專利名稱：一種圓筒型塔架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種支撐塔架，特別是關(guān)于一種用于風(fēng)力發(fā)電機組中的圓筒型塔架。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機組的高度一般在100米左右，并且風(fēng)場一般選在廣闊的平原或者丘陵、山地，常年風(fēng)速較大，另外塔架支撐的發(fā)電組總重量約一百噸，因此風(fēng)力發(fā)電機組的支撐是非常重要的結(jié)構(gòu)部件?，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組的支撐方式主要是桁架結(jié)構(gòu)和筒型結(jié)構(gòu)， 個別風(fēng)機采用混凝土澆筑圓柱支撐，將風(fēng)力發(fā)電機組架高在一定的高度上，盡最大限度的利用該高度范圍內(nèi)的風(fēng)能。傳統(tǒng)的桁架結(jié)構(gòu)受力多采用二力桿組合，受風(fēng)力面積小，但人員攀爬和電纜的布置都暴露在外界環(huán)境下，受環(huán)境影響很大，特別是惡劣天氣將直接影響對風(fēng)機的維護(hù)；混凝土圓柱結(jié)構(gòu)受混凝土強度所限，塔架高度只能在較低范圍內(nèi)，一般不超過三四十米，不能做到比較高的高度，而且對風(fēng)機的交變載荷比較敏感，在壽命上明顯輸于鋼結(jié)構(gòu)支撐。而圓筒型支撐塔架克服了以上兩種支撐的缺點，采用鋼板卷制、焊接而成，能使操作人員和電纜等設(shè)備處于受保護(hù)的圓筒之內(nèi)，方便了人員的攀爬，保證了設(shè)備的保護(hù)，通常各個風(fēng)力發(fā)電機組廠家的圓筒型塔架都有結(jié)構(gòu)上的不同，如有直筒型和上下闊口型。其中，直筒型塔架上下直徑一樣，整個塔架較重，對基礎(chǔ)要求高，另外增加了整個塔架的受風(fēng)面積，整個風(fēng)機受力增大，更重要的是增加了風(fēng)機尾流效應(yīng)，直接影響周邊風(fēng)機的發(fā)電量， 為減少直筒型塔架尾流效應(yīng)影響，必須增加風(fēng)機之間的距離，這樣又會浪費土地和風(fēng)資源； 上下闊口型塔架在中間段會有一段收縮，雖然克服了直筒型受風(fēng)面積大的缺點，但其最小直徑比上下頂點都小很多，在風(fēng)機載荷變化很大時，極容易產(chǎn)生屈曲破壞，產(chǎn)生風(fēng)機倒塌事故。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種安全性較高，能延長筒內(nèi)設(shè)備使用壽命，并適用于輪轂中心高度為75米、3A類及以下風(fēng)場的圓筒型塔架。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種圓筒型塔架，其特征在于 它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒并焊接，各段所述錐形環(huán)筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述圓筒型塔架，所述錐形斜度范圍為0 1. 336角度值；各段所述錐形環(huán)筒的卷制焊接焊縫采用交錯、對稱布置；位于最底部的兩所述錐形環(huán)筒上設(shè)置有一橢圓形的門洞；各段所述鋼板采用板材的厚度、寬度根據(jù)各段所述鋼板所處高度的風(fēng)電機組載荷進(jìn)行設(shè)置。相鄰兩所述錐形環(huán)筒的連接處焊接有用于加固的法蘭，所述圓筒型塔架通過所述法蘭與風(fēng)電機組和基礎(chǔ)之間進(jìn)行螺栓連接。各段所述鋼板均采用整體鋼板。各段所述錐形環(huán)筒內(nèi)外均能焊接同等級鋼結(jié)構(gòu)件。[0008]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的整體受力情況，采用由若干段鋼板卷制焊接成錐形環(huán)筒，各環(huán)筒再經(jīng)過焊接、按錐形布置吊裝成圓筒型塔架，因此，實現(xiàn)了最大限度的傳遞風(fēng)力發(fā)電機組運行時的載荷并支撐風(fēng)力發(fā)電機組重量，安全性較高。2、本實用新型由于采用最經(jīng)濟(jì)的不同厚度鋼板布置方案，以及根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組載荷制定布置錐角，可以調(diào)整連續(xù)厚度的鋼板的布置方案，也盡可能的降低風(fēng)力發(fā)電機組整體重量，減少對基礎(chǔ)的額外作用力。同時考慮到運輸問題，做到了公路運輸時不超高超長超重等要求。3、本實用新型由于采用的圓筒型塔架能保證基礎(chǔ)的連接牢固，而圓筒型塔架頂部可以根據(jù)機艙接口變化直徑，做到盡可能的小直徑，這樣既保證了基礎(chǔ)的牢固，又做到了受風(fēng)面積較小。4、本發(fā)明采用范圍為0 1.336角度值的錐形斜度布置的圓筒型塔架，還能保證能支撐一定風(fēng)況下的發(fā)電機組重量，同時能做到用料最省。 