一种风力发电机机组导流罩前支架的制作方法

本技术涉及风力发电领域，特别是涉及一种风力发电机机组导流罩前支架。

背景技术：

1、风力发电机组导流罩是固定于风机轮毂的流线型外壳保护罩，在迎风时，气体会顺着流线型外壳均匀分流，所以也称导流罩，导流罩与轮毂之间的连接部位非常有限，目前常见的导流罩支撑方式往往是在导流罩与风机轮毂之间设置前支架进行固定连接。

2、在风力发电机组运转过程中，随着叶轮和轮毂的旋转以及随机不定的风力大小，导流罩前支架承受的载荷会不断地变化，现有技术下的导流罩前支架的上下法兰与支撑结构之间的连接方式多为整体焊接成型，在焊接过程中由于热应力的影响会降低产品疲劳强度，往往难以达到风力发电机组通常长达20年设计寿命的要求，现有技术公开号为cn111207045a的中国专利，公开了一种风力发电机组导流罩前支架，该装置采用了整体式锥形筒结构，能够均匀分担应力，避免了应力集中，但是未充分考虑焊接热应力对疲劳性能造成的影响，现有技术公开号为cn204783487u的中国专利，公开了一种风电机组导流罩支撑架，该装置采用分段式螺栓连接，考虑到了焊接热应力容易造成支撑架变形问题，但没有考虑支撑架承受的交变载荷力所带来的支撑架疲劳强度下降的影响。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是导流罩前支架在长时间运转过程中，所受到的不断变化的载荷力所造成的疲劳强度下降的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种风力发电机机组导流罩前支架，包括呈圆环形设置的下法兰，所述下法兰等间距开设有若干个凸片，且下法兰内侧壁对应凸片位置均固定连接有把手，每两个相邻所述凸片之间的中部位置开设有凹片，所述下法兰上方设置有呈圆环状的上法兰，所述下法兰和上法兰呈同轴设置，所述下法兰与上法兰之间设置有若干第一方钢管和若干第二方钢管。

3、通过上述技术方案，通过在下法兰上交替设置等间距的凸片和凹片，使得凸片与凹片可以起到均匀分散的承重底座作用，通过在下法兰内侧壁上设置把手，更便于操作人员在进行机组安装时的定位工作。

4、本实用新型进一步设置为，每个所述凸片上表面位置均设置有第一下连接段，每个所述凹片上表面位置均设置有第二下连接段，所述第一下连接段与第二下连接段的四个角落位置均贯穿设置有螺栓。

5、通过上述技术方案，使得第一连接段与第二连接段的中心位置位于下法兰上表面的不同半径位置处，且第一连接段相比于第二连接段处于更远离中心的位置。

6、本实用新型进一步设置为，每个所述下法兰在第一下连接段和第二下连接段对应下表面位置设置有螺母，且下法兰与每个第一下连接段和每个第二下连接段均通过若干螺栓和螺母固定连接。

7、通过上述技术方案，通过用螺栓和螺母将下法兰与第一连接段和第二连接段连接在一起，避免了焊接热应力会对下法兰造成形变的影响，且通过螺栓和螺母还可以将下法兰与导流罩连接起来，更利于前支架的更换、拆解和维修。

8、本实用新型进一步设置为，所述上法兰下表面在每个凹片和每个凸片对应位置均固定连接有上连接段，每个所述上连接段两侧位置均贯穿设置有呈对称安放的螺栓。

9、通过上述技术方案，通过在上法兰上设置上连接段，使得所有的上连接距离中心位置的距离保持一致。

10、本实用新型进一步设置为，所述上法兰上表面对应每个上连接段位置设置有螺母，且上法兰与每个上连接段均通过若干螺栓和螺母固定连接。

11、通过上述技术方案，通过用螺栓和螺母将上法兰与上连接段连接在一起，避免了焊接热应力会对下法兰造成形变的影响，且通过螺栓和螺母还可以将上法兰与风电轮毂连接起来，更利于前支架的更换、拆解和维修。

12、本实用新型进一步设置为，每个所述第一下连接段中部位置均固定连接有第一方钢管，所述第一方钢管在远离第一下连接段的一端与对应位置上连接段的下表面中心位置固定连接，每个所述第二下连接段中部位置均固定连接有第二方钢管，所述第二方钢管在远离第二下连接段的一端与对应位置上连接段的下表面中心位置固定连接。

