连接组件和塔筒的制作方法

本实用新型涉及部件连接装置的领域，更具体地，涉及一种连接组件和具有通过该连接组件连接的塔筒段的塔筒。

背景技术：

螺纹连接是一种广泛应用于各种行业中的可拆卸连接方式，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。然而，在通过螺纹紧固件来连接两个连接部件时，螺纹紧固件不仅要承受螺栓预紧力(沿着螺纹紧固件的轴向的力)，还可能承受剪切力(沿着螺纹紧固件的径向的力)。例如，在螺纹紧固件与法兰配合使用的情况下，螺纹紧固件不仅需要承受轴向的预紧力还需要承受径向的剪切力，这导致螺纹紧固件的使用寿命降低或应用场合受限，尤其是不能用于承受重载的场合。此外，在连接部件上设置法兰会增加连接部件的材料用量、重量和成本。此外，在利用法兰连接两个连接部件的过程中，还需要将法兰上的多个通孔精准对齐，并且法兰之间的连接强度还受施工人员的技术水平和作业环境的影响。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目的在于提供一种能够应用于重型载荷的场合的连接组件。

本实用新型的另一目的在于提供一种能够降低连接部件的重量的连接组件。

根据本实用新型的一方面，提供一种连接组件，连接组件用于连接第一连接部件和第二连接部件，第一连接部件和第二连接部件分别具有互相嵌合的连接部分，在连接部分上形成有安装通孔，连接组件安装在安装通孔中并包括：推块，包括沿安装通孔的轴向方向设置的第一表面和第二表面，第一表面形成有相对于安装通孔的轴向方向倾斜并互成角度的两个倾斜表面，第二表面与安装通孔的内表面适配；第一楔形块和第二楔形块，在安装通孔的轴向方向上相对设置，其中，第一楔形块和第二楔形块分别包括与两个倾斜表面中的一个接触的接触面，并且第一楔形块和第二楔形块分别形成有连接通孔；螺栓，穿过连接通孔并被紧固。

优选地，推块可包括第一推块和第二推块，其中，第一楔形块的接触面和第二楔形块的接触面与第一推块的第一表面和第二推块的第一表面接触。

优选地，安装通孔的轴向方向可与连接通孔的轴向方向平行。

优选地，两个倾斜表面之间的夹角可以为钝角、锐角或直角。

优选地，第一楔形块的连接通孔和/或第二楔形块的连接通孔可以为螺纹通孔，螺栓通过与螺纹通孔螺纹连接而被紧固，或者第一楔形块的连接通孔和第二楔形块的连接通孔均可以为光孔，螺栓利用螺母被紧固。

优选地，两个倾斜表面可关于垂直于安装通孔的轴向方向的平面对称或非对称设置。

优选地，安装通孔的截面可呈矩形形状。

根据本实用新型的另一方面，提供一种塔筒，塔筒包括至少两个塔筒段，相邻的塔筒段通过如上所述的连接组件连接在一起，其中，相邻的塔筒段分别对应第一连接部件和第二连接部件。

相邻的塔筒段的连接部分可具有相互配合的突起部分和凹入部分。

凹入部分可形成在相邻的塔筒段的连接部分的中间区域。

通过采用上述连接组件连接两个连接部件，可在连接部件之间形成牢固的连接，提高整个连接结构的抗疲劳能力和承载能力。此外，由于推块的表面与楔形块的接触面和安装通孔的内侧表面之间的配合，因此可减小旋拧连接组件中的螺栓所需的旋转力矩并降低螺栓所承受的载荷，由此提高螺栓的使用寿命并使连接组件能用于需要承受重载的场合。通过楔形块和螺栓的组合连接方式，能减小或消除连接组件中的螺栓所承受的剪切力，因此能提高螺栓的使用寿命并使连接组件能用于需要承受重载的场合。在替代法兰连接的情况下，还可简化操作，节省材料并降低成本和重量。

