组块可换式法兰连接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及法兰连接装置【技术领域】，是一种组块可换式法兰连接装置，其包括法兰基体、厚边组块环组和薄边组块环组；法兰基体包括上法兰盘、下法兰盘和一组立架杆，上法兰盘和下法兰盘上分别设有法兰通孔，立架杆呈环状排布并将上法兰盘和下法兰盘固定连接在一起，环绕立架杆外部固定安装有薄边组块环组和不少于两个的厚边组块环组，上法兰盘下端和下法兰盘上端分别安装有厚边组块环组。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其 无需拆卸整个法兰结构，只需要更换法兰中的受损组块，就可以继续使用，保证设备的正常运行，能够大大延长法兰装置的使用寿命，显著缩短设备维修工期，节省大量的人力、物力和财力 。
【专利说明】组块可换式法兰连接装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及法兰连接装置【技术领域】，是一种组块可换式法兰连接装置。
【背景技术】
[0002]风力发电机是将风能转换为机械能再转换为电能的一种设备，作为风电机组重要组成部分的塔筒及其各个连接法兰，在风机运行过程中起着重要的支承和承载作用。
[0003]风电塔架法兰是风电塔架的关键连接件、支撑件和受力件，是风力发电设备的重要部件。现有风电塔架一般采用的是钢-混凝土结构的塔架，塔架总高度为60米至120米左右，底部为混凝土结构，顶部为钢结构的塔筒，中间通过法兰连接。由于混凝土结构的刚度较大，钢结构的柔性较大，因此在塔架钢结构与混凝土结构的连接位置，由于结构刚度的突变会产生应力集中，产生较大的应力，法兰的局部部位会出现疲劳变形、断裂等问题，由于现有法兰装置一般采用的是一体式法兰连接装置，如果法兰局部部位出现问题，就只能将整个法兰全部拆除，这样就使得目前拆除法兰的方式较为繁琐，首先需要一层一层的将上方的钢结构拆除，之后拆换法兰装置，最后再将钢结构一层一层的组装上。由于钢结构高度一般为40米至80米，重达150吨至300吨，因此整个拆换过程非常复杂，不但耗时较长，且需要耗费大量的人力、物力、财力。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种组块可换式法兰连接装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有法兰连接装置存在的拆换复杂、费时费力、施工周期长的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种组块可换式法兰连接装置，包括法兰基体、厚边组块环组和薄边组块环组；法兰基体包括上法兰盘、下法兰盘和一组立架杆，上法兰盘和下法兰盘上分别设有法兰通孔，立架杆呈环状排布并将上法兰盘和下法兰盘固定连接在一起，环绕立架杆外部固定安装有薄边组块环组和不少于两个的厚边组块环组，上法兰盘下端和下法兰盘上端分别安装有厚边组块环组，上下相邻两个厚边组块环组之间安装有薄边组块环组；该厚边组块环组由沿环状排布的厚边组块组合而成，该厚边组块的竖直截面呈头部朝向厚边组块环组外侧的横T字形；该薄边组块环组由沿环状排布的薄边组块组合而成，该薄边组块的竖直截面呈头部朝向薄边组块环组中心的横T字形；各厚边组块和薄边组块分别通过螺钉固定在立架杆上，各厚边组块和与其相接触的薄边组块通过螺钉固定在一起。
