用於錨固預應力索的裝置及使用該裝置的風力發電機塔架的製作方法

2023-05-31 19:27:16 1

專利名稱：用於錨固預應力索的裝置及使用該裝置的風力發電機塔架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種用於錨固預應力索的裝置及使用該裝置的風力發電機塔架。
背景技術：
隨著大型風力發電機組功率的不斷提升，預應力式混凝土 -鋼製混合塔架開始得到廣泛應用。目前，預應力混凝土-鋼製混合塔架主要是由下部的預應力混凝土塔段和上部的鋼製塔段組合而成的，其承載力高、抗疲勞能力強，應用前景極為廣闊。現有的預應力式混凝土-鋼製混合塔架中，混凝土塔段和鋼製塔段主要利用法蘭相連接，採用在法蘭上開設大孔和小孔的方式，分別用於預應力索和螺栓的固定，預應力索和螺母均固定在法蘭上端面。通過該裝置，預應力索的端部可以有效地固定在鋼製塔段底法蘭上，使得混凝土塔 段和鋼製塔段連接成為一整體。如圖I所示，現有技術中，預應力索14端部的固定是通過在連接鋼製塔段的法蘭11上面設置錨板12，其中法蘭11和錨板12上都對應設有圓柱形預應力索孔13，預應力索14的端部穿過法蘭11上的預應力索孔13和錨板12上的預應力索孔13'後，錨板12與預應力索14的端部固定，以使預應力索14的端部穩定地固定在法蘭11上。由於在上述結構中，錨板12本身具有一定寬度和厚度，而法蘭11上的預應力索孔13中心需要與錨板12上的預應力索孔13'中心(又稱為預應力錨固點)對應，所以法蘭11上的預應力索孔13中心與對應鋼製塔段塔筒15的水平距離H要至少大於錨板的半徑R，這樣必須保證法蘭11具有較大的寬度。但是，為了保證法蘭11的剛度，法蘭11寬度加大的同時，其厚度也需要相應的增加，從而造成法蘭11重量較大，製造成本較高。同時，這也將會使得鋼製塔段的塔筒15沿X方向上的受力與預應力索14沿y方向上的受力間的水平距離較大，即力臂較大，使得法蘭11的承載能力有限。
發明內容本實用新型的實施例提供一種用於錨固預應力索的裝置及使用該裝置的風力發電機塔架，解決了現有法蘭重量較大、承載能力有限的問題。為達到上述目的，本實用新型的實施例採用如下技術方案—種用於錨固預應力索的裝置，包括法蘭及楔形錨具，所述法蘭上設有預應力索孔，所述預應力索孔為錐形孔，預應力索穿過所述預應力索孔，且所述楔形錨具位於所述預應力索孔和所述預應力索之間。進一步地，所述預應力索孔沿所述法蘭的環向設置有多排。具體地，所述預應力索孔沿所述法蘭的環向設置有雙排。進一步地，所述法蘭為L型或T型。其中，所述法蘭與鋼製塔段的塔筒連接，所述預應力索孔位於所述塔筒的內側和/或外側。[0012]優選地，所述預應力索孔沿所述法蘭的環向均勻分布。一種風力發電機塔架，包括混凝土塔段和鋼製塔段，所述混凝土塔段與所述鋼製塔段通過以上所述的用於錨固預應力索的裝置中連接。本實用新型實施例提供的用於錨固預應力索的裝置及使用該裝置的風力發電機塔架中，由於法蘭的預應力索孔為錐形孔，並在該預應力索孔和預應力索之間設置楔形錨具，因此實現了對預應力索的夾緊與固定。同時由於不需要在法蘭上面設置較寬大的錨板，預應力索孔可以設置在靠近鋼製塔段塔筒的位置，從而使得法蘭的寬度減小，進而使得法蘭重量減小；另外由於塔筒的受力和預應力 索的受力間的水平距離減小，即力臂減小，從而提升了法蘭的負荷承載力。