13、本实用新型进一步设置为，所述第一方钢管为q355材质，所述第二方钢管为q390材质。

14、通过上述技术方案，通过在离中心距离不同的第一下连接段和第二下连接段上设置第一方钢管与第二方钢管，并将两种方钢管的另一端都连接于上连接段位置，实现了两种方钢管的不同受力情况，且两种方钢管的材质不同，q355与q390的焊接性能良好，可直接用于焊接且不再需要额外的热处理工序，q355的伸长率略高于q390的伸长率，当前支架受到的载荷力时，第一方钢管先发生形变承受载荷力，当载荷力消失时，第一方钢管后结束形变，通过上述设计可以对载荷力的变化提供缓冲，减轻应力的突变，提高装置疲劳强度。

15、本实用新型进一步设置为，每个所述螺栓和螺母对应位置设置有螺栓垫片和螺母垫片。

16、通过上述技术方案，通过设置垫片有利于装置的锁紧与防震。

17、本实用新型的有益效果如下：

18、1.本实用新型通过在下法兰和上法兰上设置螺栓和螺母，使得当前支架与轮毂和导流罩固定连接时更利于安装和拆卸，通过方钢管与连接段的分体式设计，避免了焊接热应力对上下法兰造成热应力形变的影响，提高了装置的疲劳强度。

19、2.本实用新型通过在下法兰上设置凹片与凸片，并通过两种不同材质钢材将下法兰与上法兰连接，使得装置在具有抗压抗拉强度的同时，增加了装置整体的弹性与韧性，减少了装置的振动，提高了装置的疲劳强度。

技术特征：

1.一种风力发电机机组导流罩前支架，包括呈圆环形设置的下法兰(1)，其特征在于：所述下法兰(1)等间距开设有若干个凸片(3)，且下法兰(1)内侧壁对应凸片(3)位置均固定连接有把手(10)，每两个相邻所述凸片(3)之间的中部位置开设有凹片(6)，所述下法兰(1)上方设置有呈圆环状的上法兰(2)，所述下法兰(1)和上法兰(2)呈同轴设置，所述下法兰(1)与上法兰(2)之间设置有若干第一方钢管(5)和若干第二方钢管(8)。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机机组导流罩前支架，其特征在于：每个所述凸片(3)上表面位置均设置有第一下连接段(4)，每个所述凹片(6)上表面位置均设置有第二下连接段(7)，所述第一下连接段(4)与第二下连接段(7)的四个角落位置均贯穿设置有螺栓(11)。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机机组导流罩前支架，其特征在于：每个所述下法兰(1)在第一下连接段(4)和第二下连接段(7)对应下表面位置设置有螺母(13)，且下法兰(1)与每个第一下连接段(4)和每个第二下连接段(7)均通过若干螺栓(11)和螺母(13)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机机组导流罩前支架，其特征在于：所述上法兰(2)下表面在每个凹片(6)和每个凸片(3)对应位置均固定连接有上连接段(9)，每个所述上连接段(9)两侧位置均贯穿设置有呈对称安放的螺栓(11)。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电机机组导流罩前支架，其特征在于：所述上法兰(2)上表面对应每个上连接段(9)位置设置有螺母(13)，且上法兰(2)与每个上连接段(9)均通过若干螺栓(11)和螺母(13)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机机组导流罩前支架，其特征在于：每个所述第一下连接段(4)中部位置均固定连接有第一方钢管(5)，所述第一方钢管(5)在远离第一下连接段(4)的一端与对应位置上连接段(9)的下表面中心位置固定连接，每个所述第二下连接段(7)中部位置均固定连接有第二方钢管(8)，所述第二方钢管(8)在远离第二下连接段(7)的一端与对应位置上连接段(9)的下表面中心位置固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电机机组导流罩前支架，其特征在于：所述第一方钢管(5)为q355材质，所述第二方钢管(8)为q390材质。

8.根据权利要求5所述的一种风力发电机机组导流罩前支架，其特征在于：每个所述螺栓(11)和螺母(13)对应位置设置有螺栓垫片(12)和螺母垫片(14)。

技术总结
本技术公开了一种风力发电机机组导流罩前支架，包括呈圆环形设置的下法兰，所述下法兰等间距开设有若干个凸片，且下法兰内侧壁对应凸片位置均固定连接有把手，每两个相邻所述凸片之间的中部位置开设有凹片，所述下法兰上方设置有呈圆环状的上法兰，所述下法兰和上法兰呈同轴设置，所述下法兰与上法兰之间设置有若干第一方钢管和若干第二方钢管，每个所述凸片上表面位置均设置有第一下连接段，每个所述凹片上表面位置均设置有第二下连接段。本技术使用两种不同伸长率的方钢管作为支撑结构，减少了装置整体的应力突变，同时支撑结构采用分体式设计，可先焊接再用螺栓固定，避免了热应力带来的影响，提高了装置的疲劳强度。

技术研发人员：尹奇奇,于力,朱国清
受保护的技术使用者：潍坊鸿蒙机械科技有限公司
技术研发日：20221215
技术公布日：2024/1/12