一种高强螺栓拼接的分片式钢筒结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，它包括上节钢筒分片(1)，下节钢筒分片(2)，纵向连接上节钢筒分片(1)和下节钢筒分片(2)的纵向高强螺栓(3)和纵向法兰板(4)，横向连接上节钢筒分片(1)和下节钢筒分片(2)的外拼板分片(5)、内拼板分片(6)以及横向高强螺栓(7)，上节钢筒分片(1)和下节钢筒分片(2)连接处设置有纵向长圆孔(8)，纵向法兰板(4)对接面设置有止水胶条(9)，外拼板分片(5)组装后存在拼板间隙(10)。本实用新型可作为大型风力发电机的支撑结构，分片结构采用高强螺栓拼接，抗疲劳性好，长圆孔可起到调节钢筒垂直度作用，运输和现场组装方便，节省人力和物力。
【专利说明】
一种高强螺栓拼接的分片式钢筒结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于风力发电机的支撑结构，具体涉及一种高强螺栓拼接的分片式钢筒结构。
【背景技术】
[0002]目前对于风力发电机支撑结构，地面以上常用的支撑形式为圆型钢制塔筒，相对于桁架式塔架造型简洁，受力简单，安装简便，相对于混凝土塔筒制造条件成熟、运输吊装成本低、安装快捷。然而随着大型风力发电机组设计荷载要求的增加，圆形钢制塔筒的直径受到运输条件的限制不能超过4.3m以上，这极大影响钢制塔筒的材料使用效率，制约大型风力发电机组的发展。
[0003]对于风力发电机支撑结构地面以下的支撑形式常用的混凝土扩展式基础，依靠地基土提供的竖向反力以及竖向重力形成抗倾覆弯矩，并通过底板的抗弯能力做一次“弯矩转化”最终抵抗上部水平风荷载形成的倾覆弯矩，随着设计荷载的要求的增加，只能单纯增大扩展式基础的直径和埋深，导致其材料利用率逐渐降低，造成结构材料的严重浪费。大直径钢筒结构作为基础支撑结构依靠水平向的地基反力通过抗弯效率较高的圆环形截面直接抵抗水平风荷载产生的弯矩，减少了 “弯矩转化”这一环节在基础中带来的材料耗费，而且相对混凝土扩展式基础施工快捷便利，逐渐成为大型风力发电机组基础支撑形式的选型趋势，然而，钢筒基础的直径同样受到运输条件的限制，影响其抗弯效率的发挥，这也一定程度制约了钢筒基础在大型风力发电塔中的应用。
【实用新型内容】
[0004]实用新型目的:本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种强度高，牢固性强的高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，该钢筒结构可作为大型风力发电机组的支撑结构。
[0005]技术方案:为了实现以上目的，本实用新型采取的技术方案如下:
[0006]—种高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，它包括上节钢筒分片，下节钢筒分片，纵向连接上节钢筒分片和下节钢筒分片的纵向高强螺栓和纵向法兰板，横向连接上节钢筒分片和下节钢筒分片的外拼板分片、内拼板分片和横向高强螺栓，所述上节钢筒分片和下节钢筒分片连接处设置有纵向长圆孔，所述纵向法兰板对接面设置有止水胶条，所述外拼板分片组装后存在拼板间隙。
[0007]作为优选方案，以上所述的高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，所述的上节钢筒分片或下节钢筒分片纵向连接时设置的分片数量为大于等于2;所述的纵向法兰板法兰面宽度在内拼板分片所处范围以外区域变窄。
[0008]作为优选方案，上节钢筒分片与下节钢筒分片横向连接时采用外拼板分片、内拼板分片和横向高强螺栓形成双剪拼接，所述的外拼板分片和内拼板分片的环向分片数量为两对以上(包括两对)，所述的内拼板分片对接位置与纵向法兰板所处相位位置相同，所述的外拼板分片对接位置设在相邻纵向法兰板相位的平均二等分位置，相邻二个外拼板分片之间形成拼板间隙。
[0009]作为优选方案，上节钢筒分片以及下节钢筒分片连接处设置有纵向长圆孔，通过纵向长圆孔，可对上、下相邻钢筒结构之间的垂直度的偏差进行调整。
[0010]本实用新型和现有技术相比具有以下有益效果:
[0011]1.以上所述的高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，各分片结构方便运输和现场组装，可解决现有钢筒结构尺寸存在运输限制的问题，使大型风力发电机组的发展不受公路运输条件约束，提高支撑结构材料利用效率，节约大直径钢筒运输成本。
[0012]2.纵向法兰板采用高强螺栓连接，使钢筒分片形成整体，可保证连接强度和刚度，安装操作简便。
[0013]3.纵向法兰板对接面设有止水胶条，可使法兰两侧钢筒紧密贴合，防止水进入钢筒内部。
[0014]4.横向拼接采用内、外拼板形成的双剪摩擦型螺栓拼接，无焊缝，抗疲劳性好，且结构更加简化，纵向长圆孔可对钢筒垂直度的偏差起到二次调节作用。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型提供的一种高强螺栓拼接的分片钢筒结构的示意图。
[0016]图2为图1沿A-A方向剖切的结构示意图。
[0017]图3为图2中A处的放大图。
