单管塔和四边形格构式塔架转换节点的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种单管塔和四边形格构式塔架转换节点，包括：单管塔、天圆地方过度曲面斜圆锥面部分、天圆地方过度曲面平面部分、四棱锥面、下部四边形格构式塔架、高强长螺栓。当四边形格构式塔架顶部宽度较大时，为便于运输可在天圆地方过度曲面中增加纵向法兰。本实用新型采用天圆地方曲面在圆筒截面和方形截面间过度，同时天圆地方曲面为可展曲面，可通过钢板采用纵向对接焊缝拼接，抗疲劳性能好；天圆地方上部和单管塔通过厚型锻造法兰相连，下部通过四棱锥面与角钢四边形格构式塔架进行插接。
【专利说明】单管塔和四边形格构式塔架转换节点
【技术领域】
[0001]本实用新型属于风力发电塔组合式塔架结构【技术领域】，具体涉及一种单管塔和四边形格构式塔架转换节点。
【背景技术】
[0002]增加发电塔的塔架高度可提高其电力生产能力，若支撑结构仍然采用目前广泛运用的单管式塔筒结构，尤其是当轮毂高度超过10m以后，其用钢量急剧增加，同时由于底部直径太大，运输问题也较难解决。
[0003]四边形格构式塔架可节省用钢量同时便于运输，但四边形格构式塔架在叶片段存在“扫塔”问题，且由于需要拼装的构件多，使得现场的安装工作复杂，众多的节点，也增加了后期维护的难度，且高度越高，越不利。
[0004]采用上部单管塔和下部角钢四边形格构式塔架组合的方式可以结合二者的优点，但是需要解决二者的连接问题。若采用铸钢节点则存在如下缺点:铸钢内部材质缺陷难以消除，由于风力发电塔架支撑结构承受疲劳荷载作用，这些缺陷对疲劳寿命不利。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种单管塔和四边形格构式塔架转换节点。
[0006]本实用新型提出的单管塔和四边形格构式塔架转换节点，包括:位于上部的单管塔，位于中部的过渡段，以及位于下部的四边形格构式塔架，其中:
[0007]所述单管塔为圆管形结构；
[0008]过渡段由四个天圆地方曲面斜圆锥部分和四个天圆地方曲面平面部分交替排列组成，所述过渡段的顶部为由四个天圆地方曲面斜圆锥部分的一边围成的圆形结构，底部为由四个天圆地方曲面平面部分的底边围成的四边形结构，即构成过渡段的天圆地方曲面结构；所述过渡段的顶部通过上法兰板、下法兰板及第一高强螺栓连接单管塔底部，所述过渡段的底部连接四棱锥面；所述天圆地方曲面斜圆锥部分和天圆地方曲面平面部分连接处通过对接焊缝连接；
[0009]所述四边形格构式塔架由塔柱、斜杆、次斜杆和横膈组成，所述塔柱为四个，斜杆为八个，两个斜杆为一组，两个斜杆一端活动连接，另一端分别连接两个塔柱，即相邻的塔柱通过一组斜杆相连，使四个塔柱和八个斜杆构成四边形的框架结构；四组斜杆一端活动连接端通过四个横膈连接；所述横膈、斜杆和塔柱之间通过次斜杆连接；所述四棱锥面底部连接四边形格构式塔架。
[0010]本实用新型中，所述四个塔柱的一端分别插接于四棱锥面的四个角上。
[0011]本实用新型中，当四边形格构式塔架顶部宽度较大时，为便于运输可在天圆地方过度段中增加纵向法兰。所述天圆地方过渡段可在天圆地方平面部分分别由两片或四片纵向法兰板组成，相邻的纵向法兰板之间通过纵向法兰高强螺栓连接。
[0012]本实用新型中，所述上法兰板和下法兰板分别为横向厚型锻造法兰。
[0013]本实用新型采用天圆地方曲面在圆筒截面和方形截面间过度，同时天圆地方曲面由平面和斜圆锥面组成(斜圆锥面为可展曲面)，从而可通过钢板采用纵向对接焊缝拼接而成；天圆地方曲面上部和单管塔通过厚型锻造法兰相连，下部通过四棱锥面及角钢与四边形格构式塔架进行插接。当四边形格构式塔架顶部宽度较大时，为避免运输困难，可采用纵向法兰将其分成若干部分。
[0014]本实用新型优点在于:
[0015]1.提供了一种连接单管塔和四边形格构式塔架的有效转换节点，且该转换节点焊接量较少，所有焊缝均为对接焊缝，磨平后抗疲劳性能高。
[0016]2.有很强的适用性，当四边形格构式塔架顶部宽度满足运输要求时，则转换节点为一整体；当当四边形格构式塔架顶部宽度超出运输要求时，可采用纵向法兰将节点分为对称的两片或四片。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型单管塔和四边形格构式塔架转换节点剖视图；
[0018]图2为图1的单管塔及过渡段图示；
[0019]图3为图1的四边形格构式塔架结构图示；
[0020]图4为本实用新型单管塔和四边形格构式塔架转换节点俯视图；
