專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒。
背景技術(shù)：
能源是人類社會(huì)存在與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。在過去200多年，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展。然而，大規(guī)模的使用化石燃料所帶來的資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化等嚴(yán)重后果，使得人類必須尋求一種新的、清潔、安全、可靠的可持續(xù)能源系統(tǒng)。風(fēng)能是目前最有開發(fā)利用前景和技術(shù)最成熟的一種新能源和可再生能源。因此，世界各國(guó)都在積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。近年來，隨著世界各地風(fēng)場(chǎng)的不斷增多，風(fēng)場(chǎng)的分布 也逐漸遍布于戈壁灘、高原、潮間帶、沿海、近海等各種自然地理環(huán)境下。隨著科技的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷革新，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率也不斷增大。大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能更好的利用風(fēng)能，獲得更多的發(fā)電量，因此各個(gè)主機(jī)廠家爭(zhēng)先發(fā)展大功率機(jī)組。由于大功率機(jī)組葉輪直徑大，輪轂高度較高，載荷較大，因此對(duì)塔筒的要求也更加苛刻。目前采用的常規(guī)單管錐體塔筒，對(duì)于大功率風(fēng)電機(jī)組，塔筒的高度、直徑的增加已經(jīng)很難滿足生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)囊?，而且隨著塔筒直徑的增大，如果沒有足夠的剛度，塔筒出現(xiàn)局部屈曲的可能性增大，同時(shí)對(duì)塔筒的安裝也造成了很大難度，這些都是風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的制約因素。因此，亟需一種方法解決大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒制造及運(yùn)輸限制的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，滿足大功率風(fēng)電機(jī)組的要求，便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存和安裝。本發(fā)明提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，所述筒體單元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體單元的下方固定有底部基座，所述底部基座可加固底部支撐；所述筒體單元包括三根以上平行設(shè)置的筒體。進(jìn)一步地，最頂端所述筒體單元的上方固定有頂部加強(qiáng)模塊，所述頂部加強(qiáng)模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側(cè)壁的圓鋼與固定在筒體側(cè)壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭。頂部加強(qiáng)模塊用于加強(qiáng)頂部支撐，避免筒體受載引起的頂部變形過大。進(jìn)一步地，所述頂部加強(qiáng)模塊背離筒體單元的一側(cè)固定有頂部過渡段，所述頂部過渡段包括過渡段筒體，所述過渡段筒體遠(yuǎn)離頂部加強(qiáng)模塊的圓周上設(shè)置有過渡段法蘭，所述過渡段筒體靠近頂部加強(qiáng)模塊的一側(cè)固定有連接底板，所述連接底板上配套的設(shè)置有與加強(qiáng)模塊連接的連接孔。 進(jìn)一步地，所述過渡段筒體為錐筒形。
進(jìn)一步地，所述連接模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側(cè)壁的圓鋼與固定在筒體側(cè)壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭。進(jìn)一步地，所述連接模塊，靠近連接模塊上方的筒體距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒中心軸線的距離為Dl，靠近連接模塊下方的筒體距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒中心軸線的距離為D2，Dl ( D2。進(jìn)一步地，所述底部基座包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側(cè)壁的圓鋼與固定在筒體側(cè)壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上均設(shè)置有筒體法蘭。本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、緊湊，與現(xiàn)有技術(shù)相比較主要具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)
I、本塔筒結(jié)構(gòu)采用多筒體單元組合結(jié)構(gòu)，通過連接模塊使其能夠協(xié)同作業(yè)，提高塔筒的整體工作強(qiáng)度，達(dá)到更好的承載效果；2、在滿足大功率風(fēng)電機(jī)組強(qiáng)度和剛度要求下，最大程度節(jié)省塔筒材料，實(shí)現(xiàn)了塔筒質(zhì)量輕、加工成本低的優(yōu)點(diǎn)；3、克服了大功率風(fēng)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)尺寸過大引起的運(yùn)輸不便的困難，本結(jié)構(gòu)是模塊化設(shè)計(jì)，由于采用多個(gè)筒體組合形式，單根塔筒的尺寸有效減小，便于運(yùn)輸；4、模塊化設(shè)計(jì)，使本發(fā)明的后期維護(hù)十分方便。


附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中頂部過渡段和頂部加強(qiáng)模塊的連接示意圖；圖3為圖I中頂部過渡段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中連接底板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中頂部法蘭結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖I中連接模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6中連接圓筒和圓鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖I中底部基座結(jié)構(gòu)不意圖。結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下I-筒體2-圓鋼3-連接圓筒4-連接法蘭5-筒體法蘭6-過渡段筒體7-過渡段法蘭 8-連接底板
