一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构及方法与流程

本发明涉及风力发电机组的塔架领域，尤其是一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构及方法。

背景技术：

1、随着风电行业的快速发展，风电机组塔架的高度越来越高。传统钢塔筒已不能满足这种发展需求，为了使塔筒达到更高的高度，获得更好的风资源，大直径塔架以其刚度大、重量轻、高度大等优势越来越受到重视。

2、大直径高塔架同时是由多个塔筒对接形成；为了保证高塔架的整体刚度，应该尽可能的减少焊接位置，减少应力集中位置点；由此，单个的塔筒通常是体积大，质量大，需要专业的运输设备进行运输，从而增加了运输成本。

3、由此，需要一种新的大直径高塔架。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构及方法，有效保证大直径高塔架的整体强度，满足低风速、高剪切的平原地区等风电市场对高塔架及大叶轮机组的需求的前提下，实现能够以现有的运输条件运输塔筒段，有效解决塔筒段的运输问题。

2、本发明采用的技术方案如下：一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构，包括若干个分片塔筒段、转接段和常规塔筒段，若干个分片塔筒段依次堆叠并连接；所述转接段装配于常规塔筒段和最顶部的分片塔筒段之间；所述分片塔筒段由至少两段分片筒体固定堆叠形成，每个分片筒体是由至少两片分片筒块围成的圆柱形筒状结构；每片分片筒块的两侧均固定有纵向法兰，纵向法兰上布置有若干个法兰孔，存在紧固件穿过法兰孔将相邻的分片筒块固定连接；每个分片塔筒段或每个分片筒体内均固定连接塔筒平台，所述塔筒平台是由多个可折叠的平台单元构成。

3、进一步地，相邻的分片筒块连接后，相邻的分片筒块上相互连接的纵向法兰之间存在垫块；所有紧固件或部分紧固件穿过垫块。

4、进一步地，若干个分片塔筒段的顶端设置有顶部法兰，底端设置有底部法兰；顶部法兰用于转接段或底部法兰连接。

5、进一步地，顶部法兰或底部法兰均由若干块法兰块组成，分片筒块的顶端或/和底端均具有对应的法兰块。

6、进一步地，所述纵向法兰的两端与法兰块之间均设置有连接件。

7、进一步地，每个平台单元均具有单元板，多块单元板组合拼接为环形的平台；每块单元板的底部设有可转动的支撑组件，所述支撑组件的上部设有用于对单元板的转动角度进行限制的限位部。

8、进一步地，所述支撑组件包括固定设于单元板底部的横梁，所述横梁的径向外侧设有用于连接分片筒块内壁的梁支撑，所述横梁的下方铰接有斜支撑，所述斜支撑的下方连接有用于连接分片筒块内壁的梁支座；所述限位部设于所述横梁与所述斜支撑之间。

9、进一步地，所述限位部包括设于所述斜支撑的上端部的连接板和设于所述横梁的下端部的焊板，所述连接板和焊板可拆卸连接。

10、进一步地，所述单元板的上方设有可转动的护栏组件，所述护栏组件包括围栏，所述围栏的底部设有护栏支撑，所述护栏支撑的底部通过连接件可转动的设于单元板上，所述连接件包括与焊板固定连接的底板，所述底板上方设有转轴支撑，所述转轴支撑与所述护栏支撑可转动连接；所述护栏支撑与转轴支撑之间设有转动孔组以及定位孔组。

11、一种大直径高塔架的安装方法，应用所述的一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构，包括以下步骤：

12、s1：预装平台单元，对平台单元进行折叠后运输至现场；或者将组成平台单元的零件运输到现场，组装平台单元；

13、s2：将需要的分片筒块、转接段和常规塔筒段运输至现场；

14、s3：将平台单元预装在分片筒块上；

15、s4：将多个分片筒块组装，紧固件锁定相邻的两个分片筒块上的纵向法兰，多个分片筒块围成圆柱形的分片筒体；

16、s5：展开平台单元，相邻的平台单元之间相互固定，多个平台单元组装成塔筒平台；

17、s6：在塔筒平台上操作，对接堆叠的分片塔筒形成分片塔筒段；或者在塔筒平台上操作，对接堆叠的分片塔筒段；

18、s7：重复步骤s3-步骤s6，最后将转接段与最顶部的分片塔筒段通过顶部法兰连接，常规塔筒段安装在转接段上；完成大直径高塔架的安装。

19、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

20、1、本发明通过分片塔筒段分割成若干个分片筒体，再将分片筒体分割成若干块分片筒块，实现能够以现有的运输条件运输塔筒段，无需专业的运输设备进行进行运输，有效解决塔筒段的运输问题；也能降低避免整体的分片筒体在运输过程中出现变形，保证其基础尺寸稳定；

21、2、本发明通过设置纵向法兰，使得分片筒块能够得以组装，使得组装后的分片筒体具有较高的整体性，保证其强度；

22、3、本发明设置的塔筒平台，能够在安装大直径高塔架时为操作人员提供作业位置，使得分片塔筒段、分片筒体方便对接堆叠安装；

23、4、本发明公开的塔筒平台由多个平台单元相互约束组成，每个平台单元之间相互独立，一方面能保证塔筒平台的整体性，保证塔筒平台的整体强度；另一方面，相对于整体的塔筒平台，每个平台单元能够独立运动，不会出现拉扯，有效保证塔筒平台的安装稳定性。

