阅读说明：本技术 风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置 (True fatigue test connecting device for expanded-base anchor cable foundation of wind driven generator ) 是由 冯树臣 顾玉春 曲忠侃 詹俊桥 贾广学 吕宏 单永波 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：一种风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置,解决现有技术存在的因高频次磨损导致疲劳试验失败,试验准确性差,不利于安全生产的问题。包括设置在地下岩层内竖直孔里的若干根钢绞线,其特征在于：钢绞线位于地面以上的一段的上部设置有绞线连接端,各根钢绞线的绞线连接端分别与工作锚盘相连；工作锚盘上方设置有连接套筒,连接套筒下端与工作锚盘相连,连接套筒的上端,通过连接杆与疲劳试验机加荷板相连；连接杆上设置有锁紧螺母,疲劳试验机加荷板的上侧设置有加荷螺母。其设计合理,结构紧凑,可确保锚索连接端与疲劳试验机加荷载端的连接稳固程度,使疲劳试验次数满足工况要求,试验准确性高,利于安全生产。(The utility model provides a wind-driven generator expands real type fatigue test coupling device of end anchor rope basis, solves that prior art exists because of high frequency wearing and tearing lead to fatigue test failure, and experimental accuracy is poor, is unfavorable for the problem of safety in production. Including setting up a plurality of steel strands in the vertical hole in the underground rock stratum, its characterized in that: the upper part of the section of the steel strand above the ground is provided with a strand connecting end, and the strand connecting end of each steel strand is respectively connected with the working anchor disc; a connecting sleeve is arranged above the working anchor disc, the lower end of the connecting sleeve is connected with the working anchor disc, and the upper end of the connecting sleeve is connected with a loading plate of the fatigue testing machine through a connecting rod; the connecting rod is provided with a locking nut, and the upper side of the loading plate of the fatigue testing machine is provided with a loading nut. Its reasonable in design, compact structure can ensure the anchor rope link and the fatigue testing machine and add the firm degree of being connected of load end, makes the fatigue test number of times satisfy the operating mode requirement, and experimental accuracy is high, does benefit to the safety in production.)

风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种可确保锚索连接端与疲劳试验机加荷载端的连接稳固程度，使疲劳试验的次数能够满足工况要求，试验准确性高，利于安全生产的风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置。

背景技术

现有的风力发电机锚索预应力基础结构，包括混凝土承台，混凝土承台的内部设置有风力发电机的固定部，其上方通过螺栓与风机塔筒的底部相连。并且，在混凝土承台边缘的下方设置有直孔，直孔均布于以固定部为中心的圆周上，每个直孔的底部均与其下方的扩底孔相连通；直孔内分别设置有若干根钢绞线，钢绞线的底端具有设置于扩底孔内的锚固部件；在钢绞线与直孔之间、以及扩底孔内均为灌注的混凝土，且钢绞线的上端通过定位锚盘固定在混凝土承台的上方。然而，作为一种特殊的型钢混凝土结构，塔筒和混凝土在承载的过程中由于两种材料的性能不同，变形不能协调一致；在高周期反复疲劳荷载作用下，塔筒和混凝土之间的握裹力随着振动而消失，塔筒壁和基础环之间脱离开。尤其背风侧基础表面混凝土，在塔筒反复受压冲击作用下易发生局部破坏；所以，需要对风力发电机扩底锚索基础进行疲劳试验。

但是，目前风力发电机扩底锚索基础的疲劳试验，采用疲劳试验机的加荷载端直接与锚索上端部相连的方式。这种传统的疲劳试验连接方式，锚索连接端在疲劳试验机反复加荷载的过程中，会带动定位锚盘内的限位楔在锚盘孔内反复窜动；从而，在还没有达到试验所需的加载次数时，锚索连接端就因为与限位楔的高频次磨损、先与锚索疲劳试验断裂，导致风力发电机扩底锚索基础的疲劳试验失败。另外，一些基于实验室的风力发电机扩底锚索基础的模拟试验，与施工现场的复杂工况差距较大，试验的准确性差，不利于安全生产。故有必要对现有技术的风力发电机扩底锚索基础的疲劳试验方式和装置进行改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提出一种可确保锚索连接端与疲劳试验机加荷载端的稳固连接的装置，使疲劳试验的力的传递更接近风机运行工况。风力发电机风荷载由塔筒传递给混凝土基础承台，基础承台传递给锚索顶端锚盘。锚盘传递给预应力锚索，锚索底端承载版传递给扩大端部的混凝土，最终传递给山体。本发明按照风机力的传递基本原理，提出风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置。

