CN102182625B - 风力发电机组的轮毂毛坯件 - Google Patents

风力发电机组的轮毂毛坯件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种风力发电机组的轮毂毛坯件，该毛坯件为球墨铸铁一体件，包括轮毂主体、桨叶安装部、整流罩安装部和主轴承安装部；轮毂主体为以轴线为中心轴线的部位；整流罩安装部位于轮毂主体的前侧；整流罩安装部的中央位置处开有人行通道孔，人行通道孔的周边设有一圈环形凸缘；主轴承安装部位于轮毂主体的后侧；主轴承安装部的中央位置处开有主轴孔，主轴孔的周边设有一圈凸缘；桨叶安装部有3个，每个桨叶安装部均包括安装板和凸缘；各安装板上设有1个视窗孔、2个驱动部件安装孔和12至24个操作孔；各操作孔均为浇铸成型的两端呈圆弧过渡的圆形通孔，且操作孔的两端直径较大，中部直径较小。本发明的毛坯件后续加工简单。

Description

风力发电机组的轮毂毛坯件
技术领域
本发明涉及一种风力发电机组的零件，具体涉及一种风力发电机组零件的毛坯件。
背景技术
风力发电机组一般主要包括风力机、齿轮箱、发电机、控制器和结构件。结构件包括地下基础、塔架和机舱。机舱包括底座和机舱罩。对于容量在1兆瓦以上的水平轴风力机组来说，机舱的底座一般由后机架固定在前机架上构成。风力机包括桨叶、轮毂、主轴和整流罩。塔架固定在地下基础上，机舱的底座由其前机架从上方固定在塔架的顶端上，主轴轴承座和齿轮箱设置在前机架上，且主轴轴承座从上方固定在前机架的前端，齿轮箱由其箱体从上方固定在前机架的中间。主轴轴承由其外圈固定在主轴轴承座上。发电机设置在后机架上。风力机的桨叶固定在轮毂上，主轴的前端与轮毂固定连接，主轴的中间转动连接在主轴轴承的内圈中，主轴的后端通过联轴器与齿轮箱的动力输入轴固定连接。齿轮箱的动力输出轴通过联轴器与发电机的电机轴固定连接。
风力发电机组的上述零部件中，容量在1兆瓦以上的水平轴风力机组的轮毂为重量在10吨以上的大型球墨铸铁一体件。轮毂为了方便安装桨叶，在其3个桨叶安装部2a的安装板20a的边缘处的一个假象圆周上设有几十个操作孔23a，这些操作孔23a的轴线方向与所在安装板的板体的轴线相平行，操作孔23a要求直径d为90mm，且手工打磨圆角R不小于8mm（详见图6）。由于轮毂的形状较为复杂，在用铁水进行浇注时，所述的这些操作孔往往不是通过铸造形成，而是通过后续的机加工工序加工出来的。由于轮毂操作孔数量较多，且加工时装夹不便，使得操作孔的加工将浪费大量的时间，增加了制造的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种后续加工简单的风力发电机组的轮毂毛坯件。
实现本发明目的的技术方案是一种风力发电机组的轮毂毛坯件，为球墨铸铁一体件，包括轮毂主体、桨叶安装部、整流罩安装部和主轴承安装部；
轮毂主体为以轮毂的旋转轴线为中心轴线的部位；
整流罩安装部位于轮毂主体的前侧；整流罩安装部的中央位置处开有人行通道孔，人行通道孔为圆形通孔，人行通道孔的周边设有一圈环形凸缘Ⅰ；
主轴承安装部位于轮毂主体的后侧；主轴承安装部的中央位置处开有主轴孔，主轴孔为圆形通孔，主轴孔的周边设有一圈凸缘Ⅱ；
桨叶安装部有3个，沿轮毂主体的周向等间距设置；每个桨叶安装部均包括安装板和凸缘Ⅲ；各安装板上设有1个视窗孔、2个驱动部件安装孔和12至24个操作孔；视窗孔为通孔，位于桨叶安装部的中央位置处；各个驱动部件安装孔均为圆形通孔，位于桨叶安装部的视窗孔的前侧；凸缘Ⅲ位于桨叶安装部的周边；12至24个操作孔均相同，围绕视窗孔设置，且位于凸缘Ⅲ的内侧；
各操作孔均为浇铸成型的两端呈圆弧过渡的圆形通孔，且操作孔的两端直径较大，中部直径较小。
上述桨叶安装部的安装板上的各操作孔的两端直径最大处的孔径d2为92mm，中部直径最小处的孔径d1为88mm；操作孔两端的圆角半径r为8mm。
上述桨叶安装部的各安装板上的操作孔有18个。
上述桨叶安装部的各安装板上的视窗孔为椭圆形。
本发明具有积极的效果：本发明的风力发电机组的轮毂毛坯件在模具设计时直接做出操作孔和圆角，使得通过铸造工艺形成的操作孔的大小符合客户对铸件成品的要求，且公差在允许的范围内，无需进行后续加工，大大节省了加工工时和人力成本。
附图说明
图1为本发明的风力发电机组的轮毂毛坯件的立体结构示意图。
图2为从图1的A向观察时的立体结构示意图。
图3为从图1的B向观察时的结构示意图。
图4为图3中的C处放大后的D-D面的剖示图。
图5为与图4中的轮毂毛坯件相对应的铸型的局部剖示图。
图6为与图4中的轮毂毛坯件相对应的客户所要求的轮毂成品的局部剖示图。
上述附图的标记如下：
轮毂主体1，
桨叶安装部2，安装板20，视窗孔21，驱动部件安装孔22，操作孔23，凸缘Ⅲ24，
整流罩安装部3，人行通道孔31，凸缘Ⅰ32，
主轴承安装部4，主轴孔41，凸缘Ⅱ42，
砂型5，内砂芯6，外砂芯7，空腔8，
旋转轴线100。
具体实施方式
本发明的具体实施方式中对方位的描述按照图1所示的风力发电机组的轮毂毛坯件的朝向进行。
（实施例1）
见图1至图3，本实施例的风力发电机组的轮毂毛坯件为球墨铸铁一体件，包括轮毂主体1、桨叶安装部2、整流罩安装部3和主轴承安装部4。
轮毂主体1为以轮毂的旋转轴线100为中心轴线的部位。
见图1，整流罩安装部3位于轮毂主体1的前侧。整流罩安装部3的中央位置处开有人行通道孔31，人行通道孔31为圆形通孔，人行通道孔31的周边设有一圈环形凸缘Ⅰ32。
见图2，主轴承安装部4位于轮毂主体1的后侧。主轴承安装部4的中央位置处开有主轴孔41，主轴孔41为圆形通孔，主轴孔41的周边设有一圈凸缘Ⅱ42。
见图1至图3，桨叶安装部2有3个，沿轮毂主体1的周向等间距设置。每个桨叶安装部2均包括安装板20和凸缘Ⅲ24。各安装板20上设有1个视窗孔21、2个驱动部件安装孔22和18个操作孔23。视窗孔21为椭圆形通孔，位于桨叶安装部2的中央位置处。各个驱动部件安装孔22均为圆形通孔，位于桨叶安装部2的视窗孔21的前侧。凸缘Ⅲ24位于桨叶安装部2的周边。18个操作孔23均相同，围绕视窗孔21设置，且位于凸缘Ⅲ24的内侧。
见图4，各操作孔23均为浇铸成型的两端呈圆弧过渡的圆形通孔，也即操作孔23的两端直径较大，中部直径较小，两端直径最大处的孔径d2为92mm，中部直径最小处的孔径d1为88mm。操作孔23两端的圆角半径r为8mm。
见图5，浇铸风力发电机组的轮毂毛坯件的铸型包括砂型5、内砂芯6和外砂芯7。砂型5、内砂芯6和外砂芯7组合在一起共同构成了铸型的空腔8，铁水浇入铸型空腔8内，经过冷却即形成风力发电机组的轮毂毛坯件。内砂芯6和外砂芯7的构成轮毂毛坯件的操作孔23的部位按照操作孔23的形状进行设计。

