[实用新型]一种法兰连接结构及含有其的防雷分段组合式塔架

说明书

技术领域

本实用新型涉及法兰连接领域，具体地，涉及一种法兰连接结构及含有其的防雷分段组合式塔架，尤其适用于风力发电机组塔架的连接。

背景技术

风力发电是一种洁净的可再生绿色能源，其开发利用已成为二十一世纪世界各国争相采用的一种新的能源形式。

塔架高度的增加是提高风力发电功率的重要技术手段。因此，大型风力发电机组的塔架设计和制造就成为风电技术中的一个重要环节。目前塔架高度已从40多米达到了100多米。现在塔架一般分为三段或四段，每段长度一般在20m～30m左右，组合方式目前均采用螺栓连接。一般塔底与基础环使用M56～M42的螺栓，以上各层使用M42～M27的螺栓，螺栓的直径、数量和性能等级依据塔架高度及机组的等级确定。每一组合段使用的螺栓数量一般在90到130多件，具体数量依塔架直径而确定。

螺栓连接存在的问题有：一、螺接安装(含检验)工序复杂；二、在风电机组运行期间维护工作量大，需要日常维护、半年维护和全年维护以保证塔架的可靠连接；三、在风电机组运行期间需要大量的螺栓连接副备件。以下专利均为螺栓连接方式：1)CN201320209770.8-实用新型-一种风电塔架内法兰结合面防开裂结构；2)CN201120566761.5-实用新型-防雷风电塔筒，也均存在上述问题。

另外，塔架高度的增加也提高了风电机组雷电袭击概率，在以往的塔架中为提高雷电流的传导性能需要在塔架各组合部位加装导流电缆，导致连线较多，不便塔筒内操作与维修。

由此可见，上述现有的风力发电机组分段组合式塔架在连接结构上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种简单易行、生产效率高、维护工作小、维护费用低的连接结构，成为当前业界极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简单易行、生产效率高、维护工作小、维护费用低的法兰连接结构。

实用新型的另一个目的在于提供一种防雷分段组合式塔架，使其连接简单可靠、生产效率高、维护工作小、维护费用低且可实现雷电流的可靠传导。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种法兰连接结构，用于连接两个筒体，包括内法兰盘和外法兰盘，所述内法兰盘和外法兰盘的水平圆盘面分别用于与一个筒体连接；所述内法兰盘与外法兰盘插合，且插合部分的内法兰盘外侧壁与外法兰盘内侧壁交汇，所述内法兰盘外侧壁上及外法兰盘内侧壁上分别设置有沿侧壁一周的凹槽，所述两条凹槽对合，形成一个截面为矩形的矩形槽；所述矩形槽分为多段，且在相邻段间的内法兰盘的分段处设有开口，所述开口为楔形条带的插入口，所述法兰连接结构还包括多组楔形条带，所述楔形条带的组数与矩形槽的段数相等；每组楔形条带由上下两只楔形条带组成，且每组楔形条带中的上下两只楔形条带分别反向从同一段矩形槽的两端插入矩形槽内，与矩形槽形成过盈配合；在相邻段的开口部分还固定有定位堵头。

进一步地，所述矩形槽为偶数段，各段均匀分布。

进一步地，所述矩形槽为四段以上的偶数段。

进一步地，所述定位堵头通过六角螺栓固定安装在所述分段的开口处与外法兰盘连接。

进一步地，所述楔形条带为金属材质。

一种防雷分段组合式塔架，包括多段塔筒，所述相邻塔筒之间通过上述的法兰连接结构连接。

进一步地，所述内法兰盘连接在上一段塔筒的下端，所述外法兰盘连接在下一段塔筒的上端。

进一步地，还包括基础环，所述基础环为外法兰盘，所述最底段塔筒的下端连接内法兰盘，该处的内法兰盘与外法兰盘采用上述的法兰连接结构。

进一步地，所述法兰盘与塔筒采用溶焊方式连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的法兰连接结构采用楔形条带连接，其张力和强度可以满足两组合段可靠连接的需求，具有结构紧凑、连接可靠、制造方便的特点，由于无需采用多个螺栓连接，克服了螺栓连接装配效率低，螺栓易疲劳断裂，运行维护量大等不足，用于分段组合式塔架上，安装简单快捷，大大提高了塔架吊装效率，降低了机组运行维护工作量，减少了运行维护备件；且由于内外法兰盘的接触形式为面接型，大大降低了塔架各段的接触电阻，提高了塔架自身的雷电流传导性能，使塔架具有防雷功能。

2、对于直径较大的筒体，采用整环分段式矩形槽法兰盘(即矩形槽为多段)，提高了楔形条带在安装中产生的张力，使之可靠连接且使安装工作更加简便。