圖I為現有技術中的用於錨固預應力索的裝置的示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的一種用於錨固預應力索的裝置的示意圖；圖3為圖2所示裝置的平面示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的另一種用於錨固預應力索的裝置的示意圖；圖5為圖4所示裝置的平面示意圖；圖6為圖4所示裝置的局部立體示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施例用於錨固預應力索的裝置及含有該裝置的風力發電機塔架進行詳細描述。如圖2所示，為本實用新型用於錨固預應力索的裝置的一個具體實施例，本實施例中，包括法蘭21及楔形錨具22，所述法蘭21上設有預應力索孔23，所述預應力索孔23為錐形孔，預應力索24穿過所述預應力索孔23，且所述楔形錨具22位於所述預應力索孔23和所述預應力索24之間。如圖2所示，本實施例中的用於錨固預應力索的裝置，預應力索孔23中心即為預應力錨固點，由於法蘭21的預應力索孔23為錐形孔，並在該預應力索孔23和預應力索24之間設置有楔形錨具22，當預應力索24受到y方向上的拉力時，楔形錨具22隨預應力索24 一併向拉力方向移動，使得楔形錨具22沿錐形孔小孔方向移動的同時對預應力索24逐步加緊，因此通過預應力索孔23及該孔內設置的楔形錨具22的配合實現對預應力索24的夾緊與固定。而預應力索孔23本身是設置在法蘭21上的穿孔，改變該孔的形狀是屬於直接利用法蘭本身結構上的改進，該改進是在不增加法蘭寬度和高度基礎上，即法蘭21重量較小的情況下，實現對預應力索24的鎖緊，同時，由於可將預應力錨固點的位置(即預應力索孔中心位置)設置在與風力發電機塔架(未示出)上的鋼製塔段的塔筒25的水平距離H較近的位置，因此使得鋼製塔段的塔筒25沿X方向上受力與預應力索沿y方向上受力的水平距離也較小，即力臂減小，從而提升了法蘭的負荷承載力。圖3所示法蘭21上的預應力索孔23為單排設置。當然，所述預應力索孔23沿所述法蘭21的環向也可設置有多排。由於預應力索的錨固裝置是利用錐形孔的預應力索孔23和楔形錨具22配合，相比現有技術利用錨板12的錨固方式，實現了在法蘭21上每個預應力錨固點之間的距離，因此可以在不增加法蘭21寬度和高度的基礎上，能設置更多的預應力索24。如圖4、圖5及圖6所示，所述預應力索孔23沿所述法蘭21的環向優選為雙排設置。由於設置多個預應力索孔23即可以設置多個預應力索24，而預應力索24越多，使得風力發電機塔架的承載力更高，也使得風力發電機塔架更穩定牢固。本實施例所述的裝置中的法蘭可以為L型或T型。所述法蘭與鋼製塔段的塔筒連接，所述預應力索孔位於所述塔筒的內側和/或外側。具體而言，當法蘭的邊緣部分與鋼製塔段的塔筒連接時，塔筒與法蘭相連的軸向切面形成L型，當L型法蘭的突出部分是朝向鋼製塔段的塔筒中心形成時，預應力索孔位於所述塔筒的內側；當L型法蘭的突出部分是背向鋼製塔段的塔筒中心形成時，預應力索孔位於所述塔筒的外側。舉例而言，如圖2和圖4所示，法蘭21的邊緣部分與鋼製塔段的塔筒25為一體連接，塔筒25與法蘭21的軸向切面形成L型，同時法蘭21的突出部分是朝向 鋼製塔段的塔筒25中心形成，預應力索孔23位於所述塔筒25的內側。當法蘭的中間部分與鋼製塔段的塔筒連接時，塔筒與法蘭連接部分的軸向切面形成T型，即法蘭的一部分位於塔筒的內側，另一部分位於塔筒的外側，所以預應力索孔可以位於所述塔筒的內側；也可以位於所述塔筒的外側，當然，預應力索孔還可以分別設置在位於塔筒的內外兩側。根據具體需要，可靈活設置法蘭上預應力索孔的位置及排數。進一步說明的是，所述預應力索孔23可以沿所述法蘭21的環向上不等間距布置。也可以優選為，預應力索孔23沿所述法蘭21的環向均勻分布，這樣預應力索23的均勻分布使得法蘭受力更均勻、更牢固。本實用新型實施例還提供一種使用上述實施例描述的用於錨固預應力索的裝置的風力發電機塔架，包括混凝土塔段和鋼製塔段，所述混凝土塔段與所述鋼製塔段通過前述實施例中所述的用於錨固預應力索的裝置連接。本實用新型實施例提供的風力發電機塔架中，由於採用了上述實施例描述的用於錨固預應力索的裝置，不僅能使法蘭的重量減小，還能提升法蘭的負荷承載力，從而也使風力發電機塔架具有更高的承載能力。需要說明的是，法蘭21上可以設置螺栓孔，用於通過螺栓將法蘭進一步固定在混凝土塔段的塔筒上，所述楔形錨具22可以為鋼製，且楔形錨具表面上可以設有螺紋牙，以使預應力索能更加牢固地固定在預應力索孔23中。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。
權利要求1.一種用於錨固預應力索的裝置，其特徵在於，包括法蘭及楔形錨具，所述法蘭上設有預應力索孔，所述預應力索孔為錐形孔，預應力索穿過所述預應力索孔，且所述楔形錨具位於所述預應力索孔和所述預應力索之間。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述預應力索孔沿所述法蘭的環向設置有多排。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述預應力索孔沿所述法蘭的環向設置有雙排。
4.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述法蘭為L型或T型。
5.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述法蘭與鋼製塔段的塔筒連接，所述預應力索孔位於所述塔筒的內側和/或外側。
6.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述預應力索孔沿所述法蘭的環向均勻分布。
7.一種風力發電機塔架，包括混凝土塔段和鋼製塔段，其特徵在於，所述混凝土塔段與所述鋼製塔段通過權利要求1-6任一項所述的用於錨固預應力索的裝置連接。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種用於錨固預應力索的裝置及使用該裝置的風力發電機塔架，涉及風力發電技術領域，為能夠減少法蘭重量的同時提高法蘭的承載力而發明。所述裝置包括法蘭及楔形錨具，所述法蘭上設有預應力索孔，所述預應力索孔為錐形孔，預應力索穿過所述預應力索孔，且所述楔形錨具位於所述預應力索孔和所述預應力索之間。本實用新型實施例還公開了一種使用上述用於錨固預應力索的裝置的風力發電機塔架。本實用新型用於支撐風力發電機。
文檔編號F16G11/05GK202719075SQ20122037726
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者張紫平, 郝華庚, 叢歐 申請人:北京金風科創風電設備有限公司