本實用新型可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的橢圓形門洞安裝位置示意圖；圖3是本實用新型的錐形環(huán)筒和法蘭連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1、圖2所示，本實用新型用于輪轂中心高度為75米、3A類及以下風(fēng)場，其包括若干段鋼板，各段鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒1并焊接，焊接強度不低于各段鋼板本身的強度。各段錐形環(huán)筒1之間再進(jìn)行逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成圓筒型塔架，該錐形斜度范圍為O 1. 336角度值。并且各段錐形環(huán)筒1的卷制焊接焊縫采用交錯、對稱布置；各段錐形環(huán)筒1之間的焊縫強度高于鋼板母材的強度。在位于最底部的兩錐形環(huán)筒1上設(shè)置有一橢圓形的門洞2，門洞2作為進(jìn)出圓筒型塔架的通道，其不僅要滿足人機工程學(xué)的要求，方便人員進(jìn)出。由于門洞2開口的高度位置直接影響圓筒型塔架的強度，因此，門洞2的高度位置由風(fēng)機運行時的載荷情況和操作人員搬運貨物、人員上下等影響因素決定，這樣可以做到既不影響圓筒型塔架強度，又能盡量降低操作人員爬升高度。其中，各段鋼板采用板材的厚度、寬度根據(jù)各段鋼板所處高度的風(fēng)力發(fā)電機組載荷進(jìn)行設(shè)置。上述實施例中，各段錐形環(huán)筒1之間布置的錐形斜度由風(fēng)力發(fā)電機組具體運行載荷決定，即由機艙重量和葉片掃略面積所產(chǎn)生的受力決定。機艙重量和葉片掃略面積在運行時的最大載荷決定了風(fēng)機的偏航軸承的大小，在保證塔架頂部直徑最小的前提下，進(jìn)而決定了圓筒型塔架頂部直徑尺寸。同時，由于圓筒型塔架底部和塔架基礎(chǔ)連接尺寸由塔架基礎(chǔ)連接接口決定，塔架基礎(chǔ)要滿足整機的重量和運行時最大載荷的要求，同時連接接口尺寸原則上一般不能超過陸路運輸?shù)南拗埔?。上述實施例中，如圖3所示，相鄰兩錐形環(huán)筒1的連接處焊接有用于加固的法蘭3， 并通過法蘭3實現(xiàn)圓筒型塔架與風(fēng)力發(fā)電機組和基礎(chǔ)之間的螺栓連接。上述各實施例中，各段鋼板均采用整體鋼板，然后按照預(yù)先設(shè)定的錐角進(jìn)行卷制焊接。上述各實施例中，在本實用新型的圓筒型塔架高度方向上連續(xù)厚度、不改變布置錐角的情況下，各段鋼板可以調(diào)整其高度，進(jìn)而節(jié)省材料和焊接費用。但是，不同厚度的鋼板之間不能進(jìn)行調(diào)整。上述各實施例中，各段錐形環(huán)筒1內(nèi)外均可焊接其它同等級鋼結(jié)構(gòu)件，用于連接風(fēng)力發(fā)電機組的其它設(shè)備。上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實用新型原理對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種圓筒型塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒并焊接，各段所述錐形環(huán)筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述圓筒型塔架，所述錐形斜度范圍為0 1. 336角度值；各段所述錐形環(huán)筒的卷制焊接焊縫采用交錯、對稱布置；位于最底部的兩所述錐形環(huán)筒上設(shè)置有一橢圓形的門洞。
2.如權(quán)利要求1所述的一種圓筒型塔架，其特征在于相鄰兩所述錐形環(huán)筒的連接處焊接有用于加固的法蘭，所述圓筒型塔架與風(fēng)電機組和基礎(chǔ)之間通過所述法蘭進(jìn)行螺栓連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種圓筒型塔架，其特征在于各段所述鋼板均采用整體鋼板。
4.如權(quán)利要求2所述的一種圓筒型塔架，其特征在于各段所述鋼板均采用整體鋼板。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種圓筒型塔架，其特征在于各段所述錐形環(huán)筒內(nèi)外均能焊接同等級鋼結(jié)構(gòu)件。
專利摘要本實用新型涉及一種圓筒型塔架，其特征在于它包括若干段鋼板，各段所述鋼板按照預(yù)先設(shè)定的錐角卷制成一錐形環(huán)筒并焊接，各段所述錐形環(huán)筒之間再逐段焊接，并按錐形斜度布置吊裝成所述圓筒型塔架，所述錐形斜度范圍為0～1.336角度值；各段所述錐形環(huán)筒的卷制焊接焊縫采用交錯、對稱布置；位于最底部的兩所述錐形環(huán)筒上設(shè)置有一橢圓形的門洞；各段所述鋼板采用板材的厚度、寬度根據(jù)各段所述鋼板所處高度的風(fēng)電機組載荷進(jìn)行設(shè)置。本實用新型能實現(xiàn)最大限度的傳遞風(fēng)電機組運行時的載荷并支撐風(fēng)電機組重量，安全性較高。本實用新型可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中。
文檔編號F03D11/00GK202001214SQ201120052778
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者孫黎翔, 李英昌, 楊懷宇 申請人:國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司