一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构，包括两个纵向法兰、垫块和螺栓，两个纵向法兰分别设于分片式风电塔筒的两个相邻塔筒分片的内壁上，垫块设于两个纵向法兰之间，通过螺栓将两个纵向法兰和垫块连接在一起，每个纵向法兰沿其长度方向均匀开设有多个第一圆弧槽，第一圆弧槽和纵向法兰上的螺栓孔相互交错布置，垫块沿其长度方向均匀开设有多个第二圆弧槽，第二圆弧槽和垫块上的螺栓孔相互交错布置，第一圆弧槽和第二圆弧槽数目相同且一一对齐。本实用新型专利技术能够有效改善纵向法兰整体刚度，减缓纵向法兰尾端刚度突变，不仅可以满足纵向法兰及连接螺栓的强度要求，还可以减小纵向法兰刚度过大引起的纵向法兰尾端区域应力集中的问题。区域应力集中的问题。区域应力集中的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构


[0001]本技术涉及分片式风电塔筒的
，尤其是指一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构。

技术介绍

[0002]塔筒是风力发电机组重要的支撑结构，其安全性关乎到整个风机的寿命。随着风电行业的发展和市场的变化，风电场逐步由高风速区转移到低风速区域，在低风速区风机为了获得更多的能量，提高风机有效发电小时数，需要更高的塔筒来获取更高的风资源。为了保证塔筒的安全性，塔筒高度的提高会导致塔筒底部直径的增大，当直径增大到道路运输尺寸限制的极限时，将无法运输。分片式塔筒为解决这一问题提供了可能。
[0003]分片式塔筒是将塔筒均匀分成若干片，后期运输时可以分片运输或叠加一起运输，解决整体塔筒直径过大无法运输的问题，目前市场上运用较多的是分成3片。目前行业内应用较多的连接方式为“三明治”形式，即两个分片之间通过纵向法兰连接，法兰之间增加一定厚度的垫块，这样可以降低纵向法兰的厚度，方便后期生产加工和提高连接的可靠性。但此类结构中若纵向法兰与垫块尺寸较大，造成塔筒在纵向法兰区域沿着轴向刚度在纵向法兰首尾两端与塔筒壁衔接区域突变，会引起纵向法兰首尾两端区域应力集中增大，削弱纵向法兰尾端区域的强度，可能引起塔筒的局部屈曲和失效，存在一定的风险。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构，能够有效改善纵向法兰整体刚度，减缓纵向法兰尾端刚度突变，不仅可以满足纵向法兰及连接螺栓的强度要求，还可以减小纵向法兰刚度过大引起的纵向法兰尾端区域应力集中的问题。
[0005]本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0006]一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构，包括两个纵向法兰、垫块和螺栓，两个纵向法兰分别设于分片式风电塔筒的两个相邻塔筒分片的内壁上，并分别位于两个相邻塔筒分片的纵向接缝两旁，所述垫块设于两个纵向法兰之间，两个纵向法兰和垫块均沿各自长度方向均匀开设有多个用于连接螺栓的螺栓孔，且两个纵向法兰和垫块上的螺栓孔数目相同且一一对齐，通过螺栓将两个纵向法兰和垫块连接在一起，每个纵向法兰沿其长度方向均匀开设有多个用于降低纵向法兰刚度的第一圆弧槽，且第一圆弧槽和纵向法兰上的螺栓孔相互交错布置，所述垫块沿其长度方向均匀开设有多个用于降低垫块刚度的第二圆弧槽，且第二圆弧槽和垫块上的螺栓孔相互交错布置，第一圆弧槽和第二圆弧槽的数目相同且一一对齐。
[0007]进一步，两个相邻塔筒分片的纵向接缝内设置有密封条。
[0008]进一步，所述密封条粘接在两个相邻塔筒分片的纵向接缝内。
[0009]进一步，所述纵向法兰与塔筒分片之间通过焊接连接。
[0010]进一步，所述垫块沿其长度方向分为多段。
[0011]本技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0012]采用本技术的纵向法兰连接结构，一方面可以降低整体纵向法兰和垫块的刚度，解决了纵向法兰及垫块在纵向法兰首尾两端与塔筒壁衔接区域刚度突变造成应力集中过大的问题，另一方面可以充分发挥纵向法兰和垫块截面材料性能基础上降低重量，使该组合截面更加的经济，实用性高，适于推广。
