[发明专利]单管塔和四边形格构式塔架转换节点

说明书

技术领域

本发明属于风力发电塔组合式塔架结构技术领域，具体涉及一种单管塔和四边形格构式塔架转换节点。

背景技术

增加发电塔的塔架高度可提高其电力生产能力，若支撑结构仍然采用目前广泛运用的单管式塔筒结构，尤其是当轮毂高度超过100m以后，其用钢量急剧增加，同时由于底部直径太大，运输问题也较难解决。

四边形格构式塔架可节省用钢量同时便于运输，但四边形格构式塔架在叶片段存在“扫塔”问题，且由于需要拼装的构件多，使得现场的安装工作复杂，众多的节点，也增加了后期维护的难度，且高度越高，越不利。

采用上部单管塔和下部角钢四边形格构式塔架组合的方式可以结合二者的优点，但是需要解决二者的连接问题。若采用铸钢节点则存在如下缺点：铸钢内部材质缺陷难以消除，由于风力发电塔架支撑结构承受疲劳荷载作用，这些缺陷对疲劳寿命不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单管塔和四边形格构式塔架转换节点。

本发明提出的单管塔和四边形格构式塔架转换节点，包括：位于上部的单管塔，位于中部的过渡段，以及位于下部的四边形格构式塔架，其中：

所述单管塔为圆管形结构；

过渡段由四个天圆地方曲面斜圆锥部分和四个天圆地方曲面平面部分交替排列组成，所述过渡段的顶部为由四个天圆地方曲面斜圆锥部分的一边围成的圆形结构，底部为由四个天圆地方曲面平面部分的底边围成的四边形结构，即构成过渡段的天圆地方曲面结构；所述过渡段的顶部通过上法兰板、下法兰板及第一高强螺栓连接单管塔底部，所述过渡段的底部连接四棱锥面；所述天圆地方曲面斜圆锥部分和天圆地方曲面平面部分连接处通过对接焊缝连接；

所述四边形格构式塔架由塔柱、斜杆、次斜杆和横膈组成，所述塔柱为四个，斜杆为八个，两个斜杆为一组，两个斜杆一端活动连接，另一端分别连接两个塔柱，即相邻的塔柱通过一组斜杆相连，使四个塔柱和八个斜杆构成四边形的框架结构；四组斜杆一端活动连接端通过四个横膈连接；所述横膈、斜杆和塔柱之间通过次斜杆连接；所述四棱锥面底部连接四边形格构式塔架。

本发明中，所述四个塔柱的一端分别插接于四棱锥面的四个角上。

本发明中，当四边形格构式塔架顶部宽度较大时，为便于运输可在天圆地方过度段中增加纵向法兰。所述天圆地方过渡段可在天圆地方平面部分分别由两片或四片纵向法兰板组成，相邻的纵向法兰板之间通过纵向法兰高强螺栓连接。

本发明中，所述上法兰板和下法兰板分别为横向厚型锻造法兰。

本发明采用天圆地方曲面在圆筒截面和方形截面间过度，同时天圆地方曲面由平面和斜圆锥面组成（斜圆锥面为可展曲面），从而可通过钢板采用纵向对接焊缝拼接而成；天圆地方曲面上部和单管塔通过厚型锻造法兰相连，下部通过四棱锥面及角钢与四边形格构式塔架进行插接。当四边形格构式塔架顶部宽度较大时，为避免运输困难，可采用纵向法兰将其分成若干部分。

本发明的有益效果在于：

1.      提供了一种连接单管塔和四边形格构式塔架的有效转换节点，且该转换节点焊接量较少，所有焊缝均为对接焊缝，磨平后抗疲劳性能高。

2.      有很强的适用性，当四边形格构式塔架顶部宽度满足运输要求时，则转换节点为一整体；当四边形格构式塔架顶部宽度超出运输要求时，可采用纵向法兰将节点分为对称的两片或四片。

附图说明

图1为本发明单管塔和四边形格构式塔架转换节点剖视图；

图2为图1的单管塔及过渡段图示；

图3为图1的四边形格构式塔架结构图示；

图4为本发明单管塔和四边形格构式塔架转换节点俯视图；

图5为本发明单管塔和四边形格构式塔架转换节点立体图；

图6为图5的单管塔及过渡段图示；

图7为图5的四边形格构式塔架立体结构图示。

图中标号：1为单管塔，2为上法兰板，3为下法兰板，4为第一高强螺栓，5为天圆地方曲面斜圆锥面部分，6为天圆地方曲面平面部分，7为第一纵向法兰板，8为第二纵向法兰板，9为纵向法兰高强长螺栓，10为四棱锥面，11为塔柱，12为斜杆，13为次斜杆，14为横隔，15为第二高强螺栓。

具体实施方式

 下面通过实施例结合附图进一步说明本发明：