一种分片式塔筒及其应用于的风力发电机的制作方法

1.本实用新型总的来说涉及风力发电机技术领域。具体而言，本实用新型涉及一种分片式塔筒及其应用于的风力发电机。


背景技术：

2.风力发电机的塔筒是风力发电设备的重要组成部分，随着风力发电机的功率不断增大，对所述塔筒的高度和强度提出了更高的要求，由于受到制造工艺和运输条件等的限制无法无限制地扩大所述塔筒的直径，因此分片式塔筒被广泛地应用。分片式塔筒通常包括多个塔筒片，其中由多个所述塔筒片连接构成筒体。
3.然而，传统的分片式塔筒仍存在下列问题：传统的分片式塔筒在制造过程中，连接装置与塔筒片的连接部容易发生焊接变形；传统的分片式塔筒的多个塔筒片之间的密封处理也容易因密封材料老化等因素而失效；传统的分片式塔筒的螺栓连接部容易松动，因此无法做到免维护。另外传统的分片式塔筒的法兰连接部的疲劳强度较低。


技术实现要素：

4.为至少部分解决现有技术中的上述问题，本实用新型提出一种分片式塔筒，包括：
5.多个塔筒片，其包括第一塔筒片和第二塔筒片；以及
6.第一连接装置，其将所述第一塔筒片与所述第二塔筒片彼此连接，其中在所述第一连接装置的端头与所述第一和第二塔筒片之间设置有过渡连接部，其中所述过渡连接部从第一连接装置的端头以弧形方式过渡到所述第一和第二塔筒片。
7.在本实用新型一个实施例中规定，所述第一连接所述第一连接装置的端头与所述第一和第二塔筒片通过全熔透焊缝连接。
8.在本实用新型一个实施例中规定，所述第一连接装置布置于所述第一塔筒片与所述第二塔筒片的接缝的内侧。
9.在本实用新型一个实施例中规定，所述第一连接装置包括纵向法兰，所述纵向法兰包括：
10.第一法兰，其布置于所述第一塔筒片内侧；以及
11.第二法兰，其布置于所述第二塔筒片内侧，所述第一法兰与所述第二法兰连接以连接所述第一塔筒片与所述第二塔筒片。
12.在本实用新型一个实施例中规定，所述分片式塔筒包括第二连接装置，所述第二连接装置布置于所述接缝的顶部以连接所述第一塔筒片以及所述第二塔筒片。
13.在本实用新型一个实施例中规定，所述第二连接装置包括横向法兰，所述横向法兰包括：
14.第三法兰，其布置于所述第一塔筒片的顶部；
15.第四法兰，其布置于所述第二塔筒片的顶部，所述第一法兰与所述第二法兰连接以连接所述第一塔筒片与所述第二塔筒片。
16.在本实用新型一个实施例中规定，所述横向法兰还包括定位板，所述定位板布置于所述第三和第四法兰的侧面和\或布置于所述第三和第四法兰的正面以定位并连接所述第三法兰与第四法兰。
17.在本实用新型一个实施例中规定，所述分片式塔筒包括密封条，所述密封条布置于所述接缝处以密封所述接缝。
18.在本实用新型一个实施例中规定，所述分片式塔筒包括密封胶，所述密封胶布置于所述接缝处以覆盖所述密封条。
19.本实用新型还提出一种风力发电机，其具有所述分片式塔筒。
20.本实用新型至少具有如下有益效果：本实用新型在第一连接装置的端头与塔筒片的过渡连接部处采用弧形平滑过渡，有效提升了分片式塔筒的疲劳强度，其原理尤其是在于，采用弧形平滑过渡的连接部与传统上的跳变式或非连续式连接部相比可以有效地降低应力集中；本实用新型的第一连接装置的端头与所述第一和第二塔筒片可以通过全熔透焊缝连接，有效减少了焊接变形；本实用新型通过采用纵向法兰和横向法兰相配合的方式连接塔筒片保证了塔筒片之间连接的稳定性，便于分片式塔筒的运行维护，并且横向法兰可以通过定位板保证安装定位精度；此外，本实用新型通过密封条和密封胶的双重防护对塔筒片之间的接缝进行密封，其防水和抗腐蚀性能都得到了保证。
附图说明
21.为进一步阐明本实用新型的各实施例中具有的及其它的优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
22.图1示出了本实用新型所应用于的风力发电机的示意图。
23.图2示出了本实用新型的一个实施例中塔筒片连接部的正面示意图。
24.图3示出了本实用新型的一个实施例中塔筒片连接部的剖面示意图。
25.图4示出了本实用新型的一个实施例中横向法兰的示意图。
26.图5示出了本实用新型的一个实施例中塔筒片接缝处的剖面示意图。
具体实施方式
27.应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
28.在本实用新型中，除非特别指出，“布置在
…
上”、“布置在
…
上方”以及“布置在
…
之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在
…
上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在
…
下或下方”，反之亦然。
29.在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。
30.在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
31.在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅
