多边形风电塔筒分片式组合结构和风电塔筒及其应用

1.本发明涉及风力发电机支撑装置领域，尤其涉及多边形风电塔筒分片式组合结构和风电塔筒及其应用。


背景技术：

2.风电塔筒是风力发电机的支撑部分，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。目前现有的风电塔筒多为圆管形，直径在4到10米之间，其巨大的尺寸为加工、装配以及运输带来了许多困难；此外，目前现有的组合式分瓣塔筒也多为弧形，需要先加工成圆管塔筒，再进行切割成为分瓣塔筒，增加了加工时间与加工难度，因此，如何针对风电塔筒进行结构优化，使其在保持较好结构强度的情况下，优化加工时间和降低加工难度是非常具有积极现实意义的课题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种安装难度低、结构强度保持性好和运输加工方便的多边形风电塔筒分片式组合结构和风电塔筒及其应用。
4.为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
5.一种多边形风电塔筒分片式组合结构，其包括多边形塔筒，所述多边形塔筒包括：
6.塔筒分片，为四片且相互合围形成八边形结构，所述塔筒分片包括第一片状部和设置在第一片状部两侧的第二片状部，所述第二片状部与第一片状部的夹角均相等，所述第二片状部的远离第一片状部的侧面上设有第一连接板，该第一连接板延伸至塔筒分片的上下两端且第一连接板沿其长度方向间隔设有多个第一连接孔，所述第二片状部远离第一片状部的侧边缘与相邻合围的塔筒分片的第二片状部边缘相贴；
7.过渡板，设置在相邻塔筒分片的第二片状部之间，所述过渡板上设有与第一连接孔一一对应的第二连接孔；
8.锁紧组件，为多个且与第一连接孔一一对应，所述锁紧组件穿过相邻第二片状部的第一连接板上的第一连接孔和过渡板上第二连接孔，将相邻塔筒分片和过渡板锁紧固定。
9.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述第一连接孔、第二连接孔均为通孔或螺纹孔，所述锁紧组件包括螺栓和螺母，所述螺栓和螺母配合，将相邻塔筒分片和过渡板锁紧固定。
10.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述过渡板为t型板，所述t型板的撇开部与第一连接板相贴。
11.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述第一连接板接近第一片状部的侧壁上间隔设有多个加劲板，所述加劲板接近第二片状部的侧边与第二片状部固定连接。
12.作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述相邻加劲板之间的第一连接孔数量为5～7个。
13.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述第二片状部的宽度为第一片状部宽度的1/2，四片塔筒分片相互合围形成正八边形结构。
14.基于上述方案，本发明还提供一种多边形风电塔筒，其包括多个上述所述的多边形风电塔筒分片式组合结构，其中，多个多边形风电塔筒分片式组合结构的多边形塔筒通过连接组件相互连接形成八边形筒状结构。
15.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述连接组件包括：
16.法兰件，截面呈l形且轮廓与多边形塔筒的塔筒分片轮廓相适应，所述法兰件的数量与多边形塔筒的塔筒分片数量一一对应，其l形的一端与塔筒分片焊接固定，其另一端朝向多边形塔筒的内部，所述法兰件上设有多个贯穿其上下端面的第三连接孔；
17.第二连接板，数量与法兰件相对应且设置在相邻塔筒分片的法兰件之间，所述法兰件端部接近第一连接板的侧面上设有厚度与第二连接板适应的安装槽，所述安装槽上亦设有第三连接孔；
18.其中，所述第二连接板跨设在相邻塔筒分片上法兰件的安装槽上，且第二连接板设有与安装槽上第三连接孔一一对应的第四连接孔；
19.另外，所述第二连接板通过螺栓组件将相邻塔筒分片和相邻多边形塔筒的塔筒分片固定连接，相邻多边形塔筒的塔筒分片亦通过螺栓组件穿过法兰件，将多边形塔筒的塔筒分片固定连接。
20.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述法兰件与塔筒分片的连接部之间还设有焊接坡口，该焊接坡口位于多边形塔筒内部。
21.基于上述方案，本发明还提供一种风力发电机支撑系统，其包括上述所述的多边形风电塔筒。
