用于直立式风电机组桁架的连接节结构及采用其的桁架的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构及采用其的
2.桁架，属于风电机组装置技术领域。


背景技术：

3.风能是现阶段国际社会公认的可再生、零污染且可持续利用的绿色、清洁能源, 且我国境内已探明的风能储量十分丰富，有着很大的开发与应用潜力。现今随着科技水平的快速发展，风电机组逐步向大型化和海洋化发展，为了更高效的利用风能资源，风机叶轮直径和塔筒高度不断增加，而传统单管风电塔随着轮毂高度的提升自振频率随之下降，使得单管式塔筒直径不断增大，用钢量急剧增加，对大型塔筒段的运输、加工和制造等也提出了较大挑战。
4.桁架塔的技术发展方向恰恰相反，在结构上，桁架塔与筒状塔架有着明显差别，桁架式风电塔架是由结构钢组装而成的支撑风电机组的塔架，因而不受场地、运输的限制，能实现材料在空间上的最优分布，以最小的材料代价获取足够的强度、刚度和稳定。但高度越高，需拼接构件越多，现场节点越多安装越是繁琐，后期维护成本大大增加。
5.在桁架塔的结构中，桁架与风电机组塔筒之间会采用一段过渡段的结构来实现桁架与塔筒之间的装配，而该结构作为桁架与塔筒之间的连接节，而在连接节结构的设计上，传统的设计中，通常是采用焊接成形，虽然也可以在厂家进行预制成型，也可以现场焊接成形。但是，在预制成型的情况下，其占据空间大，对于运输会产生一定的成本浪费。同时，在现场焊接的成型的情况下，尤其是连接塔筒部分的过渡段为圆柱体结构，一方面不便于运输，另一方面占据的运输空间也相对较大。