附图说明

当下面结合附图进行详细描述时，本实用新型的上述和其它目的、特征和优点将会被更清楚地理解，在附图中：

图1是根据本实用新型的用于连接两个部件的处于组装状态的连接组件的侧视图；

图2是示出了安装有连接组件的第一连接部件和第二连接部件的立体图；

图3是图2中示出的连接组件、第一连接部件和第二连接部件的侧视图；

图4是图2中示出的连接组件、第一连接部件和第二连接部件的主视图；

图5是沿着图4中的线a-a截取的截面图，其中，螺栓未被剖切；

图6是示出第一楔形块或第二楔形块的大端端面的示图；

图7是示出第一楔形块或第二楔形块的侧面的示图；

图8是沿着图7中的线b-b截取的截面图；

图9是未安装连接组件的嵌合在一起的第一连接部件和第二连接部件的主视图；

图10是沿着图9中的线c-c截取的截面图。

附图标号说明：

1：第一连接部件，11：第一突起，101：第一安装通孔，2：第二连接部件，21：第二突起，201：第二安装通孔，3：第一推块，4：第二推块，5：第一楔形块，51：连接通孔，6：第二楔形块，61：连接通孔，7：螺栓。

具体实施方式

现在对本实用新型实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本实用新型。

虽然在下文中使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种部件、表面或部分，但是这些部件、表面或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个部件、表面或部分与另一部件、表面或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一部件、表面或部分也可被称为第二部件、表面或部分。

此外，为了方便描述，在此可使用诸如“上”和“下”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个表面或部件与另一个表面或部件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。连接组件以及连接部件还可以以其他的方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，并将对在此使用的空间相对术语做出相应的解释。

图1示出了根据本实用新型的用于连接两个部件的处于组装状态的连接组件，图2至图5示出了根据本实用新型的实施例的连接组件安装在第一连接部件1和第二连接部件2中以用于连接第一连接部件1和第二连接部件2，而图6至图8示出了第一楔形块5或第二楔形块6的具体结构。虽然未具体示出，但是第一楔形块5的结构与第二楔形块6的结构基本相同。

在本实用新型的实施例中，第一连接部件1和第二连接部件2分别具有互相嵌合的连接部分，并且在第一连接部件1和第二连接部件2的连接部分上形成有安装通孔，连接组件被安装在安装通孔中以用于连接第一连接部件1和第二连接部件2，并包括推块、第一楔形块5和第二楔形块6以及穿过第一楔形块5和第二楔形块6紧固的螺栓7。推块包括沿安装通孔的延伸方向或轴向方向(即，图5中的水平方向)设置的第一表面和第二表面，第一表面形成有相对于安装通孔的轴向方向倾斜并互成角度的两个倾斜表面，第二表面与安装通孔的内表面适配。第一楔形块5和第二楔形块6在安装通孔的轴向方向上彼此间隔开并按照小端互相面对的方式相对设置(如图1和图5所示)。第一楔形块5和第二楔形块6中的每个包括与推块的第一表面接触的接触面并形成有连接通孔51或61(如图6所示)。由于倾斜表面和接触面的存在，第一楔形块5沿着连接通孔51的延伸方向从大端向小端延伸，第二楔形块6沿着连接通孔61的延伸方向从大端向小端延伸，第一楔形块5和第二楔形块6中的每个的小端指的是楔形块在连接通孔51、61的延伸方向上的两端中端面面积较小的一端。螺栓7穿过连接通孔51、61以与第一楔形块5和第二楔形块6紧固在一起。

此外，第一楔形块5和第二楔形块6中的一个楔形块中的连接通孔可形成为螺纹孔，而另一个楔形块中的连接通孔可以为光孔，这样，螺栓7可从具有光孔的楔形块的大端侧插过连接通孔并从另一楔形块的小端侧旋入具有螺纹孔的另一个楔形块中。在图5中示出的示例中，第一楔形块5的连接通孔51为螺纹孔，而第二楔形块6的连接通孔61为光孔。替代地，第一楔形块5中的连接通孔51和第二楔形块6中的连接通孔61均形成为螺纹孔。在连接通孔为螺纹孔的情况下，螺纹布置在连接通孔的整个内表面或部分内表面上。替代地，第一楔形块5和第二楔形块6中的连接通孔均形成为光孔，这样，螺栓可从一个楔形块的大端侧插过连接通孔并从另一个楔形块的小端侧插过另一个楔形块，并利用螺母(未示出)从该另一个楔形块的大端侧紧固螺栓7。在旋拧螺栓7时，螺母可通过外部工具固定，或相对于连接组件的除螺栓7以外的部件固定，甚至可相对于第一连接部件1和第二连接部件2固定。此外，安装通孔的轴向方向可与连接通孔的轴向方向平行。