24、5、本发明将塔筒平台分割成多个平台单元，无需整体运输塔筒平台，达到方便运输的目的。

技术特征：

1.一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构，其特征在于：包括若干个分片塔筒段(1)、转接段(3)和常规塔筒段(2)，若干个分片塔筒段(1)依次堆叠并连接；所述转接段(3)装配于常规塔筒段(2)和最顶部的分片塔筒段(1)之间；所述分片塔筒段(1)由至少两段分片筒体(11)固定堆叠形成，每个分片筒体(11)是由至少两片分片筒块(111)围成的圆柱形筒状结构；每片分片筒块(111)的两侧均固定有纵向法兰(14)，纵向法兰(14)上布置有若干个法兰孔，存在紧固件穿过法兰孔将相邻的分片筒块(111)固定连接；每个分片塔筒段(1)或每个分片筒体(11)内均固定连接塔筒平台(4)，塔筒平台，所述塔筒平台(4)是由多个可折叠的平台单元构成。

2.根据权利要求1所述的大直径高塔架结构，其特征在于：相邻的分片筒块(111)连接后，相邻的分片筒块(111)上相互连接的纵向法兰(14)之间存在垫块(15)；所有紧固件或部分紧固件穿过垫块(15)。

3.根据权利要求1所述的大直径高塔架结构，其特征在于：若干个分片塔筒段(1)的顶端设置有顶部法兰(12)，底端设置有底部法兰(13)；顶部法兰(12)用于转接段(3)或底部法兰(13)连接。

4.根据权利要求3所述的大直径高塔架结构，其特征在于：顶部法兰(12)或底部法兰(13)均由若干块法兰块(112)组成，分片筒块(111)的顶端或/和底端均具有对应的法兰块(112)。

5.根据权利要求4所述的大直径高塔架结构，其特征在于：所述纵向法兰(14)的两端与法兰块(112)之间均设置有连接件(16)。

6.根据权利要求1-6任意一项所述的大直径高塔架结构，其特征在于：每个平台单元均具有单元板(42)，多块单元板(42)组合拼接为环形的平台；每块单元板(42)的底部设有可转动的支撑组件(41)，所述支撑组件(41)的上部设有用于对单元板(42)的转动角度进行限制的限位部。

7.根据权利要求6所述的大直径高塔架结构，其特征在于：所述支撑组件(41)包括固定设于单元板(42)底部的横梁(411)，所述横梁(411)的径向外侧设有用于连接分片筒块(111)内壁的梁支撑(419)，所述横梁(411)的下方铰接有斜支撑(412)，所述斜支撑(412)的下方连接有用于连接分片筒块(111)内壁的梁支座(414)；所述限位部设于所述横梁(411)与所述斜支撑(412)之间。

8.根据权利要求7所述的大直径高塔架结构，其特征在于：所述限位部包括设于所述斜支撑(412)的上端部的连接板(415)和设于所述横梁(411)的下端部的焊板(417)，所述连接板(415)和焊板(417)可拆卸连接。

9.根据权利要求6所述的大直径高塔架结构，其特征在于：所述单元板(42)的上方设有可转动的护栏组件，所述护栏组件包括围栏(43)，所述围栏(43)的底部设有护栏支撑(431)，所述护栏支撑(431)的底部通过连接件(16)可转动的设于单元板(42)上，所述连接件(16)包括与焊板(417)固定连接的底板(433)，所述底板(433)上方设有转轴支撑(432)，所述转轴支撑(432)与所述护栏支撑(431)可转动连接；所述护栏支撑(431)与转轴支撑(432)之间设有转动孔组以及定位孔组。

10.一种大直径高塔架的安装方法，其特征在于：应用权利要求1-9任意一项所述的一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种应用于风力发电机组的大直径高塔架结构及方法，涉及风力发电机组的塔架领域，包括多个分片塔筒段、转接段和常规塔筒段；转接段装配于常规塔筒段和最顶部的分片塔筒段之间；分片塔筒段由分片筒体组成，分片筒体是由分片筒块围成；每片分片筒块的两侧均固定有纵向法兰，存在紧固件把合相邻的纵向法兰实现将相邻的分片筒块固定连接；每个分片塔筒段或每个分片筒体内均固定连接塔筒平台，所述塔筒平台是由多个可折叠的平台单元构成。本发明能够有效保证大直径高塔架的整体强度，满足低风速、高剪切的平原地区等风电市场对高塔架及大叶轮机组的需求的前提下，实现能够以现有的运输条件运输塔筒段，有效解决塔筒段的运输问题。

技术研发人员：翟乾俊,孙仲泽,万雄斌,蔡军喜,魏孔振,王其君,刘朝丰,张冲,王涛,李小龙,向文英,兰成坤
受保护的技术使用者：东方电气风电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19