一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本实用新型的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本技术的公开范围或记载范围。
32.在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
33.另外，本实用新型的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。
34.下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。
35.图1示出了本实用新型所应用于的风力发电机100的示意图。如图 1所示，风力发电机组100包括分片式塔筒101、可旋转地连接到分片式塔筒101并且支承轮毂103的机舱102。在轮毂103上布置有两个或更多个叶片104，其中叶片104在风力作用下带动发电机(未示出)旋转，从而生成电能。
36.图2示出了本实用新型的一个实施例中塔筒片连接部的正面示意图。分片式塔筒101包括多个塔筒片，如图2所示多个塔筒片可以包括第一塔筒片201和第二塔筒片202。
37.如图2所示，所述第一塔筒片201与所述第二塔筒片202可以通过第一连接装置203以及第二连接装置204进行连接。本领域技术人员应该理解，所述第一塔筒片201与所述第二塔筒片202也可以仅通过第一连接装置203进行连接，即第二连接装置204是可选的。
38.所述第一连接装置203可以布置于所述第一塔筒片201与所述第二塔筒片的接缝的内侧、即内表面处。所述第一连接装置203可以是如图2 所示的纵向法兰，所述纵向法兰可以包括第一法兰以及第二法兰，所述第一法兰可以布置于所述第一塔筒片201内侧、所述第二法兰可以布置于所述第二塔筒片202的内侧。所述第一法兰与所述第二法兰可以通过法兰垫片以及螺栓进行连接以连接所述第一塔筒片201与所述第二塔筒片202。
39.所述第二连接装置204可以布置于所述接缝的顶部。所述第二连接装置204可以是如图2所示的横向法兰，所述横向法兰可以包括第三法兰以及第四法兰，所述第三法兰可以布置于所述第一塔筒片的顶部，所述第四法兰可以布置于所述第二塔筒片的顶部。所述第一法兰与所述第二法兰可以通过法兰垫片以及螺栓进行连接以连接所述第一塔筒片201与所述第二塔筒片202。图4示出了本实用新型一个实施例中一个横向法兰的示意图。如图4所示，在所述横向法兰中可以在所述第三法兰401和第四法兰402的侧面布置侧面定位板403，也可以在所述第三法兰401和第四法兰402的正面布置平面定位板404，所述侧面定位板403和所述平面定位板404例如分别布置在彼此基本垂直的面上并且可以定位并连接所述第三法兰401与第四法兰402，保证了所述横向法兰的安装定位精度。
40.通过采用所述纵向法兰和所述横向法兰相配合的方式连接所述第一塔筒片201与所述第二塔筒片202，可以保证塔筒片之间连接的稳定性，便于分片式塔筒的运行维护。
41.本领域技术人员应该理解，所述第一连接装置203和第二连接装置 204可以是所述纵向法兰和所述横向法兰，也可以是螺栓、连接阀等其它机械连接部件，本领域技术人员可以根据实际的应用场合进行选用。
42.如图2所示，所述第一连接装置203的端头与所述第一塔筒片201和第二塔筒片202之间的过渡连接部205是弧形平滑过渡。图3示出了本实用新型的一个实施例中塔筒片连接部的剖面示意图。如图3所示，以所述第一连接装置203与所述第一塔筒片201连接的一侧为例，所述第一连接装置203的端头与所述第一塔筒片201的过渡连接部205采用“r”型弧形平滑过渡，其中通过所述弧形平滑过渡，可显著提升分片式塔筒的疲劳强度。并且所述第一连接装置203的端头与所述第一塔筒片201之间的连接部的第一区域305内可以采用全熔透焊缝连接，其它部分可以采用角焊缝连接，所述第一塔筒片201的顶部连接第二连接装置204。应当理解，所述第一连接装置203的端头与所述第二塔筒片202的连接部也可以采用同样的连接工艺。在本实用新型的实施例中通过在所述第一连接装置203的端头与所述第一塔筒片201和第二塔筒片202的过渡连接部205采用弧形平滑过渡，可以有效提升分片式塔筒的疲劳强度，另外通过在所述第一区域305内采用全熔透焊缝连接可以有效减少焊接变形。
43.图5示出了本实用新型一个实施例中塔筒片之间接缝处的剖面示意图。如图5所示在所述接缝处可以布置有密封条504以密封所述接缝，所述密封条504的材料可以是三元乙丙橡胶(epdmethylenepropylenedienemonomer)。在所述密封条504外还可以涂敷密封胶以进一步的密封所述接缝，并且保护所述密封条504避免其被腐蚀老化影响密封性能。本实用新型的实施例中可以通过采用密封条和密封胶双层保护来解决分片式塔筒的防水密封问题，相比现有技术具有更好防护效果。
44.尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。