技术实现要素：

6.本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供用于直立式风电机组桁架的连接节结构及采用其的桁架，通过分体式结构的设计能够有效的提高运输空间的利用率，也进一步的提升整个连接节结构的装配效率。
7.本实用新型采用的技术方案如下：
8.一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，包括基础结构，所述基础结构的中部设置有用于装配风机塔筒的过渡连接段，在所述基础结构的外侧设置有多个用于与桁架连接装配的角柱，所述基础结构通过连接箱梁设置有角柱。
9.进一步的，所述基础结构包括多个基础单元，多个基础单元通过组合后固定装配为一体后中部形成圆柱体结构。
10.进一步的，每个所述基础单元都设置有一个角柱，所述基础单元上设置有连接箱梁，所述连接箱梁的一端部固定装配在基础单元上，其另一端部固定设置角柱。
11.进一步的，所述基础单元为弧形板体结构，多个所述弧形板体结构组合装配和形成圆柱体结构。
12.进一步的，所述过渡连接段设置于弧形板体结构上，所述过渡连接段与基础单元一体成型。
13.进一步的，所述过渡连接段的顶部还设置有用于与风电塔筒装配的横向法兰。
14.进一步的，所述基础单元与连接横梁的连接处设置有用于提升强度的横向加劲肋。
15.进一步的，任一或者全部所述基础单元的中部还设置有用于操作人员进出作业的洞门。
16.进一步的，所述角柱的底部还设置有用于与桁架装配的连接法兰。
17.进一步的，在所述过渡连接段内侧壁还设置有纵向加劲肋以及加劲肋承台。
18.用于直立式风电机组的桁架包括上述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
20.本实用新型的用于直立式风电机组桁架的连接节结构及采用其的桁架，在具体的结构上设计上，将连接节结构采用分体式结构的设计，利用连接节结构采用模块化的设计一方面能够有助于相关部件在厂内预制成型，另一方面采用分体式结构能够有效的将中部连接过渡段的圆柱体结构进行分体设计，其能够有效的节省其在运输过程中所占用的空间，同时避免大型圆柱体的结构设计。
附图说明
21.图 1 是本实用新型的结构示意图；
22.图 2 是本实用新型基础单元整体装配的结构示意图；
23.图 3 是本实用新型基础单元的结构示意图；
24.图 4 是本实用新型基础单元背部的结构示意图；
25.图 5 是本实用新型连接箱梁的结构示意图；
26.图 6 是本实用新型角柱的结构示意图。
27.图中标记：101-过渡连接段，102-角柱，103-基础单元，104-连接箱梁，105-洞门，106-横向法兰，107-横向加劲肋，108-纵向加劲肋，109-加劲肋承台，110-纵向法兰。
具体实施方式
28.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.实施例 1
31.用于直立式风电机组桁架的连接节结构，如图 1 所示，包括基础结构，所述基础结构的中部设置有用于装配风机塔筒的过渡连接段 101，在所述基础结构的外侧设置有多个用于与桁架连接装配的角柱 102，所述基础结构通过连接箱梁 104 设置有角柱 102。
32.作为更加具体的设计，所述基础结构包括多个基础单元 103，多个基础单元 103 通过组合后固定装配为一体后中部形成圆柱体结构。
33.本实施例中，与传统结构设计不同的是，在本结构设计中，作为具体的设计主要是将整个基础结构采用分体式结构，而在该结构的设计基础上，在运输领域中，圆柱体结构若侧放则容易出现滚动的情况，这对于运输车辆和司机都是具有非常大的危险系统，如果竖直平放，其占用空间依然较大，对于运输的成本以及效果都具有不利的影响。而本技术，作为多个单元结构的设计能够有效的避免出现直接放置运输的问题，更进一步的是，利用模块化的设计还能够有效的保证现场的施工效率。
34.在上述具体的结构设计基础上，作为更加具体的设计，每个所述基础单元103都设置有一个角柱 102，所述基础单元 103 上设置有连接箱梁 104，所述连接箱梁 104 的一端部固定装配在基础单元 103 上，其另一端部固定设置角柱102。在本结构的设计中，以基础单元 103 作为一个独立的个体，附属其他部件为一体，更为进一步的，能够有效的实现模块化管理，并每一个独立的个体结构相同，不会产生部件的错乱，对于部件的管理，以及在具体的操作上更具有快速高效的效率，实现快速装配，不用整体出发，局部定位等相关复杂的工序。
35.在上述具体结构设计的基础上，更进一步的优化设计，具体的，所述基础单元 103 为弧形板体结构，多个所述弧形板体结构组合装配和形成圆柱体结构。在本结构中，作为举例说明，所述基础单元 103 为 4 个，每个为 1/4 圆，在组合装配后形成一个完整的圆柱体。作为弧形结构的设计，更加具体的，每个弧形结构的两侧设置有纵向法兰 110，并通过高强度螺栓装配成型。当然，作为替换的实施方式，弧形结构可采用焊接为一体的方式装配成型。
36.基于上述具体结构的设计，更加具体的设计，所述过渡连接段 101 设置于弧形板体结构上，所述过渡连接段 101 与基础单元 103 一体成型。
37.在上述具体的结构设计基础上，作为更加具体的设计，所述过渡连接段 101的顶部还设置有用于与风电塔筒装配的横向法兰 106。而在该设计的基础上，更加具体的，在过渡连接段 101 内侧壁还设置有纵向加劲肋 108 以及加劲肋承台 109 以用于提高强度。
