用于風力發電機的混凝土塔筒的制作方法

本發明涉及風力發電技術領域，尤其是涉及一種用于風力發電機的混凝土塔筒。

背景技術：

隨著風機發電效率的增加，葉片長度越來越長，與之匹配的風機塔筒的高度和截面尺寸也不斷增加。鋼結構塔筒由于成本較高、運輸困難，因此難以滿足大截面高塔筒的建造要求。而混凝土塔筒能夠經濟地建造大型風力發電機組，因此得到廣泛關注。如何將混凝土塔筒與風機之間進行可靠地對接，關系到整個風力發電裝置的穩定性和可靠性。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種用于風力發電機的混凝土塔筒，該混凝土塔筒通過轉接頭可以與風機可靠地連接。

根據本發明實施例的用于風力發電機的混凝土塔筒，所述風力發電機包括風機，所述混凝土塔筒包括：塔筒本體；用于連接所述塔筒本體與所述風機的轉接頭，所述轉接頭設在所述塔筒本體的頂部，所述轉接頭包括：底盤，所述底盤為環形，所述塔筒本體與所述底盤相連；殼體，所述殼體設在所述底盤上且圍繞所述底盤的中心設置；法蘭部，所述法蘭部設在所述殼體的頂部且圍繞所述殼體的中心設置，所述風機與所述法蘭部相連。

根據本發明實施例的用于風力發電機的混凝土塔筒，通過在塔筒本體的頂部設置轉接頭，由此方便了混凝土塔筒與風機連接，且通過轉接頭的底盤與塔筒本體相連且轉接頭的法蘭部與風機相連，由此可以使保證混凝土塔筒與風機之間連接的可靠性和穩定性。

根據本發明的一些實施例，所述殼體從所述底盤的外周沿向上延伸，所述法蘭部從所述殼體的周壁向內延伸。

根據本發明的一些實施例，所述殼體為錐筒形或圓筒形。

根據本發明的一些實施例，所述轉接頭為鋼件。

根據本發明的一些實施例，所述底盤與所述殼體焊接連接，和/或所述殼體與所述法蘭部焊接連接。

根據本發明的一些實施例，所述轉接頭為一體成型件。

根據本發明的一些實施例，所述底盤上設有多個轉接頭孔道且多個所述轉接頭孔道沿所述底盤的周向間隔開設置，所述塔筒本體上設有多個沿所述塔筒本體的高度方向延伸的塔筒孔道，所述塔筒孔道的數量與所述轉接頭的數量相同且一一對應，所述混凝土塔筒還包括多個預應力筋，所述預應力筋穿過所述塔筒孔道和對應的所述轉接頭孔道且所述預應力筋的上端通過錨固裝置錨固在所述底盤上。

進一步地，所述錨固裝置包括錨墊板和夾片，所述錨墊板設在所述底盤上，所述錨墊板上設有呈圓臺形的錨固孔，所述預應力筋的上端向上穿過所述錨固孔，所述夾片設在所述錨固孔內且圍繞所述預應力筋的外周設置。

根據本發明的一些實施例，所述塔筒本體與所述底盤之間設有粘接層，所述粘接層為觸變灰漿或環氧樹脂。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的混凝土塔筒的示意圖；

圖2是根據本發明實施例的混凝土塔筒的轉接頭的立體圖；

圖3是根據本發明實施例的混凝土塔筒的轉接頭的俯視圖；

圖4是根據本發明實施例的混凝土塔筒的轉接頭的側視圖；

圖5是根據本發明實施例的混凝土塔筒的轉接頭與塔筒本體的連接示意圖。

附圖標記：

混凝土塔筒100，

基礎1，

塔筒本體2，塔筒段21，

轉接頭3，底盤31，轉接頭孔道311，殼體32，法蘭部33，法蘭孔331，

錨固裝置4，錨墊板41，錨固孔411，夾片42，連接板43，錨罩44。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面參考圖1-圖5描述根據本發明實施例的用于風力發電機的混凝土塔筒100。