[0021]图5为本实用新型单管塔和四边形格构式塔架转换节点立体图；
[0022]图6为图5的单管塔及过渡段图示；
[0023]图7为图5的四边形格构式塔架立体结构图示。
[0024]图中标号:1为单管塔，2为上法兰板，3为下法兰板，4为第一高强螺栓，5为天圆地方曲面斜圆锥面部分，6为天圆地方曲面平面部分，7为第一纵向法兰板，8为第二纵向法兰板，9为纵向法兰高强长螺栓，10为四棱锥面，11为塔柱，12为斜杆，13为次斜杆，14为横隔，15为第二高强螺栓。
【具体实施方式】
[0025]下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型:
[0026]实施例1，如图1-图3、图5-图7所示，本实用新型顶部为单管塔1，所述单管塔I为圆管形结构；下部为四边形格构式塔架，包括:塔柱11、斜杆12、次斜杆13和横膈14，所述塔柱11为四个，斜杆12为八个，两个斜杆12组成一组，两个斜杆12 —端采用活动连接，另一端分别连接两个塔柱11的一端，使相邻的塔柱11通过一组斜杆12相连，同时四个塔柱11通过8个斜杆12的连接，构成四边形的框架结构；四组斜杆12 —端活动连接端通过四个横膈14连接，四个横膈14连接组成四边形结构，如图4，从本实用新型的单管塔I向下俯视，单这塔I的圆形筒为四个横膈14组成的四边形的外接圆；所述横膈14、斜杆12和塔柱11之间通过次斜杆13连接；所述四棱锥面10底部连接四边形格构式塔架。中间为过度段，包括:上法兰板2、下法兰板3、第一高强螺栓4、天圆地方曲面斜圆锥面部分5、天圆地方曲面平面部分6和四棱锥面10。如果四边形格构式塔架顶部宽度大到影响运输，天圆地方曲面斜圆锥面部分5或天圆地方曲面平面部分6，分别可采用纵向法兰分片，即每个天圆地方曲面斜圆锥面部分5或天圆地方曲面平面部分6分别由第一纵向法兰板7和第二纵向法兰板8组成，第一纵向法兰板7和第二纵向法兰板8之间连接处采用纵向法兰高强长螺栓9连接。
[0027]制造过渡段时，天圆地方曲面斜圆锥面部分5和天圆地方曲面平面部分6在工厂采用对接焊相连，然后将过渡段四边形结构底部与四棱锥面10对接焊成整体，其余各部件亦都在工厂加工。组装时将过度段(天圆地方曲面斜圆锥面部分5、天圆地方曲面平面部分6)、四棱锥面10和下部四边形格构式塔架的顶部节段(塔柱11、斜杆12、次斜杆13和横膈14)拼装成整体，通过第二高强螺栓15连成整体，吊装就位；将上部单管塔底部节段吊装到位置，对齐厚型锻造法兰的螺栓孔，穿入第一高强长螺栓4，安装完成。
[0028]如果四边形格构式塔架顶部宽度较大，过渡段还需先对齐纵向法兰的螺栓孔，穿入纵向法兰高强长螺栓9，组装成形。
【权利要求】
1.单管塔和四边形格构式塔架转换节点，包括:位于上部的单管塔，位于中部的过渡段，以及位于下部的四边形格构式塔架，其特征在于: 所述单管塔为圆管形结构； 过渡段由四个天圆地方曲面斜圆锥部分和四个天圆地方曲面平面部分交替排列组成，所述过渡段的顶部由四个天圆地方曲面斜圆锥部分的一边围成的圆形结构，底部为由四个天圆地方曲面平面部分的底边围成的四边形结构，即构成过渡段的天圆地方曲面结构；所述过渡段的顶部通过上法兰板、下法兰板及第一高强螺栓连接单管塔底部，所述过渡段的底部连接四棱锥面；所述天圆地方曲面斜圆锥部分和天圆地方曲面平面部分连接处通过钢板连接； 所述四边形格构式塔架由塔柱、斜杆、次斜杆和横膈组成，所述塔柱为四个，斜杆为八个，两个斜杆为一组，两个斜杆一端活动连接，另一端分别连接两个塔柱，即相邻的塔柱通过一组斜杆相连，使四个塔柱和八个斜杆构成四边形的框架结构；四组斜杆一端活动连接端通过四个横膈连接；所述横膈、斜杆和塔柱之间通过次斜杆连接；所述四棱锥面底部连接四边形格构式塔架。
2.根据权利要求1所述的单管塔和四边形格构式塔架转换节点，其特征在于所述四个塔柱的一端分别插接于四棱锥面的四个角上。
3.根据权利要求1所述的单管塔和四边形格构式塔架转换节点，其特征在于所述天圆地方曲面斜圆锥部分和天圆地方曲面平面部分分别由两片或四片纵向法兰板组成，相邻的纵向法兰板之间通过纵向法兰高强长螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的单管塔和四边形格构式塔架转换节点，其特征在于所述上法兰板和下法兰板分别为横向厚型锻造法兰。
【文档编号】F03D11/04GK204024933SQ201420497146
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】阳荣昌, 彭文兵, 黄冬平 申请人:阳荣昌, 彭文兵, 黄冬平