[实用新型]一种模块化风力发电机塔筒

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种模块化风力发电机塔筒，属于风力发电机组的支撑结构。

技术背景：

目前水平轴风力发电机塔架主要采用锥筒式结构作为支撑，近年来，国内外逐步有5MW、7MW及10MW的大功率的风力发电机组研制成功，使得风电设备不断的大型化，而风电塔筒的筒径、高度和重量大幅增加。现有的分段式塔筒各段为整体结构，体积大，在制造、运输、安装和维修过程中存在问题，每段塔筒体积重量增加了，从而使焊接难度增加，在运输过程中对车辆和路况要求提高；在塔筒的吊装时增加了大型机械使用费用，在后期的塔筒表面维修中增加了高空作业的难度。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种能够解决大型风电设备的制造、运输、安装及维修问题的一种模块化风力发电机塔筒。

技术解决方案：

本实用新型包括：塔筒，塔筒整体分为六段，底端塔筒和顶端塔筒，中部第二段、第三段、第四段及第五段的塔筒均由三个弧形瓣组成，弧形瓣与弧形瓣之间采用连接板连接，高强度螺栓紧固；各段之间采用反向平衡法兰连接，高强度螺栓紧固；各段之间的纵向连接缝之间的设计夹角为10°－15°。

与现有技术相比，本实用新型的优点：

1、改变了传统的塔筒加工工艺。模块化塔筒改变原有的多筒节组焊工艺，采用每瓣塔筒从整体裁板到折弯，部分板材拼接后加工。最后焊接反向平衡法兰板、加强筋和连接板。

2、表面处理工艺得到改进。由于塔筒的各模块体积较小，改变了塔筒表面处理工艺，采用热浸镀锌防腐处理，大大增加了塔筒的工作寿命，减少后期塔筒表面维修工作。 

3、解决了大型化塔筒带来运输和安装的问题。因为大型风力发电机塔筒的各段底端直径超过4m、重量超过40t、长度超过20m，这样的尺寸在运输中已经属于超长、超宽、超高、超重，受到运输的限制。而模块化塔筒的运输过程中，层叠摆放，减少了空间的浪费，增加了运载量。同时在安装过程中较少了吊装的工时，节约了成本。

4、反向平衡法的应用即保证了塔筒的可靠性与稳定性，又减少了法兰的制作成本。传统的风力发电机塔筒的法兰锻造而成，成本很高，而反向平衡法兰加强筋在前、法兰板在后，因此不增加法兰板的厚度仅增加加强筋的高度，即可增加法兰的刚度。同时，加劲板使螺栓增长有利于精确施加螺栓预拉力，螺栓选用10.9级的摩擦型高强度螺栓，达到连接处的可靠性与安全性。

附图说明：

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为图1的Ⅰ处内部连接示意图；

图3为图1的Ⅱ处反向平衡法兰的结构示意图；

图4为分段分瓣式塔筒的纵向连接的俯视图。

具体实施方式：

实施例

本实用新型底端塔筒1的背风方向上有门洞，底段塔筒1的下法兰与基础环连接固定，上法兰通过反向平衡法兰的连接方式与第二段塔筒的下端连接；第二段塔筒、第三段塔筒、第四段塔筒及第五段塔筒之间采用反向平衡法兰连接，反向平衡法兰的加强筋3焊接在法兰板4上方，这样增加加强筋的高度，即可增加法兰的刚度，并选用摩擦型高强度螺栓5紧固；第二段塔筒、第三段塔筒、第四段塔筒及第五段塔筒均由三个形状相同的弧形瓣2组成，各段的弧形瓣参数相同，每个弧形瓣2一侧焊接连接板6，连接板6上设有定位槽7和第一螺栓孔8，弧形瓣2另一侧设有与第一螺栓孔8相对应的第二螺栓孔9及与定位槽7相对应的定位块10，相邻的弧形瓣2之间采用高强度螺栓11紧固；为保证结构的稳定性，第二段塔筒、第三段塔筒、第四段塔筒及第五段塔筒之间的纵向连接缝之间的夹角θ为10°－15°；第五段塔筒上端与顶端塔筒12的下端采用反向平衡法兰连接，顶段塔筒12上端与风力发电机组的偏航系统和机舱骨架连接。