如圖1-圖5所示，根據本發明實施例的用于風力發電機的混凝土塔筒100，其中風力發電機包括風機，混凝土塔筒100包括塔筒本體2和轉接頭3。

具體而言，轉接頭3用于連接塔筒本體2與風機，轉接頭3設在塔筒本體2的頂部。由此，通過設置的轉接頭3方便混凝土塔筒100與風機連接。可選地，轉接頭3可以為鋼件。由此，可以使轉接頭3具有高強度，從而可以使混凝土塔筒100與風機之間的連接更為方便、穩固。

轉接頭3包括底盤31、殼體32和法蘭部33，底盤31為環形，殼體32設在底盤31上且圍繞底盤31的中心設置，法蘭部33設在殼體32的頂部且圍繞殼體32的中心設置，法蘭部33上設有多個法蘭孔331，多個法蘭孔331可以沿法蘭部33的周向均勻間隔開設置。其中，塔筒本體2與底盤31相連，風機與法蘭部33通過緊固件穿過法蘭孔331相連。由此，方便了混凝土塔筒100與風機的連接，通過轉接頭3的底盤31與塔筒本體2相連且轉接頭3的法蘭部33與風機相連，可以保證混凝土塔筒100與風機之間連接的可靠性和穩定性。

可選地，底盤31與殼體32焊接連接，和/或殼體32與法蘭部33焊接連接。例如，僅底盤31與殼體32之間可以通過焊接連接，或者僅殼體32與法蘭部33之間通過焊接連接，或者殼體32與底盤31和法蘭部33之間均通過焊接連接。由此，可以使轉接頭3的三部分形成一個牢固的整體，且可以提高轉接頭3的裝配效率。

可選地，轉接頭3也可以為一體成型件。由此，可以簡化轉接頭3的成型工藝，提高生產效率，降低成本。

混凝土塔筒100還可以包括基礎1，基礎1適于設在地面的下方，塔筒本體2設在基礎1上且與基礎1相連，由此可以增強混凝土塔筒100的穩定性。塔筒本體2可以由多個塔筒段21沿上下方向依次連接而成，每個塔筒段21可以形成為圓筒形或錐筒形。每個塔筒段21可以包括至少兩個相互拼接的弧形塔片，每個塔筒段21也可以由一個環形塔片構成。

例如，塔筒本體2由多個塔筒段21沿上下方向依次連接而成，其中多個塔筒段21中位于塔筒本體2下部的塔筒段21，由于其截面尺寸較大，該塔筒段21可以由多個弧形塔片拼接而成，由此方便運輸。多個塔筒段21中位于塔筒本體2上部的塔筒段21可以為一個環形塔片，由此在方便運輸的情況下可以減少拼接工序，提高施工效率。

混凝土塔筒100還包括多個預應力筋，多個預應力筋沿混凝土塔筒100的高度方向穿設在混凝土塔筒100的筒壁上，通過對多個預應力筋進行張拉，可以提高混凝土塔筒100的整體強度。

根據本發明實施例的用于風力發電機的混凝土塔筒100，通過在塔筒本體2的頂部設置轉接頭3，方便了混凝土塔筒100與風機連接，且通過轉接頭3的底盤31與塔筒本體2相連且轉接頭3的法蘭部33與風機相連，可以保證混凝土塔筒100與風機之間連接的可靠性和穩定性。

在本發明的一些實施例中，參照圖2-圖4，殼體32從底盤31的外周沿向上延伸，法蘭部33從殼體32的周壁向內(所述“內”是指朝向殼體32的中心的方向)延伸。由此，可以使轉接頭3的整體結構更為穩定、美觀。可選地，殼體32可以為錐筒形或圓筒形。由此，通過將殼體32設置成不同的形狀可以滿足不同的尺寸的混凝土塔筒100與風機的銜接。