本发明所采用的技术方案是：该风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置包括设置在地下岩层内竖直孔里的若干根钢绞线，其特征在于：所述钢绞线位于地面以上的一段的上部，设置有绞线连接端，各根钢绞线的绞线连接端分别与工作锚盘相连；所述工作锚盘的上方设置有连接套筒，连接套筒的下端与工作锚盘相连，连接套筒的上端则通过连接杆与疲劳试验机加荷板相连；并且，连接杆与连接套筒的顶部和疲劳试验机加荷板的下侧之间，分别设置有锁紧螺母，疲劳试验机加荷板的上侧设置有加荷螺母。

所述工作锚盘由锚盘主体构成，锚盘主体上设置有若干个沿圆周均布的锥形通孔，锥形通孔采用上端大、下端小的锥形结构形式；所述钢绞线的绞线连接端分别穿过各锥形通孔，且各个绞线连接端外部与相应的锥形通孔内壁之间，均设置有锥形限位楔。以利用工作锚盘锥形通孔内布置的锥形限位楔，来防止钢绞线的绞线连接端向下的窜动，确保工作锚盘的锚固效果。

所述锥形限位楔包括两个对称布置的限位楔块，限位楔块的横截面为弧形截面，且两个对称布置的限位楔块弧形截面的内侧，围合构成用于夹固绞线连接端的绞线夹合腔；所述限位楔块的上部设置有楔块宽端，限位楔块的下部设置有楔块窄端。以利用两个对称布置的限位楔块所围合构成的绞线夹合腔，来对钢绞线的绞线连接端进行可靠的夹固。

所述连接套筒由柱状的套筒主体构成，套筒主体的中部设置有套筒通孔，套筒通孔的下端设置有锚盘连接部，套筒通孔的上端设置有连杆连接部。以通过连接套筒的套筒通孔下端的锚盘连接部与工作锚盘相连，并利用套筒通孔上端的连杆连接部与连接杆相连。

所述连接套筒的套筒通孔下端的锚盘连接部上，设置有锚盘连接内螺纹，相应地，所述工作锚盘的锚盘主体的外侧壁上设置有套筒连接外螺纹；所述连接套筒的套筒通孔上端的连杆连接部上，设置有连杆连接内螺纹，且所述连接杆为双头螺纹连接杆。以利用锚盘连接内螺纹与套筒连接外螺纹，将连接套筒的锚盘连接部与工作锚盘的外侧壁相连；并通过连杆连接内螺纹，将连接套筒的连杆连接部与双头螺纹连接杆的下端相连，且双头螺纹连接杆的上端与疲劳试验机加荷板相连。

所述工作锚盘的上方设置有中间限位垫，中间限位垫由圆盘形的限位垫主体构成，限位垫主体上，设置有若干个、数量和位置均与工作锚盘的锥形通孔相对应的直通孔。以通过设置在工作锚盘上方的中间限位垫，来防止在疲劳试验机反复加荷载的过程中、工作锚盘内设置的锥形限位楔从锥形通孔的上端脱离，进而确保疲劳试验的顺利进行。

本发明的有益效果：由于本发明采用钢绞线位于地面以上的一段的上部设置绞线连接端，各根钢绞线的绞线连接端分别与工作锚盘相连；工作锚盘的上方设置有连接套筒，连接套筒的下端与工作锚盘相连，连接套筒的上端，通过连接杆与疲劳试验机加荷板相连；连接杆与连接套筒顶部和疲劳试验机加荷板下侧之间，分别设置有锁紧螺母，疲劳试验机加荷板上侧设置加荷螺母的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，能够确保锚索连接端与疲劳试验机加荷载端的连接稳固程度，使疲劳试验的次数能够满足工况要求，试验准确性高，利于安全生产。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1中的连接套筒的一种结构示意图。

图3是图1中的工作锚盘的一种结构示意图。

图4是图3沿A-A线的剖视图。

图5是图4中的锥形限位楔的一种结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是图5中的两个限位楔块分开后的一种结构示意图。

图8是图1中的中间限位垫的一种结构示意图。

图9是图8沿B-B线的剖视图。

图中序号说明：1竖直孔、2扩底孔、3钢绞线、4灌浆料、5地下岩层、6垫板、7绞线连接端、8工作锚盘、9中间限位垫、10连接套筒、11锁紧螺母、12双头螺纹连接杆、13疲劳试验机加荷板、14加荷螺母、15套筒主体、16套筒通孔、17锚盘连接部、18锚盘连接内螺纹、19连杆连接部、20连杆连接内螺纹、21锚盘主体、22套筒连接外螺纹、23锥形通孔、24锥形限位楔、25限位楔块、26楔块窄端、27楔块宽端、28弧形截面、29绞线夹合腔、30限位垫主体、31直通孔。

