1.本实用新型涉及风力发电塔格构式塔架结构技术领域，尤其是涉及一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点。
背景技术：
2.在安装风力发电机时，通过增加风力发电机轮毂高度，能够获得相对更好、更稳定的风况，从而可以有效提高风力发电机的电力生产能力，但若支撑结构仍然采用目前广泛运用的单管式塔筒结构，尤其是当轮毂高度超过100m以后，其用钢量会急剧增加，同时由于底部直径太大，运输问题也较难解决。
3.四边形格构式塔架可节省用钢量同时也便于运输，格构式塔架具有较大的刚度，可以避开风轮的激振频率，防止发生共振对塔身造成伤害。
4.但由于风电机组机身尺寸由风机厂商制定，而格构式塔架尺寸需要满足结构承载能力需求，使得目前在对风电机组以及格构式塔架进行连接时，难以同时满足尺寸需求以及承载能力、疲劳寿命的需求，也就无法保障风力发电机组的正常工作。
技术实现要素：
5.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，以在满足尺寸需求的基础上，能够提供足够的承载能力及疲劳寿命。
6.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，包括顶法兰以及与顶法兰底部连接的过渡段，过渡段的下端安装有四边形格构式塔架，所述过渡段通过对接焊缝与顶法兰底部连接，所述过渡段的下端通过连接板以及高强螺栓与四边形格构式塔架连接。
7.进一步地，所述四边形格构式塔架包括依次相互连接构成第一四边形的四根横杆和位于第一四边形四个顶点位置的塔柱，所述塔柱的顶部通过连接板以及高强螺栓与过渡段的下端连接，相邻的塔柱之间通过一根横杆和斜杆单元相互连接，所述横杆的两端分别与相邻的塔柱的顶部连接，所述斜杆单元包括两根斜杆，两根斜杆的一端分别连接至相邻的塔柱的底部，两根斜杆的另一端均连接至同一根横杆的中点位置。
8.进一步地，所述四根横杆中，相互连接的两根横杆的中点位置之间活动连接有横隔。
9.进一步地，所述横隔通过高强螺栓与横杆活动连接。
10.进一步地，所述塔柱与横杆之间通过节点板和高强螺栓相互连接，所述塔柱与斜杆之间通过节点板和高强螺栓相互连接，所述斜杆与横杆之间通过节点板和高强螺栓相互连接。
11.进一步地，所述连接板具体为类v字型，所述连接板的下半角部插接于塔柱顶部，所述连接板的上半平板部与过渡段紧密贴合连接。
12.进一步地，所述连接板的上半平板部连接有折弯部，所述折弯部与过渡段紧密贴合连接。
13.进一步地，所述顶法兰具体为横向厚型铸造法兰。
14.进一步地，所述过渡段具体为一直径随高度逐渐减小、厚度保持不变的圆管。
15.进一步地，所述过渡段的下端开设有四个凹槽，所述四个凹槽的位置对应于四根塔柱的中轴线。
16.与现有技术相比，本实用新型采用过渡段将风电机组与四边形格构式塔架相连，过渡段通过顶法兰与风电机组相连，过渡段与四边形格构式塔架之间采用连接板通过高强螺栓连接，顶法兰与过渡段之间采用对接焊缝连接，利用过渡段将风机载荷传递到下部的塔架结构，结合四边形格构式塔架的结构设计，能够保障足够的承载能力，过渡段的具体截面尺寸可以根据上部风机尺寸及下部四边形格构式塔架尺寸进行自由调整；
17.本实用新型提出的转换节点采用高强螺栓完成各部分之间的摩擦连接，焊接量较少，且采用对接焊缝方式，磨平后的抗疲劳性能较高，以此能够提高疲劳寿命。
附图说明
18.图1为本实用新型的剖视结构示意图；
19.图2为本实用新型的俯视结构示意图；
20.图3为本实用新型的立体结构示意图；
21.图4为本实用新型的四边形格构式塔架结构示意图；
22.图5为过渡段与顶法兰连接结构示意图；
23.其中：1、顶法兰，2、过渡段，3、连接板，4、高强螺栓，5、塔柱，6、横杆，7、横隔，8、斜杆，9、节点板。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
25.实施例：
26.如图1～图3所示，一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，包括位于上部的顶法兰1，位于中部的过渡段2，以及位于下部的四边形格构式塔架，其中：顶法兰1用于将上部的风力发电机组通过高强螺栓4与过渡段2连接；
27.过渡段2为一直径随高度逐渐减小，厚度保持不变的圆管结构。
28.如图4所示，四边形格构式塔架包括塔柱5、横杆6、横隔7、斜杆8、节点板 9，塔柱5为四根，横杆6为四根，横隔7为四根，斜杆8为八根，四根横杆6依次连接组成一个四边形，四个塔柱5对应位于这个四边形的顶点位置，相邻的塔柱 5的顶部之间通过一根横杆6相互连接，两根斜杆8组成一个斜杆单元，斜杆单元的其中一端通过节点板9与塔柱5连接，另一端通过节点板9与横杆6连接，即相邻的塔柱5之间通过一个斜杆单元连接，斜杆单元中的一个斜杆8的一端连接至横杆6的中点位置，该斜杆8的另一端连接至塔柱5的底部，其中，节点板9根据连接构件的类型具有不同尺寸。
29.相连接的两根横杆6的中点分别与一根横隔7的两端活动连接，四根横膈7 连接组成四边形结构，横隔7与横杆6的连接直接采用高强螺栓4连接，塔柱5 与横杆6、斜杆8之间
的连接，以及横杆6与斜杆8之间的连接通则过节点板9与高强螺栓4进行连接。
30.四边形格构式塔架通过四块连接3板与过渡段2连接，连接板3为类v字型，在类v字型下半角部与塔柱5通过高强螺栓4连接，在类v字型上半部分折弯使之与过渡段2弧度相同，可以与过渡段2紧密贴合并通过高强螺栓4连接。