Claims (4)

1.一种风力发电机组的轮毂毛坯件，为球墨铸铁一体件，其特征在于：包括轮毂主体（1）、桨叶安装部（2）、整流罩安装部（3）和主轴承安装部（4）；
轮毂主体（1）为以轮毂的旋转轴线（100）为中心轴线的部位；
整流罩安装部（3）位于轮毂主体（1）的前侧；整流罩安装部（3）的中央位置处开有人行通道孔（31），人行通道孔（31）为圆形通孔，人行通道孔（31）的周边设有一圈环形凸缘Ⅰ（32）；
主轴承安装部（4）位于轮毂主体（1）的后侧；主轴承安装部（4）的中央位置处开有主轴孔（41），主轴孔（41）为圆形通孔，主轴孔（41）的周边设有一圈凸缘Ⅱ（42）；
桨叶安装部（2）有3个，沿轮毂主体（1）的周向等间距设置；每个桨叶安装部（2）均包括安装板（20）和凸缘Ⅲ（24）；各安装板（20）上设有1个视窗孔（21）、2个驱动部件安装孔（22）和12至24个操作孔（23）；视窗孔（21）为通孔，位于桨叶安装部（2）的中央位置处；各个驱动部件安装孔（22）均为圆形通孔，位于桨叶安装部（2）的视窗孔（21）的前侧；凸缘Ⅲ（24）位于桨叶安装部（2）的周边；12至24个操作孔（23）均相同，围绕视窗孔（21）设置，且位于凸缘Ⅲ（24）的内侧；
各操作孔（23）均为浇铸成型的两端呈圆弧过渡的圆形通孔，且操作孔（23）的两端直径较大，中部直径较小。
2.按照权利要求1所述的风力发电机组的轮毂毛坯件，其特征在于：所述桨叶安装部（2）的安装板（20）上的各操作孔（23）的两端直径最大处的孔径d2为92mm，中部直径最小处的孔径d1为88mm；操作孔（23）两端的圆角半径r为8mm。
3.按照权利要求1或2所述的风力发电机组的轮毂毛坯件，其特征在于：所述桨叶安装部（2）的各安装板（20）上的操作孔（23）有18个。
4.按照权利要求1或2所述的风力发电机组的轮毂毛坯件，其特征在于：所述桨叶安装部（2）的各安装板（20）上的视窗孔（21）为椭圆形。
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