[实用新型]一种风电机组塔架门洞局部加筋结构、塔架及风电机组

说明书

本实用新型公一种风电机组塔架门洞局部加筋结构、塔架及风电机组，在门洞周围的塔筒内壁，以门洞为中心，布置n根横向加强筋和m根纵向加强筋，加紧结构覆盖的面积为2a₁·2b₁，是门洞宽度的一半，是门洞高度的一半，，；加筋结构的横截面选择自由度大，而且可以与塔架一体成型，能够在现有工艺水平下既满足门洞附近疲劳强度，又能够减小塔架壁厚并减轻塔架质量的局部加筋结构，有效降低风电机组的整体建设成本。

技术领域

本实用新型属于风力发电钢制塔架设计技术领域，具体涉及一种风电机组塔架门洞局部加筋结构、塔架及风电机组。

背景技术

风力发电机组塔架底部的门洞是运维人员和塔架内电气设备出入风机的主要通道（参考图1）。由于门洞附近会出现局部应力增大的现象。应力集中现象容易导致钢材出现疲劳裂纹，从而使得整个塔架结构失效。

因此，风电行业中的通常做法是对门洞所在的塔架底段的主体壁厚进行加厚，以达到疲劳强度的要求。但是，由于风电塔架门洞的高度较高，底段直径较大，因此增加壁厚使得底段的塔架质量急剧提高，增加了成本。举例来说：以6MW机组为例，底段门洞高度5m左右，底段的塔架高度为10m，直径为7m。如表1所示，若底段塔架不开设门洞，则塔架壁厚为20mm，底段塔架质量为24.10t；若底段开设门洞，则塔架壁厚需加厚到50mm，此时底段塔架质量为59.99t，相比底段不设开门洞增加了35.89t。

表1

在设计风电机组门洞所在的底段塔架时，一种方法是尽量优化门洞的形状，减小应力集中系数，以达到减轻塔架质量的目的。由于门洞的形状一般都为标准化设计，若采用新型设计可能会增加工艺成本，导致单位重量的塔架造价升高，最后并不能真正起到降低成本的目的。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种风电机组塔架门洞局部加筋结构，能够在现有工艺水平下既满足门洞附近疲劳强度，又能够减小塔架壁厚并减轻塔架质量。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种风电机组塔架门洞局部加筋结构，在门洞周围的塔筒内壁，以门洞为中心，布置n根横向加强筋和m根纵向加强筋，加紧结构覆盖的面积为2a₁·2b₁，是门洞宽度的一半，是门洞高度的一半，，。

横向加强筋和纵向加强筋的横截面为矩形、梯形、半圆形或半椭圆形。

横向加强筋和纵向加强筋的截面为矩形时，长度为L，横向加强筋宽度为t₁，纵向加强筋宽度t₂，横向加强筋和纵向加强筋的宽度为和分布参数满足下列要求：

。

横向加强筋与x轴的角度α小于90°，纵向加强筋与-y轴的角度β小于90°，横向加强筋与纵向加强筋之间的夹角不大于90°。

横向加强筋和纵向加强筋与门洞处钢板一体成型。