一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板的制作方法

本技术涉及风力发电机组，尤其涉及一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板。

背景技术：

1、随着煤、石油等传统化石燃料的急剧消耗，环境逐渐破坏、能源日益短缺、气候急剧变化等问题已经受到各个国家政府的重视，大力开发可再生能源的呼声不断高涨。风能是一种蕴藏量大、容易捕获、没有污染的可再生能源，而且风力发电技术较成熟、成本相对较低、运行安全可靠、占地面积小，具有十分广阔的发展前景，实现风能的大规模利用对我国乃至全球的可持续发展具有重要意义。

2、风电机组塔筒结构是风力发电机中连接机舱与基础的管状承载结构，不仅支撑着叶片、轮毂、机舱等上部结构的重量，还需要承受外界各种荷载的作用，并为相关人员提供安装、检修、维护等操作的平台，其费用通常占整个风机系统成本的10%～20%。作用在塔筒上的一系列动力荷载，如：风荷载、地震荷载等，可能会引发其强烈的振动，造成塔筒结构发生疲劳损伤、屈曲破坏，甚至弯曲折断和倒塌，导致巨大的经济损失。因此，风电机组塔筒结构的设计制造对风力发电系统的安全可靠运行和成本费用开销具有很大的影响。

3、由于海上风电不占用宝贵的土地资源、不扰民、运输和吊装条件优越、而且海上风能资源比陆地更为丰富，因此近几年来海上风电发展非常迅速。目前，海上风电机组塔筒主流的结构型式为三叶片风轮、水平轴、锥台型钢塔筒，属于高耸的细长薄壳结构。然而，海上风电机组面临的环境也更加恶劣，在风、地震的基础上还要考虑波浪、海冰、腐蚀等因素的影响，所以确保风电机组塔筒结构的强度、刚度和稳定性满足要求，对机组的正常运行具有十分重要的作用。

4、考虑到海上风电场建设的复杂性以及我国大规模海上风电场建设需求，结合原有海上风电机组塔筒结构抗疲劳、抗屈曲、抗弯曲能力的不足，需要提出一种安全可靠、经济合理的塔筒主体结构加固方案，有效增加塔筒结构的强度、刚度以应对海上复杂多变的荷载，同时兼具附加功能，方便施工。所提出的塔筒主体结构加固方案并不仅仅限用于海上风电机组，陆上风电机组同样可以使用，这样可以适当减少塔筒主体结构的用钢量，降低生产运输成本。

5、基于上述情况，本实用新型提出了一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，可有效解决以上问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，克服上述现有技术的不足，提供一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，能够解决现有风机塔筒结构抗刚度和强度不足的问题。

2、为此，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，包括风机塔筒内壁一圈固定连接的若干加劲板，所述风机塔筒自上而下包括若干筒节，每个所述加劲板均位于所述筒节的中部，所述相邻两个加劲板之间螺栓连接有攀爬梯，所述攀爬梯连接上下相邻的两个所述筒节，所述加劲板还设有第一传输电缆孔和若干第二传输电缆孔。

4、在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：

5、所述加劲板由圆环板和内部连接板组成，所述内部连接板包括放射性向外布置若干端部，所述内部连接板的若干端部均固定连接于所述圆环板的内侧面，若干所述第一传输电缆孔设置于所述圆环板上，所述第二传输电缆孔设置于所述内部连接板的几何中心。

6、所述攀爬梯与所述加劲板的连接处设有安装脚，所述安装脚垂直于所述攀爬梯且所述安装脚背向所述加劲板的几何中心。

7、所述加劲板与上、下方的两个所述攀爬梯之间通过螺栓固定连接，所述加劲板与所述攀爬梯的连接处设有螺栓孔，所述安装脚上设有与所述螺栓孔中心对齐的安装孔，所述螺栓孔以及所述加劲板上下设有的两个所述安装孔均与所述螺栓螺纹连接，所述螺栓一端通过螺纹连接的螺母固定，所述螺栓与被连接件之间、所述螺母与被连接件之间均设有垫圈。

8、每节所述筒节均设置有所述加劲板，所述加劲板在所述风机塔筒内部轴向连续均匀分布。

9、所述内部连接板为十字形连接板，所述第一传输电缆孔交于所述十字形连接板其中一端的延长线，所述内部连接板通过焊接与所述圆环板固定连接，所述圆环板与所述内部连接板的上下表面分别平齐。

