本申请涉及风电塔筒技术领域，具体公开一种海上风电塔筒防变形支撑装置及其施工方法。每段风电塔筒均包括焊接筒体和两端锻造法兰，法兰上开设多个螺栓孔。支撑装置包括第一支撑杆、多个串接件和内支撑杆。第一支撑杆包括第一杆体和两个第一端部，第一杆体从两端向中部逐渐膨大，两个第一端部焊接在第一杆体两端。每个第一端部开设一至多个第一穿透孔。串接件穿过对接的螺栓孔和第一穿透孔，使第一支撑杆同步对相邻两个风电塔筒的两个法兰进行支撑，使得相对接的两个法兰同步形变，对接精度高。内支撑杆支撑于焊接筒体内部，增强了对风电塔筒的支撑。第一杆体具有从两端向中部逐渐膨大的结构，使其相比于条形、均匀柱形杆体，具有更大的抗弯强度。大的抗弯强度。大的抗弯强度。
【技术实现步骤摘要】
一种海上风电塔筒防变形支撑装置及其施工方法
[0001]本申请涉及风电塔筒
，更具体地说，涉及一种海上风电塔筒防变形支撑装置及其施工方法。
技术介绍
[0002]风力发电塔筒在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。风力发电机组塔架一般由几段风力塔筒通过法兰连接而成。
[0003]风电塔筒的生产工艺流程一般如下：卷板机将平钢板卷成筒体，纵缝焊接，圆度检查后，如有问题进行二次校圆，单节筒体焊接完成后，驱动多个筒体对接点焊，焊接内外环缝，得到一段筒体，再在该段筒体的两端焊接法兰，进行焊缝无损探伤和平面度检查，喷砂，喷漆处理后，完成内件安装和成品检验后，得到一段风电塔筒，存放一段时间后运输至安装现场。
[0004]风电塔筒的存放多采用横放的方式，存放时间几天到数月不等。塔筒的直径一般为4~10米，直径大、重量大，由于重力的作用，长时间存放后塔筒容易产生轻微下陷变形，导致端面法兰变形，和另一段风电塔筒的法兰对接存在偏差，给安装带来麻烦。
[0005]目前，一些改善风电塔筒存放过程中变形的措施为在端面安装米字形支架，该米字形支架的每一支腿均具有由螺栓连接的多段结构，每节为片状或L条形结构，整体结构较为复杂，并且每节结构体也容易变形，节与节之间也容易滑动、扭动而变形，支撑功能较弱。
技术实现思路
[0006]为了改善目前，一些防止风电塔筒变形的支撑装置存在的结构复杂、容易变形，导致支撑功能较弱的问题，本申请一种结构简单、不易变形，支撑能力强的海上风电塔筒防变形支撑装置及其施工方法。
[0007]第一方面，本申请提出一种海上风电塔筒防变形支撑装置，并采用如下技术方案。
[0008]一种海上风电塔筒防变形支撑装置，每个所述风电塔筒均包括焊接筒体和焊接于所述焊接筒体两端的法兰，所述法兰上开设有多个螺栓孔。所述支撑装置包括用于连接相邻两个所述风电塔筒的两个法兰的第一支撑杆和多个串接件，还包括多个用于支撑于所述焊接筒体内部直径方向的内支撑杆。所述第一支撑杆包括第一杆体和两个第一端部；所述第一杆体具有从两端向中部逐渐膨大的结构；两个所述第一端部焊接在所述第一杆体的两端；每个所述第一端部均有平行的两个侧平面，能贴合相邻的两个所述法兰；两个侧平面之间开设一至多个第一穿透孔，能对接两个相邻法兰的螺栓孔；所述串接件能穿过对接的所述螺栓孔和所述第一穿透孔，使得所述第一杆体处于所述法兰的直径方向上。
[0009]通过采用上述技术方案，第一支撑杆可以同步对相邻两个所述风电塔筒的两个法兰进行支撑，使得相对接的两个法兰同步形变，即使形变后，两个对接的法兰形状基本相同，后期安装时两个法兰的对接精度高。通过内支撑杆支撑于所述焊接筒体内部直径方向，进一步提高了装置对风电塔筒的支撑力，风电塔筒的形变更小。其中，所述第一杆体具有从
两端向中部逐渐膨大的结构，使其相比于条形、均匀柱形杆体，具有更大的抗弯强度。所述第一杆体处于所述法兰的直径方向上，具体安装时，可以设置为竖直方向，能抵抗法兰因重力的变形，减小变形量。
