用于风力发电机混凝土塔筒的模具的制作方法

文档序号:11080182
用于风力发电机混凝土塔筒的模具的制造方法与工艺

本发明涉及风力发电用的混凝土塔筒技术领域,尤其是涉及一种用于风力发电机混凝土塔筒的模具。



背景技术:

随着风力发电机发电效率的增加,风力发电机的叶片长度越来越长,与之匹配的风力发电机的塔筒的高度与截面尺寸也不断增加。钢结构塔筒由于成本较高、运输困难,因此难以满足大截面高塔筒的建造要求。而预制混凝土塔筒能够经济地建造大型风力发电机组,因此得到广泛关注。在建造过程中通过由下往上依次吊装单个混凝土塔筒,最终建造成完整的风力发电机塔。由于运输条件和预制加工条件限制,大截面单个风力混凝土塔筒往往由多个风力发电机混凝土塔筒管片现场组装而成。其中,每个混凝土塔筒管片通过模具浇铸成型。

相关技术中,在制造风力发电机混凝土塔筒的模具中,通常将灌浆口设置在模具的顶部,导致混凝土泵车(以下简称为“泵车”)通过灌浆口输送混凝土浆液(以下简称为“浆液”)的泵送压力大,泵车成本高。



技术实现要素:

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种用于风力发电机混凝土塔筒的模具,这种模具的灌浆效果好,可以保证混凝土塔筒的成型,且便于操作人员操作。

根据本发明的用于风力发电机混凝土塔筒的模具,包括:底座;形成为环形形状的内模具,所述内模具设在所述底座上;形成为环形形状的外模具,所述外模具设在所述底座上,且所述外模具位于所述内模具的外侧,所述外模具的下部具有灌浆口;顶板模具,所述顶板模具设在所述内模具和所述外模具的顶部,所述顶板模具上形成有溢流口,所述溢流口和所述灌浆口在周向上错开设置。

根据本发明的用于风力发电机混凝土塔筒的模具,通过将溢流口和灌浆口在轴向和周向上错开设置,混凝土浆液可以更加均匀地填充在模具的型腔内,保证了灌浆的效果,同时保证了混凝土塔筒的成型,且当有浆液从溢流口溢出时,此时可以断定浆液已填充满模具的整个型腔,便于操作人员操作。

另外,根据本发明的用于风力发电机混凝土塔筒的模具还可具有如下附加技术特征:

根据本发明的一个实施例,在所述外模具的横截面上,所述溢流口和所述灌浆口沿所述外模具的径向相对。

根据本发明的一个实施例,所述灌浆口与所述外模具的底面之间的距离为L,其中,所述L满足:800mm≤L≤1000mm。

根据本发明的一个实施例,所述内模具的远离所述外模具的一侧表面上设有多个第一内模加强筋和多个第二内模加强筋,多个所述第一内模加强筋轴向间隔设置且均沿所述内模具的周向延伸,多个所述第二内模加强筋与多个所述第一内模加强筋交叉设置,且多个所述第二内模加强筋周向间隔设置且均沿所述内模具的轴向延伸,其中多个所述第一内模加强筋中的其中一个的宽度大于其余所述第一内模加强筋的宽度,且多个所述第一内模加强筋中的所述其中一个位于所述内模具的上部。

根据本发明的一个实施例,所述内模具由第一子内模具和多个第二子内模具沿周向依次首尾拼接而成,其中所述第一子内模具两侧的两个所述第二子内模具之间适于设有脱模工具。

根据本发明的一个实施例,所述顶板模具的上表面上设有周向间隔设置的多个安装板,每个所述安装板上设有贯通的至少一个安装孔,所述顶板模具的下表面上设有周向间隔设置的多个调平件。

根据本发明的一个实施例,所述内模具和所述外模具上分别设有多个吊耳,多个所述吊耳分别在所述内模具和所述外模具的周向上间隔设置。

根据本发明的一个实施例,所述外模具的远离所述内模具的一侧表面上设有多个第一外模加强筋和多个第二外模加强筋,多个所述第一外模加强筋轴向间隔设置且均沿所述外模具的周向延伸,多个所述第二外模加强筋与多个所述第一外模加强筋交叉设置,且多个所述第二外模加强筋周向间隔设置且均沿所述外模具的轴向延伸。

根据本发明的一个实施例,所述外模具由多个子外模具沿周向依次首尾拼接而成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施例的用于风力发电机混凝土塔筒的模具的示意图;

图2是图1中所示的用于风力发电机混凝土塔筒的模具的主视图;

图3是图1中所示的用于风力发电机混凝土塔筒的模具的左视图;

图4是图1中所示的用于风力发电机混凝土塔筒的模具的俯视图;

图5是图1中所示的顶板模具的俯视图;

