CN206606552U - 一种防止法兰变形的工装 - Google Patents

Abstract

一种防止法兰变形的工装，它涉及一种工装。本实用新型是为了解决现有的风力发电塔架的塔筒法兰处在长期存储过程中易出现塑性变形，进而影响塔架安全运行的问题。本实用新型包括外部加固圈、内部支撑环、钢管、第一橡胶垫、千斤顶和第二橡胶垫，外部加固圈可拆卸套装在塔筒法兰的外侧壁上，内部支撑环内嵌到塔筒法兰的内腔内，千斤顶竖直安装在内部支撑环的内侧壁上，千斤顶与内部支撑环的内侧壁之间安装有第二橡胶垫，钢管竖直固定安装在千斤顶的上端，钢管与内部支撑环的内侧壁之间安装有第一橡胶垫。本实用新型用于风力发电塔筒的防变形支撑。

Description

一种防止法兰变形的工装

技术领域

本实用新型涉及一种工装，具体涉及一种防止法兰变形的工装。

背景技术

风能作为清洁能源的代表，一直扮演着重要的角色，将风能转换为电能的重要工具---风力发电塔架,在全世界范围内已大面积推广。随着风力发电塔架研发技术的不断提高，大功率高负荷塔筒已成为市场主导，被业界广泛认可。

随着国内风力发电塔筒功率不断提高(从最初75Kw到现在6Mw)，塔筒直径不断加大(从最初2700mm到现在5020mm)，塔筒单台重量不断提升(从最初110吨到现在370吨)，塔筒整体参数变大给塔筒生产制造厂家带来效益的同时，也带来了一些不可避免的新问题。主要体现在：塔筒直径和重量的过度增加，再加上业主方要货不够及时，导致塔筒整体焊接后由于在场地存放时间过长容易产生塑性变形，尤其是塔筒两端法兰处受重力影响塑性变形严重。这一问题如果不得到可行性解决，会导致塔筒吊装后，由于变形导致法兰螺栓孔分度圆直径发生变化，使连接螺栓无法顺利***相连接的法兰孔，即使螺栓勉强穿入相连接的法兰孔，由于塑性变形产生的应力并未消除，塔筒整体安装后，应力不断释放，主要是对法兰处连接螺栓有一个剪应力的作用，塔筒运行存在安全隐患。

综上所述，现有的风力发电塔架的塔筒法兰处在长期存储过程中易出现塑性变形，进而影响塔架安全运行的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的风力发电塔架的塔筒法兰处在长期存储过程中易出现塑性变形，进而影响塔架安全运行的问题。进而提供一种防止法兰变形的工装。

本实用新型的技术方案是：一种防止法兰变形的工装包括外部加固圈、内部支撑环、钢管、第一橡胶垫、千斤顶和第二橡胶垫，外部加固圈可拆卸套装在塔筒法兰的外侧壁上，内部支撑环内嵌到塔筒法兰的内腔内，千斤顶竖直安装在内部支撑环的内侧壁上，千斤顶与内部支撑环的内侧壁之间安装有第二橡胶垫，钢管竖直固定安装在千斤顶的上端，钢管与内部支撑环的内侧壁之间安装有第一橡胶垫，竖直安装的钢管和千斤顶支撑内部支撑环的内侧壁。

进一步地，外部加固圈包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环和第二半圆环通过螺栓罩扣在塔筒法兰的外侧壁上。