在本实用新型的上述实施例中，随着螺栓7的拧紧，第一楔形块5和第二楔形块6之间的间隔变小，使得推块能够向安装通孔的内表面施加挤压力，由此将第一连接部件1和第二连接部件2固定在一起。此外，由于推块的第一表面与第一楔形块5和第二楔形块6的接触面配合并且推块的第二表面接触安装通孔的内表面并被该内表面约束，所以在旋拧螺栓7的同时，推块、第一楔形块5和第二楔形块6不会随螺栓7一起旋转，从而减小旋拧螺栓所需的旋转力矩，降低螺栓所承受的载荷并提高螺栓的使用寿命。另外，相比于法兰连接需要将法兰上的多个通孔精准对齐而言，采用根据本实用新型的连接组件连接两个连接部件的操作比较简单，对安装通孔的加工精度要求不高，而且能够减少连接部件的材料用量、重量和成本。此外，完成连接后的螺栓由于楔形块的存在而基本不受剪切力，能够显著提高螺栓的使用寿命。

虽然在附图中仅示出第一楔形块5和第二楔形块6按照小端互相面对的方式设置的示例，但是本实用新型的实施例不限于此，第一楔形块5和第二楔形块6也可按照大端互相面对的方式设置，推块的第一表面也相应地形成有相对于安装通孔的轴向方向倾斜并互成角度的两个倾斜表面。

如图1至图5所示，推块可包括第一推块3和第二推块4。第一楔形块5和第二楔形块6中的每个的接触面包括彼此相背的第一接触面(即，图5中的第一楔形块5和第二楔形块6的上接触面)和第二接触面(即，图5中的第一楔形块5和第二楔形块6的下接触面)。第一楔形块5的第一接触面和第二楔形块6的第一接触面与第一推块3的第一表面(即，图5中的第一推块3的下表面)配合，且第一楔形块5的第二接触面和第二楔形块6的第二接触面与第二推块4的第一表面(即，图5中的第二推块4的上表面)配合。在这种情况下，第一推块3的第二表面面对安装通孔的一个内表面(即，图5中的安装通孔的上部内表面)且第二推块4的第二表面面对与所述一个内表面平行的另一个内表面(即，图5中的安装通孔的下部内表面)，从而随着螺栓7的拧紧，第一推块3和第二推块4能够同时向安装通孔的一个内表面和另一个内表面施加挤压力。

在上面的实施例中，以第一楔形块5和第二楔形块6沿着安装通孔的轴向方向具有多边形截面形状的方式描述第一楔形块5和第二楔形块6(其具有上接触面和/或下接触面)。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，第一楔形块5和第二楔形块6可具有圆形截面，相应地，第一推块3的下表面和第二推块4的上表面也具有对应的截面形状。

此外，推块也可仅包括一个推块(例如仅包括第一推块3或仅包括第二推块4)。例如，在推块仅包括第一推块3的示例中，第一推块3的下表面面对第一楔形块5和第二楔形块6的上接触面，而第一推块3的上表面面对安装通孔的上部内表面。在这种情况下，第一楔形块5和第二楔形块6中的每个均具有与其上接触面彼此相背且平行于连接通孔51、61的延伸方向的下平面，该下平面面对安装通孔的与其上部内表面平行的下部内表面。在这种情况下，拧紧螺栓7同样能够使第一推块3的上表面以及第一楔形块5和第二楔形块6的下平面分别向安装通孔的彼此平行的上部内表面和下部内表面施加挤压力。推块仅包括第二推块4的示例与推块仅包括第一推块3的示例类似，因此将省略对其的详细描述。