31.如图5所示，过渡段2与顶法兰1连接处通过对接焊缝连接，过渡段2底部与四根塔柱5中轴线相对的位置开有四个凹槽，能够为施工安装提供空间。过渡段2 的截面尺寸可以根据上部风电机组尺寸及四边形格构式塔架进行变化。
32.在实际应用中，顶法兰1选用横向厚型铸造法兰，制造过程中，顶法兰1与过渡段2在工厂采用对接焊连接，其余各部件亦在工厂预先加工完成；
33.安装过程中，将过渡段2(包含顶法兰1)与四边形格构式塔架的顶部节段(包含塔柱5、横杆6、横隔7、斜杆8与节点板9)通过连接板3与高强螺栓4连接成整体，直接吊装至指定位置与四边形格构式塔架的下部节段相连，安装完成。
34.本实用新型采用过渡段将风电机组与四边形格构式塔架相连，过渡段与格构式塔架之间采用连接板通过高强螺栓连接；过渡段通过顶法兰与风电机组相连，顶法兰与过渡段之间采用对接焊缝连接；过渡段的具体截面尺寸可以根据上部风机尺寸及下部四边形格构式塔架尺寸进行自由调整，具有很强的适用性。
35.该转换节点大部分均采用高强螺栓摩擦连接，焊接量较少，所有焊缝均为对接焊缝，磨平后抗疲劳性能高。
技术特征：
1.一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，包括顶法兰(1)以及与顶法兰(1)底部连接的过渡段(2)，过渡段(2)的下端安装有四边形格构式塔架，所述过渡段(2)通过对接焊缝与顶法兰(1)底部连接，所述过渡段(2)的下端通过连接板(3)以及高强螺栓(4)与四边形格构式塔架连接。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述四边形格构式塔架包括依次相互连接构成第一四边形的四根横杆(6)和位于第一四边形四个顶点位置的塔柱(5)，所述塔柱(5)的顶部通过连接板(3)以及高强螺栓(4)与过渡段(2)的下端连接，相邻的塔柱(5)之间通过一根横杆(6)和斜杆(8)单元相互连接，所述横杆(6)的两端分别与相邻的塔柱(5)的顶部连接，所述斜杆(8)单元包括两根斜杆(8)，两根斜杆(8)的一端分别连接至相邻的塔柱(5)的底部，两根斜杆(8)的另一端均连接至同一根横杆(6)的中点位置。3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述四根横杆(6)中，相互连接的两根横杆(6)的中点位置之间活动连接有横隔(7)。4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述横隔(7)通过高强螺栓(4)与横杆(6)活动连接。5.根据权利要求2所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述塔柱(5)与横杆(6)之间通过节点板(9)和高强螺栓(4)相互连接，所述塔柱(5)与斜杆(8)之间通过节点板(9)和高强螺栓(4)相互连接，所述斜杆(8)与横杆(6)之间通过节点板(9)和高强螺栓(4)相互连接。6.根据权利要求2所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述连接板(3)具体为类v字型，所述连接板(3)的下半角部插接于塔柱(5)顶部，所述连接板(3)的上半平板部与过渡段(2)紧密贴合连接。7.根据权利要求6所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述连接板(3)的上半平板部连接有折弯部，所述折弯部与过渡段(2)紧密贴合连接。8.根据权利要求1所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述顶法兰(1)具体为横向厚型铸造法兰。9.根据权利要求2所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述过渡段(2)具体为一直径随高度逐渐减小、厚度保持不变的圆管。10.根据权利要求9所述的一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，其特征在于，所述过渡段(2)的下端开设有四个凹槽，所述四个凹槽的位置对应于四根塔柱(5)的中轴线。
技术总结
本实用新型涉及一种风力发电机组和四边形格构式塔架的转换节点，包括顶法兰以及与顶法兰底部连接的过渡段，过渡段的下端安装有四边形格构式塔架，过渡段通过对接焊缝与顶法兰底部连接，过渡段的下端通过连接板以及高强螺栓与四边形格构式塔架连接。与现有技术相比，本实用新型采用过渡段将风电机组与四边形格构式塔架相连，过渡段与格构式塔架之间采用连接板通过高强螺栓连接；过渡段通过顶法兰与风电机组相连，顶法兰与过渡段之间采用对接焊缝连接；过渡段的具体截面尺寸可以根据上部风机尺寸及下部四边形格构式塔架尺寸进行自由调整，整个转换节点能够提供足够的承载能力及疲劳寿命。劳寿命。劳寿命。
技术研发人员：彭文兵 王鹏昊 刘慧群
受保护的技术使用者：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
技术研发日：2020.12.21
技术公布日：2021/12/16
再多了解一些
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