風力發電機組的塔筒以及塔筒的構建方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電技術，尤其涉及風力發電機組的塔筒以及塔筒的構建方法。
【背景技術】
[0002]隨著風力發電機組容量的不斷增大，以及風切變化大的區域對高空風能利用的迫切性，高度大于100米的風力發電機塔架越來越受到市場的青睞。而為了實現建造、使用高塔架這一需求，而且為了增大高塔架的穩定性，塔架底部的直徑需要做的越來越大以獲得最優的效果。
[0003]而目前，鋼制管狀塔架主要受到以下幾方面的限制:運輸條件，特別是用于陸地運輸時，由于受到橋洞等障礙物的影響，塔筒直徑最大4.3?4.5米;生產條件，目前對卷制焊接塔筒，塔筒廠卷板壁厚最大約為80mm，而運用傳統鋼制管狀塔架技術，往往設計出的塔筒壁厚很厚，加工制造困難;頻率限制，傳統鋼制管狀塔>100米，為了避免引起風機共振，往往需要設計特別厚的鋼板以滿足這種條件，而最終導致設計無法進行;經濟性差，會由于塔筒太重而失去了經濟性。
【發明內容】
[0004]本發明的實施例提供一種風力發電機組的塔筒以及塔筒的構建方法，以便于塔筒的運輸和裝配。
[0005]為達到上述目的，本發明提供了一種風力發電機組的塔筒，包括塔筒弧形分片、分別沿塔筒弧形分片的兩側邊固定的長條形連接部以及分別沿塔筒弧形分片的底邊和頂邊固定的弧形連接部，長條形連接部和弧形連接部上均設有多個連接孔，長條形連接部的橫截面為L型，其外側邊設有第一折邊，弧形連接部的外側弧邊均設有預定高度的第二折邊，其中，塔筒弧形分片沿周向拼接固定形成塔筒或至少兩個塔筒段。
[0006]進一步地，塔筒弧形分片由鋼板卷制而成，長條形連接部由型鋼加工而成，弧形連接部由鋼材鍛造并加工而成，塔筒弧形分片的側邊與長條形連接部通過對焊固定在一起，塔筒弧形分片的底邊和頂邊分別與相應的弧形連接部固定在一起。
[0007]進一步地，弧形連接部的兩端均設有與第二折邊等高、與弧形連接部等寬的端側折板，長條形連接部的端面與相應的端側折板固定。
[0008]進一步地，長條形連接部的第一折邊與塔筒弧形分片的兩側邊固定連接;弧形連接部的第二折邊與塔筒弧形分片的底邊和頂邊固定連接。
[0009]進一步地，至少兩個塔筒段縱向拼接固定形成塔筒。
[0010]進一步地，相鄰的塔筒分片結構之間通過螺栓拼接固定，至少兩個塔筒段當中上下相鄰的塔筒段之間通過螺栓拼接固定。
[0011]本發明還提供了一種風力發電機組的塔筒的構建方法，塔筒包括如前任一項的塔筒，構建方法包括制作多個塔筒分片結構;將多個塔筒分片結構沿周向拼接固定形成塔筒或至少兩個塔筒段，其中，制作任一塔筒分片結構的步驟包括分別將兩個長條形連接部與塔筒弧形分片的兩個側邊對焊固定在一起，并且分別將兩個弧形連接部與塔筒弧形分片的底邊和頂邊對焊固定在一起。
[0012]進一步地，將至少兩個塔筒段縱向拼接固定形成塔筒。
[0013]進一步地，將多個塔筒分片結構沿周向拼接固定形成塔筒或至少兩個塔筒段的步驟包括使用螺栓拼接固定相鄰的塔筒分片結構，使用螺栓拼接固定至少兩個塔筒段當中上下相鄰的塔筒段。
[0014]進一步地，弧形連接部的兩端均設有與第二折邊等高、與弧形連接部等寬的端側折板)，制作任一塔筒分片結構的步驟還包括:將長條形連接部的端面與相應的端側折板對焊固定。
[0015]本發明實施例提供的風力發電機組的塔筒分片結構，通過將塔筒設置成分片式結構，突破了運輸的限制，進而可以通過不斷加大塔筒直徑來提高塔筒的支撐強度，也可以進一步滿足大型風力發電機組對塔筒的需求。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明實施例弧形分片、長條形連接部以及弧形連接部的示意性結構圖；
[0017]圖2是圖1中長條形連接部的放大圖；
[0018]圖3是圖1中弧形連接部的放大圖；
[0019]圖4是圖3中A區域的局部放大圖；
[0020]圖5是本發明實施例的風力發電機組的塔筒結構示意圖；
[0021]圖6是圖5中B區域的局部放大圖。
[0022]附圖標記說明
[0023]1、塔筒弧形分片；2、長條形連接部；21、第一折邊;3、弧形連接部；31、第二折邊；32、端側折板。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖詳細描述本發明的示例性實施例。