图6是图5中所示的顶板模具的另一个俯视图,其中,未示出顶板模具的附件,例如安装板等;

图7是图1中所示的底座的俯视图;

图8是图1中所示的第一子内模具的示意图;

图9是图1中所示的脱模工具的示意图;

图10是根据本发明实施例的预埋件的示意图;

图11是根据本发明实施例的装配件的示意图。

附图标记:

100:模具;

1:底座;11:定位孔;12:装配孔;

2:内模具;21:第一内模加强筋;22:第二内模加强筋;23:第一子内模具;24:第二子内模具;25:脱模工具;251:支撑杆;252:可伸缩杆;253:铰接头;

3:外模具;31:灌浆口;32:溢流通道;33:第一外模加强筋;34:第二外模加强筋;35:外模底部加强件;36:定位结构;37:吊耳;

4:顶板模具;41:溢流口;42:安装板;421:安装孔;43:调平件;44:通孔;45:顶板定位孔;

5:预埋件;51:定位部

6:装配件;61:圆台;

7:安装平台。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的用于风力发电机混凝土塔筒的模具100。

如图1-图9所示,根据本发明实施例的用于风力发电机混凝土塔筒的模具100,包括底座1、形成为环形形状的内模具2、形成为环形形状的外模具3和顶板模具4。

内模具2设在底座1上,外模具3设在底座1上,且外模具3位于内模具2的外侧,外模具3的下部具有灌浆口31。顶板模具4设在内模具2和外模具3的顶部,顶板模具4上形成有溢流口41,溢流口41和灌浆口31在周向上错开设置。

例如,如图1-图4所示,内模具2和外模具3均通过螺栓与底座1相连,且内模具2和外模具3均通过螺栓与顶板模具4相连,底座1、内模具2、外模具3和顶板模具4共同限定出模具100的型腔,模具100的型腔的横截面为环形。灌浆口31设在外模具3的下部,溢流口41设在顶板模具4上,从而灌浆口31与溢流口41在轴向和周向上均相隔较远。浆液从模具100下部的灌浆口31流入模具100的型腔内,浆液先填满模具100型腔的底部空间,而后浆液在型腔内的高度逐渐升高,直至从模具100顶部的溢流口41溢出,由此浆液可以更均匀地填充在模具100的型腔内,保证了灌浆的效果,同时保证了混凝土塔筒的成型,而且当有浆液从溢流口41溢出时,此时可以断定浆液已填充满模具100的整个型腔,便于操作人员操作。这里,需要说明的是,方向“外”可以理解为远离模具100中心轴线的方向,其相反方向被定义为“内”。

根据本发明实施例的用于风力发电机混凝土塔筒的模具100,通过将溢流口41和灌浆口31在轴向和周向上错开设置,混凝土浆液可以更加均匀地填充在模具100的型腔内,保证了灌浆的效果,同时保证了混凝土塔筒的成型,且当有浆液从溢流口41溢出时,此时可以断定浆液已填充满模具100的整个型腔,便于操作人员操作。

而且,在外模具3上与溢流口41相对应位置处设有溢流通道32。例如,如图1-图4所示,从溢流口41溢出的浆液,可以通过溢流通道32流出,从而可以将这些溢出的浆液收集起来,再次使用,以节省材料,降低成本。在内模具2和外模具3的底部均设置有多个定位结构36,在组装模具100时,可以通过多个定位结构36将内模具2和外模具3定位在底座1上,由此,保证内模具2、外模具3与底座1之间的装配精度,进而保证了浇铸出的混凝土塔筒的尺寸精度。

优选地,在外模具3的横截面上,溢流口41和灌浆口31沿外模具3的径向相对。例如,如图1-图4所示,在外模具3的横截面上,溢流口41和灌浆口31所处的位置可以构成180°的圆心角,从而溢流口41和灌浆口31在周向上相距最远,由此,浆液从溢流口41溢出时,浆液已均匀地填充满模具100的整个型腔,可进一步保证灌浆的效果,保证混凝土塔筒的成型。

优选地,灌浆口31与外模具3的底面之间的距离为L,其中,L满足:800mm≤L≤1000mm。底座1上设有定位装置,定位装置包括间隔设置的预埋件5与装配件6,如图10和图11所示,预埋件5的下端与底座1相连,预埋件5的上端设有混凝土塔筒的预应力管,以辅助预应力管的定位,而装配件6的下端与底座1相连,浇铸混凝土塔筒时,以在混凝土塔筒的下表面上形成定位槽,该定位槽用于上下相邻的混凝土塔筒之间的定位。由于上述定位装置位于模具100的型腔内,通过将上述距离L设置为满足800mm≤L≤1000mm,此时灌浆口31可以位于上述定位装置的上方,由此,当浆液从灌浆口31流入整个模具100的型腔时,上述定位装置将不会影响浆液的流动,从而保证灌浆效率不被影响。而且,灌浆口31位置不会过高,从而减小泵车输送浆液时的泵送压力,减小泵车的成本。