此外，如图1和图5所示，第一推块3的下表面中的两个倾斜表面之间的夹角和第二推块4的上表面中的两个倾斜表面之间的夹角为钝角，从而可通过较小的力旋拧螺栓7。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，第一推块3的下表面中的两个倾斜表面之间的夹角和第二推块4的上表面中的两个倾斜表面之间的夹角还可以为锐角或直角。此外，在第一推块3和第二推块4的两个倾斜表面之间还可形成有圆弧形过渡部，以防止出现应力集中。

此外，第一推块3和/或第二推块4可关于垂直于水平方向的竖直平面对称或非对称设置。也就是说，第一推块3和/或第二推块4的第一表面所包括的两个倾斜表面可关于垂直于安装通孔的轴向方向的平面对称或非对称设置。相应地，第一楔形块5的接触面和第二楔形块6的接触面相对于连接通孔的轴向方向的倾斜角度可彼此相同或不同。或者，第一楔形块5和第二楔形块6中的每个的上接触面和下接触面可按照相同或不同的倾斜角度倾斜。

另外，在图3和图5中示出的连接组件中，仅螺栓7的螺栓头突出到由安装通孔的延伸长度限定的边界，而第一推块3、第二推块4、第一楔形块5和第二楔形块6以及螺栓7的螺纹端位于安装通孔的内部，使得在将连接组件安装在第一连接部件1和第二连接部件2中的安装通孔之后，连接组件不会对第一连接部件1和第二连接部件2的外观有明显的影响并能节省材料、降低重量和成本。

此外，第一推块3、第二推块4、第一楔形块5和第二楔形块6均为刚性部件，从而连接组件能够实现第一连接部件1和第二连接部件2之间的刚性连接并能够将连接组件应用于承受重载的场合。优选地，第一推块3、第二推块4、第一楔形块5和第二楔形块6的刚度大于或等于第一连接部件1和第二连接部件2的刚度。

在第一连接部件1和第二连接部件2通过如上的连接组件连接时，第一连接部件1和第二连接部件2可通过相互配合的突起和凹入而彼此嵌合。具体地，第一连接部件1和第二连接部件2的连接部分可具有相互配合的突起和凹入，且安装通孔形成在突起中。如图10所示，第一连接部件1具有一个第一凹入和位于第一凹入两侧的两个第一突起11，第二连接部件2具有一个第二突起21和位于第二突起21两侧的两个第二凹入。然而，本实用新型的实施例不限于此，第一连接部件1和第二连接部件2可具有任意数量的突起和凹入，只要第一连接部件1和第二连接部件2能够彼此嵌合在一起即可。

此外，第一安装通孔101形成在第一突起11中，第二安装通孔201形成在第二突起21中，且第一安装通孔101和第二安装通孔201可具有矩形形状的截面。矩形的安装通孔可在旋拧螺栓7时防止连接组件在安装通孔内旋转，从而降低旋拧螺栓所需的力矩，并降低螺栓所承受的载荷并提高螺栓的使用寿命。然而，本实用新型的实施例不限于此，第一安装通孔101和第二安装通孔201也可具有其它形状(例如，任意多边形)，只要安装通孔能够用于安装连接组件即可。在第一安装通孔101和第二安装通孔201具有其它形状的截面时，第一推块3的上表面和第二推块4的下表面具有相匹配的形状。

