[发明专利]片装式塔架、制造与安装方法及风电机组

说明书

本公开提供了片装式塔架、制造与安装方法及风电机组，包括至少一个片装式筒节，所述片装式筒节包括多个片体和定位连接结构，多个片体之间通过定位连接结构连接；若片装式筒节设有多个，片装式筒节之间通过法兰连接；通过对直径超出运输尺寸要求的塔架进行纵向切分，以形成三片或更多片的部分，满足运输尺寸要求，解决了塔架片体连接的结构设置不合理，导致在片体组装时定位不准确、连接困难、出现片体错位导致塔筒倾斜、受力不均、产生缝隙漏水引起电气设备损坏、附件多样性导致安装繁琐等问题。

技术领域

本公开涉及一种风力发电设备应用领域，特别是涉及片装式塔架、制造与 安装方法及风电机组，具体为片装式塔架、附件模块、制造与安装方法及风力 发电机组。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成现 有技术。

塔架是风力发电机组的重要组成系统，用来支撑上部机舱系统及风轮系统。 随着陆上大功率机组迅速发展，风资源被不断开发和利用，在风机安全等级内 风速相对稳定、年平均风速较高的风区越来越少的情况下，以及风切变化大的 区域对高空风能利用的需求，促使不断提高轮毂中心高度、增大叶轮直径等途 径来获取更大的风能。

然而，随着更高高度的塔架设计越来越迫切，传统钢制筒型塔架也就意味 着壁厚的增加和塔底直径的增大。当塔架直径受到运输限制无法增加时，只能 增加塔架壁厚，因塔架的强度和刚度与壁厚为一次方关系的原因，钢板厚度增 加得非常大，造成塔架重量大幅增加，增加了运输和吊运难度、成本，同时钢 板厚度的增加也加大了卷圆难度，使得经济性很差，并且常规直径(4.5m左右) 的塔架已经不能满足大于110m及以上高度的安全性要求。但塔架的强度和刚度 与直径为二次方和三次方关系，因此，为保证机组的安全性要求，必须增加塔 底直径。但公路、桥梁等基础设施的限高条件(一、二级公路标准限高5m)、 分散式项目所处地理位置的基础设施相对集中、山地丘陵运输条件限制等情况， 导致大直径塔架的运输条件变得尤为苛刻甚至无法运输至项目现场，拆桥、修 路等措施导致巨额费用并影响项目进度要求，且整体式环锻法兰体积庞大的特 点限制了钢制筒型塔架的发展，也是阻碍了风机大型化的发展的重要因素。

然而，现有技术中用于塔架片体连接的结构设置不合理，导致在片体组装 时定位不准确、连接困难、出现片体错位导致塔筒倾斜、受力不均、产生缝隙 漏水引起电气设备损坏、附件多样性导致安装繁琐等问题，进而影响塔架承受 载荷的能力，并进一步影响风力发电机组的安全性。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了片装式塔架、制造与安装方法及风电机 组。本公开通过对直径超出运输尺寸要求的筒节进行纵向切分，以形成三片或 更多片的部分，满足运输尺寸要求，制造过程中使用焊接应力消除法，使焊缝 部位拥有更好的抗疲劳性能。安装时使用定位连接结构进行准确导向、定位并 进行组装，有效避免连接困难、片体错位、塔架倾斜等问题，使用专用密封设 计方法对连接缝进行密封，避免连接缝漏水渗入塔架内部造成电气设备的损坏， 采用模块化附件设计及安装技术，增强通用性，提高安装效率，采用高强度免 维护紧固件，保证连接强度的同时减少运维工作强度。

第一方面，本公开提供了一种片装式塔架，包括至少一个片装式筒节，所 述片装式筒节包括多个片体和定位连接结构，多个片体之间通过定位连接结构 连接；若片装式筒节设有多个，片装式筒节之间通过法兰连接。

第二方面，本公开提供了一种风力发电机组，包括如第一方面所述的片装 式塔架，还包括与片装式塔架连接的机舱系统和风轮系统；

第三方面，本公开提供了一种如第一方面所述的片装式塔架的制造方法， 包括：

获取设定尺寸的钢板，经过加工处理后形成圆筒形结构；

将法兰安装在圆筒形结构的两端，形成片装式筒节；

对片装式筒节进行设定线路的切割，切割成多个片体；

将多个片体进行装配形成片装式塔架。