[0010]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的一种改进，所述第一杆体的两端均为能贴合两个所述法兰的内环面的曲面；每个所述第一端部均焊接在所述第一杆体的一端面中间，能被相邻两个所述法兰夹持。
[0011]通过采用上述技术方案，所述第一杆体的两端均能贴合的支撑于两个所述法兰的内环面，不仅提高了对相对接的两个法兰的支撑力，也进一步提高了相对接的两个法兰形变同步性。
[0012]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的一种优选方案，所述第一杆体的两端曲面被所述第一端部分隔为左曲面和右曲面；所述左曲面的宽度大于等于一个所述法兰的厚度；所述右曲面的宽度大于等于一个所述法兰的厚度。
[0013]通过采用上述技术方案，左曲面和右曲面均可以完全承接一个法兰的内环面，对两个法兰的支撑力强，法兰形变量极小，并且两个法兰的形变量几乎同步相同。
[0014]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的一种优选方案，所述第一杆体的中部直径为所述第一杆体两端径向尺寸的1.8~2.2倍。
[0015]通过采用上述技术方案，在大口径的风电塔筒结构中，所述第一杆体的抗弯性达到最强。
[0016]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的一种优选方案，每个所述第一端部开设三个所述第一穿透孔，三个所述第一穿透孔呈等同于所述法兰幅度的弧形分布。
[0017]通过采用上述技术方案，每一端通过三个所述第一穿透孔可以与法兰进行连接，提高了第一杆体相对于法兰的抗扭性。
[0018]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的一种优选方案，相邻的每个所述焊接筒体内均设置所述内支撑杆；所述内支撑杆设置于邻近所述法兰处，且位于所述焊接筒体的直径方向。
[0019]通过采用上述技术方案，邻近法兰处的焊接筒体也得到了支撑，减小了对法兰的压力，则减小了法兰的形变量，提高了法兰对接的精度。
[0020]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的一种优选方案，所述内支撑杆包括上弧形板、上安装块、上轴、下轴、下安装块和下弧形板。所述上弧形板和所述下弧形板的弧度适配所述焊接筒体的弧度；所述上安装块固定于所述上弧形板的内面；所述上安装块具有一球形槽；所述上轴的一端为球形，其适配的插入所述球形槽中，能自由旋转但不能拔出所述球形槽；所述上轴的另一端设置外螺纹；所述下轴的一端设置适配所述外螺纹的内螺纹；所述下轴的另一端为球形，其适配的嵌入所述下安装块之中，能在所述下安装块之中自由旋转但不能拔出；所述下安装块固定于所述下弧形板的内面；在将所述上轴通过螺纹连接于所述下轴，调节所述上轴和所述下轴的距离能使得所述上弧形板和所述下弧形板分别顶在所述焊接筒体的内表面，并且所述上轴和所述下轴的连线位于所述内筒的直径方向上。
[0021]通过采用上述技术方案，调节所述上轴和所述下轴的距离能使得所述上弧形板和所述下弧形板分别顶在所述焊接筒体的内表面，安装和拆卸都十分方便。在拆卸所述内支撑杆时，通过旋转而缩短上轴和下轴的距离，则可取出所述内支撑杆。
[0022]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的进一步改进，所述支撑装置还包括第二支撑杆和第三支撑杆，平行设置于所述第一支撑杆的两侧；所述第二支撑杆和所述第三支撑杆的结构对称，均具有从两端向中部逐渐膨大的结构；所述第二支撑杆的两端设置为能固定于相邻的两个所述法兰；所述第三支撑杆的两端设置为能固定于相邻的两个所述法兰。