具体实施方式

根据图1～9详细说明本发明的具体结构。该风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置包括设置在地下岩层5内竖直孔1里的若干根（例如：可以是5根、7根或9根）钢绞线3，地下岩层5内的竖直孔1的底部设置有扩底孔2，且竖直孔1以及底部的扩底孔2内灌注有灌浆料4。钢绞线3位于地面以上的一段的上部，设置有绞线连接端7，各根钢绞线3的绞线连接端7分别与工作锚盘8相连；同时，工作锚盘8与地面之间还设置有方形的垫板6。

工作锚盘8由圆盘形的锚盘主体21构成，锚盘主体21上设置有若干个数量与钢绞线3数量相对应（例如：可以是5个、7个或9个）、沿圆周均布的锥形通孔23；且各个锥形通孔23均采用上端大、下端小的锥形结构形式。各根钢绞线3的绞线连接端7分别穿过各锥形通孔23，且各个绞线连接端7外部与相应的锥形通孔23内壁之间，均设置有锥形限位楔24。设置在锥形通孔23内的锥形限位楔24，包括两个对称布置的限位楔块25，限位楔块25的横截面为弧形截面28；且两个对称布置的限位楔块25弧形截面28的内侧，围合构成用于夹固绞线连接端7的绞线夹合腔29。限位楔块25的上部设置有楔块宽端27，限位楔块25的下部设置有楔块窄端26；进而利用两个对称布置的限位楔块25所围合构成的绞线夹合腔29，来对钢绞线3的绞线连接端7进行可靠的夹固，以防止钢绞线3的绞线连接端7向下的窜动，确保工作锚盘8的锚固效果。

工作锚盘8的上方设置有连接套筒10，连接套筒10由柱状的套筒主体15构成，套筒主体15的中部设置有套筒通孔16；套筒通孔16的下端设置有锚盘连接部17，锚盘连接部17上设置有锚盘连接内螺纹18；相应地，工作锚盘8的锚盘主体21的外侧壁上设置有套筒连接外螺纹22；以利用锚盘连接内螺纹18与套筒连接外螺纹22的配合连接，将连接套筒10的锚盘连接部17与工作锚盘8的外侧壁相连。同时，套筒通孔16的上端设置有连杆连接部19，连杆连接部19上设置有连杆连接内螺纹20，进而通过连杆连接内螺纹20，将连接套筒10的连杆连接部19与双头螺纹连接杆12的下端相连，且双头螺纹连接杆12的上端与疲劳试验机加荷板13相连。

工作锚盘8的上方、连接套筒10的套筒通孔16内，还设置有用于限制锥形限位楔24位置的中间限位垫9。中间限位垫9由圆盘形的限位垫主体30构成，限位垫主体30上，设置有若干个、数量和位置均与工作锚盘8的锥形通孔23相对应的直通孔31。从而，通过设置在工作锚盘8上方的中间限位垫9，来有效避免在疲劳试验机反复加荷载的过程中，工作锚盘8内设置的锥形限位楔24从锥形通孔23的上端脱离的现象，进而确保疲劳试验的顺利进行。并且，双头螺纹连接杆12与连接套筒10的顶部和疲劳试验机加荷板13的下侧之间，分别设置有锁紧螺母11，疲劳试验机加荷板13的上侧设置有加荷螺母14。

该风力发电机扩底锚索基础真型疲劳试验联接装置使用时，首先，利用连接套筒10的锚盘连接内螺纹18，与工作锚盘8的套筒连接外螺纹22的配合连接，将连接套筒10的锚盘连接部17与工作锚盘8的外侧壁相连。同时，通过连接套筒10的连杆连接内螺纹20，将连接套筒10的连杆连接部19与双头螺纹连接杆12的下端相连；并且，双头螺纹连接杆12的上端与疲劳试验机加荷板13相连。然后，开启疲劳试验机，利用加荷载端对与双头螺纹连接杆12相连的连接套筒10，以及其下端连接的工作锚盘8进行反复加荷载，进而对风力发电机扩底锚索基础进行疲劳试验。钢绞线的试验连接端在疲劳试验机长时间、反复加荷载的整个过程中，利用工作锚盘8的锥形通孔23内、两个对称布置的限位楔块25所围合构成的绞线夹合腔29，来对钢绞线3的绞线连接端7进行可靠的夹固，从而防止钢绞线3的绞线连接端7向下的窜动，确保工作锚盘8的锚固效果；并通过设置在工作锚盘8上方的中间限位垫9，来有效避免在疲劳试验机反复加荷载的过程中，工作锚盘8内设置的锥形限位楔24从锥形通孔23的上端脱离的现象，以确保疲劳试验的顺利进行。