一种仿生物结构筒形塔的筒节制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生物结构筒形塔的筒节结构，该筒节由仿生筒节壳1、仿生环2及仿生槽3组成。仿生筒节壳是一个筒状体，仿生筒节壳的两端成型有环状的端面，仿生槽设置在仿生筒节壳内部，且连接到仿生筒节壳的上部及底部的环状端面以及仿生筒节壳的壁部。仿生环设置在仿生筒节壳的内部空腔中与仿生槽连接在一起。本发明专利技术仿生物结构筒形塔的筒节与目前外形尺寸相同的筒节相比较，可节省材料，降低筒形塔的投资成本；而且本发明专利技术筒形塔的筒节的截面形状，内部尺寸与现有的筒形塔的筒节形状、内部尺寸不一样；惯性矩不一样，因此可以大大地改善筒形塔的稳定性，成倍地提高塔的刚度，能够很好的预防筒形塔的腰折现象。很好的预防筒形塔的腰折现象。很好的预防筒形塔的腰折现象。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生物结构筒形塔的筒节


[0001]本专利技术属于风电塔
，具体是一种仿生物结构筒形塔的筒节。

技术介绍

[0002]在本专利技术描述中根据国家标准，NB/T31001
‑
2010对术语进行规范。筒节指由钢板卷制成圆筒或者圆锥状的单个零件。筒体指由筒节、法兰和其他零件组焊成一体的部件。筒塔是指基础环以上，偏航回转支撑以下所有筒体和附件组装成的总体。基础环指埋入地基混凝土中塔体的支撑部件。筒形塔指包括塔体和基础环。
[0003]目前风电筒体的加工一般经过数控切割下料后，厚板需要开坡口，卷板机卷板成型，点焊定位，确认后再进行内、外纵缝隙的焊接；然后进行圆度检查，达不到要求者需要进行二次校圆；筒节焊接完成后，采用液压组对滚轮架进行组对点焊后，焊接内，外环缝；直线度等公差检查合格后，焊接法兰。而后进行焊缝无损探伤和平面度检查；合格后喷砂、喷漆处理；并完成内附件的安装；成品检验合格后才运输到现场安装。
[0004]目前风电筒形塔在实际使用中有腰折的现象，说明目前的风电筒形塔的结构存在稳定性差，刚性不足的问题。市场上也需要降低风电塔的建造成本。另外随着科学技术的进步，风力发电机的功率越来越大，叶片的直径也越来越大，因此要求筒形塔承载的交变载荷成倍、成倍地增加，从而造成筒形塔出现腰折的隐患越来越多。