进一步地，内部支撑环的厚度为0.5m-1m。

更进一步地，它还包括辅助连接架，辅助连接架安装在塔筒法兰的螺孔与钢管上。

进一步地，辅助连接架包括圆形连接板和主梁，圆形连接板安装在钢管上，主梁水平安装在圆形连接板上，且主梁的两端与塔筒法兰的螺孔连接。

进一步地，辅助连接架还包括多个分连接板，多个分连接板的一端与圆形连接板连接，多个分连接板的另一端与塔筒法兰的螺孔连接。

进一步地，多个分连接板的数量为4个。

进一步地，相邻两个分连接板之间的夹角为90度。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

本实用新型为了能够保证塔筒法兰在长期存储(一般超过1年以上为长期存储)过程中法兰位置处不发生塑性变形，采用了多重防护，分别进行了外部防护、内部防护和辅助防护。在外部防护过程中，通过外部加固圈来实现，当塔筒法兰在竖直方向发生塑性变形时，塔筒法兰会在水平方向上发生微量的变形，塔筒法兰变形成为椭圆形，外部加固圈就是防止了塔筒在水平方向上产生的变形量，从而抑制塔筒法兰发生塑性变形；在内部防护过程中，采用了内部支撑环，内部支撑环将整个塔筒的内腔填满，从里之外的抑制了塔筒法兰发生塑性变形，同时在内部支撑环内部采用了千斤顶和钢管进行支撑，即使在塔筒法兰发生塑性变形时，也能够起到支撑作用；辅助防护主要为钢管的长期支撑起到一个支撑的作用，保证各构件都能长期有效的发挥其作用。因此，本实用新型通过多重防护，有效的解决了现有塔筒法兰易发生塑性变形的问题。

附图说明

图1是本实用新型安装外部加固圈的结构示意图；图2是本实用新型去掉辅助连接架的结构示意图；图3是本实用新型去掉多个分连接板的结构示意图；图4是本实用新型的的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式包括外部加固圈1、内部支撑环2、钢管3、第一橡胶垫4、千斤顶5和第二橡胶垫6，外部加固圈1可拆卸套装在塔筒法兰7的外侧壁上，内部支撑环2内嵌到塔筒法兰7的内腔内，千斤顶5竖直安装在内部支撑环2的内侧壁上，千斤顶5与内部支撑环2的内侧壁之间安装有第二橡胶垫6，钢管3竖直固定安装在千斤顶5的上端，钢管3与内部支撑环2的内侧壁之间安装有第一橡胶垫4，竖直安装的钢管3和千斤顶5支撑内部支撑环2的内侧壁。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的外部加固圈1包括第一半圆环1-1和第二半圆环1-2，第一半圆环1-1和第二半圆环1-2通过螺栓罩扣在塔筒法兰7的外侧壁上。如此设置，由于塔筒的直径相对比较大，采用分体式的外部加固圈便于生产制造、运输和安装。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2至图4说明本实施方式，本实施方式的内部支撑环2的厚度为0.5m-1m。如此设置，便于实现对塔筒法兰变形的支撑作用，如果内部支撑环2的厚度过薄，无法起到对塔筒法兰变形的支撑作用，如果厚度过厚，不但不便于生产加工和安装，而且还易出现浪费资源的问题，以及千斤顶和钢管无法起到应有的作用的问题。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式还包括辅助连接架，辅助连接架安装在塔筒法兰7的螺孔与钢管3上。如此设置，便于为钢管提供更加牢固的支撑。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的辅助连接架包括圆形连接板8和主梁9，圆形连接板8安装在钢管3上，主梁9水平安装在圆形连接板8上，且主梁9的两端与塔筒法兰7的螺孔连接。如此设置，便于为钢管和塔筒法兰提供辅助支撑和连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的辅助连接架还包括多个分连接板10，多个分连接板10的一端与圆形连接板8连接，多个分连接板10的另一端与塔筒法兰7的螺孔连接。如此设置，便于将内部支撑与辅助支撑紧密的联系起来。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图4说明本实施方式，本实施方式的多个分连接板10的数量为4个。如此设置，便于满足塔筒法兰的连接和支撑。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图4说明本实施方式，本实施方式的相邻两个分连接板10之间的夹角为90度。如此设置，连接更加均匀。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

本实用新型的能够最大限度防止法兰焊接后变形才是最为关键的，这是保证塔筒后续顺利安装的基础，现将防止法兰变形的工装及实际操作方法总结如下：

(1)由于防腐后的塔筒已经在静止存放了一段时间，这就要求操作者首先用激光测距仪11找出塔筒法兰变形最大区域(即法兰实际内直径与法兰理论直径差值最大区域)，一般为顺、逆时针45°方向测量，再旋转转胎90°重复上一操作，反复测量找到差值最大区域，做好记录并标记。

