本實用新型涉及風力發(fā)電技術領域，特別涉及一種預應力塔段及預應力塔筒。

背景技術：

塔筒是風力發(fā)電機的主要支撐裝置，它將發(fā)電機與地面聯(lián)接，為風輪提供需要的高度。風力發(fā)電機的大型化已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢，其葉輪直徑越來越大，相應地，用于支撐風力發(fā)電機的塔筒高度也越高，對塔筒的強度要求也越高。

風機(風力發(fā)電機的簡稱)通常采用鋼質結構塔筒或者混凝土結構。其中，鋼質塔筒的成本較高，易腐蝕，維護成本高。相對于鋼質塔筒，普通混凝土塔筒的成本低，穩(wěn)定性好，但是其抗拉性能差，容易產(chǎn)生裂縫，強度低。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種預應力塔段及預應力塔筒，以解決現(xiàn)有技術中的普通混凝土塔筒抗拉性差，容易產(chǎn)生裂縫，強度低的技術問題。

本實用新型提供一種預應力塔段，包括塔段本體1、上法蘭2、下法蘭3和位于塔段本體1內的多個套管4；塔段本體1的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3固定連接；多個套管4沿塔段本體1的周向間隔設置，并且各個套管4的上端和下端分別穿過上法蘭2和下法蘭3，套管4內穿設有預應力鋼絞線5，預應力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接。

進一步地，預應力塔段還包括設置在塔段本體1內的鋼筋籠6。

進一步地，塔段本體1包括內筒壁板11和套設在內筒壁板11外的外筒壁板12；內筒壁板11的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接，外筒壁板12的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接；多個套管4均設置在內筒壁板11和外筒壁板12之間；上法蘭2、下法蘭3、內筒壁板11和外筒壁板12形成腔室。

進一步地，腔室內澆筑有等級在C40以上的混凝土。

進一步地，上法蘭2上設有多個上通孔21，下法蘭3上設有多個下通孔31，多個下通孔31與多個上通孔21一一對應設置；多個套管4與上通孔21一一對應設置，套管4的上端穿過與該套管4對應的上通孔21，套管4的下端穿過與該套管4對應的下通孔31。

進一步地，上法蘭2上的上通孔21為階梯孔；上通孔21的大徑孔內設置有張拉端錨具，張拉端錨具與預應力鋼絞線5的張拉端固定連接；且張拉端錨具以及預應力鋼絞線5的張拉端均嵌入上通孔21的大徑孔內。

下法蘭3上的下通孔31為階梯孔；下通孔31的大徑孔內設置有固定端錨具，固定端錨具與預應力鋼絞線5的固定端固定連接；且固定端錨具以及預應力鋼絞線5的固定端均嵌入下通孔31的大徑孔內。

本實用新型提供一種預應力塔筒，包括多個上述的預應力塔段7；多個預應力塔段7沿豎直方向依次相接，下方的預應力塔段7中的上法蘭2與上方的預應力塔段中7的下法蘭3連接。

進一步地，上法蘭2上設置有多個上連接孔22，下法蘭3上設置有與多個上連接孔22一一對應的下連接孔32；多個上連接孔21設置在多個上通孔21的內側，多個下連接孔32設置在多個下通孔31的內側。

進一步地，高強度螺栓依次穿設在下連接孔32和上連接孔22內，并用螺母擰緊固定。

本實用新型提供的預應力混凝土塔段包括塔段本體1、上法蘭2、下法蘭3和位于塔段本體內的多個套管4；塔段本體1的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3固定連接；多個套管4沿塔段本體1的周向間隔設置，并且各個套管4的上端和下端分別穿過上法蘭2和下法蘭3，套管4內穿設有預應力鋼絞線5，預應力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接。當用于澆筑成塔段本體的混凝土的硬度達到75％后，張拉每個預應力鋼絞線5的張拉端，當每個預應力鋼絞線5的拉應力達到預設值時，對套管4進行混凝土澆筑，并將預應力鋼絞線5的張拉端固定在上法蘭2上，從而完成預應力塔段的生產(chǎn)。該預應力塔段的抗拉性強，具有較好的裂縫閉合性能，承載能力大；另外，另外與鋼質塔筒相比，大大減少了鋼材用量，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是本實用新型提供的預應力塔段的結構示意圖；

