專利名稱：一種塔架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種支撐塔架，特別是關于一種用于風力發電機組中的塔架。
背景技術：
風力發電機組的高度一般在100米左右，并且風場一般選在廣闊的平原或者丘陵、山地，常年風速較大，另外塔架支撐的發電組總重量約一百噸，因此風力發電機組的支撐是非常重要的結構部件。現有的風力發電機組的支撐方式主要是桁架結構和筒型結構， 個別風機采用混凝土澆筑圓柱支撐，將風力發電機組架高在一定的高度上，盡最大限度的利用該高度范圍內的風能。傳統的桁架結構受力多采用二力桿組合，受風力面積小，但人員攀爬和電纜的布置都暴露在外界環境下，受環境影響很大，特別是惡劣天氣將直接影響對風機的維護；混凝土圓柱結構受混凝土強度所限，塔架高度只能在較低范圍內，一般不超過三四十米，不能做到比較高的高度，而且對風機的交變載荷比較敏感，在壽命上明顯輸于鋼結構支撐。而圓筒型支撐塔架克服了以上兩種支撐的缺點，采用鋼板卷制、焊接而成，能使操作人員和電纜等設備處于受保護的圓筒之內，方便了人員的攀爬，保證了設備的保護，通常各個風力發電機組廠家的圓筒型塔架都有結構上的不同，如有直筒型和上下闊口型。其中，直筒型塔架上下直徑一樣，整個塔架較重，對基礎要求高，另外增加了整個塔架的受風面積，整個風機受力增大，更重要的是增加了風機尾流效應，直接影響周邊風機的發電量， 為減少直筒型塔架尾流效應影響，必須增加風機之間的距離，這樣又會浪費土地和風資源； 上下闊口型塔架在中間段會有一段收縮，雖然克服了直筒型受風面積大的缺點，但其最小直徑比上下頂點都小很多，在風機載荷變化很大時，極容易產生屈曲破壞，產生風機倒塌事故。
發明內容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種安全性較高，能延長筒內設備使用壽命，并適用于輪轂中心高度為65米高度、3A類及以下風場的塔架。為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案一種塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預先設定的錐角卷制成一錐形環筒并焊接，各段所述錐形環筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述塔架，所述錐形斜度范圍為0 1. 395 角度值；各段所述錐形環筒的卷制焊接焊縫采用交錯、對稱布置；位于最底部的兩所述錐形環筒上設置有一橢圓形的門洞；各段所述鋼板采用板材的厚度、寬度根據各段所述鋼板所處高度的風電機組載荷進行設置。相鄰兩所述錐形環筒的連接處焊接有用于加固的法蘭，所述塔架通過所述法蘭與風電機組和基礎之間進行螺栓連接。各段所述鋼板均采用整體鋼板。各段所述錐形環筒內外均能焊接同等級鋼結構件。本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本實用新型根據風力發電機組的整體受力情況，采用由若干段鋼板卷制焊接成錐形環筒，各環筒再經過焊接、按錐形布置吊裝成塔架，因此，實現了最大限度的傳遞風力發電機組運行時的載荷并支撐風力發電機組重量，安全性較高。2、本實用新型由于采用最經濟的不同厚度鋼板布置方案，以及根據風力發電機組載荷制定布置錐角，可以調整連續厚度的鋼板的布置方案，也盡可能的降低風力發電機組整體重量，減少對基礎的額外作用力。同時考慮到運輸問題，做到了公路運輸時不超高超長超重等要求。3、本實用新型由于采用的塔架能保證基礎的連接牢固，而塔架頂部可以根據機艙接口變化直徑，做到盡可能的小直徑，這樣既保證了基礎的牢固，又做到了受風面積較小。4、本發明采用范圍為0 1. 395角度值的錐形斜度布置的塔架，還能保證能支撐一定風況下的發電機組重量，同時能做到用料最省。本實用新型可以廣泛應用于風力發電行業中。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型的橢圓形門洞安裝位置示意圖；圖3是本實用新型的錐形環筒和法蘭連接結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖1、圖2所示，本實用新型用于輪轂中心高度65米、3A類及以下風場，其包括若干段鋼板，各段鋼板按照預先設定的錐角卷制成一錐形環筒1并焊接，焊接強度不低于各段鋼板本身的強度。