[0025]圖1是發明實施例弧形分片、長條形連接部以及弧形連接部的示意性結構圖；圖2是圖1中長條形連接部的放大圖；圖3是圖1中弧形連接部的放大圖；圖4是圖3中A區域的局部放大圖。
[0026]結合參考圖1?圖4，本發明實施例提供了一種風力發電機組的塔筒，包括塔筒弧形分片1、分別沿塔筒弧形分片I的兩側邊固定的長條形連接部2以及分別沿塔筒弧形分片I的底邊和頂邊固定的弧形連接部3，長條形連接部I和弧形連接部3上均設有多個連接孔，長條形連接部I的橫截面為L型，其外側邊設有第一折邊21，弧形連接部3的外側弧邊均設有預定高度的第二折邊31，其中，塔筒弧形分片I沿周向拼接固定形成塔筒或至少兩個塔筒段。
[0027]通過將風力發電機組的塔筒設置成分片式結構，解決了大直徑塔筒陸地運輸的受限的問題，從而可以實現大直徑塔筒的設計。同時，多個塔筒弧形分片I之間通過長條形連接部2連接形成塔筒段，增強了塔筒段的穩定性。塔筒段在縱向拼接成塔筒時，通過弧形連接部3連接，也可有效地增強塔筒的穩定性，也保證了塔筒段接口之間的連接強度。
[0028]長條形連接部2的橫截面為L型，其外側邊設置有第一折邊21，該第一折邊21與該長條形連接部2的底面垂直設置。弧形連接部3的外側弧邊設有預定高度的第二折邊31，該第二折邊31與弧形連接部3的底面垂直設置。
[0029]在長條形連接部2和弧形連接部3上均設置有多個連接孔。設置在長條形連接部2上的多個連接孔用于將相鄰的兩個塔筒弧形分片I連接固定;設置在弧形連接部3上的多個連接孔用于將塔筒弧形分片I與其上或其下的構件進行固定。可沿著長條形連接部2的長度方向和弧形連接部3的弧形端面均勻地設置這些連接孔。
[0030]本發明提出的方案中，塔筒弧形分片1、長條形連接部2和弧形連接部3均為鋼材制成，以便于運輸以及通過焊接、鍛造等工藝進行加工或連接。
[0031 ]優選地，塔筒弧形分片I由鋼板卷制成多片弧形板后焊接而成，形成一整長片，以滿足運輸、安裝的需求。長條形連接部2由型鋼加工而成。既可以通過鍛造毛坯機加工而成，也可以采用角鋼加工而成，或采用乳制鋼板折彎而成。這樣可保證長條形連接部2的工藝簡單，有效提高了生產節拍和生產效率，而且采用角鋼加工或乳制鋼板折彎形成也進一步降低了成本。弧形連接部3通過機加工成型，特別地，弧形連接部3通過鍛造制成。
[0032]在本發明實施例中，塔筒弧形分片I的側邊與長條形連接部2均通過對焊固定在一起，塔筒弧形分片I的底邊和頂邊分別與相應的弧形連接部3通過對焊固定在一起。
[0033]具體地，長條形連接部2焊接在塔筒弧形分片I的長邊，弧形連接部3焊接在塔筒弧形分片I的上下底邊。例如，長條形連接部2上的第一折邊21通過焊接的方式固定在塔筒弧形分片I的側邊，弧形連接部3上的第二折邊31通過焊接的方式分別固定在塔筒弧形分片I的上、下底邊緣。其中，位于塔筒弧形分片I上、下邊緣的弧形連接部3有凹槽的一側相對設置。
[0034]位于塔筒弧形分片I上邊緣的弧形連接部3，其上設有連接孔的一面向上設置，位于塔筒弧形分片I下邊緣的弧形連接部3，其上設有連接孔的一面向下設置。在發明實施例中，長條形連接部2的長度與塔筒弧形分片I的側邊長度相等，弧形連接部3的弧度、長度與塔筒弧形分片I的弧度、長度均相等。這樣設置保證了長條形連接部2與塔筒弧形分片I焊接時的直線度以及弧形連接部3與塔筒弧形分片I焊接時的重合度，避免了多段長條形連接部2或多段弧形連接部3在彼此之間焊接時的尺寸偏差。
[0035]為了將弧形連接部3的端部與焊有長條形連接部2的塔筒弧形分片I的端部貼合地進行焊接，優選地，弧形連接部3的兩端均設有與第二折邊31等高、與弧形連接部3等寬的端側折板32，端側折板32為鋼質材質。特別地，端側折板32與弧形連接部3的底面也垂直設置。相應地，長條形連接部2的端面與相應的端側折板32對焊固定。
[0036]圖5是本發明實施例的風力發電機組的塔筒結構示意圖；圖6是圖5中B區域的局部放大圖。
[0037]結合參考圖5和圖6，當需要將塔筒弧形分片I拼接成塔筒段時，可將塔筒弧形分片I的兩側邊與長條形連接部2上的第一折邊21焊接固定在一起。具體地，將兩塊塔筒弧形分片I的長邊對齊，將長條形連接部2上開設有連接孔的面相貼合，然后通過螺栓使兩塊長條形連接部2相互固定，再將兩塊長條形連接部2對焊在一起，使其連接更加牢固。將弧形連接部3上的第二折邊31分別焊接在塔筒弧形分片I的頂邊和底邊。此時，將長條形連接部2的兩側端面分別與弧形連接部3的內側端面對焊固定，再將相鄰兩塊塔筒弧形分片I上的弧形連