圖2是圖1所示的預應力塔段中的上法蘭的結構示意圖；

圖3是本實用新型提供的預應力塔筒的結構示意圖。

圖中：

1－塔段本體； 2－上法蘭； 3－下法蘭；

4－套管； 5－預應力鋼絞線； 6－鋼筋籠；

7－預應力塔段； 11－內筒壁板； 12－外筒壁板；

21－上通孔； 22－上連接孔； 31－下通孔；

32－下連接孔。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

圖1是本實用新型提供的預應力塔段的結構示意圖；圖2是圖1所示的預應力塔段中的上法蘭的結構示意圖。如圖1和圖2所示，本實用新型提供的預應力塔段，包括塔段本體1、上法蘭2、下法蘭3和位于塔段本體1內的多個套管4；塔段本體1的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3固定連接；多個套管4沿塔段本體1的周向間隔設置，并且各個套管4的上端和下端分別穿過上法蘭2和下法蘭3，套管4內穿設有預應力鋼絞線5，預應力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接。

其中，塔段本體1的制作方法有多種，例如：將上法蘭2、下法蘭3、套管4以及預應力鋼絞線5連接安裝好后，在多個套管4的內側圍設內模板，在多個套管4的外側圍設外模板，內模板和外模板形成截面為環(huán)形腔室，向腔室內澆筑混凝土，從而得到塔段本體1；內模板和外模板均可以為一片式，也可以由多個弧形模片依次連接形成。

套管4的材料有多種，例如：PPR、PVC或者UPVC等。

多個套管4的設置方式可以為多種，例如：依次間隔錯開設置；或者沿下法蘭3的徑向間隔設置多個套管4，沿下法蘭3的周向也設置多個；較佳地是，多個套管4沿下法蘭3的軸向均勻設置，該結構可使塔段本體1受力均勻。

預應力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接；當用于澆筑成塔段本體的混凝土的硬度達到75％后，張拉每個預應力鋼絞線5的張拉端，當每個預應力鋼絞線5的拉應力達到預設值時，對套管4進行混凝土澆筑，并將預應力鋼絞線5的張拉端固定在上法蘭2上，從而完成預應力塔段的生產(chǎn)。預應力鋼絞線5具備拉應力，則其兩端受拉力，根據(jù)作用力與反作用力的關系，上法蘭2和下法蘭3均受壓力，上法蘭2和下法蘭3又將壓力傳遞給塔段本體1，從而使本實施例提供的預應力塔段具備預壓應力，能夠抵消塔段在工作中受到的拉應力。

因此，本實施例提供的預應力塔段具有抗裂能力強、抗?jié)B性能好、剛度大、強度高、抗剪能力和抗疲勞性能好的優(yōu)點，具有較好的裂縫閉合性能，承載能力大；另外與鋼質塔筒相比，大大減少了鋼材用量，降低了生產(chǎn)成本。

如圖1和圖2所示，在上述實施例基礎之上，進一步地，預應力塔段還包括設置在塔段本體1內的鋼筋籠6。

較佳地，在塔段本體1內設置鋼筋籠6，進一步提高了本實施例提供的預應力塔段的抗拉強度，進一步加強了塔筒的承載能力，從而減少維護，降低使用成本。

如圖1和圖2所示，在上述實施例基礎之上，進一步地，塔段本體1包括內筒壁板11和套設在內筒壁板11外的外筒壁板12；內筒壁板11的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接，外筒壁板12的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接；多個套管4均設置在內筒壁板11和外筒壁板12之間；上法蘭2、下法蘭3、內筒壁板11和外筒壁板12形成腔室。

其中，內筒壁板11的材質和外筒壁板12的材質均可以為多種，例如：木材、塑料或者鐵等；較佳地是內筒壁板11和外筒壁板12均為鋼板，可進一步提高本實施例提供的預應力塔段的強度。

內筒壁板11的兩端與上法蘭2和下法蘭3的連接方式均可以為多種，例如：焊接或者螺紋連接等。

外筒壁板12的兩端與上法蘭2和下法蘭3的連接方式均可以為多種，例如：焊接或者螺紋連接等。

上法蘭2、下法蘭3、內筒壁板11和外筒壁板12形成腔室，可在腔室內澆筑混凝土等材料，較佳地是澆筑等級在C40以上的混凝土。上述結構可方便混凝土澆筑，大大簡化了塔段本體1的生產(chǎn)過程，提高了本實施例提供的預應力塔段的生產(chǎn)效率。

另外，可在車間預先連接固定好上法蘭2、下法蘭3、內筒壁板11和外筒壁板12形成待澆筑框架，將該待澆筑框架運輸至風電場后，再進行澆筑，這樣就方便了運輸，降低了運輸成本。