例如，在塔筒本體2的頂部尺寸與風機的連接端尺寸基本一致時，可以將轉接頭3的殼體32設置成圓筒形。

例如，在塔筒本體2的頂部尺寸與風機的連接端尺寸不同時，可以將轉接頭3的殼體32設置成錐筒形，以方便連接。具體而言，在塔筒本體2的頂部尺寸大于風機的連接端的尺寸時，轉接頭3的殼體32設置成錐筒形且殼體32的大端朝下且其小端朝上，由此使得轉接頭3可以起到很好地銜接作用；在塔筒本體2的頂部尺寸小于風機的連接端的尺寸時，轉接頭3的殼體32設置成錐筒形且殼體32的小端朝下且其大端朝上，由此使得轉接頭3可以起到很好地銜接作用。

在本發明的一些實施例中，參照圖1-圖5，底盤31上設有多個轉接頭孔道311且多個轉接頭孔道311沿底盤31的周向間隔開設置，塔筒本體2上設有多個沿塔筒本體2的高度方向延伸的塔筒孔道，塔筒孔道的數量與轉接頭3的數量相同且一一對應，混凝土塔筒100還包括多個預應力筋，預應力筋穿過塔筒孔道和對應的轉接頭孔道311且預應力筋的上端通過錨固裝置4錨固在底盤31上。由此，通過設置上述的預應力筋可以增強混凝土塔筒100的強度和穩定性，并且預應力筋可以將塔筒本體2和轉接頭3穩固地連接在一起。

可選地，預應力筋均可以為絞合線，由此可以增強強度且方便穿設。例如，預應力筋可以為七線低舒張絞合線。

進一步地，參照圖5，錨固裝置4包括錨墊板41和夾片42，錨墊板41設在底盤31上，錨墊板41上設有呈圓臺形的錨固孔411，且錨固孔411的上端大且下端小，預應力筋的上端向上穿過錨固孔411，夾片42設在錨固孔411內且圍繞預應力筋的外周設置。由此，通過將預應力筋的上端穿過錨墊板41上的錨固孔411，方便預應力筋的錨固，且通過將錨固孔411設置成圓臺形，可以防止預應力筋在其自身重力的作用下發生松弛，增強結構的穩定性。并且，通過在錨固孔411的內周與預應力筋的外周之間設置夾片42，通過夾片42對預應力筋的擠壓作用，使得預應力筋的上端牢固地錨固在轉接頭3的底盤31上。

可選地，夾片42可以形成為與錨固孔411的形狀相適配的現狀，例如夾片42可以形成為錐筒形。夾片42可以包括多個，多個夾片42可以拼接成錐筒形，多個夾片42圍繞預應力筋的外周設置。

在本發明的一些可選實施例中，錨固裝置4的錨墊板41與轉接頭3的底盤31之間設有連接板43，連接板43上設有限位凹槽，錨墊板41設在限位凹槽內，由此方便錨固裝置4的安裝和固定，通過連接板43上設置的限位凹槽可以防止錨固裝置4移動。

可選地，錨固裝置4上還可以設有錨罩44，錨罩44罩設在錨固裝置4上。由此，可以起到對錨固裝置4很好的保護作用。例如，在圖5的示例中，錨固裝置4的錨墊板41與轉接頭3的底盤31之間設有上述連接板43，錨罩44罩設在錨固裝置4上，且錨罩44的下端通過緊固件連接在連接板43上。

例如，在本發明的一個具體實施例中，參照圖2-圖5，轉接頭3的底盤31上設有三十個轉接頭孔道311，三十個轉接頭孔道311分成十組，十組轉接頭孔道311沿底盤31的周向均勻間隔開設置，每組包括三個轉接頭孔道311且該三個轉接頭孔道311鄰近設置，相鄰兩組轉接頭孔道311之間的距離大于每組相鄰兩個轉接頭孔道311之間的距離。相應地，塔筒本體2上與轉接頭3的底盤31對應的部分設置有相同數量的塔筒孔道。

