塔架设计方法及系统技术方案

本申请提供一种塔架设计方法及系统，涉及塔架技术领域，用于设计塔架，塔架包括多段一级塔架，每段一级塔架包括多节次级塔架；该方法包括：根据次级塔架的节宽及参考载荷，确定次级塔架的载荷；根据载荷，确定次级塔架的壁厚；根据节宽、壁厚及次级塔架的直径，确定次级塔架的重量；根据所有次级塔架的重量之和，确定一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。通过该塔架设计方法获得的塔架，可以获得厚度较小的壁厚，保证了塔架整体质量较轻，降低了塔架的成本。

Tower Design Method and System

【技术实现步骤摘要】
塔架设计方法及系统
本申请涉及塔架
，具体而言，涉及一种塔架设计方法及系统。
技术介绍
塔架是风力发电机组的主要承载部件，它不仅要承受整个风力发电机组的载荷，还要承受外界的风压等载荷，一旦发生倾倒垮塌，往往造成整个机组毁灭性损失。因此在风机的设计中，塔架的设计尤为重要，并且塔架的制造成本在风机中占比较高。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种塔架设计方法及系统，可以降低塔架的制造成本。为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供一种塔架设计方法，用于设计塔架，所述塔架包括多段一级塔架，每段所述一级塔架包括多节次级塔架，所述方法包括：根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷；根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚；根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量；根据所有次级塔架的重量之和，确定所述一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。可选地，每段所述一级塔架的直径包括一级底部直径和一级顶部直径；所述根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷的步骤之前，还包括：根据所述一级底部直径、所述一级顶部直径及所述一级塔架的段长，确定锥度；根据所述锥度、所述一级底部直径及钢板下料宽度，确定所述次级塔架的节宽。可选地，所述根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚的步骤，包括：根据所述载荷及限制条件，确定所述次级塔架的壁厚，其中所述限制条件包括极限强度安全系数、和/或疲劳损伤值、和/或屈曲强度安全系数。可选地，所述根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量的步骤之前，还包括：根据每段所述一级塔架预定的一级底部直径、所述锥度及第一节次级塔架的节宽，确定第一节次级塔架的次级顶部直径，其中所述第一节次级塔架的次级顶部直径作为第二节次级塔架的次级底部直径；根据所述第二节次级塔架的次级底部直径、所述锥度及第二节次级塔架的节宽，确定第三节次级塔架的次级顶部直径直至确定倒数第二节次级塔架的次级底部直径。可选地，所述根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量的步骤，包括：根据所述节宽、所述壁厚、所述次级底部直径及所述次级顶部直径，确定所述次级塔架的重量。第二方面，本申请实施例提供一种塔架设计系统，包括：载荷设计模块、壁厚设计模块及重量设计模块；所述载荷设计模块，用于根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷；所述壁厚设计模块，用于根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚；所述重量设计模块，用于根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量；所述重量设计模块，还用于根据所有次级塔架的重量之和，确定所述一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。可选地，每段所述一级塔架的直径包括一级底部直径和一级顶部直径；所述塔架设计系统还包括：锥度设计模块和节宽设计模块；所述锥度设计模块，用于根据所述一级底部直径、所述一级顶部直径及所述一级塔架的段长，确定锥度；所述节宽设计模块，用于根据所述锥度、所述一级底部直径及钢板下料宽度，确定所述次级塔架的节宽。可选地，所述壁厚设计模块，具体用于根据所述载荷及限制条件，确定所述次级塔架的壁厚，其中所述限制条件包括极限强度安全系数、和/或疲劳损伤值、和/或屈曲强度安全系数。可选地，所述塔架设计系统还包括：直径设计模块；所述直径设计模块，用于根据每段所述一级塔架预定的一级底部直径、所述锥度及第一节次级塔架的节宽，确定第一节次级塔架的次级顶部直径，其中所述第一节次级塔架的次级顶部直径作为第二节次级塔架的次级底部直径；根据所述第二节次级塔架的次级底部直径、所述锥度及第二节次级塔架的节宽，确定第三节次级塔架的次级顶部直径直至确定倒数第二节次级塔架的次级底部直径。可选地，所述重量设计模块，具体用于根据所述节宽、所述壁厚、所述次级底部直径及所述次级顶部直径，确定所述次级塔架的重量。本申请提供的塔架设计方法，根据次级塔架的节宽及参考载荷，确定次级塔架的载荷，根据载荷确定次级塔架的壁厚，根据节宽、壁厚及次级塔架的直径，确定次级塔架的重量，根据一级塔架中所有次级塔架的重量之和，确定一级塔架的重量，所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。根据载荷确定壁厚，保证了获得的塔架的壁厚既能承受足够的载荷，又能防止材料的浪费，在保证了塔架质量的同时，也控制了塔架的制造成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。图1为本申请一实施例提供的塔架的结构示意图；图2为本申请一实施例提供的一级塔架的结构示意图；图3为本申请一实施例提供的塔架设计方法的流程示意图；图4为本申请另一实施例提供的塔架设计方法的流程示意图；图5本申请一实施例提供的塔架设计系统的结构示意图。图标：1-塔架；10-一级塔架；20-法兰；110-次级塔架；301-载荷设计模块；302-壁厚设计模块；303-重量设计模块；304-锥度设计模块；305-节宽设计模块；306-直径设计模块。具体实施方式为本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图1为本申请一实施例提供的塔架的结构示意图，图2为本申请一实施例提供的一级塔架的结构示意图，如图1和图2所示，塔架1包括至少一段一级塔架10，每段一级塔架10包括至少一节次级塔架110。继续参见图1，由于道路运输要求、制作工艺以及塔架强度等要求，塔架1需要制作成多段一级塔架10，多段一级塔架10之间通过法兰20连接。如下给出一种塔架段数设计的可选方法，根据塔架1的高度为H米，道路运输时的限制长度为Xh米，确定塔架段数为n，具体为，若H/Xh为整数，则n为H/Xh的值；若H/Xh不为整数，则n向上取整。例如，根据塔架1的高度为80米，道路运输时的限制长度为19米，H/Xh＝80/19，则塔架段数为n为5段。预设每段一级塔架的段长时，其段长不得超过道路运输限制条件规定的最长长度，且保证每段的段长之和为预设的塔架的高度。可选地，根据段数预设每段一级塔架的段长的方式可以为，将段长分为19米、19米、19米、19米和4米，或16米、16米、16米、16米、16米，或者19米、19米、14米、14米、14米。需要说明的是，在本实施例中预设的段长仅仅用作举例说明，并非对段长的分配方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔架设计方法，用于设计塔架，所述塔架包括至少一段一级塔架，每段所述一级塔架包括至少一节次级塔架；其特征在于，所述方法包括：根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷；根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚；根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量；根据所有次级塔架的重量之和，确定所述一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。

