一种杆件组拼式塔身节的制作方法

本实用新型属于起重机械技术领域，更具体讲涉及一种杆件组拼式塔身节。

背景技术：

自升塔式起重机被广泛用于风电、火电、水电、冶金、矿山等领域的工程施工建设中。例如在海上风电建设中，因为风电设备的功率较大、构件自重大，再加上海上风力大，所以只有加大对应起重设备的体量和增加塔身截面才能满足起重性能要求。传统塔身结构一般分为整体式塔身或l型等分型塔身，由于塔身结构都存在着整体截面大、分体尺寸大的特点，无论是整体式塔身还是比较复杂的l型等分型塔身在制造或运输过程中都达到极限加工、极限运输状态——制造难度大、工装复杂、生产成本高、运输困难。特别是当桁架式塔身的截面在5米以上时，如果采用整体式构造，则在车间制造无法翻转焊接；而且无论采用整体式塔身或l型等分型塔身，在陆地上的运输都十分困难，在一些高速收费口和天桥根本无法通过。上述现状不仅成为海上风电吊装设备升级换代的瓶颈，也制约了大功率风电机组建设以及其它工程建设的开展。

技术实现要素：

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提出一种杆件组拼式塔身节。本实用新型能够实现大截面塔身结构化整为零地制造和运输，实现精细机加工、批量生产、减少大型工装制作，节省运输空间和运输成本，而且同规格杆件可以互换，不需要编号，管理方便，便于组装；同时利用本实用新型还能够实现现场快速组装，满足了起重机的性能要求，消除了风电建设的约束；还可以根据需要实现海上不解体整体运输；本实用新型具有结构简单、安全可靠、经济适用的特点，经济效益和社会效益显著。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的一种杆件组拼式塔身节是由四根相同的主弦杆、若干组k型立面腹杆、四根端横腹杆、若干组平面斜腹杆通过销轴和连接板铰接组拼而成的长方体框架（组拼而成的长方体框架是一个大刚度体）；四条主弦杆是长方体框架的四条竖直棱边（主弦杆是本实用新型的骨架），每组k型立面腹杆以下趴状态自上而下依次支撑铰接在每两条相邻主弦杆之间（k型立面腹杆采用k字型布置，减小了单根腹杆的长度和长细比，提高支撑刚度和稳定性），四根端横腹杆支撑铰接在每两条相邻主弦杆的底端，每组平面斜腹杆以内接正方形的排布方式分别对应铰接在四根端横腹杆的中点位置和位于同一水平面四组k型立面腹杆的横撑杆的中点位置（平面斜腹杆能增强本实用新型横截面方向的刚度）；所有铰接位置均设置有连接板和销轴（便于本实用新型的快速组拼或拆卸）。

本实用新型中每组所述k型立面腹杆是由两个斜撑杆铰接在横撑杆的中部构成（k型立面腹杆自身也可以根据需要拆分成一根横撑杆和两根斜撑杆，便于制造和运输；在使用时先组合成k型结构、再整体参与塔身节的组拼，结构稳定、传力效果好、安装效率高、使用灵活）。