[0006]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0007]上述上法兰盘下端可有上法兰环台，下法兰盘上端可有下法兰环台；厚边组块环组的上端面内缘和下端面内缘分别可有上环状凹槽和下环状凹槽，薄边组块环组的上端面内缘和下端面内缘分别有上环状凸台和下环状凸台，位于最下端的厚边组块环组固定安装在下法兰盘上端，该厚边组块环组的下环状凹槽配合安装在下法兰环台上，该厚边组块环组的上环状凹槽和其上方的薄边组块环组的下环状凸台配合安装在一起，该薄边组块环组的上环状凸台和其上方的另一厚边组块环组的下环状凹槽配合安装在一起；位于最上端的厚边组块环组固定安装在上法兰盘下端，该厚边组块环组的上环状凹槽配合安装在上法兰环台上，该厚边组块环组的下环状凹槽和其下方的薄边组块环组的上环状凸台配合安装在一起。
[0008]上述厚边组块可包括呈交替排列的厚边宽舌组块和厚边窄舌组块；该厚边宽舌组块可包括第一厚边块和宽舌凸块，宽舌凸块的高度尺寸小于第一厚边块的高度尺寸，宽舌凸块的宽度尺寸大于第一厚边块的宽度尺寸，第一厚边块的内侧中部与宽舌凸块的外侧中部固定在一起或连为一体；该厚边窄舌组块可包括第二厚边块和窄舌凸块，窄舌凸块的高度尺寸小于第二厚边块的高度尺寸，窄舌凸块的宽度尺寸小于第二厚边块的宽度尺寸，第二厚边块的内侧中部与窄舌凸块的外侧固定在一起或连为一体；各宽舌凸块和窄舌凸块的上端面组合形成上环状凹槽，各宽舌凸块和窄舌凸块的下端面组合形成下环状凹槽。
[0009]上述薄边组块可包括薄边块和厚舌凸块，厚舌凸块的高度尺寸大于薄边块的高度尺寸，厚舌凸块的宽度尺寸等于薄边块的宽度尺寸，薄边块的内侧与厚舌凸块的外侧中部固定在一起或连为一体；各厚舌凸块的上部组合形成上环状凸台，各厚舌凸块的下部组合形成下环状凸台。
[0010]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其无需拆卸整个法兰结构，只需要更换法兰中的受损组块，就可以继续使用，保证设备的正常运行，能够大大延长法兰装置的使用寿命，显著缩短设备维修工期，节省大量的人力、物力和财力。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图1为本实用新型最佳实施例的轴测结构示意图。
[0012]附图2为附图1的俯视结构示意图。
[0013]附图3为附图2中A-A处的剖视结构示意图。
[0014]附图4为附图1中的法兰基体的轴测结构示意图。
[0015]附图5为附图1中的厚边组块环组的轴测结构示意图。
[0016]附图6为附图1中的薄边组块环组的轴测结构示意图。
[0017]附图7为附图5中的厚边宽舌组块的轴测结构示意图。
[0018]附图8为附图7的俯视结构示意图。
[0019]附图9为附图5中的厚边窄舌组块的轴测结构示意图。
[0020]附图10为附图9的俯视结构示意图。
[0021]附图11为附图6中的薄边组块的轴测结构示意图。
[0022]附图12为附图11的俯视结构示意图。
[0023]附图中的编码分别为:1为上法兰盘，2为下法兰盘，3为立架杆，4为法兰通孔，5为薄边组块环组，6为厚边组块环组，7为上法兰环台，8为下法兰环台，9为第一厚边块，10为宽舌凸块，11为第二厚边块，12为窄舌凸块,13为薄边块,14为厚舌凸块,15为第一边块左上孔，16为第一边块右上孔，17为第一边块左下孔，18为第一边块右下孔，19为宽舌左通孔，20为宽舌右通孔,21为第二边块左上孔,22为第二边块右上孔,23为第二边块左中孔，24为第二边块右中孔，25为第二边块左下孔，26为第二边块右下孔，27为厚舌左上孔，28为厚舌右上孔，29为厚舌右下孔，30为下法兰台第一螺孔，31为下法兰台第二螺孔，32为立杆下右螺孔，33为立杆中右螺孔，34为立杆中左螺孔，35为立杆上左螺孔，36为立杆上右螺孔。