[发明专利]风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构及连接方法

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种塔架结构，尤其涉及一种风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构及连接方法。

背景技术：

风力机塔架在整个风力机结构中起到了承上启下的作用，重要性显而易见。 而塔架与基础连接的质量，直接影响到整个风力机能否正常运转。现有风力机塔架与基础一般采用传统的钢制法兰连接：塔架与基座同心对准后，把二者法兰盘贴紧，孔眼对齐，再用高强螺栓穿过孔眼进行固定。这种连接装配麻烦，一个塔架与基座对口连接有时需要十几甚至几十个螺栓加固连接，而且由于风力机工作环境严苛，日晒雨淋下螺栓与法兰盘难免会锈蚀，从而使此种法兰连接强度变弱，需要适时更换螺栓，增加了维修保养的费用。所以设计一种既装配简单，又能长时间抗腐蚀的连接结构就显得尤为重要。

 

发明内容：

本发明旨在改进现有的塔架基础的装配方式，并通过适当方法提升沿海风力机基座的重复使用率，进而提供一种风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构及连接方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，包括塔筒和基座，其特征在于，所述塔筒与基座通过塔筒法兰盘和基座法兰盘连接，所述塔筒法兰盘上设有若干孔眼，所述基座法兰盘上设有能与所述孔眼相吻合的若干钢制卡扣；还包括作用于塔筒法兰盘孔眼及钢制卡扣的加固套件。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，所述塔筒位于塔架底部，所述塔筒法兰盘的孔眼为辐射式圆环状均匀分布；辐射式孔眼由一个大圆和一个小圆不同心叠加而成，且大小圆的圆心到塔筒所在圆的圆心距离相等。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，所述基座法兰盘的钢制卡扣呈辐射式圆环状均匀分布。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，所述钢制卡扣设有呈扁平圆柱体形的钢帽和呈长圆柱体形的扣身，钢帽直径与所述塔筒法兰盘上孔眼较大圆的直径相同；扣身直径与所述塔筒法兰盘上孔洞较小圆的直径相同；刚帽和扣身同心叠加，所述卡扣横截面呈T字形。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，所述的加固套件包括钢塞与钢套，所述的钢制卡扣固定于孔眼的较小圆时，刚塞和刚套占据孔眼的较大圆，通过设置于刚塞的半圆形凹槽卡住钢制卡扣。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，所述钢塞厚度与所述钢制卡扣扣身高度相同，所述钢塞上的半圆形凹槽，其半圆直径与所述钢制卡扣扣身直径相同，所述钢塞凹槽相对面为一光滑平面。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，所述钢套顶部为两个同等大小的圆不同心叠加而成，圆的直径略大于所述钢制卡扣的钢帽的直径，所述钢套内部掏空并在端部内侧设有一横截面为圆弧形的实心钢制插销；所述的插销与钢塞的光滑平面直接接触。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构，所述的塔筒法兰盘位于塔筒底部，所述的基座法兰盘位于基座顶部，所述的塔筒、塔筒法兰盘、基座、基座法兰盘和加固套件均为预制。

风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）预制所述塔筒及塔筒法兰盘；预制所述基座及基座法兰盘；预制所述加固套件；

2）将所述基座固定在土层中；

3）所述塔筒与基座通过塔筒法兰盘和基座法兰盘实现同心连接并进行扭转固定；

4）    通过所述加固套件对连接处进行加固。

前述的风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接方法，在步骤3）中，将塔筒与基座轴向同心对齐，并让塔筒法兰盘上的孔眼较大圆对准基座上部钢制卡扣钢帽，基座法兰盘的钢制卡扣穿过塔筒法兰盘孔眼的较大圆，待钢制卡扣的刚帽底部离开塔筒法兰盘平面，使塔筒轴向沿孔眼空缺处旋转使钢制卡扣扣身刚好固定于塔筒法兰盘孔眼的较小圆内。

在步骤4）中，连接处是指孔眼与钢制卡扣的连接处；具体步骤为：将预制好的钢塞放入塔筒法兰盘孔眼空缺处，并让钢塞的凹槽面压紧钢制卡扣的扣身，此时钢制卡扣扣身完全被夹住，最后把钢套开口向下，使得钢制插销插入塔筒法兰盘孔眼空缺处并使得钢套完全罩住钢制卡扣外露的钢帽。

本发明提供了一种较简单便捷的塔筒与基座的连接方式，并通过所述钢套使法兰孔和钢制卡扣与周围空气隔绝开，从而起到了防腐蚀提高耐久性的作用。且成本低廉，施工方便，有利于此项技术的推广普及。

 

附图说明：

图1是所述塔架与基础的卡扣式法兰连接结构示意图