进一步地，在第一连接部件1和第二连接部件2互相嵌合时，第一安装通孔101和第二安装通孔201可不完全重叠。“不完全重叠”意味着第一安装通孔101和第二安装通孔201在第一突起11和第二突起21的延伸方向上错位而形成台阶(如图10所示)。具体地，第一突起11的下表面与第一安装通孔101的内侧表面之间的距离d1大于第一突起11的下表面与第二安装通孔201的内侧表面之间的距离d2，并且第二突起21的上表面与第二安装通孔201的内侧表面之间的距离d3大于第二突起21的上表面与第一安装通孔101的内侧表面之间的距离d4。在连接组件安装在第一安装通孔101和第二安装通孔201中的情况下，在拧紧螺栓7使得连接组件的上表面(即，第一推块3的上表面)和下表面(即，第二推块4的下表面)刚刚接触安装通孔的相应的内侧表面时，连接组件的上表面的一部分和下表面的一部分分别与安装通孔的相应的内侧表面间隔开。随后，随着螺栓7的拧紧，第一楔形块5和第二楔形块6朝向彼此运动，使得第一推块3向上运动并向上对第二突起21的第二安装通孔201的内侧表面施加挤压力，第二推块4向下运动并向下对第一突起11的第一安装通孔101的内侧表面施加挤压力，这些挤压力将导致由于第一安装通孔101和第二安装通孔201在第一突起11和第二突起21的延伸方向(即，图10中的竖直方向)上的错位而形成的台阶逐渐减小，进而导致图10中的第一安装通孔101和第二安装通孔201在轴向方向上逐渐对齐，从而使得上述台阶最后消失，最终将第一连接部件1和第二连接部件2牢固地固定在一起。

另外，虽然附图中没有示出，但是在安装通孔未错位的情况下，如上所述的连接组件同样能够将第一连接部件1和第二连接部件2牢固地固定在一起。具体地，拧紧螺栓7使得第一楔形块5和第二楔形块6朝向彼此运动，从而第一推块3和第二推块4分别向上和向下对安装通孔的内侧表面施加挤压力。

此外，为了保护第一连接部件1的表面不被划伤，还可在螺栓7的螺栓头与第一连接部件1的外表面之间安装垫圈。

虽然在图5中仅示出连接组件用于连接沿着竖直方向布置的两个连接部件(即，第一连接部件1和第二连接部件2)并安装在沿着水平方向在两个连接部件中延伸的安装通孔中，但是本实用新型的不限于此，连接组件还可用于连接沿着其它方向布置的两个连接部件并安装在沿着垂直于两个连接部件的壁的方向在两个连接部件中延伸的安装通孔中。另外，可通过调整安装通孔的延伸方向以改变螺栓所承受的载荷，以避免螺栓承受剪切力或可减小螺栓的轴向力等。

根据本实用新型的上述实施例将清楚的是，上述连接组件可用于连接塔筒的相邻的塔筒段。具体地，塔筒可包括至少两个塔筒段，相邻的塔筒段分别对应如上所述的第一连接部件1和第二连接部件2的结构以通过如上所述的连接组件连接在一起。具体地，相邻的塔筒段具有互相嵌合的连接部分，在连接部分上形成有安装通孔，如上所述的连接组件安装在安装通孔中，以将相邻的塔筒段连接在一起而形成塔筒。将清楚的是，连接组件可用于连接塔筒中的任意相邻的塔筒段。相比于通过法兰连接相邻的两个塔筒段而言，根据本实用新型的连接组件中的螺栓由于楔形块的使用而不承受剪切力或仅承受较小的剪切力，这降低了螺栓的载荷，从而使得根据本实用新型的连接组件能够应用于重型载荷的场合。然而，本实用新型不限于此，根据本实用新型的实施例的连接组件可用于连接任意两个连接部件，只要在连接部件中形成有安装通孔即可。

此外，相邻的塔筒段的连接部分可具有相互配合的突起部分和凹入部分，以便于相邻的塔筒段彼此嵌合。优选地，凹入部分形成在相邻的塔筒段的连接部分的中间区域，以形成稳定的嵌合。

通过采用上述连接组件连接两个连接部件，可在连接部件之间形成牢固的连接，提高整个连接结构的抗疲劳能力和承载能力。此外，由于推块的表面与楔形块的接触面和安装通孔的内侧表面之间的配合，因此可减小旋拧连接组件中的螺栓所需的旋转力矩并降低螺栓所承受的载荷，由此提高螺栓的使用寿命并使连接组件能用于需要承受重载的场合。通过楔形块和螺栓的组合连接方式，能减小或消除连接组件中的螺栓所承受的剪切力，因此能提高螺栓的使用寿命并使连接组件能用于需要承受重载的场合。在替代法兰连接的情况下，还可简化操作，节省材料并降低成本和重量。

虽然已表示和描述了本实用新型的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。