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0025]在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0026]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0027]如附图1、2、3、4、5、6所示，该组块可换式法兰连接装置包括法兰基体、厚边组块环组6和薄边组块环组5 ;法兰基体包括上法兰盘1、下法兰盘2和一组立架杆3，上法兰盘1和下法兰盘2上分别设有法兰通孔4，立架杆3呈环状排布并将上法兰盘1和下法兰盘2固定连接在一起，环绕立架杆3外部固定安装有薄边组块环组5和不少于两个的厚边组块环组6，上法兰盘1下端和下法兰盘2上端分别安装有厚边组块环组6，上下相邻两个厚边组块环组6之间安装有薄边组块环组5 ;该厚边组块环组6由沿环状排布的厚边组块组合而成，该厚边组块的竖直截面呈头部朝向厚边组块环组6外侧的横T字形；该薄边组块环组5由沿环状排布的薄边组块组合而成，该薄边组块的竖直截面呈头部朝向薄边组块环组5中心的横T字形；各厚边组块和薄边组块分别通过螺钉固定在立架杆3上，各厚边组块和与其相接触的薄边组块通过螺钉固定在一起。当法兰连接装置的局部出现问题时，可无需拆卸整个法兰结构，只需要更换法兰中的受损组块，就可以继续使用，保证设备的正常运行，能够大大延长法兰装置的使用寿命，显著缩短设备维修工期，节省大量的人力、物力和财力，可广泛运用于风电行业及其他领域。
[0028]可根据实际需要，对上述组块可换式法兰连接装置作进一步优化或/和改进:
[0029]如附图1、2、3、4、5、6所示，上法兰盘1下端有上法兰环台7，下法兰盘2上端有下法兰环台8 ;厚边组块环组6的上端面内缘和下端面内缘分别有上环状凹槽和下环状凹槽，薄边组块环组5的上端面内缘和下端面内缘分别有上环状凸台和下环状凸台，位于最下端的厚边组块环组6固定安装在下法兰盘2上端，该厚边组块环组6的下环状凹槽配合安装在下法兰环台8上，该厚边组块环组6的上环状凹槽和其上方的薄边组块环组5的下环状凸台配合安装在一起，该薄边组块环组5的上环状凸台和其上方的另一厚边组块环组6的下环状凹槽配合安装在一起；位于最上端的厚边组块环组6固定安装在上法兰盘1下端，该厚边组块环组6的上环状凹槽配合安装在上法兰环台7上，该厚边组块环组6的下环状凹槽和其下方的薄边组块环组5的上环状凸台配合安装在一起。
[0030]如附图7、8、9、10所示，厚边组块包括呈交替排列的厚边宽舌组块和厚边窄舌组块；该厚边宽舌组块包括第一厚边块9和宽舌凸块10，宽舌凸块10的高度尺寸小于第一厚边块9的高度尺寸，宽舌凸块10的宽度尺寸大于第一厚边块9的宽度尺寸，第一厚边块9的内侧中部与宽舌凸块10的外侧中部固定在一起或连为一体；该厚边窄舌组块包括第二厚边块11和窄舌凸块12，窄舌凸块12的高度尺寸小于第二厚边块11的高度尺寸，窄舌凸块12的宽度尺寸小于第二厚边块11的宽度尺寸，第二厚边块11的内侧中部与窄舌凸块12的外侧固定在一起或连为一体；各宽舌凸块10和窄舌凸块12的上端面组合形成上环状凹槽，各宽舌凸块10和窄舌凸块12的下端面组合形成下环状凹槽。
[0031]如附图11、12所示，薄边组块包括薄边块13和厚舌凸块14，厚舌凸块14的高度尺寸大于薄边块13的高度尺寸，厚舌凸块14的宽度尺寸等于薄边块13的宽度尺寸，薄边块13的内侧与厚舌凸块14的外侧中部固定在一起或连为一体；各厚舌凸块14的上部组合形成上环状凸台，各厚舌凸块14的下部组合形成下环状凸台。
