一种应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点

1.本实用新型属于风电设备技术领域，具体涉及一种风电塔架连接法兰节点。


背景技术：

2.风能作为一种清洁的可再生能源受到广泛关注，桁架风电塔能实现材料在空间上的最优分布，以最小的材料代价获取足够的强度、刚度和稳定，在风电领域有着广泛应用。现阶段，桁架式风电塔架的紧固连接方式主要为焊接和螺栓连接。螺栓连接的施工方法一般是采用扭矩法，其施工方法成本低廉，施工便利，但是通过施加扭矩使得螺栓产生预拉力，螺栓内扭矩的存在会降低螺栓的承受力、使施加的预应力不够准确和降低螺栓的防松性能等不利影响。并且螺栓连接在交变荷载下容易产生疲劳破坏或因震动造成的脱落，同时在螺母与螺栓处空隙较大，螺栓会发生松动或者发生应力腐蚀诱发延迟性断裂，从而导致采用高强螺栓连接的塔筒法兰抗振防松及抗疲劳性能较差。
3.风机在正常运行中时,各连接部件的螺栓长期运行在各种振动的合力当中,极易使其松动。为了不使其在松动后导致局部螺栓受力不均被剪切,必须定期对螺栓进行防松检查.现有技术中均为人为定期检查以及维护,劳动强度及运营维护成本较高。另外传统风电塔筒在工作过程中，法兰盘处于偏心受拉状态，当法兰盘的外侧边缘张开位移后，螺栓的应力会随筒壁拉力线性增大，应力幅也会显著增加，因此，传统风电塔筒法兰盘存在一定构造缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种应用高强拉铆连接的桁式风电塔架连接节点，代替传统法兰用于塔柱节点之间的连接，以弥补传统螺栓连接与法兰盘连接存在的缺陷，降低连接节点的维护成本。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点，主要包括节点钢管塔柱、竖向连接装置；所述节点钢管塔柱的两端分别通过竖向连接装置与上、下塔柱塔节连接； 所述节点钢管塔柱上设有两个竖向布置的节点板，两个节点板之间呈一定角度夹角，所述节点板用于连接桁架斜杆。
6.优选地，所述的竖向连接装置包括开设在所述节点钢管塔柱两端的安装槽、结构型高强铆钉；所述结构型高强铆钉与安装槽和上、下塔柱塔节上预留的安装孔配合固定。
7.优选地，两个节点板之间设有横向加劲板。
8.优选地，所述节点板通过结构型高强铆钉和连接板与桁架斜杆连接。
9.与现有技术中传统的螺栓和法兰连接相比，本实用新型的应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点供了更耐久的连接支持。结构型高强铆钉采用拉铆技术连接，防松动、抗震动，可以极大的减少后期的维护工作，基本实现对结构连接紧固件的低维护甚至零维护。
附图说明
10.图1为本实用新型实施例中应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点的立体结构示意图；
11.图2为本实用新型实施例中应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点的主视图；
12.图3为本实用新型实施例中应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点的左视图；
13.图4为本实用新型实施例中竖向连接装置与上塔柱塔节的连接示意图；
14.图5为本实用新型实施例中结构型高强铆钉的结构示意图；
15.图6本实用新型实施例中应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点与上、下塔柱塔节连接示意图；
16.图中： 1、节点钢管塔柱；2、连接板；3、工字钢斜杆；4、节点板；5、弧形横向加劲板；6、结构型高强铆钉；7、套环；8、上钢管塔柱塔节；9、下钢管塔柱塔节；10、安装槽。