附图说明
[0013]图1为本技术的纵向法兰连接结构的立体结构示意图。
[0014]图2为本技术的纵向法兰连接结构的局部结构示意图。
[0015]图3为本技术的垫块分段的结构示意图。
[0016]图4为本技术中分片式风电塔筒的结构示意图。
[0017]图5为图4中A处的局部放大图。
具体实施方式
[0018]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]如图1至图5所示，本实施例提供了一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构，包括两个纵向法兰1、垫块2和螺栓3，两个纵向法兰1分别设于分片式风电塔筒的两个相邻塔筒分片4的内壁上，并分别位于两个相邻塔筒分片4的纵向接缝6两旁，所述垫块2设于两个纵向法兰1之间，两个纵向法兰1和垫块2均沿各自长度方向均匀开设有多个用于连接螺栓3的螺栓孔，且两个纵向法兰1和垫块2上的螺栓孔数目相同且一一对齐，通过螺栓3将两个纵向法兰1和垫块2连接在一起，每个纵向法兰1沿其长度方向均匀开设有多个用于降低纵向法兰1刚度的第一圆弧槽102，且第一圆弧槽102和纵向法兰1上的螺栓孔101相互交错布置，所述垫块2沿其长度方向均匀开设有多个用于降低垫块2刚度的第二圆弧槽202，且第二圆弧槽202和垫块2上的螺栓孔201相互交错布置，第一圆弧槽102和第二圆弧槽202的数目相同且一一对齐。
[0020]具体的，在两个相邻塔筒分片4的纵向接缝6内设置有密封条5，可以将密封条粘接在两个相邻塔筒分片4的纵向接缝6内。
[0021]具体的，为了保证垫块2的精度和加工，垫块2沿其长度方向是分段的，如图3所示，以便于后期运输、安装和保证连接的可靠性。
[0022]上述分片式塔筒的制作方法如下：
[0023]首先按照常规塔筒的制作方法卷制钢板，焊接连接法兰等制作成塔筒筒段；然后将一对纵向法兰整体焊接到塔筒筒段的对应位置，焊接时应通过一定的手段，保证焊接后纵向法兰的平面度，最后沿两个纵向法兰的中线位置对塔筒进行切割，将塔筒分为若干个塔筒分片；运输到风场后，首先将密封条粘贴到相邻塔筒分片的纵向接缝之间；然后将纵向
法兰与垫块通过螺栓进行连接，组装成整体的塔筒。
[0024]通过计算及受力分析发现，现有分片式塔筒采用的纵向法兰连接结构，纵向法兰在螺栓孔之间应力较小，一方面并没有充分发挥纵向法兰及垫块的截面材料性能，另一方面又使得纵向法兰首尾两端与塔筒壁衔接区域刚度突变较大，引起应力集中。而本技术通过调整纵向法兰连接的“三明治”结构，改善纵向法兰整体刚度，减缓纵向法兰尾端刚度突变，不仅可以满足纵向法兰及连接螺栓的强度要求，还可以减小纵向法兰刚度过大引起的纵向法兰尾端区域应力集中的问题。
[0025]以上所述，仅为本技术专利较佳的实施例，但本技术专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术专利所公开的范围内，根据本技术专利的技术方案及其技术专利构思加以等同替换或改变，都属于本技术专利的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分片式风电塔筒纵向法兰连接结构，其特征在于：包括两个纵向法兰、垫块和螺栓，两个纵向法兰分别设于分片式风电塔筒的两个相邻塔筒分片的内壁上，并分别位于两个相邻塔筒分片的纵向接缝两旁，所述垫块设于两个纵向法兰之间，两个纵向法兰和垫块均沿各自长度方向均匀开设有多个用于连接螺栓的螺栓孔，且两个纵向法兰和垫块上的螺栓孔数目相同且一一对齐，通过螺栓将两个纵向法兰和垫块连接在一起，每个纵向法兰沿其长度方向均匀开设有多个用于降低纵向法兰刚度的第一圆弧槽，且第一圆弧槽和纵向法兰上的螺栓孔相互交错布置，所述垫块沿其长度方向均匀开设有多个用于降低垫块刚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵振威，李学旺，赵春雨，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：新型
国别省市：