒體單元的一側固定有頂部過渡段，所述頂部過渡段包括過渡段筒體，所述過渡段筒體遠離頂部加強模塊的圓周上設置有過渡段法蘭，所述過渡段筒體靠近頂部加強模塊的一側固定有連接底板，所述連接底板上配套的設置有與加強模塊連接的連接孔。 進一步地，所述過渡段筒體為錐筒形。
進一步地，所述連接模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側壁的圓鋼與固定在筒體側壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設置有筒體法蘭。進一步地，所述連接模塊，靠近連接模塊上方的筒體距風力發電機組塔筒中心軸線的距離為Dl，靠近連接模塊下方的筒體距風力發電機組塔筒中心軸線的距離為D2，Dl ( D2。進一步地，所述底部基座包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側壁的圓鋼與固定在筒體側壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上均設置有筒體法蘭。本發明風力發電機組塔筒結構簡單、合理、緊湊，與現有技術相比較主要具有以下幾方面優點
I、本塔筒結構采用多筒體單元組合結構，通過連接模塊使其能夠協同作業，提高塔筒的整體工作強度，達到更好的承載效果；2、在滿足大功率風電機組強度和剛度要求下，最大程度節省塔筒材料，實現了塔筒質量輕、加工成本低的優點；3、克服了大功率風電機組塔筒結構尺寸過大引起的運輸不便的困難，本結構是模塊化設計，由于采用多個筒體組合形式，單根塔筒的尺寸有效減小，便于運輸；4、模塊化設計，使本發明的后期維護十分方便。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中圖I為本發明的結構示意圖；圖2為圖I中頂部過渡段和頂部加強模塊的連接示意圖；圖3為圖I中頂部過渡段的結構示意圖；圖4為圖3中連接底板結構示意圖；圖5為圖3中頂部法蘭結構示意圖；圖6為圖I中連接模塊結構示意圖；圖7為圖6中連接圓筒和圓鋼的結構示意圖；圖8為圖I中底部基座結構不意圖。結合附圖，本發明實施例中附圖標記如下I-筒體2-圓鋼3-連接圓筒4-連接法蘭5-筒體法蘭6-過渡段筒體7-過渡段法蘭 8-連接底板
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明提供的一種風力發電機組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，筒體單元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體單元的下方固定有底部基座，底部基座可加固底部支撐；筒體單元包括三根以上平行設置的筒體。實施例一圖I為本發明的結構示意圖。如圖I所示，本實施例提供的風力發電機組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，筒體單元通過連接模塊兩兩連接，風力發電機組塔筒最底端筒體單元的下方固定有底部基座，底部基座可加固底部支撐；筒體單元包括五根平行設置的筒體1，使用時五根筒體I均垂直于地面，每根筒體I兩端圓周上均設置有筒體法蘭，用于與連接模塊連接固定；筒體I半徑的大小根據風力發電機組承載情況選擇。風力發電機組塔筒最頂端筒體單元的上方固定有頂部加強模塊，頂部加強模塊背離筒體單元的一側固定有頂部過渡段。采用多個塔筒單元的多段式模塊化結構形式，通過連接模塊在高度方向上實現塔筒截面的變化，節約材料成本，同時可以提高塔筒的整體強度，有效地分散 載荷，從而達到協同承載的效果。本發明解決了現有風力發電機組塔筒結構形式對運輸、存儲、安裝造成的困難，滿足大功率風電機組要求的同時，還便于運輸、儲存、安裝。圖2為圖I中頂部過渡段和頂部加強模塊的連接示意圖；圖3為圖I中頂部過渡段的結構示意圖；圖4為圖3中連接底板結構示意圖；圖5為圖3中頂部法蘭結構示意圖。頂部加強模塊包括連接圓筒3、圓鋼2、筒體I、連接法蘭和筒體法蘭5，固定在連接圓筒3側壁的圓鋼2與固定在筒體I側壁的圓鋼2通過連接法蘭連接，筒體I兩端圓周上設置有筒體法蘭5，用于與筒體單元的筒體法蘭連接。頂部加強模塊用于加強頂部支撐，避免筒體受載弓I起的頂部變形過大。頂部過渡段包括過渡段筒體6，過渡段筒體6可以為圓柱形或錐筒形，錐筒形的過渡段筒體6可以充分利用材料的力學性能。過渡段筒體6遠離頂部加強模塊的圓周上固定有過渡段法蘭7，過渡段筒體靠近頂部加強模塊的一側固定有連接底板8，連接底板8上設置有與加強模塊配套連接孔，采用高強螺栓穿過連接孔實現連接底板8與加強模塊的固定。