[实用新型]法兰、塔筒及风力发电机组

说明书

本实用新型提供了一种法兰、塔筒及风力发电机组，法兰包括：法兰盘；颈部，颈部从法兰盘的一个端表面沿法兰盘的轴向延伸，并且颈部的外周表面与法兰盘的外周表面同轴并共面，其中，颈部的内周表面与法兰盘的端表面之间形成有椭圆过渡面。根据本实用新型的法兰，通过使法兰的颈部的内周表面与法兰盘的主表面之间形成椭圆过渡面，可减小应力集中，因此可提高法兰的疲劳寿命。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种法兰、塔筒及风力发电机组。

背景技术

风电设备制造业是风电产业的核心，风力发电机组是风电设备的代表，风力发电机组的塔架顶法兰是塔筒和机舱偏航总成之间连接的部件。顶法兰的强度评估需要综合考虑偏航总成各部件的影响，塔架的经济性是投标的关键因素，顶法兰的经济性直接影响塔架的经济性。因此，需要设计一种新型的法兰结构，以在满足安装要求的同时提高经济性。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种新型的法兰、塔筒及风力发电机组，以在满足安装要求的同时提高经济性。

根据本实用新型的一方面，提供一种法兰，法兰包括：法兰盘；颈部，颈部从法兰盘的一个端表面沿法兰盘的轴向延伸，并且颈部的外周表面与法兰盘的外周表面同轴并共面，其中，颈部的内周表面与法兰盘的端表面之间形成有椭圆过渡面。

可选地，椭圆过渡面所在的虚拟椭圆的长轴可沿法兰盘的轴向方向延伸，虚拟椭圆的短轴可沿法兰盘的径向方向延伸。

可选地，虚拟椭圆的短轴与长轴的比可在1/5至1/2的范围内。

可选地，法兰盘的高度H1与颈部的壁厚T2之间可满足4H1/T212，和/或，法兰盘的高度H1与颈部的高度H2之间可满足2H1/H26。

根据本实用新型的另一方面，提供一种塔筒，塔筒包括钢塔架以及上述的法兰，其中，法兰设置在钢塔架的顶端。

可选地，颈部可焊接在钢塔架的顶端上，其中，颈部的壁厚与钢塔架的顶端的壁厚可相同。

可选地，法兰盘上设置有用于容纳螺栓的螺栓孔，塔筒还可包括用于连接法兰盘和外部构件的螺栓和垫片，其中，椭圆过渡面所在的虚拟椭圆的短半轴r满足如下表达式：r≤dk-ds/2，其中，dk为螺栓孔的中心与颈部的内周表面之间的距离，ds为垫片的外径。

可选地，法兰盘的壁厚T1、颈部的壁厚T2和螺栓孔的直径D之间可满足如下表达式：2D+T2+10T13.25D+2.125T2+32.5。

可选地，颈部的高度H2可满足如下表达式：R+k+s/2≤H2，其中，R为椭圆过渡面所在的虚拟椭圆的长半轴，k为焊缝坡口高度，s为颈部的厚度，其中，k＝(2s/3)*tan30。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，风力发电机组包括上述的塔筒。

根据本实用新型的实施例的法兰，通过使法兰的颈部的内周表面与法兰盘的主表面之间形成椭圆过渡面，可减小应力集中，因而可提高法兰的疲劳寿命。另外，根据本实用新型的实施例的法兰，通过合理设计椭圆过渡面所在的虚拟椭圆的尺寸、颈部的高度等，可降低法兰的总重量，因此可降低塔筒的重量，提高塔筒的竞争性。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本实用新型的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是根据实用新型的实施例的法兰的俯视图。

图2是沿着图1中的A-A线截取的截面图。

图3是根据实用新型的实施例的法兰与外部构件连接的截面图。

附图标号说明：