本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种用于风电机组混合塔架的转换段连接装置。
背景技术：
十余年来风力发电在全球方兴未艾，成为绿色能源开发和利用的最主要形式。当前，我国三北高风速区普遍存在远离电网受用端、难并网、难消纳等问题，弃风较为严重，这就造成中东部和南部低风速区成为风电场重点开发区域。通常，除了通过增大风轮直径提高发电量外，提升塔架高度成为该区域提高发电量的重要解决方案，据我国中部某风场测算，轮毂高度由80米提高到120米，年发电量可增加33％，同时增加高度可以降低湍流对风机影响，进而减小疲劳载荷保证设计使用寿命。
传统的风电机组钢塔架高80米左右，当高度超过100米，钢塔架成本呈非线性增长，且钢塔架频率与风轮的转动频率易发生交叉，而混合塔架则可有效避开钢塔架的上述缺点，同时具有分片预制、运输方便、吊装方便、阻尼性能优良等优点。对于混合塔架设计，下段混凝土塔筒段和上段钢塔筒段的连接设计是关键之一，第一要保证两种材料截面刚度平稳过渡，第二要保证连接可靠，第三要保证高空吊装便捷，因此，寻找一种结构合理、连接可靠、吊装便捷的转换段连接装置对风电机组混合塔架的设计具有重要意义。
技术实现要素：
本实用新型的目的是最大限度保证连接区域刚度的平稳过渡及连接的可靠性和吊装的便捷性，以解决风电机组混合塔架设计的关键难点。
本实用新型是这样实现的：
一种用于风电机组混合塔架的转换段连接装置，包括下法兰盘、筒壁、竖直向肋板和上法兰盘；上法兰盘设置在筒壁的上端，下法兰盘设置在筒壁的下端，下法兰盘、上法兰盘与筒壁通过对接焊缝焊接；竖直向肋板设置在筒壁的内壁上，共有多个，沿圆周向均与分布，分别与下法兰盘和筒壁角焊缝焊接；上法兰盘的上端与钢塔筒段固定连接；下法兰盘的下端与混凝土塔筒段固定连接。
如上所述的转换段连接装置的高度为2-3米，其底部外径小于等于混凝土塔筒段顶面的外径，其顶部外径等于钢塔筒段的底面外径；所述的竖直向肋板与下法兰盘、筒壁交汇处切除直角边长不小于20毫米的交汇三角口。
如上所述的上法兰盘设置有沿周向均布的多个螺栓孔，通过安装高强度螺栓与钢塔筒段摩擦型连接；下法兰盘设置有沿周向均布的多个下法兰盘孔道，通过安装钢绞线和锚具与混凝土塔筒段张拉连接。
它还包括水平向肋板；水平向肋板设置在筒壁的内壁上，共有多个，与竖直向肋板相对应；水平向肋板与筒壁、竖直向肋板角焊缝焊接。
如上所述的竖直向肋板的宽度小于等于下法兰盘的宽度，竖直向肋板的厚度小于等于筒壁的厚度；水平向肋板的宽度小于等于对应的竖直向肋板的宽度，水平向肋板的厚度小于等于对应的竖直向肋板的厚度。
如上所述的竖直向肋板的高度等于筒壁的高度；水平向肋板共有两层，设置在同一竖直方向上的两个水平向肋板与一个竖直向肋板相对应。
如上所述的下法兰盘孔道的直径比混凝土塔筒段孔道的直径大20毫米；下法兰盘孔道上端设置有锚具陈孔，其中放置有供钢绞线张拉的锚具；钢绞线穿过下法兰盘孔道和混凝土塔筒段孔道。
如上所述的锚具陈孔为均匀陈孔，锚具为特制锚具；特制锚具的纵截面为直角梯形，顶边为斜边；特制锚具的顶边与法兰盘孔道和混凝土塔筒段孔道的连接线呈90度角。
它还包括斜垫片；所述的锚具陈孔为均匀陈孔，锚具为普通锚具；普通锚具的纵截面为矩形；斜垫片放置在均匀陈孔的底面，普通锚具放置在斜垫片上；普通锚具的顶边与法兰盘孔道和混凝土塔筒段孔道的连接线呈90度角。
如上所述的锚具陈孔为非均匀陈孔，锚具为普通锚具；非均匀陈孔的靠近筒壁一侧深度小于靠近下法兰盘中心一侧的深度；普通锚具的纵截面为矩形；普通锚具的顶边与法兰盘孔道和混凝土塔筒段孔道的连接线呈90度角。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的效果和益处是在满足转换段强度和刚度前提下，保证两种材料截面刚度的平稳过渡、连接的可靠性、吊装的便捷性，可以广泛应用于混合塔架混凝土塔筒段和钢塔筒段的连接转换段。
附图说明
附图1是混合塔架转换段连接装置正视图；
附图2是混合塔架转换段连接装置正视剖面图；
附图3是混合塔架转换段连接装置正视剖面图；
附图4是混合塔架转换段连接装置正视剖面图；
附图5是混合塔架转换段连接装置俯视剖面图；