將三十個預應力筋穿設在對應的塔筒孔道和轉接頭孔道311內，預應力筋可以從下向上穿設。例如，可以利用穿線設備等將預應力筋向上推動并依次穿設塔筒孔道和轉接頭孔道311，或者可以利用穿線設備等從底盤31的上端向上拉伸預應力筋并依次穿設塔筒孔道和轉接頭孔道311，或者可以是上述兩種方法的結合。還可以利用重力促進作用，使預應力筋從底盤31的上端向下依次穿過轉接頭孔道311和塔筒孔道，從而可以從頂端完成穿線。每組三個預應力筋可以分別單獨穿線，也可以分兩組穿線，或將三個結合在一起完成穿線。每個預應力筋穿過對應的塔筒孔道和轉接頭孔道311之后，預應力筋的上端通過錨固裝置4固定在底盤31上。

在將上述預應力筋全部穿設完成之后，可以對預應力筋進行張拉，以增強混凝土塔筒100結構的穩定性和強度。在對上述十組預應力筋進行張拉時，可以通過每次張拉相對設置的兩組(相隔180度)預應力筋，以確保總體預應力對中。

在對上述多個預應力筋張拉完成之后，可以切斷預應力筋凸出錨固裝置4的部分，最終使預應力筋的頂端高出錨固裝置4的上端面約20mm-40mm，將錨罩44罩設在錨固裝置4上。之后，可以對穿設預應力筋的塔筒孔道和轉接頭孔道311進行灌漿。灌漿時自下而上進行注漿，灌漿后養護至所需強度。通過灌漿作業使得預應力筋與塔筒本體2穩固地連接，增強了混凝土塔筒100的整體強度和穩定性，且可以增強轉接頭3與塔筒本體2連接的牢固性。

另外，塔筒本體2與轉接頭3之間還可以采用其他的連接方式，例如塔筒本體2與底盤31之間還可以設有粘接層。通過粘接層均勻、密實地填充在塔筒本體2與轉接頭3之間的水平接縫內，可以保證塔筒本體2與轉接頭3之間的連接強度。可選地，粘接層可以為觸變灰漿或環氧樹脂。

下面描述簡單描述塔筒本體2和轉接頭3之間通過上述粘接層進行粘接的過程。

為防止施工的過程中粘接層向外溢出至塔筒本體2的外壁面上，保持塔筒本體2外側的平整，可以在塔筒本體2的上端設置具有彈性的環形擋板，環形擋板的上端超過塔筒本體2的上端。在涂抹粘接層時通過環形擋板的配合，能夠均勻、密實的使粘接層填充在塔筒本體2和轉接頭3之間的水平縫內，同時具有較高的力學強度。

在對塔筒本體2的上端面涂抹粘接層之前，可以進行調平工作，以使轉接頭3水平地放置在塔筒本體2的頂部。例如，可以在塔筒本體2的上端面上設置多個調平凹槽，多個調平凹槽沿著塔筒本體2的周向間隔設置，通過在每個調平凹槽內放置調平墊片，使得每個調平凹槽內的調平墊片的上表面位于同一高度，且通過調整調平墊片的上表面與塔筒本體2的上端面之間的距離，可以調整粘接層的厚度。

在調平工作完成之后，將觸變灰漿等涂抹在塔筒本體2的上端面以形成粘接層。在粘接層涂抹完畢后，將轉接頭3吊裝在塔筒本體2的上端，并使轉接頭3的底部與塔筒本體2上的調平墊片的上表面止抵，且同時粘接層在轉接頭3的擠壓下，可以將水平接縫內可能出現的空隙完全填滿，使接縫表面平整均勻。當轉接頭3完全靜止在塔筒本體2上時，應移除粘接層溢流內容，使接縫表面平整均勻。

當然，塔筒本體2與底盤31之間設置上述的粘接層的同時，在塔筒本體2與轉接頭3之間通過多個預應力筋連接，從而可以進一步地保證塔筒本體2與轉接頭3之間連接的穩固性。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。