[0032]如附图4、5、6、7、8、9、10、11、12所示，可以根据实际需要，位于宽舌凸块10上方的第一厚边块9外侧左右两边分别设有第一边块左上孔15和第一边块右上孔16，位于宽舌凸块10下方的第一厚边块9外侧左右两边分别设有第一边块左下孔17和第一边块右下孔18,第一边块左上孔15、第一边块右上孔16、第一边块左下孔17和第一边块右下孔18分别贯穿第一厚边块9，位于第一厚边块9左方的宽舌凸块10的外侧左部设有宽舌左通孔19，位于第一厚边块9右方的宽舌凸块10的外侧右部设有宽舌右通孔20，宽舌左通孔19和宽舌右通孔20分别贯穿宽舌凸块10 ;位于窄舌凸块12上方的第二厚边块11上部左右两边分别设有第二边块左上孔21和第二边块右上孔22，位于窄舌凸块12左方和右方的第二厚边块11中部左右两边分别设有第二边块左中孔23和第二边块右中孔24，位于窄舌凸块12下方的第二厚边块11下部左右两边分别设有第二边块左下孔25和第二边块右下孔26，第二边块左上孔21、第二边块右上孔22、第二边块左中孔23、第二边块右中孔24、第二边块左下孔25和第二边块右下孔26分别贯穿第二厚边块11 ;位于薄边块13上方的厚舌凸块14上部左右两边分别设有厚舌左上孔27和厚舌右上孔28，位于薄边块13下方的厚舌凸块14下部左右两边分别设有厚舌左下孔和厚舌右下孔29，厚舌左上孔27、厚舌右上孔28、厚舌左下孔和厚舌右下孔29分别贯穿厚舌凸块14 ;下法兰环台8外侧有下法兰台第一螺孔30，下法兰台第一螺孔30右部的下法兰环台8外侧有下法兰台第二螺孔31，对应下法兰台第二螺孔31上方的立架杆3外侧有立杆下右螺孔32，对应立杆下右螺孔32上方的立架杆3外侧有立杆中右螺孔33，对应立杆中右螺孔33左方的立架杆3外侧有立杆中左螺孔34，对应立杆中左螺孔34上方的立架杆3外侧有立杆上左螺孔35，对应立杆上左螺孔35右方的立架杆3外侧有立杆上右螺孔36，对应下法兰台第一螺孔30上方的上法兰环台7外侧有上法兰台第一螺孔，对应下法兰台第二螺孔31上方的上法兰环台7外侧有上法兰台第二螺孔；第一厚边块9的右下部通过第一边块右下孔18、下法兰台第一螺孔30和螺钉固定在下法兰环台8上，第一厚边块9的右上部通过第一边块右上孔16、立杆中左螺孔34和螺钉固定在立架杆3上，该第一厚边块9上方固定有厚舌凸块14，穿过第一边块右上孔16的螺钉同时通过厚舌右下孔29将所述厚舌凸块14的右下部固定在立架杆3上，第二厚边块11的左下部通过第二边块左下孔25、下法兰台第二螺孔31和螺钉固定在下法兰环台8上，第二厚边块11的左中部通过第二边块左中孔23、立杆下右螺孔32和螺钉固定在立架杆3上，第二边块左中孔23内的螺钉同时穿过宽舌右通孔20并将宽舌凸块10固定在立架杆3上，第二厚边块11的左上部通过第二边块左上孔21、立杆中右螺孔33和螺钉固定在立架杆3上，该第二厚边块11上方固定有第二厚舌凸块14，穿过第二边块左上孔21的螺钉同时通过所述第二厚舌凸块14的厚舌左下孔将所述第二厚舌凸块14的左下部固定在立架杆3上；立杆上右螺孔36上方的立架杆3外侧有能够固定上方另一个第二厚边块11的一组立杆下右螺孔32、立杆中右螺孔33和立杆上右螺孔36，立杆上左螺孔35上方的立架杆3外侧有能够固定上方另一个第一厚边块9的一组立杆中左螺孔34和立杆上左螺孔35 ;上述立架杆3的右方有第二立架杆3，对应立杆下右螺孔32位置的上述第二立架杆3上有立杆下左螺孔，第二厚边块11的右中部通过第二边块右中孔24、立杆下左螺孔和螺钉固定在此第二立架杆3上。同一厚边组块环组6中相邻组块的第一厚边块9和第二厚边块11的接缝处分别固定连接在立架杆3上能够有效提高连接处的强度，薄边组块环组5中各组块的厚舌凸块14两端与上下方相邻的第一厚边块9或第二厚边块11端部对齐，能够在保证强度的前提下，便于组块的拆卸和更换。