附图6是转换段连接装置与混凝土塔筒段连接的局部剖面图；
附图7是下法兰盘锚具位置均匀沉孔的连接局部剖面图；
附图8是下法兰盘锚具位置均匀沉孔的连接局部剖面图；
附图9是下法兰盘锚具位置非均匀沉孔的连接局部剖面图；
附图10是转换段连接装置与钢塔筒段连接的局部剖面图。
图中：1上法兰盘；2筒壁；3下法兰盘；4竖直向肋板；5水平向肋板；6螺栓孔；7下法兰盘孔道；8交汇三角口；9钢绞线；10锚具；11预埋板；12锚具沉孔；13混凝土塔筒段；14混凝土塔筒段孔道；15锚具均匀沉孔；16斜垫片；17锚具非均匀沉孔；18钢塔筒段。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
所述转换段连接装置包括下法兰盘3、筒壁2、竖直向肋板4、水平向肋板5和上法兰盘1等构件，参见图1-5，转换段连接装置高度可控制在2-3米，其底部外径与混凝土塔筒段13顶面外径相等或略小，其顶部外径与钢塔筒段18底面外径相等，下法兰盘3、上法兰盘1与筒壁2通过对接焊缝焊接，竖直向肋板4沿圆周向均匀分布，并与下法兰盘3、筒壁2、上法兰盘1角焊缝焊接，水平向肋板5与筒壁2、竖直向肋板4角焊缝焊接，下法兰盘3与混凝土塔筒段13通过钢绞线9和锚具10张拉连接，上法兰盘1与钢塔筒段18通过高强度螺栓摩擦型连接。
所述竖直向肋板4高度依据其与筒壁2焊缝传力要求和构造要求确定，其宽度可等于或略小于下法兰盘3宽度，其厚度可略小于筒壁2厚度，水平向肋板5宽度不超过相应高度处竖直向肋板4宽度，其厚度不超过竖直向肋板4厚度。
所述转换段连接装置，竖直向肋板4必须设置，水平向肋板5可根据刚度需求决定设置与否，图2转换段连接装置仅设置竖直向肋板4，图3转换段连接装置设置有竖直向肋板4和一层水平向肋板5，竖直向肋板4高度可延伸至上法兰盘1，图4转换段连接装置设置有延伸至上法兰盘1的竖直向肋板4和两层水平向肋板5。
竖直向肋板4与下法兰盘3、筒壁2交汇处应切除直角边长不小于20毫米的交汇三角口8，参见图2-4。
下法兰盘3沿圆周向均匀预留有供预应力钢绞线9穿过的下法兰盘孔道7，参见图5，下法兰盘孔道7直径比混凝土塔筒段孔道14直径大20毫米，下法兰盘孔道7锚具沉孔12位置放置有供钢绞线9张拉的锚具10，锚具沉孔12直径基于锚具10直径确定，参见图6。
所述转换段连接装置加工完成并运输至风场后，待混凝土塔筒段13强度达到规定要求且混凝土塔筒段13顶面预埋板11水平度满足风机制造商技术要求后，转换段连接装置开始吊装，其置于混凝土塔筒段13顶面预埋板11并满足规定精度后，进行钢绞线9穿束，在底部锚固端，每束钢绞线9的挤压锚自然散开布置，在顶部张拉端，每束钢绞线9应分别垂直穿出锚具10，两端穿钢绞线9位置相互对应，避免扭结，穿束结束后，在锚固端安装固定装置，在张拉端安装多孔夹片锚具10，参见图6，锚具10顶面应与钢绞线9张拉方向垂直，安装完成，按照规定张拉工艺开始张拉，张拉结束后切割端部多余钢绞线9并进行防腐处理，最后封堵锚具10。
所述下法兰盘钢绞线孔道7锚具沉孔12处为锚具安装位置，为保证钢绞线9张拉方向与锚板顶面垂直，可通过均匀沉孔15与特制锚具10组合来实现，参见图7，特制锚具10纵截面为直角梯形，锚具10顶面与水平面有一定角度以保证与钢绞线9张拉方向垂直。
所述下法兰盘钢绞线孔道7锚具沉孔12处为锚具安装位置，为保证钢绞线9张拉方向与锚板顶面垂直，可通过均匀沉孔15与普通锚具10、斜垫片16组合来实现，参见图8，均匀沉孔15底面放置斜垫片16，斜垫片16上放置普通锚具10以保证钢绞线9张拉方向与锚具10顶面垂直。
所述下法兰盘钢绞线孔道7锚具沉孔12处为锚具安装位置，为保证钢绞线9张拉方向与锚板顶面垂直，可通过非均匀沉孔17与普通锚具10组合来实现，参见图9，非均匀沉孔17上放置普通锚具10以保证钢绞线9张拉方向与锚具10顶面垂直。
所述转换段连接装置下法兰盘3与混凝土塔筒段13连接完成后，开始吊装钢塔筒段18，钢塔筒段18底法兰与转换段连接装置上法兰盘1通过高强度摩擦型螺栓连接。
上面结合实施例对本实用新型的实施方法作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。