技术实现思路

[0005]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种仿生物结构筒形塔的筒节，组装成仿生物结构筒形塔以解决
技术介绍
中筒形塔出现腰折隐患越来越多的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
[0007]一种仿生物结构筒形塔的筒节，由仿生筒节壳、仿生环及仿生槽组成；仿生筒节壳是一个筒状体，仿生筒节壳的上、下两端成型有环形的端面；两个以上的仿生槽设置在仿生筒节壳的内部，且仿生槽连接到仿生筒节壳的上部及底部的环状端面内壁以及仿生筒节壳的壁部，且仿生槽的方向垂直于水平面；仿生环设置在仿生筒节壳的内部空腔中与仿生槽连接在一起。
[0008]所述仿生筒节壳上成型有环形凸起。
[0009]所述凸起为水平设置。
[0010]所述的凸起有若干个。
[0011]所述仿生环设置有若干个。
[0012]所述的仿生环使用槽钢制作。
[0013]所述仿生槽设置不少于两个。
[0014]所述仿生槽之间等间距设置。
[0015]所述仿生筒节壳上端外径与下端外径相等呈圆筒状或上端外径小于下端外径呈圆锥状。
[0016]本专利技术获得的有益效果是：
[0017]本专利技术的一种仿生物结构筒形塔的筒节，能极大改善
技术介绍
中风电筒形塔存在稳定性差，刚度不足容易腰折的问题。同时，本专利技术与外形尺寸相同的圆筒节相比较能节省钢材用量，大大地减少筒形塔的投资成本；其原因在于，本专利技术的仿生物结构筒节与目前筒形塔的筒节外形尺寸一样，在同样的设计条件下，本专利技术的仿生物结构的筒节所用材料的厚度比目前筒形塔的筒节材料的厚度减少了一半，能较大减少钢材的使用量，减少投资成本；此外，本专利技术的仿生物结构筒节的横截面形状不同于现有筒形塔的筒节，经过测算本专利技术仿生物筒形塔的筒节惯性矩比目前筒形塔的筒节惯性矩成倍地提高，从而减少了筒形塔的变形挠度，也就是说在同等的受力情况下，本专利技术的仿生物结构筒形塔的变形要比现有的筒形塔小很多。所以说本专利技术的仿生物结构筒形塔的稳定性好，刚性好，不容易发生腰折现象。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的仿生物结构筒形塔的筒节的结构示意图。
[0019]图2是仿生筒节壳的结构示意图。
[0020]图3是仿生环的结构示意图。
[0021]图4是仿生槽的结构示意图。
[0022]图5是现有技术所采用的筒节结构某一节带有尺寸的示意图。
[0023]图6是仿生物结构筒节某一节带有尺寸的示意图。
[0024]图中，仿生筒节壳1，仿生环2，仿生槽3。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述，以下实施例仅用于说明本专利技术，并不是对本专利技术的限制。
[0026]本专利技术仿生物结构筒形塔的筒节，由仿生筒节壳、仿生环及仿生槽组成。仿生筒节壳是一个筒状体，仿生筒节壳的两端成型有环状的端面，仿生槽设置在仿生筒节壳内部，且连接到仿生筒节壳的上部及底部的环状端面以及仿生筒节壳壁上；仿生环设置在仿生筒节壳的内部空腔中与仿生槽连接。
[0027]仿生筒节壳可以是上、下两端一样尺寸呈圆筒状，也可以设置成上部小，下部大呈圆锥状。仿生筒节壳的外侧设置有凸起，凸起水平设置。
[0028]仿生环使用槽钢制作，仿生环及仿生筒节壳结合增强了仿生筒节壳抗变形的能力，从而保证仿生筒形塔的稳定性，有足够刚性抵抗腰折现象。
[0029]仿生槽的设置在仿生筒节壳内，并连接到仿生筒节壳的上部及底部的环状端面以及仿生物筒节壳壁部，能够使仿生筒节壳更加稳固。
[0030]制作仿生结构筒体时，与现有的筒形塔筒体的制作没有太大的区别，两端均焊接法兰，然后通过螺栓螺母将上、下仿生物结构筒体用法兰固定在一起，依次搭建构成仿生物结构筒形塔即可。
[0031]为了说明本专利技术仿生物结构筒形塔的筒节的惯性矩比目前筒形塔筒节的惯性矩能成倍地增加，从理论上分别计算两种筒节的惯性矩。如图5、图6所示，为了简化计算量，容
易比较；两种都采取上、下尺寸一样，外形尺寸一致的筒节来计算。
[0032]1、如图5示，现在使用的筒形塔的筒节惯性矩计算如下：
[0033][0034]式中I
圆
为现有技术筒形塔的筒节惯性矩，D为外径，d为内径。如图5所示，取D为4700mm，d为4592mm，材料厚度为54mm来计算。则I
圆
＝21258*108。
[0035]2、如图6示，本专利技术仿生物结构筒形塔的筒节的惯性矩，由于这是一个全新的结构，没有现成的计算公式，采用经验公式计算：
[0036][0037]式中，I
仿
为本专利技术仿生物结构筒形塔的筒节惯性矩，k为经验系数，其取值为0.1～1之间。D
仿
为外径，d
仿
为内径。如图6所示，取D
仿
与D相同，均为4700mm，由于增加了仿生筒节壳上部及底部的环状端面和仿生环，d
仿
远远小于d，取d
仿
为3900mm，材料厚度为27mm。当仿生槽设置为8根等间距分布时，仿生环为2个时，取k为0.4，则有I
仿
＝50362*108。可见，I
仿
是I
圆
的2.37倍，仿生槽及仿生环设置的数量越多，k的取值越大。计算结果表明，本专利技术能大大的提高筒形塔筒节的惯性矩。
[0038]应当注意的是以上计算过程只是为了说明本专利技术的惯性矩在减少钢材的用量情况下，也能获得较好的效果，并不是对本专利技术的尺寸的限制，应当理解的是，采用本专利技术的结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生物结构筒形塔的筒节，其特征在于，它由仿生筒节壳、仿生环及仿生槽组成；仿生筒节壳是一个筒状体，仿生筒节壳的上、下两端成型有环形的端面；两个以上的仿生槽设置在仿生筒节壳的内部，且仿生槽连接到仿生筒节壳的上部及底部的环状端面内壁以及仿生筒节壳的壁部，且仿生槽的方向垂直于水平面；仿生环设置在仿生筒节壳的内部空腔中与仿生槽连接在一起。2.根据权利要求1所述的仿生物结构筒形塔的筒节，其特征在于，所述仿生筒节壳上成型有环形凸起。3.根据权利要求2所述的仿生物结构筒形塔的筒节，其特征在于，所述凸起为水平设置。4.根据权利要求2所述的仿生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国强，陈远博，
申请(专利权)人：陈国强，
类型：发明
国别省市：