本实用新型中每组所述平面斜腹杆包括四根单独的腹杆（单独的腹杆便于制造和运输，四根组合为一组构成支撑在塔身节横截面中的内接正方形平面斜腹杆）。

本实用新型的设计原理如下：

本实用新型通过化整为零的方法将塔身节拆解成便于制造和运输的杆件—主弦杆、横撑杆、斜撑杆、端横腹杆、连接板、销轴、平面斜腹杆，能够实现精细机加工、批量生产、减少大型工装制作，节省运输空间和运输成本，而且同规格杆件可以互换，不需要编号，管理方便，便于组装；同时利用本实用新型还能够实现现场快速组装——上述杆件通过销轴和连接板能够快速组拼成具有大刚度、呈长方体框架的塔身节，而且采用k字型布置的k型立面腹杆支撑在每相邻两根主弦杆之间，减小了单根腹杆的长度和长细比、提高支撑刚度和稳定性，采用四根组合为一组的平面斜腹杆以内接正方形的排布方式支撑在塔身节横截面方向，增强塔身节横截面方向的刚度满足了起重机的性能要求，消除了风电建设的约束；本实用新型还可以根据需要实现海上不解体整体运输；本实用新型还具有结构简单、安全可靠、经济适用的特点，经济效益和社会效益显著。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型能够实现大截面塔身结构化整为零地制造和运输，实现精细机加工、批量生产、减少大型工装制作，节省运输空间和运输成本，而且同规格杆件可以互换，不需要编号，管理方便，便于组装；同时利用本实用新型还能够实现现场快速组装，满足了起重机的性能要求，消除了风电建设的约束；还可以根据需要实现海上不解体整体运输；本实用新型具有结构简单、安全可靠、经济适用的特点，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

图中序号说明：1、主弦杆，2、k型立面腹杆，2-1、横撑杆，2-2、斜撑杆，3、端横腹杆，4、连接板，5、销轴，6、平面斜腹杆。

具体实施方式

本实用新型以下结合附图作进一步描述：

如图1～图3所示，本实用新型的一种杆件组拼式塔身节是由四根相同的主弦杆1、若干组k型立面腹杆2、四根端横腹杆3、若干组平面斜腹杆6通过销轴5和连接板4铰接组拼而成的长方体框架（组拼而成的长方体框架是一个大刚度体）；四条主弦杆1是长方体框架的四条竖直棱边（主弦杆1是本实用新型的骨架），每组k型立面腹杆2以下趴状态自上而下依次支撑铰接在每两条相邻主弦杆1之间（k型立面腹杆2采用k字型布置，减小了单根腹杆的长度和长细比，提高支撑刚度和稳定性），四根端横腹杆3支撑铰接在每两条相邻主弦杆1的底端，每组平面斜腹杆6以内接正方形的排布方式分别对应铰接在四根端横腹杆3的中点位置和位于同一水平面四组k型立面腹杆2的横撑杆2-1的中点位置（平面斜腹杆6能增强本实用新型横截面方向的刚度）；所有铰接位置均设置有连接板4和销轴5（便于本实用新型的快速组拼或拆卸）。

本实用新型中每组所述k型立面腹杆2是由两个斜撑杆2-2铰接在横撑杆2-1的中部构成（k型立面腹杆2自身也可以根据需要拆分成一根横撑杆2-1和两根斜撑杆2-2，便于制造和运输；在使用时先组合成k型结构、再整体参与塔身节的组拼，结构稳定、传力效果好、安装效率高、使用灵活）。

本实用新型中每组所述平面斜腹杆6包括四根单独的腹杆（单独的腹杆便于制造和运输，四根组合为一组构成支撑在塔身节横截面中的内接正方形平面斜腹杆6）。

本实用新型的具体使用情况如下：

首先，按照对应套数的塔身节制作所需数量的主弦杆1、横撑杆2-1、斜撑杆2-2、端横腹杆3、连接板4、销轴5、平面斜腹杆6，并在所有上述杆件的两端以及连接板4上机加工出销孔；然后，将上述各零部件以散件状态运输到施工现场；随后，到达现场后进行组拼，组拼过程如下：先将每两根斜撑杆2-2铰接在一根横撑杆2-1中部组合出所需数量的k型立面腹杆2，再用若干组k型立面腹杆2铰接支撑在两根主弦杆1之间形成单片支架，待制作完另一单片支架后，将两个单片支架再通过两列以下趴状态自上而下布置的k型立面腹杆2基本上连接成长方体框架，再在每两条相邻主弦杆1的底端支撑铰接四根端横腹杆3，最后以内接正方形的排布方式分别在四根端横腹杆3的中点位置和位于同一水平面四组k型立面腹杆2的横撑杆2-1的中点位置均对应铰接一组平面斜腹杆6，即用于支撑塔身节横截面、增强横截面方向的刚度。这样一套塔身节就组拼完毕，重复上述组拼操作组拼其它塔身节，待塔身节均组拼完毕后就可以进行塔身节之间的拼接了。