在本发明的一个实施例中,内模具2的远离外模具3的一侧表面上设有多个第一内模加强筋21和多个第二内模加强筋22,多个第一内模加强筋21轴向间隔设置且均沿内模具2的周向延伸,多个第二内模加强筋22与多个第一内模加强筋21交叉设置,且多个第二内模加强筋22周向间隔设置且均沿内模具2的轴向延伸,其中多个第一内模加强筋21中的其中一个的宽度大于其余第一内模加强筋21的宽度,且多个第一内模加强筋21中的其中一个位于内模具2的上部。

例如,如图1所示,在内模具2的内表面设置了6个第一内模加强筋21和多个第二内模加强筋22,其中,从上向下、第2个第一内模加强筋21在径向方向上的宽度大于其它5个第一内模加强筋21的宽度,且该第一内模加强筋21在轴向上的高度与内模具2内侧的安装平台7的高度平齐,由此,该第一内模加强筋21易于安装平台7对接,便于增大操作面积,且6个第一内模加强筋21可以增强内模具2的环向抗弯曲能力,多个第二内模加强筋22可以增强内模具2的纵向抗弯曲能力。

进一步地,每个第二内模加强筋22的底部还可以设有内模底部加强件(图未示出),内模底部加强件大体为三角形,内模底部加强件的长边与第二内模加强筋22相连。由于,浆液流入模具的型腔内,随着高度差的增大,浆液对内模具2的压力从上向下逐渐增大,因此,内模具2的底部承受的压力最大,而内模底部加强件的设置可以增强内模具2的底部的抗压能力,防止内模具2的底部发生变形,保证内模具2的结构稳定。

在本发明的一个实施例中,内模具2由第一子内模具23和多个第二子内模具24沿周向依次首尾拼接而成,其中第一子内模具23两侧的两个第二子内模具24之间适于设有脱模工具25。

例如,如图1、图8和图9所示,内模具2由第一子内模具23和4个第二子内模具24沿周向依次首尾拼接而成,其中与第一子内模具23相邻的两个第二子内模具24之间设有脱模工具25,脱模工具25由支撑杆251、至少一个可伸缩杆252和至少一个铰接头253构成,而且脱模工具25在其长度方向上可自由伸缩,脱模工具25的两端通过铰接头253与第二子内模具24相连,且这个第二子内模具24与第一子内模具23相邻。将第一子内模具23向内拆离后,通过缩短脱模工具25可方便第二子内模具24的拆离,由此,便于混凝土塔筒的脱模,提高脱模效率。在图9的示例中示出了2个可伸缩杆252和2个铰接头253,支撑杆251的两端分别与可伸缩杆252相连,可伸缩杆252通过铰接头253与第二子内模具24相连。而且第一子内模具23从外到内在周向上的宽度逐渐增大,由此,可方便第一子内模具23向内拆离。

在本发明的一个实施例中,顶板模具4的上表面上设有周向间隔设置的多个安装板42,每个安装板42上设有贯通的至少一个安装孔421,顶板模具4的下表面上设有周向间隔设置的多个调平件43。

例如,如图5和图6所示,顶板模具4上形成有贯通的多组通孔组,多组通孔组沿周向间隔设置,每组通孔组有至少一个通孔44,且在每组通孔组的上方设有安装板42,安装板42上设有贯通的至少一个安装孔421,其中,安装孔421与通孔44上下一一对应,且通孔44的孔径大于安装孔421的孔径,由此,可方便预应力管的上端穿过通孔44并与安装孔421固定装配,预应力管伸出安装板42的上表面,由此,可以对预应力管起到稳定固定的作用,从而方便在顶板模具4上装配固定预应力管。而且,多个调平件43设在顶板模具4的下表面上,且多个调平件43位于模具100的型腔内,可以在浇铸成型后的混凝土塔筒的顶端形成相应的调平凹槽,在上下相邻的两个单个塔筒装配时,可以根据具体情况,通过在调平凹槽内放置不同厚度的钢片,将上下方向相邻的塔筒的对接面调成水平面,由此,以防止整个风力发电机混凝土塔筒装配倾斜。

在图5的示例中示出了4个调平件43和10组通孔组,每组通孔组有4个通孔44,对应地,每个安装板42上设有4个安装孔421。而且,调平件43可以为矩形钢片,通过螺栓连接或其它固定方式固定在顶板模具4的下端面上。

