[发明专利]一种用于格构式风电塔架的连接器

说明书

本发明涉及一种用于格构式风电塔架的连接器，包括：密封腔体，设置于塔柱之间，且在与塔柱轴向垂直的方向设置有通孔；螺栓球，内置于密封腔体内，且具有与通孔位置相对应的螺纹孔；连接件，包括主杆和与主杆相连的多个支杆；主杆能穿过密封腔体的通孔与螺栓球螺纹连接；支杆用于连接腹杆。通过在塔柱之间设置用于起连接作用的密封腔体，将螺栓球内嵌于密封腔体内保证了螺栓球的安装稳定性，连接件通过密封腔体的通孔与螺栓球螺纹连接，保证了连接件安装的可拆卸性，能够实现工厂标准化预制，现场安装方便，避免了传统现场高空焊接带来的残余应力和残余变形，从而影响塔架节点强度，同时因其可预制组装，具有可拆卸更换的特点。

技术领域

本发明属于格构式风电塔架技术领域，具体涉及一种用于格构式风电塔架的连接器。

背景技术

研究表明，高度在100米以上时风的发电质量更好。随着风电产业的发展，单机装机容量不断增大，塔架需要更大的离地高度，在各类风电塔架中，多肢柱格构式钢管混凝土风电塔架不仅可以实现结构的多样化，而且还具有造价低、可靠性好、低周疲劳性能好，材料利用率高等诸多优点，工程应用前景十分广阔。

格构式钢管混凝土风电塔架的连接节点是关键构件，同时也是整个塔架最薄弱的地方。在格构式钢管混凝土组合结构推广过程中发现目前现有的节点形式单一，且高空焊接质量难以把控，节点破坏后难以修复，安全性低，这严重制约了该种结构的应用推广。国内外针对桁架、框架、输电塔架和格构式柱中的焊接相贯节点和管板节点进行了一些研究，虽取得了一系列的研究成果，但由于结构间受力的差异性和构造的复杂性，使得研究成果无法直接应用于风电塔架结构中。故此，研究并设计施工便利、传力明确、受力合理、安全可靠的连接节点已成为推动和促进风电产业发展的关键问题，具有较大工程价值和理论意义。

中国发明专利提供一种格构式钢管混凝土风电塔架万向附着杆式分支节点连接器(申请号为2019105067034)，包括附着板、管体、螺栓球、锁位件及分叉杆，附着板为两片且包裹在塔柱表面，管体垂直于附着板的外壁，螺栓球可转动设于管体内，锁位件装设于管体的外端部且该锁位件具有中心孔，分叉杆的主杆端与螺栓球可拆卸连接，分叉杆的支杆端能与腹杆可拆卸连接；其中，附着板上开设有多个通孔，塔柱对应通孔处开设盲孔，附着板通过穿过通孔并旋入盲孔内的固定螺栓式附着板固定连接于塔柱表面。该发明提供的节点连接器，避免了塔架老化、收缩、膨胀变形影响塔架与附着板的连接强度；利用分叉杆连接多根腹杆，有助于减少腹杆与螺栓球连接的端点，以此减少了对螺栓球转动角度的限制。该专利提供的格构式钢管混凝土风电塔架万向附着杆式分支节点在使用时存在如下问题：1、塔架长期受力过程中，附着板变形，固定螺栓松动，导致附着板与塔柱表面连接的稳定性变差；2、螺栓球球体上连接分叉杆后，导致两交叉腹杆合力点更加远离塔柱中心轴线，附加偏心弯矩增大，削弱了节点强度；3、在高空作业时，塔柱开设盲孔，安装耗时长、难度大。

发明内容

为解决上述部分或全部问题，本发明提供一种用于格构式风电塔架的连接器，有效提升了多肢格构式钢管混凝土风电塔架结构连接器安装使用过程中的高效性与便捷性，克服现有连接器与塔架连接稳定性差、受力不合理、耗时长、施工难度大的缺点。

本发明提供了一种用于格构式风电塔架的连接器，包括：密封腔体，设置于塔柱之间，且在与所述塔柱轴向垂直的方向设置有通孔；螺栓球，内置于所述密封腔体内，且具有与所述通孔位置相对应的螺纹孔；连接件，包括主杆和与所述主杆相连的多个支杆；所述主杆能穿过所述密封腔体的通孔与所述螺栓球螺纹连接；所述支杆用于连接腹杆。

进一步地，所述密封腔体包括与所述塔柱同轴设置的钢管与所述钢管的两端分别密封连接且用于抵住所述螺栓球的两个密封板。

进一步地，所述钢管的内径与所述螺栓球的球径相同，所述钢管中部的侧壁上设置有两个所述通孔。

进一步地，两个所述通孔中心与所述螺栓球球心的夹角为60°、90°或者120°。