22.采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性通过将多边形塔筒设置成分片式结构，该结构设计能有效降低塔筒的运输难度与运输成本，同时，非圆形的结构也有助于降低加工难度和提高运输过程中的安全性，避免因为磕碰或其他外力导致的不良变形问题，本方案多边形塔筒可以现场装配，也可以工厂内装配，将多个多边形塔筒进行连接组合可以搭建成多边形风电塔筒，用于风力发电机的支撑，与传统分片式焊接方法相比，本方案利用异形法兰与多边形塔筒配合，该连接装置可降低焊接对塔筒形变的影响，降低连接应力，提高连接处的剪切强度与塔筒整体的刚度；本方案通过合理设计的结构，使得装置连接牢固且兼具安装方便的优点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明实施例方案的简要实施结构三维视角示意图之一；
25.图2是本发明实施例方案的简要实施结构部分组件安装后的示意图；
26.图3是图2中a处的局部结构放大示意图；
27.图4是图2中b处的局部结构放大示意图；
28.图5是本发明实施例方案的简要实施结构三维局部爆炸示意图；
29.图6是图5中c处的局部结构放大示意图；
30.图7是本发明实施例方案的连接组件将相邻塔筒分片固定连接的简要示意图；
31.图8是本发明实施例方案的连接组件将相邻多边形塔筒固定连接的简要示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.如图1至图8之一所示，本实施例方案一种多边形风电塔筒1，其为多个多边形风电塔筒分片式组合结构2通过连接组件3相互连接形成八边形筒状结构，其中，多个多边形风电塔筒分片式组合结构2均包括多边形塔筒，具体的，所述多边形风电塔筒分片式组合结构2的多边形塔筒包括：
34.塔筒分片20，为四片且相互合围形成八边形结构，所述塔筒分片20包括第一片状部21和设置在第一片状部21两侧的第二片状部22，所述第二片状部22与第一片状部21的夹角均相等，所述第二片状部22的远离第一片状部21的侧面上设有第一连接板23，该第一连接板23延伸至塔筒分片20的上下两端且第一连接板23沿其长度方向间隔设有多个第一连接孔231，所述第二片状部22远离第一片状部的侧边缘与相邻合围的塔筒分片20的第二片状部22边缘相贴；
35.过渡板24，设置在相邻塔筒分片20的第二片状部22之间，所述过渡板24上设有与第一连接孔231一一对应的第二连接孔；
36.锁紧组件233，为多个且与第一连接孔231一一对应，所述锁紧组件233穿过相邻第二片状部22的第一连接板23上的第一连接孔231和过渡板24上第二连接孔，将相邻塔筒分片20和过渡板24锁紧固定。
37.为了提高相邻塔筒分片20的连接可靠性，本方案所述第一连接孔231、第二连接孔均为通孔或螺纹孔，所述锁紧组件233包括螺栓2331和螺母2332，所述螺栓2331穿过第一连接板23的第一连接孔231和过渡板24的第二连接孔后，再与螺母2332螺纹配合，将相邻塔筒分片20和过渡板24锁紧固定。
38.而为了提高过渡板24的配合稳定性和安装便利性，本方案所述过渡板24为t型板，所述t型板的撇开部与第一连接板23相贴。
39.为了提高第一连接板23的结构强度，避免其出现弯曲变形等异常状态，本方案所述第一连接板23接近第一片状部21的侧壁上间隔设有多个加劲板232，所述加劲板232接近第二片状部22的侧边与第二片状部22固定连接；在第一连接孔231和加劲板232的配合上，优选的，本方案所述相邻加劲板232之间的第一连接孔231数量为5～7个，优选的数量为6。
40.在多边形塔筒的整体轮廓上，本方案所述第二片状部22的宽度为第一片状部21宽度的1/2，四片塔筒分片20相互合围形成正八边形结构。
41.为了便于将不同多边形风电塔筒分片式组合结构2的多边形塔筒进行可靠连接，本方案所述连接组件3包括：
42.法兰件31，截面呈l形且轮廓与多边形塔筒的塔筒分片20轮廓相适应，所述法兰件31的数量与多边形塔筒的塔筒分片20数量一一对应，其l形的一端与塔筒分片20焊接固定，其另一端朝向多边形塔筒的内部，所述法兰件31上设有多个贯穿其上下端面的第三连接孔；
43.第二连接板32，数量与法兰件31相对应且设置在相邻塔筒分片20的法兰件31之间，所述法兰件31端部接近第一连接板23的侧面上设有厚度与第二连接板32适应的安装槽311，所述安装槽311上亦设有第三连接孔；
44.其中，所述第二连接板32跨设在相邻塔筒分片20上法兰件31的安装槽311上，且第二连接板32设有与安装槽311上第三连接孔一一对应的第四连接孔321；
45.另外，所述第二连接板32通过螺栓组件33将相邻塔筒分片20和相邻多边形塔筒的塔筒分片20固定连接，相邻多边形塔筒的塔筒分片20亦通过螺栓组件33穿过法兰件31，将多边形塔筒的塔筒分片20固定连接，螺栓组件33可以由螺栓331和螺母332组成，通过螺栓331和螺母332的紧固配合，可以提高法兰件31的配合稳定性和可靠性。
46.为了提高法兰件31与塔筒分片20的固定连接稳定性和避免锈蚀，本方案所述法兰件31与塔筒分片20的连接部之间还设有焊接坡口34，该焊接坡口34位于多边形塔筒内部。
47.以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。