圖6為圖I中連接|旲塊結構不意圖；圖7為圖6中連接圓筒和圓鋼的結構不意圖。如圖所示連接模塊包括連接圓筒3、圓鋼2、筒體I、連接法蘭4和筒體法蘭5，固定在連接圓筒3側壁的圓鋼2與固定在筒體I側壁的圓鋼2通過連接法蘭4連接，筒體I兩端圓周上設置有筒體法蘭5。連接模塊，靠近連接模塊上方的筒體距風力發電機組塔筒中心軸線的距離為D1，靠近連接模塊下方的筒體距風力發電機組塔筒中心軸線的距離為D2，Dl ( D2。本實施例采用的連接模塊沿連接圓筒3側壁圓周方向上水平的固定有兩周圓鋼2，靠近圓筒上方的圓鋼2與連接圓筒3軸向成銳角，靠近連接圓筒3下方的圓鋼2與連接圓筒3軸向垂直，實現了 Dl ( D2。圖8為圖I中底部基座結構示意圖。如圖所示底部基座包括連接圓筒3、圓鋼2、筒體I、連接法蘭4和筒體法蘭5，固定在連接圓筒3側壁的圓鋼2與固定在筒體I側壁的圓鋼2通過連接法蘭4連接，筒體I兩端圓周上設置有筒體法蘭5。本實施例風力發電機組塔筒的安裝步驟如下
I、在車間焊接塔筒時，筒體法蘭、圓鋼、連接法蘭等按照要求焊接在筒體的相應位置；2、過渡段焊接完成要求保證過渡段法蘭的焊后平面度；3、由于對裝配精度的要求較高，出廠前將風力發電機組塔筒各部件預組裝；4、運抵現場后，按照以下順序完成塔筒吊裝a)組裝底部基座并安裝；b)吊裝各段塔筒；c)組裝連接模塊并吊裝； d)吊裝過渡段。5、吊裝過程中隨時監測平面度，如果裝配誤差較大，則可通過調整墊片進行調整以滿足裝配精度要求；6、后期維護時，定期檢測防腐及力矩情況。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.ー種風カ發電機組塔筒，其特征在于，包括筒體単元、連接模塊和底部基座，所述筒體単元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體単元的下方固定有底部基座；所述筒體単元包括三根以上平行設置的筒體，所述筒體兩端圓周上設置有筒體法蘭。
2.根據權利要求I所述的風カ發電機組塔筒，其特征在于，最頂端所述筒體単元的上方固定有頂部加強模塊，所述頂部加強模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側壁的圓鋼與固定在筒體側壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設置有筒體法蘭。
3.根據權利要求2所述的風カ發電機組塔筒，其特征在于，所述頂部加強模塊背離筒體単元的ー側固定有頂部過渡段，所述頂部過渡段包括過渡段筒體，所述過渡段筒體遠離頂部加強模塊的圓周上設置有過渡段法蘭，所述過渡段筒體靠近頂部加強模塊的ー側固定有連接底板，所述連接底板上配套的設置有與加強模塊連接的連接孔。
4.根據權利要求3所述的風カ發電機組塔筒，其特征在于，所述過渡段筒體為錐筒形。
5.根據權利要求I所述的風カ發電機組塔筒，其特征在于，所述連接模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側壁的圓鋼與固定在筒體側壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設置有筒體法蘭。
6.根據權利要求5所述的風カ發電機組塔筒，其特征在干，靠近連接模塊上方的筒體距風カ發電機組塔筒中心軸線的距離為D1，靠近連接模塊下方的筒體距風カ發電機組塔筒中心軸線的距離為D2, Dl≤D2。
7.根據權利要求I所述的風カ發電機組塔筒，其特征在于，所述底部基座包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側壁的圓鋼與固定在筒體側壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上均設置有筒體法蘭。
全文摘要
本發明公開了一種風力發電機組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，所述筒體單元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體單元的下方固定有底部基座；所述筒體單元包括三根以上平行設置的筒體。本發明克服了現有塔筒技術的諸多缺點，滿足大功率風電機組的要求，便于運輸、儲存和安裝。
文檔編號F03D11/00GK102828917SQ20111015716
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月13日 優先權日2011年6月13日
發明者孫華東, 董伯先, 張芹 申請人:華銳風電科技(集團)股份有限公司