(2)根据标记区域，将内部支撑环2和外部加固圈1安装，然后，操作者将直径108mm的钢管按法兰直径一端与50T螺旋千斤顶焊接，焊接后钢管一端直接支于内部支撑环内侧最高处，千斤顶下部支于内部支撑环内侧最低处，为防止钢管端部及千斤顶下端与内部支撑环直接硬性接触破坏内部支撑环，在接触面处加垫橡胶层做防护，调整千斤顶顶至最大，静止放置。

(3)每隔一段时间，操作者测量一次，如经测量法兰内侧直径与理论直径相差无几，则将千斤顶与钢管重新放置，此时调节千斤顶，无需将千斤顶顶至最大，只起到支撑作用即可。再将横撑(两个10号槽钢与16mm厚、直径500mm的中间圆盘焊接制成)与法兰孔用螺栓连接。

(4)将其余四根10号槽钢一端与整个法兰45°位置的法兰孔用螺栓连接，另一端与中间圆盘用螺栓连接，安装即告完毕。

整个工装安装过程重点在于，首先一定要找出直径变化最大的区域，将千斤顶调制最大，起到“顶”的作用。其次经测量直径变化最大区域已与理论值相差无几，此时调整千斤顶，起到“支”的作用。再次，将横撑放置于法兰水平位置，起到固定的作用，这就等同于强制约束法兰不发生塑性变形。最后，安装其余槽钢(指主梁)起到过渡支撑作用，主要由于法兰的45°位置属于应力变形过渡区域，加强后此区域塑性变形不大，由于主变形区域已完全强制约束，所以此区域不需用千斤顶刚性顶置，只需用槽钢起到支撑作用即可。

通过此工装的固定、支撑，保证塔筒长期放置后，两端法兰不会发生严重塑性变形，对后续安装工作打下良好的基础，也为风力发电塔筒的塔段与塔段连接及塔筒与机舱轮毂合理安装提供保证。

Claims (8)

1.一种防止法兰变形的工装，其特征在于：它包括外部加固圈(1)、内部支撑环(2)、钢管(3)、第一橡胶垫(4)、千斤顶(5)和第二橡胶垫(6)，外部加固圈(1)可拆卸套装在塔筒法兰(7)的外侧壁上，内部支撑环(2)内嵌到塔筒法兰(7)的内腔内，千斤顶(5)竖直安装在内部支撑环(2)的内侧壁上，千斤顶(5)与内部支撑环(2)的内侧壁之间安装有第二橡胶垫(6)，钢管(3)竖直固定安装在千斤顶(5)的上端，钢管(3)与内部支撑环(2)的内侧壁之间安装有第一橡胶垫(4)，竖直安装的钢管(3)和千斤顶(5)支撑内部支撑环(2)的内侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种防止法兰变形的工装，其特征在于：外部加固圈(1)包括第一半圆环(1-1)和第二半圆环(1-2)，第一半圆环(1-1)和第二半圆环(1-2)通过螺栓罩扣在塔筒法兰(7)的外侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种防止法兰变形的工装，其特征在于：内部支撑环(2)的厚度为0.5m-1m。

4.根据权利要求1或3所述的一种防止法兰变形的工装，其特征在于：它还包括辅助连接架，辅助连接架安装在塔筒法兰(7)的螺孔与钢管(3)上。

5.根据权利要求4所述的一种防止法兰变形的工装，其特征在于：辅助连接架包括圆形连接板(8)和主梁(9)，圆形连接板(8)安装在钢管(3)上，主梁(9)水平安装在圆形连接板(8)上，且主梁(9)的两端与塔筒法兰(7)的螺孔连接。

6.根据权利要求5所述的一种防止法兰变形的工装，其特征在于：辅助连接架还包括多个分连接板(10)，多个分连接板(10)的一端与圆形连接板(8)连接，多个分连接板(10)的另一端与塔筒法兰(7)的螺孔连接。

7.根据权利要求6所述的一种防止法兰变形的工装，其特征在于：多个分连接板(10)的数量为4个。

8.根据权利要求7所述的一种防止法兰变形的工装，其特征在于：相邻两个分连接板(10)之间的夹角为90度。