38.在上述具体的结构设计基础上，所述基础单元 103 与连接横梁的连接处设置有用于提升强度的横向加劲肋 107。
39.更进一步的，为了便于操作和装配，任一或者全部所述基础单元 103 的中部还设置有用于操作人员进出作业的洞门 105。作为更加具体的设计，在本实施例中，全部所述基础单元 103 的中部还设置有用于操作人员进出作业的洞门105。
40.为了便于连接装配，更加具体的，所述角柱 102 的底部还设置有用于与桁架装配的链接法兰。
41.更加具体的，连接箱梁 104 与基础单元 103 焊接，并通过横向加劲肋 107 焊接加强，形成稳定的抗疲劳的连接结构；纵向法兰 110 与基础单元 103 焊接，形成分片连接构件；纵向加劲肋 108 和加劲肋承台 109 与过渡连接段 101 内侧焊接，顶部和厚形高强度锻造法兰（横向法兰 106）通过焊接形成上部塔筒连接构建；横向加劲肋 107 与基础单元 103 外部和连接箱梁 104 焊接；箱梁内侧的焊接工作通过洞门 105 进入箱梁内部进行操作作业；基础单元 103 制成筒状结构后焊接连接箱梁 104 以及角柱 102 成型。
42.实施例 2
43.用于直立式风电机组的桁架，包括实施例 1 所述的一种用于直立式风电机组桁
架的连接节结构。
44.综上所述，本实用新型的用于直立式风电机组桁架的连接节结构及采用其的桁架，在具体的结构上设计上，将连接节结构采用分体式结构的设计，利用连接节结构采用模块化的设计一方面能够有助于相关部件在厂内预制成型，另一方面采用分体式结构能够有效的将中部连接过渡段的圆柱体结构进行分体设计，其能够有效的节省其在运输过程中所占用的空间，同时避免大型圆柱体的结构设计。
45.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，其特征在于：包括基础结构，所述基础结构的中部设置有用于装配风机塔筒的过渡连接段(101)，在所述基础结构的外侧设置有多个用于与桁架连接装配的角柱(102)，所述基础结构通过连接箱梁(104)设置有角柱(102)；所述基础结构包括多个基础单元(103)，多个基础单元(103)通过组合后固定装配为一体，装配后中部形成圆柱体结构；每个所述基础单元(103)都设置有一个角柱(102)，所述基础单元(103)上设置有连接箱梁(104)，所述连接箱梁(104)的一端部固定装配在基础单元(103)上，其另一端部固定设置角柱(102)，所述角柱(102)的底部还设置有用于与桁架装配的连接法兰。2.如权利要求1所述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，其特征在于：所述基础单元(103)为弧形板体结构，多个所述弧形板体结构组合装配后形成圆柱体结构。3.如权利要求2所述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，其特征在于：所述过渡连接段(101)设置于弧形板体结构上，所述过渡连接段(101)与基础单元(103)一体成型。4.如权利要求3所述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，其特征在于：所述过渡连接段(101)的顶部还设置有用于与风电塔筒装配的横向法兰(106)。5.如权利要求1所述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，其特征在于：所述基础单元(103)与连接横梁的连接处设置有用于提升强度的横向加劲肋(107)。6.如权利要求1所述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，其特征在于：任一或者全部所述基础单元(103)的中部还设置有用于操作人员进出作业的洞门(105)。7.如权利要求1所述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构，其特征在于：在所述过渡连接段(101)内侧壁还设置有纵向加劲肋(108)以及加劲肋承台(109)。8.一种用于直立式风电机组的桁架，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构。

技术总结
本实用新型公开了一种用于直立式风电机组桁架的连接节结构及采用其的桁架，属于风电机组装置技术领域；该结构包括基础结构，所述基础结构的中部设置有用于装配风机塔筒的过渡连接段，在所述基础结构的外侧设置有多个用于与桁架连接装配的角柱，所述基础结构通过连接箱梁设置有角柱；本实用新型在具体的结构上设计上，将连接节结构采用分体式结构的设计，利用连接节结构采用模块化的设计一方面能够有助于相关部件在厂内预制成型，另一方面采用分体式结构能够有效的将中部连接过渡段的圆柱体结构进行分体设计，其能够有效的节省其在运输过程中所占用的空间，同时避免大型圆柱体的结构设计。的结构设计。的结构设计。


技术研发人员：马武福 罗宇骁 刘朝丰 戴靠山 孙仲泽 熊川楠 李源 曾志 朱黎明 高中华 张冲 兰成坤 万雄斌 翟乾俊
受保护的技术使用者：东方电气风电股份有限公司
技术研发日：2022.11.11
技术公布日：2023/6/20