如圖1和圖2所示，在上述實施例基礎之上，進一步地，上法蘭2上設有多個上通孔21，下法蘭3上設有多個下通孔31，多個下通孔31與多個上通孔21一一對應設置；多個套管4與上通孔21一一對應設置，套管4的上端穿過與該套管對應的上通孔21，套管4的下端穿過與該套管對應的下通孔31。

較佳地，在上法蘭2上設置多個上通孔21，在下法蘭3上設置多個下通孔31，且上通孔21與下通孔31一一對應，該結構可保障套管4豎直設置，從而保障了預應力鋼絞線5的豎直設置，以實現(xiàn)預應力鋼絞線5的長度最短，減少生產(chǎn)成本；同時，方便預應力鋼絞線5的張拉，有利于力的傳遞。

如圖1和圖2所示，在上述實施例基礎之上，進一步地，上法蘭2上的上通孔21為階梯孔；上通孔21的大徑孔內設置有張拉端錨具，張拉端錨具與預應力鋼絞線5的張拉端固定連接；且張拉端錨具以及預應力鋼絞線5的張拉端均嵌入上通孔21的大徑孔內。

較佳地，上通孔21為階梯孔，將張拉端錨具設置在階梯孔的大徑孔內，當預應力鋼絞線5張拉至預設值時，張拉端錨具將該張拉端固定，并進行封錨。預應力鋼絞線5的張拉端和張拉端錨具均嵌入在上通孔21的大徑孔內，不凸出上法蘭2的上端面，從而使得上法蘭2的上端面平整。

如圖1和圖2所示，在上述實施例基礎之上，進一步地，下法蘭3上的下通孔31為階梯孔；下通孔31的大徑孔內設置有固定端錨具，固定端錨具與預應力鋼絞線5的固定端固定連接；且固定端錨具以及預應力鋼絞線5的固定端均嵌入下通孔31的大徑孔內。

較佳地，預應力鋼絞線5的固定端和固定端錨具均嵌入在下通孔32的大徑孔內，不凸出下法蘭3的下端面，從而使得下法蘭3的下端面平整。

當多個塔段上下依次連接時，通過相鄰的上法蘭2和下法蘭3連接固定，預應力鋼絞線5的張拉端和張拉端錨具均嵌入在上通孔21的大徑孔內，預應力鋼絞線5的固定端和固定端錨具均嵌入在下通孔32的大徑孔內，則可使得相鄰的上法蘭2的上端面和下法蘭3的下端面之間緊密相抵，使相鄰連個塔段的連接更加穩(wěn)定。

圖3是本實用新型提供的預應力塔筒的結構示意圖。如圖1、圖2和圖3所示，在上述實施例基礎之上，進一步地，本實用新型提供的預應力塔筒，包括多個上述的預應力塔段7；多個預應力塔段7沿豎直方向依次相接，下方的預應力塔段7中的上法蘭2與上方的預應力塔段7中的下法蘭3連接。

其中，可將每個預應力塔段7分別加工生產(chǎn)，然后運輸?shù)斤L電場進行吊裝，使多個預應力塔段7上下堆疊。這就方便了運輸，降低了運輸成本。

每個預應力塔段7均具備預壓應力，則由多個預應力塔段7構成的塔筒也具備預壓應力，該塔筒的抗裂能力強、抗?jié)B性能好、剛度大、強度高、抗剪能力和抗疲勞性能好，具有較好的裂縫閉合性能，承載能力大；用鋼量小，生產(chǎn)成本小。

如圖1、圖2和圖3所示，在上述實施例基礎之上，進一步地，上法蘭2上設置有多個上連接孔22，下法蘭3上設置有與多個上連接孔22一一對應的下連接孔32；多個上連接孔21設置在多個上通孔21的內側，多個下連接孔32設置在多個下通孔31的內側。

其中，連接件穿設在上連接孔22和下連接孔32內，從而將上法蘭2和下法蘭3連接，將上連接孔22設置在上通孔21的內側，將下連接孔32設置在下通孔31的內側，則連接件位于塔筒的內壁的內側，避免受到雨雪的沖刷以及外部環(huán)境的腐蝕，使用壽命長，從而降低了塔筒的使用成本。較佳地，上法蘭2和下法蘭3均與之相應的預應力塔段7的外壁平齊，可使得塔筒的外壁平齊規(guī)整。

較佳地，連接件為高強度螺栓，方便安裝連接，連接牢固可。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。