[0023]通过采用上述技术方案，对称的第二支撑杆和第三支撑杆进一步加强了对风电塔筒的支撑力，减小了法兰的形变量，提高了相对接法兰的对接精度。
[0024]作为该海上风电塔筒防变形支撑装置的一种优选方案，所述第二支撑杆包括第二杆体和两个第二端部；所述第二杆体具有从两端向中部逐渐膨大的结构；两个所述第二端部焊接在所述第二杆体的两端；每个所述第二端部均有平行的两个侧平面，两个侧平面之间开设多个第二穿透孔；在将多个所述第二穿透孔对接两个所述风电塔筒的多个螺栓孔后，能用所述串接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海上风电塔筒防变形支撑装置，每个所述风电塔筒（1）均包括焊接筒体（11）和焊接于所述焊接筒体（11）两端的法兰（12），所述法兰（12）上开设有多个螺栓孔（121），其特征在于：所述支撑装置包括用于连接相邻两个所述风电塔筒（1）的两个法兰（12）的第一支撑杆（2）和多个串接件（3），还包括多个用于支撑于所述焊接筒体（11）内部直径方向的内支撑杆（4）；所述第一支撑杆（2）包括第一杆体（21）和两个第一端部（22）；所述第一杆体（21）具有从两端向中部逐渐膨大的结构；两个所述第一端部（22）焊接在所述第一杆体（21）的两端；每个所述第一端部（22）均有平行的两个侧平面（221），能贴合相邻的两个所述法兰（12）；两个侧平面（221）之间开设一至多个第一穿透孔（222），能对接两个相邻法兰（12）的螺栓孔（121）；所述串接件（3）能穿过对接的所述螺栓孔（121）和所述第一穿透孔（222），使得所述第一杆体（21）处于所述法兰（12）的直径方向上。2.根据权利要求1所述的海上风电塔筒防变形支撑装置，其特征在于：所述第一杆体（21）的两端均为能贴合两个所述法兰（12）的内环面（122）的曲面；每个所述第一端部（22）均焊接在所述第一杆体（21）的一端面中间，能被相邻两个所述法兰（12）夹持。3.根据权利要求2所述的海上风电塔筒防变形支撑装置，其特征在于：所述第一杆体（21）的两端曲面被所述第一端部（22）分隔为左曲面（211）和右曲面（212）；所述左曲面（211）的宽度大于等于一个所述法兰（12）的厚度；所述右曲面（212）的宽度大于等于一个所述法兰（12）的厚度。4.根据权利要求1所述的海上风电塔筒防变形支撑装置，其特征在于：所述第一杆体（21）的中部直径为所述第一杆体（21）两端径向尺寸的1.8~2.2倍。5.根据权利要求1所述的海上风电塔筒防变形支撑装置，其特征在于：每个所述第一端部（22）开设三个所述第一穿透孔（222），三个所述第一穿透孔（222）呈等同于所述法兰（12）幅度的弧形分布。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的海上风电塔筒防变形支撑装置，其特征在于：相邻的每个所述焊接筒体（11）内均设置所述内支撑杆（4）；所述内支撑杆（4）设置于邻近所述法兰（12）处，且位于所述焊接筒体（11）的直径方向。7.根据权利要求6所述的海上风电塔筒防变形支撑装置，其特征在于：所述内支撑杆（4）包括上弧形板（41）、上安装块（42）、上轴（43）、下轴（44）、下安装块（45）和下弧形板（46）；所述上弧形板（41）和所述下弧形板（46）的弧度适配所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王引，周晓辉，时慧，王思涵，蔡佳冬，祁瑞宁，
申请(专利权)人：中国水电四局福清装备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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