各段錐形環筒1之間再進行逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成塔架，該錐形斜度范圍為O 1. 395角度值。并且各段錐形環筒1的卷制焊接焊縫采用交錯、 對稱布置；各段錐形環筒1之間的焊縫強度高于鋼板母材的強度。在位于最底部的兩錐形環筒1上設置有一橢圓形的門洞2，門洞2作為進出塔架的通道，其不僅要滿足人機工程學的要求，方便人員進出。由于門洞2開口的高度位置直接影響塔架的強度，因此，門洞2的高度位置由風機運行時的載荷情況和操作人員搬運貨物、人員上下等影響因素決定，這樣可以做到既不影響塔架強度，又能盡量降低操作人員爬升高度。其中，各段鋼板采用板材的厚度、寬度根據各段鋼板所處高度的風力發電機組載荷進行設置。上述實施例中，各段錐形環筒1之間布置的錐形斜度由風力發電機組具體運行載荷決定，即由機艙重量和葉片掃略面積所產生的受力決定。機艙重量和葉片掃略面積在運行時的最大載荷決定了風機的偏航軸承的大小，在保證塔架頂部直徑最小的前提下，進而決定了塔架頂部直徑尺寸。同時，由于塔架底部和塔架基礎連接尺寸由塔架基礎連接接口決定，塔架基礎要滿足整機的重量和運行時最大載荷的要求，同時連接接口尺寸原則上一般不能超過陸路運輸的限制要求。上述實施例中，如圖3所示，相鄰兩錐形環筒1的連接處焊接有用于加固的法蘭3， 并通過法蘭3實現塔架與風力發電機組和基礎之間的螺栓連接。上述各實施例中，各段鋼板均采用整體鋼板，然后按照預先設定的錐角進行卷制焊接。上述各實施例中，在本實用新型的塔架高度方向上連續厚度、不改變布置錐角的情況下，各段鋼板可以調整其高度，進而節省材料和焊接費用。但是，不同厚度的鋼板之間不能進行調整。上述各實施例中，各段錐形環筒1內外均可焊接其它同等級鋼結構件，用于連接風力發電機組的其它設備。上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的結構、尺寸、設置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實用新型技術方案的基礎上，凡根據本實用新型原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
權利要求1.一種塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預先設定的錐角卷制成一錐形環筒并焊接，各段所述錐形環筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述塔架，所述錐形斜度范圍為0 1. 395角度值；各段所述錐形環筒的卷制焊接焊縫采用交錯、對稱布置；位于最底部的兩所述錐形環筒上設置有一橢圓形的門洞。
2.如權利要求1所述的一種塔架，其特征在于相鄰兩所述錐形環筒的連接處焊接有用于加固的法蘭，所述塔架與風電機組和基礎之間通過所述法蘭進行螺栓連接。
3.如權利要求1所述的一種塔架，其特征在于各段所述鋼板均采用整體鋼板。
4.如權利要求2所述的一種塔架，其特征在于各段所述鋼板均采用整體鋼板。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種塔架，其特征在于各段所述錐形環筒內外均能焊接同等級鋼結構件。
專利摘要本實用新型涉及一種塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預先設定的錐角卷制成一錐形環筒并焊接，各段所述錐形環筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述塔架，所述錐形斜度范圍為0～1.395角度值；各段所述錐形環筒的卷制焊接焊縫采用交錯、對稱布置；位于最底部的兩所述錐形環筒上設置有一橢圓形門洞；各段所述鋼板采用板材的厚度、寬度根據各段所述鋼板所處高度的風電機組載荷進行設置。本實用新型能實現最大限度的傳遞風電機組運行時的載荷并支撐風電機組重量，安全性較高。本實用新型可以廣泛應用于風力發電行業中。
文檔編號F03D11/00GK202001211SQ20112005275
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月2日 優先權日2011年3月2日
發明者孫黎翔, 李英昌, 雷斌 申請人:國電聯合動力技術有限公司