【技术特征摘要】
1.一种塔架设计方法，用于设计塔架，所述塔架包括至少一段一级塔架，每段所述一级塔架包括至少一节次级塔架；其特征在于，所述方法包括：根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷；根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚；根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量；根据所有次级塔架的重量之和，确定所述一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。2.根据权利要求1所述的塔架设计方法，其特征在于，每段所述一级塔架的直径包括一级底部直径和一级顶部直径；所述根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷的步骤之前，还包括：根据所述一级底部直径、所述一级顶部直径及所述一级塔架的段长，确定锥度；根据所述锥度、所述一级底部直径及钢板下料宽度，确定所述次级塔架的节宽。3.根据权利要求1所述的塔架设计方法，其特征在于，所述根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚的步骤，包括：根据所述载荷及限制条件，确定所述次级塔架的壁厚，其中所述限制条件包括极限强度安全系数、和/或疲劳损伤值、和/或屈曲强度安全系数。4.根据权利要求2所述的塔架设计方法，其特征在于，所述根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量的步骤之前，还包括：根据每段所述一级塔架预定的一级底部直径、所述锥度及第一节次级塔架的节宽，确定第一节次级塔架的次级顶部直径，其中所述第一节次级塔架的次级顶部直径作为第二节次级塔架的次级底部直径；根据所述第二节次级塔架的次级底部直径、所述锥度及第二节次级塔架的节宽，确定第三节次级塔架的次级顶部直径直至确定倒数第二节次级塔架的次级底部直径。5.根据权利要求4所述的塔架设计方法，其特征在于，所述根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量的步骤，包括：根据所述节宽、所述壁厚、所述次级底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：田润利，易权，陈庆，
申请(专利权)人：三一重能有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11