具体实施方式
17.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型公开内容的理解更加透彻全面。
18.如图1、图2、图3所示，本实用新型提供一种应用结构型高强铆钉的桁架式风电塔架连接节点，包含的组成部分有：节点钢管塔柱1，连接板2，工字钢斜杆3，节点板4，横向加劲板5，结构型高强铆钉6，套环7。
19.本实施例中，节点钢管塔柱1为圆柱形，其外径与拟连接的上钢管塔柱塔节8、下钢管塔柱塔节9的内径匹配，使得节点钢管塔柱1的两端插入上钢管塔柱塔节8、下钢管塔柱塔节9内，通过竖向连接装置进行连接，如图4和图5所示。
20.连接装置包括设置在节点钢管塔柱1两端端部的竖向安装槽10、结构型高强铆钉6、套环7和开设在上钢管塔柱塔节8、下钢管塔柱塔节9端部的安装孔11。通过拉铆技术实现节点钢管塔柱1与上钢管塔柱塔节8、下钢管塔柱塔节9的连接。
21.在节点钢管塔柱1上焊接有两个节点板4，两个节点板竖向布置在节点钢管塔柱1，并且呈一定角度夹角。根据塔架的截面形状不同，两个节点板之间的夹角在60-90度之间取值。如果是三角形塔架，则两个节点板之间的夹角优选为60度。如果是矩形塔架，则两个节点板之间的夹角优选为90度。节点板4的作用是连接桁架斜杆，例如本实施例中的工字钢斜杆3。为了增加节点板4的稳固性，在两个节点板之间设有弧形的横向加劲板5，对节点板起到支撑作用。
22.工字钢斜杆3通过左右两块连接板2和结构型高强铆钉6连接在节点板4的上底部和下部。工字钢斜杆3、连接板2和节点板4的上部和下部分别预留安装孔。
23.如图5所示，结构型高强铆钉6分为铆钉头6-1、光杆段6-2、环槽段6-3和尾牙6-4四个部分，其锁紧过程为：将铆钉穿过试件铆钉孔并套上套环7，然后将铆钉枪的枪口插入铆钉的尾部，使铆钉枪与铆钉尾牙的螺纹咬合，之后就由铆钉枪自动完成，在扣动扳机后铆钉
枪会自动把铆钉尾部向后拉断，并通过拉断的力得到板件预紧力。
24.本实施例中，应用结构型高强铆钉的桁架式风电塔架连接节点的安装过程如下：
25.节点钢管塔柱1在工厂内完成预制，焊接节点板4和横向加劲板5，并在预制钢管圆筒塔柱端部设置安装槽10。节点拼装前，对节点板4与工字型斜杆3打孔，根据结构型高强铆钉6的实际直径和工程情况，选择打孔直径。
26.进行节点板4、工字型斜杆3与两个连接板2的预安装，使用结构型高强铆钉6穿过节点板4、工字型斜杆3与两个连接板2的孔位。预安装能起到固定节点板4与工字型斜杆3的位置，同时检验提前打好的结构型高强铆钉孔位是否满足要求。
27.将结构型高强铆钉6贯穿左右的两个连接板2与节点板4或工字型斜杆腹板3铆钉孔并套上套环7，然后将铆钉枪的枪口插入结构型高强铆钉6的尾部，使铆钉枪与结构型高强铆钉6尾部的螺纹咬合吃力，然后通过铆钉枪继续施加预拉力荷载，进而引起尾牙预设的颈缩截面自行断裂，从而使预拉力由铆钉枪转移至结构型高强铆钉6，完成锚固过程。
28.完成自身组装的桁架式风电塔架法兰节点再连接上、下钢管塔柱塔节。将拟连接的上钢管塔柱塔节8下端部设置的安装孔与节点钢管塔柱1上端部安装槽对齐，安装孔内预留的结构型高强铆钉6沿着安装槽10贯穿节点钢管塔柱1筒壁和拟连接的上钢管塔柱塔节8筒壁，然后如上述锁紧过程一致，通过拉铆技术锁紧结构型高强铆钉6，形成摩擦型竖向连接装置，连接上钢管塔柱塔节8和节点钢管塔柱1。以同样的连接方式，将拟连接的下钢管塔柱塔节9与节点钢管塔柱1进行连接，如图6所示。
29.至此，该应用结构型高强铆钉的桁架风电塔架连接节点完成安装。
30.最后需要指出的是：以上实例仅以说明本发明的方案，而非将其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施技术方案的精神和范围。