而且,底座1上形成有沿周向间隔设置的至少一组预埋件组,每组预埋件组有至少一个预埋件5,预埋件5与预应力管的下端相连以定位并封堵预应力管的下端,预埋件5可以在浇铸出的塔筒的底面形成相应的预应力管道定位孔,且预应力管道定位孔与通孔44上下一一对应。可选地,预埋件5和底座1中的其中一个上设有至少一个定位部51,预埋件5和底座1中的另一个上形成有与定位部51配合的至少一个定位孔11。由此,可以通过定位部51和定位孔11的配合,将预埋件5高效地定位在底座1上。例如,如图7所示,定位孔11形成在底座1上,定位部51从预埋件5的底面向下延伸出并适于伸入定位孔11内,以提高装配效率。

进一步地,底座1的上表面设有多个装配件6,以在混凝土塔筒的底面形成相应的定位槽,便于上下相邻两个塔筒之间的定位。装配件6的底端设置有两个与预埋件5定位部51形状相同的定位部51,如图7所示,底座1上设置有与定位部51相对应的装配孔12。通过装配件6下端的定位部51可以将第一定位件插接固定在底座1上,而且,在装配件6的底端可以设置有磁铁(图未示出),在将装配件6的定位部51和装配孔12插接连接时,通过装配件6底端的磁铁可以更加稳固地将装配件6固定在底座1上。

进一步地,顶板模具4上形成有沿周向间隔设置的至少一个顶板定位孔45,可以通过螺栓连接或其它固定方式将从上而下穿过顶板定位孔45的定位螺杆(图未示出)固定连接在顶板模具4上。在图的示例中示出了4个顶板定位孔45,每个顶板定位孔45内固定有定位螺杆,定位螺杆的上端可以设置有内螺纹,由此,可方便底部设有外螺纹的定位件(图未示出)与定位螺杆螺纹连接,而且定位件与装配件6具有相同的上部圆台61,可将定位件与该塔筒上方相邻塔筒底面的上述定位槽定位装配,便于上下相邻两个塔筒之间的定位。

在本发明的一个实施例中,内模具2和外模具3上分别设有多个吊耳37,多个吊耳37分别在内模具2和外模具3的周向上间隔设置。例如,如图1所示,每个吊耳37上形成有适于进行吊装的吊孔。由此,通过内模具2和外模具3上均设置多个吊耳37,在模具100组装或拆除过程中,可以采用吊装装置,通过吊耳37来完成对内模具2和外模具3的安装或拆除,提高拆装效率。而且,底座1和顶板模具4上可以均设置多个吊耳37,由此可方便底座1和顶板模具4的吊装,从而方便模具100的拆装。

在本发明的一个实施例中,外模具3的远离内模具2的一侧表面上设有多个第一外模加强筋33和多个第二外模加强筋34,多个第一外模加强筋33轴向间隔设置且均沿外模具3的周向延伸,多个第二外模加强筋34与多个第一外模加强筋33交叉设置,且多个第二外模加强筋34周向间隔设置且均沿外模具3的轴向延伸。

例如,如图1-图3所示,在外模具3的外表面设置了6个第一外模加强筋33和多个第二外模加强筋34,由此,第一外模加强筋33可以增强外模具3的环向抗弯曲能力,多个第二外模加强筋34可以增强外模具3的纵向抗弯曲能力。

进一步地,每个第二外模加强筋34的底部还可以设有外模底部加强件35,外模底部加强件35大体为三角形,外模底部加强件35的长边与第二外模加强筋34相连。由于,浆液流入模具的型腔内,随着高度差的增大,浆液对外模具3的压力从上向下逐渐增大,因此,外模具3的底部承受的压力最大,而外模底部加强件35的设置可以增强外模具3的底部的抗压能力,防止外模具3的底部发生变形,保证外模具3的结构稳定。

在本发明的一个实施例中,外模具3由多个子外模具沿周向依次首尾拼接而成。在图1-图3的示例中示出了5个子外模具沿周向依次首尾拼接构成外模具3,子外模具相对外模具3的尺寸较小,子外模具的制造和运输更方便,从而可以节约成本。而且子外模具之间通过螺栓和销轴连接,由此,保证外模具3的结构强度和密闭性,保证子外模具之间的相对位置精度。

进一步地,外模具3上的吊耳37均布在子外模具上,在图1-图3的示例中示出了每个子外模具上设有4个吊耳37,且每个子外模具的上部和下部均设有2个吊耳37,当外模具3整体拆除困难时,可分片拆除外模具3,可以将单个子外模具进行拆除。由此,可方便外模具3的拆装。

进一步地,顶板模具4可以由多个子顶板模具拼接而成,底座1可以由多个子底座拼接而成,子顶板模具相对顶板模具4的尺寸较小,子底座相对底座1的尺寸较小,由此,子顶板模具和子底座的制造和运输更方便,从而可以节约成本。

根据本发明实施例的用于风力发电机混凝土塔筒的模具100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

再多了解一些
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