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，筒體單元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體單元的下方固定有底部基座，底部基座可加固底部支撐；筒體單元包括三根以上平行設(shè)置的筒體。實(shí)施例一圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，本實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，筒體單元通過連接模塊兩兩連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒最底端筒體單元的下方固定有底部基座，底部基座可加固底部支撐；筒體單元包括五根平行設(shè)置的筒體1，使用時(shí)五根筒體I均垂直于地面，每根筒體I兩端圓周上均設(shè)置有筒體法蘭，用于與連接模塊連接固定；筒體I半徑的大小根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組承載情況選擇。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒最頂端筒體單元的上方固定有頂部加強(qiáng)模塊，頂部加強(qiáng)模塊背離筒體單元的一側(cè)固定有頂部過渡段。采用多個(gè)塔筒單元的多段式模塊化結(jié)構(gòu)形式，通過連接模塊在高度方向上實(shí)現(xiàn)塔筒截面的變化，節(jié)約材料成本，同時(shí)可以提高塔筒的整體強(qiáng)度，有效地分散 載荷，從而達(dá)到協(xié)同承載的效果。本發(fā)明解決了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)形式對(duì)運(yùn)輸、存儲(chǔ)、安裝造成的困難，滿足大功率風(fēng)電機(jī)組要求的同時(shí)，還便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝。圖2為圖I中頂部過渡段和頂部加強(qiáng)模塊的連接示意圖；圖3為圖I中頂部過渡段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中連接底板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中頂部法蘭結(jié)構(gòu)示意圖。頂部加強(qiáng)模塊包括連接圓筒3、圓鋼2、筒體I、連接法蘭和筒體法蘭5，固定在連接圓筒3側(cè)壁的圓鋼2與固定在筒體I側(cè)壁的圓鋼2通過連接法蘭連接，筒體I兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭5，用于與筒體單元的筒體法蘭連接。頂部加強(qiáng)模塊用于加強(qiáng)頂部支撐，避免筒體受載弓I起的頂部變形過大。頂部過渡段包括過渡段筒體6，過渡段筒體6可以為圓柱形或錐筒形，錐筒形的過渡段筒體6可以充分利用材料的力學(xué)性能。過渡段筒體6遠(yuǎn)離頂部加強(qiáng)模塊的圓周上固定有過渡段法蘭7，過渡段筒體靠近頂部加強(qiáng)模塊的一側(cè)固定有連接底板8，連接底板8上設(shè)置有與加強(qiáng)模塊配套連接孔，采用高強(qiáng)螺栓穿過連接孔實(shí)現(xiàn)連接底板8與加強(qiáng)模塊的固定。圖6為圖I中連接|旲塊結(jié)構(gòu)不意圖；圖7為圖6中連接圓筒和圓鋼的結(jié)構(gòu)不意圖。如圖所示連接模塊包括連接圓筒3、圓鋼2、筒體I、連接法蘭4和筒體法蘭5，固定在連接圓筒3側(cè)壁的圓鋼2與固定在筒體I側(cè)壁的圓鋼2通過連接法蘭4連接，筒體I兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭5。連接模塊，靠近連接模塊上方的筒體距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒中心軸線的距離為D1，靠近連接模塊下方的筒體距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒中心軸線的距離為D2，Dl ( D2。本實(shí)施例采用的連接模塊沿連接圓筒3側(cè)壁圓周方向上水平的固定有兩周圓鋼2，靠近圓筒上方的圓鋼2與連接圓筒3軸向成銳角，靠近連接圓筒3下方的圓鋼2與連接圓筒3軸向垂直，實(shí)現(xiàn)了 Dl ( D2。圖8為圖I中底部基座結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示底部基座包括連接圓筒3、圓鋼2、筒體I、連接法蘭4和筒體法蘭5，固定在連接圓筒3側(cè)壁的圓鋼2與固定在筒體I側(cè)壁的圓鋼2通過連接法蘭4連接，筒體I兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭5。本實(shí)施例風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒的安裝步驟如下
I、在車間焊接塔筒時(shí)，筒體法蘭、圓鋼、連接法蘭等按照要求焊接在筒體的相應(yīng)位置；2、過渡段焊接完成要求保證過渡段法蘭的焊后平面度；3、由于對(duì)裝配精度的要求較高，出廠前將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒各部件預(yù)組裝；4、運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后，按照以下順序完成塔筒吊裝a)組裝底部基座并安裝；b)吊裝各段塔筒；c)組裝連接模塊并吊裝； d)吊裝過渡段。5、吊裝過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)平面度，如果裝配誤差較大，則可通過調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整以滿足裝配精度要求；6、后期維護(hù)時(shí)，定期檢測(cè)防腐及力矩情況。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.ー種風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒，其特征在于，包括筒體単元、連接模塊和底部基座，所述筒體単元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體単元的下方固定有底部基座；所述筒體単元包括三根以上平行設(shè)置的筒體，所述筒體兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒，其特征在于，最頂端所述筒體単元的上方固定有頂部加強(qiáng)模塊，所述頂部加強(qiáng)模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側(cè)壁的圓鋼與固定在筒體側(cè)壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒，其特征在于，所述頂部加強(qiáng)模塊背離筒體単元的ー側(cè)固定有頂部過渡段，所述頂部過渡段包括過渡段筒體，所述過渡段筒體遠(yuǎn)離頂部加強(qiáng)模塊的圓周上設(shè)置有過渡段法蘭，所述過渡段筒體靠近頂部加強(qiáng)模塊的ー側(cè)固定有連接底板，所述連接底板上配套的設(shè)置有與加強(qiáng)模塊連接的連接孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒，其特征在于，所述過渡段筒體為錐筒形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒，其特征在于，所述連接模塊包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側(cè)壁的圓鋼與固定在筒體側(cè)壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上設(shè)置有筒體法蘭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒，其特征在干，靠近連接模塊上方的筒體距風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒中心軸線的距離為D1，靠近連接模塊下方的筒體距風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒中心軸線的距離為D2, Dl≤D2。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組塔筒，其特征在于，所述底部基座包括連接圓筒、圓鋼、筒體、連接法蘭和筒體法蘭，固定在連接圓筒側(cè)壁的圓鋼與固定在筒體側(cè)壁的圓鋼通過連接法蘭連接，所述筒體兩端圓周上均設(shè)置有筒體法蘭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，包括筒體單元、連接模塊和底部基座，所述筒體單元通過連接模塊兩兩連接；最底端筒體單元的下方固定有底部基座；所述筒體單元包括三根以上平行設(shè)置的筒體。本發(fā)明克服了現(xiàn)有塔筒技術(shù)的諸多缺點(diǎn)，滿足大功率風(fēng)電機(jī)組的要求，便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存和安裝。
文檔編號(hào)F03D11/00GK102828917SQ20111015716
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者孫華東, 董伯先, 張芹 申請(qǐng)人:華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司