[0018]图4为图2中B处的放大图。
[0019]图5为图3沿B-B方向剖切的结构示意图。
[0020]图6为图3沿C-C方向剖切的结构示意图。
[0021 ]图7为图6沿D-D方向剖切的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0023]如图1至图7所示，一种高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，它包括上节钢筒分片I，下节钢筒分片2，纵向连接上节钢筒分片I和下节钢筒分片2的纵向高强螺栓3和纵向法兰板4;横向连接上节钢筒分片I和下节钢筒分片2的外拼板分片5、内拼板分片6以及横向高强螺栓7，所述上节钢筒分片I和下节钢筒分片2连接处设置有纵向长圆孔8，所述纵向法兰板4对接面设置有止水胶条9，所述外拼板分片5组装后，相邻二个外拼板分片5之间形成拼板间隙隙10 ο
[0024]以上所述的上节钢筒分片I或下节钢筒分片2纵向连接时设置的分片数量为两片以上(包括两片)，所述的纵向法兰板4对接面高度方向设置有止水胶条9，并采用纵向高强螺栓3拼接，使纵向钢筒分片形成整体，保证连接强度和刚度的同时，防止水进入筒体内部，所述的纵向法兰板4的法兰面宽度，在所述内拼板分片6所处范围以外区域变窄，使得纵向高强螺栓3距离上节钢筒分片I和下节钢筒分片2的筒壁更近，提高连接效率，节约纵向法兰板4的耗材。
[0025]以上所述的上节钢筒分片I与下节钢筒分片2横向连接时，采用外拼板分片5、内拼板分片6和横向高强螺栓7形成双剪拼接，无焊缝，抗疲劳性好且简化结构。所述的外拼板分片5和内拼板分片6的环向分片数量为两对以上(包括两对)，所述的内拼板分片6对接位置与纵向法兰板4所处相位位置相同；所述的外拼板分片5对接位置设在相邻纵向法兰板4相位的平均二等分位置，可尽量避免外拼板分片5、内拼板分片6对接位置都在纵向法兰板对接处，提高纵向拼接的整体性，相邻外拼板分片5之间形成拼板间隙10。
[0026]以上所述的上节钢筒分片I和下节钢筒分片2连接处设置有纵向长圆孔8，通过纵向长圆孔8，可对上、下相邻钢筒结构之间的垂直度的偏差进行调整。
[0027]本实用新型提供的一种高强螺栓拼接的分片钢筒结构的具体实施步骤，包括以下步骤:
[0028]I)相邻钢筒段分成若干上节钢筒分片I与下节钢筒分片2制造并运输到现场，每片筒壁纵向两端设置有纵向法兰板4，纵向法兰板4对接面设有止水胶条9。
[0029]2)采用纵向高强螺栓3将各个上节钢筒分片I和各个下节钢筒分片2分别连接成完整的上节钢筒或下节钢筒。
[0030]3)下节钢筒就位后，采用外拼板分片5、内拼板分片6和横向高强螺栓7与上节钢筒分片1、下节钢筒分片2形成双剪拼接，将上、下钢筒节连接起来，形成连续的钢筒结构。
[0031]4)对于需要调整上节钢筒垂直度的情况，可在第3)步进行时，通过调整横向高强螺栓7在纵向长圆孔8中的相对位置达到调整目的，其中纵向长圆孔8设置在上节钢筒分片I和下节钢筒分片2的连接处。
[0032]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，其特征在于，它包括上节钢筒分片(I)，下节钢筒分片(2)，纵向连接上节钢筒分片(I)和下节钢筒分片(2)的纵向高强螺栓(3)和纵向法兰板(4)，横向连接上节钢筒分片(I)和下节钢筒分片(2)的外拼板分片(5)、内拼板分片(6)和横向高强螺栓(7)，所述上节钢筒分片(I)和下节钢筒分片(2)连接处设置有纵向长圆孔(8)，所述纵向法兰板(4)对接面设置有止水胶条(9)，所述外拼板分片(5)组装后存在拼板间隙(10)。2.根据权利要求1所述的高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，其特征在于，所述的上节钢筒分片(I)或下节钢筒分片(2)纵向连接时设置的分片数量为大于等于2;所述的纵向法兰板(4)法兰面宽度在内拼板分片(6)所处范围以外区域变窄。3.根据权利要求1所述的高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，其特征在于，所述的上节钢筒分片(I)与下节钢筒分片(2)横向连接时采用外拼板分片(5)、内拼板分片(6)和横向高强螺栓(7)形成双剪拼接;所述的外拼板分片(5)和内拼板分片(6)的环向分片数量为两对及以上，所述的内拼板分片(6)分片对接位置与纵向法兰板(4)相位位置相同，所述的外拼板分片(5)分片对接位置设在相邻纵向法兰板(4)相位的平均二等分位置，相邻二个外拼板分片(5)之间形成拼板间隙(10)。4.根据权利要求1至3任一项所述的高强螺栓拼接的分片式钢筒结构，其特征在于，上节钢筒分片(I)以及下节钢筒分片(2)连接处设置有纵向长圆孔(8)，通过纵向长圆孔(8)可对上、下相邻钢筒结构之间的垂直度的偏差进行调整。
【文档编号】F03D13/20GK205605363SQ201620350352
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】张明熠, 马逸鹄, 沈卫明, 施辉, 高志勇, 陈晓辉
【申请人】江苏金海新能源科技有限公司, 内蒙古金海新能源科技股份有限公司