一种风电塔筒加固结构

本技术属于风电塔筒，具体涉及一种风电塔筒加固结构。

背景技术：

1、风力发电机组通常由叶片、轮毂、机舱和塔筒等部分组成，其中塔筒作为主要支撑结构，承担机组自重以及风荷载和运行荷载的传递作用。随着风力发电机组单机容量和轮毂高度不断提高，混凝土—钢混合塔筒逐渐得到应用。该类塔筒通常由下部预制钢筋混凝土塔段和上部钢制塔段组成，下部相邻预制混凝土塔段沿竖向依次拼装，并通过竖向预应力压紧，使荷载主要通过塔段端面接触及接缝面摩擦进行传递。

2、在风荷载、机组运行荷载及结构自重等作用下，塔筒会承受弯矩、剪力和扭矩。由于预制混凝土塔段在环向接缝处存在材料连续性中断，接缝沿圆周方向的接触压力并不均匀。塔筒受弯时，受压侧接触压力增大，另一侧接触压力减小；当弯矩增大或竖向预应力不足时，接缝局部区域可能出现压紧程度降低、接触分离或张开。塔筒承受剪力和扭矩时，接缝面还可能产生相对滑移趋势。长期循环荷载作用下，接缝面反复发生接触状态变化、局部张开或相对滑移，可能引起接缝邻近混凝土区域的拉应力、压应力或剪应力增大，造成局部开裂或损伤，进而影响环向接缝的传力性能、塔筒整体刚度和结构耐久性。

3、现有技术中，针对预制混凝土塔筒环向接缝的受力问题，通常在设计和施工阶段通过合理确定竖向预应力水平、优化接缝尺寸及接触构造、增加接缝邻近区域配筋等方式进行控制。当塔筒投入运行后需要对环向接缝进行附加补强时，还可采用结构胶注入、碳纤维布粘贴，或者在接缝上下两侧设置锚固钢板、竖向型钢或支撑杆等方式，使加固构件跨越环向接缝并连接相邻塔段。然而，上述附加加固结构通常通过预埋件、锚固件或固定安装座与混凝土塔筒连接，其安装位置和作用范围一经确定便难以调整，无法根据风向及塔筒弯曲方向的变化，对沿圆周方向不断变化的接缝受拉区域进行适应性加固。若沿接缝圆周大范围设置固定加固构件，则会增加结构自重、材料用量和施工难度；固定构件与混凝土塔段之间的锚固连接还可能使局部荷载集中，增加后期检查、维修和更换的难度。

4、因此，如何在不显著增加塔筒自重和施工难度的前提下，使加固构件能够根据环向接缝不同位置的变形或受力状态进行周向调整，对局部张开或受拉程度较大的区域实施针对性补强，同时提高加固结构的安装便利性和可维护性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种风电塔筒加固结构，以解决上述背景技术中所提到的技术问题。

2、为了完成上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种风电塔筒加固结构，包括导向连接环、连接板、加固板以及驱动机构；导向连接环由内连接环和外连接环组成，所述内连接环沿着上塔筒环的内壁周向固定设置，所述内连接环和外连接环之间通过多个周向布置的固定件固定连接，所述内连接环和外连接环之间形成环形滑轨；连接板竖向靠近所述上塔筒环的内壁设置，其顶端连接有与所述滑轨相适配的导向块，适于卡在滑轨内沿着滑轨带动连接板周向滑动；加固板竖向连接在所述连接板的下方，其长度由上塔筒环延伸至与上塔筒环连接的下塔筒环；驱动机构包括驱动电机、转动柱、齿条以及齿轮，所述驱动电机通过固定块安装在所述连接板上，所述驱动电机的输出轴与所述转动柱的顶端转动连接，所述转动柱的底端通过转轴与所述加固板的顶端转动连接，所述齿轮套设在所述转动柱上，所述齿条对应所述齿轮沿着所述上塔筒环的内壁周向布置；

4、所述上塔筒环与所述下塔筒环的内壁分别周向开设有多条滑槽，所述加固板靠近所述上塔筒环和下塔筒环内壁滑槽的位置对应连接有与所述滑槽相适配的滑块；

5、所述导向块的底端开设有容纳所述导向连接环上端的上卡槽口，适于连接板通过该上卡槽口稳固卡在所述导向连接环上并沿着导向连接环周向滑动。

6、在一种可选地实施方式中，所述加固板背对塔筒内壁的端面为折线型结构。

7、在一种可选地实施方式中，所述连接板上竖向开设有一字型通口，所述连接板的下部由通口的两侧往外延伸分别连接有耳板，所述加固板的顶端连接有连接头，所述连接头的外径小于两个所述耳板之间的间距，所述连接头和所述耳板上分别对应开设有螺栓孔，适于穿过螺栓以将连接头和耳板锁紧固定。

8、在一种可选地实施方式中，所述连接头的下部与所述连接板的顶端之间形成倒l型结构，适于连接头插入至两个耳板之间时卡在通口的底端上。

9、在一种可选地实施方式中，所述固定块通过螺栓固定在所述连接板上，其顶端对应所述导向连接环的位置凹设有下卡槽口，适于卡在导向连接环的下部使连接板稳固的沿着导向连接环周向滑动。

10、本实用新型技术方案与现有技术相比，具有如下优点：

11、1.本实用新型通过导向连接环、连接板、加固板以及驱动机构的作用，使得整个装置可沿塔筒内壁周向滑动，不再局限于固定位置，能够更好根据环向接缝不同位置的变形或受力状态进行周向调整，对局部张开或受拉程度较大的区域实施针对性补强，提高加固作用的针对性和有效性。

12、2.通过将垂直加固板的上下端分别与上、下塔筒环连接，形成明确的轴向受力传递通道，使该加固板在上下塔筒环向接缝不同位置的变形或受力工况下能够承担附加拉力和约束作用，从而提升塔筒整体抗弯能力。

13、3.通过在垂直加固板的背面设置折线型内壁结构，提高了垂直加固板自身的抗弯刚度和稳定性，使其在较大风荷载或极端工况下仍具备较强承载能力。

14、4.通过在导向块上设置有上卡槽口和固定块上设置有下卡槽口的作用，使得连接板可稳固的夹持在导向连接环上并沿着导向连接环滑动，通过螺栓的作用使得导向块和固定块与连接板之间拆卸式连接，便于整个加固结构的安装固定、维护与更换。

1.一种风电塔筒加固结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风电塔筒加固结构，其特征在于，所述加固板背对塔筒内壁的端面为折线型结构。

3.根据权利要求1所述的风电塔筒加固结构，其特征在于，所述连接板上竖向开设有一字型通口，所述连接板的下部由通口的两侧往外延伸分别连接有耳板，所述加固板的顶端连接有连接头，所述连接头的外径小于两个所述耳板之间的间距，所述连接头和所述耳板上分别对应开设有螺栓孔，适于穿过螺栓以将连接头和耳板锁紧固定。

4.根据权利要求3所述的风电塔筒加固结构，其特征在于，所述连接头的下部与所述连接板的顶端之间形成倒l型结构，适于连接头插入至两个耳板之间时卡在通口的底端上。

5.根据权利要求1所述的风电塔筒加固结构，其特征在于，所述固定块通过螺栓固定在所述连接板上，其顶端对应所述导向连接环的位置凹设有下卡槽口，适于卡在导向连接环的下部使连接板稳固的沿着导向连接环周向滑动。