[0033]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
[0034]本实用新型最佳实施例的维修更换过程:如果厚边宽舌组块损坏，首先将固定此厚边宽舌组块的螺钉拧开，然后拆掉与其左右相邻的两个厚边窄舌组块，此厚边宽舌组块就可以顺利拆卸。
[0035]如果厚边窄舌组块损坏，只须把将固定此厚边窄舌组块的螺钉拧开，就可以顺利拆卸。
[0036]如果薄边组块损坏，首先将与其上下相邻的两个厚边窄舌组块或者与其上下相邻的两个厚边宽舌组块拆卸掉，然后薄边组块就可以顺利拆卸。
【权利要求】
1.一种组块可换式法兰连接装置，其特征在于包括法兰基体、厚边组块环组和薄边组块环组；法兰基体包括上法兰盘、下法兰盘和一组立架杆，上法兰盘和下法兰盘上分别设有法兰通孔，立架杆呈环状排布并将上法兰盘和下法兰盘固定连接在一起，环绕立架杆外部固定安装有薄边组块环组和不少于两个的厚边组块环组，上法兰盘下端和下法兰盘上端分别安装有厚边组块环组，上下相邻两个厚边组块环组之间安装有薄边组块环组；该厚边组块环组由沿环状排布的厚边组块组合而成，该厚边组块的竖直截面呈头部朝向厚边组块环组外侧的横T字形；该薄边组块环组由沿环状排布的薄边组块组合而成，该薄边组块的竖直截面呈头部朝向薄边组块环组中心的横T字形；各厚边组块和薄边组块分别通过螺钉固定在立架杆上，各厚边组块和与其相接触的薄边组块通过螺钉固定在一起。
2.根据权利要求1所述的组块可换式法兰连接装置，其特征在于上法兰盘下端有上法兰环台，下法兰盘上端有下法兰环台；厚边组块环组的上端面内缘和下端面内缘分别有上环状凹槽和下环状凹槽，薄边组块环组的上端面内缘和下端面内缘分别有上环状凸台和下环状凸台，位于最下端的厚边组块环组固定安装在下法兰盘上端，该厚边组块环组的下环状凹槽配合安装在下法兰环台上，该厚边组块环组的上环状凹槽和其上方的薄边组块环组的下环状凸台配合安装在一起，该薄边组块环组的上环状凸台和其上方的另一厚边组块环组的下环状凹槽配合安装在一起；位于最上端的厚边组块环组固定安装在上法兰盘下端，该厚边组块环组的上环状凹槽配合安装在上法兰环台上，该厚边组块环组的下环状凹槽和其下方的薄边组块环组的上环状凸台配合安装在一起。
3.根据权利要求2所述的组块可换式法兰连接装置，其特征在于厚边组块包括呈交替排列的厚边宽舌组块和厚边窄舌组块；该厚边宽舌组块包括第一厚边块和宽舌凸块，宽舌凸块的高度尺寸小于第一厚边块的高度尺寸，宽舌凸块的宽度尺寸大于第一厚边块的宽度尺寸，第一厚边块的内侧中部与宽舌凸块的外侧中部固定在一起或连为一体；该厚边窄舌组块包括第二厚边块和窄舌凸块，窄舌凸块的高度尺寸小于第二厚边块的高度尺寸，窄舌凸块的宽度尺寸小于第二厚边块的宽度尺寸，第二厚边块的内侧中部与窄舌凸块的外侧固定在一起或连为一体；各宽舌凸块和窄舌凸块的上端面组合形成上环状凹槽，各宽舌凸块和窄舌凸块的下端面组合形成下环状凹槽。
4.根据权利要求2或3所述的组块可换式法兰连接装置，其特征在于薄边组块包括薄边块和厚舌凸块，厚舌凸块的高度尺寸大于薄边块的高度尺寸，厚舌凸块的宽度尺寸等于薄边块的宽度尺寸，薄边块的内侧与厚舌凸块的外侧中部固定在一起或连为一体；各厚舌凸块的上部组合形成上环状凸台，各厚舌凸块的下部组合形成下环状凸台。
【文档编号】F03D11/00GK204163936SQ201420572210
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】孙文磊, 曹莉, 高海军 申请人:新疆大学