10、所述第二传输电缆孔分别与所述第一传输电缆孔的几何中心和所述螺栓孔的几何中心连线，由此形成的夹角为45°角。

11、所述风机塔筒内的所述攀爬梯在竖直方向位于同一平面且左右对齐，所述风机塔筒内的所述螺栓孔具有同一根中心轴。

12、所述加劲板、所述螺栓、所述螺母和所述垫圈均为低合金高强钢。

13、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本实用新型设置的加劲板能够增加风机塔筒的刚度和强度，避免筒体发生屈曲破坏和弯曲折断，同时减少塔筒主体结构的用钢量，降低生产运输成本；加劲板上设有的第一传输电缆孔和第二传输电缆孔能够固定穿过筒节的传输电缆，避免焊接传输电缆固定件；加劲板为攀爬梯提供支撑，无需在风机塔筒内焊接攀爬梯固定件，节约空间，减轻施工难度；加劲板与攀爬梯通过螺栓连接，方便检修，同时避免了因焊接攀爬梯固定件导致对风机塔筒的强度产生的不利影响。

技术特征：

1.一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：包括风机塔筒（1）内壁一圈固定连接的若干加劲板（20），所述风机塔筒（1）自上而下包括若干筒节（11），每个所述加劲板（20）均位于所述筒节（11）的中部，相邻两个所述加劲板（20）之间螺栓连接有攀爬梯（3），所述攀爬梯（3）连接上下相邻的两个所述筒节（11），所述加劲板（20）还设有第一传输电缆孔（23）和若干第二传输电缆孔（24）。

2.如权利要求1所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：所述加劲板（20）由圆环板（21）和内部连接板（22）组成，所述内部连接板（22）包括放射性向外布置若干端部，所述内部连接板（22）的若干端部均固定连接于所述圆环板（21）的内侧面，若干所述第一传输电缆孔（23）设置于所述圆环板（21）上，所述第二传输电缆孔（24）设置于所述内部连接板（22）的几何中心。

3.如权利要求1所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：所述攀爬梯（3）与所述加劲板（20）的连接处设有安装脚（31），所述安装脚（31）垂直于所述攀爬梯（3）且所述安装脚（31）背向所述加劲板（20）的几何中心。

4.如权利要求3所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：所述加劲板（20）与上、下方的两个所述攀爬梯（3）之间通过螺栓（41）固定连接，所述加劲板（20）与所述攀爬梯（3）的连接处设有螺栓孔（25），所述安装脚（31）上设有与所述螺栓孔（25）中心对齐的安装孔，所述螺栓孔（25）以及所述加劲板（20）上下设有的两个所述安装孔均与所述螺栓（41）螺纹连接，所述螺栓（41）一端通过螺纹连接的螺母（42）固定，所述螺栓（41）与被连接件之间、所述螺母（42）与被连接件之间均设有垫圈（43）。

5.如权利要求1所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：每节所述筒节（11）均设置有所述加劲板（20），所述加劲板（20）在所述风机塔筒（1）内部轴向连续均匀分布。

6.如权利要求2所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：所述内部连接板（22）为十字形连接板，所述第一传输电缆孔（23）交于所述十字形连接板其中一端的延长线，所述内部连接板（22）通过焊接与所述圆环板（21）固定连接，所述圆环板（21）与所述内部连接板（22）的上下表面分别平齐。

7.如权利要求4所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：所述第二传输电缆孔（24）分别与所述第一传输电缆孔（23）的几何中心和所述螺栓孔（25）的几何中心连线，由此形成的夹角为45°角。

8.如权利要求4所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：所述风机塔筒（1）内的所述攀爬梯（3）在竖直方向位于同一平面且左右对齐，所述风机塔筒（1）内的所述螺栓孔（25）具有同一根中心轴。

9.如权利要求4所述的一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，其特征在于：所述加劲板（20）、所述螺栓（41）、所述螺母（42）和所述垫圈（43）均为低合金高强钢。

技术总结本技术提供了一种海上风电机组塔筒多功能内置加劲板，包括风机塔筒内固定连接的若干加劲板，加劲板均位于筒节的中部，相邻两个加劲板之间螺栓连接有攀爬梯，加劲板设有第一传输电缆孔和若干第二传输电缆孔，本技术设置的加劲板能够增加风机塔筒的刚度和强度，避免筒体发生屈曲破坏和弯曲折断，同时减少塔筒主体结构的用钢量，降低生产运输成本；加劲板上设有的第一传输电缆孔和第二传输电缆孔能够固定穿过筒节的传输电缆，避免焊接传输电缆固定件；加劲板为攀爬梯提供支撑，无需在风机塔筒内焊接攀爬梯固定件，节约空间，减轻施工难度；加劲板与攀爬梯通过螺栓连接，方便检修。技术研发人员：骆光杰,郭健,李鹏,沈晓雷,周茂强,余泉受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：20231103技术公布日：2024/6/26