CN102209848B - 风力涡轮机发电机 - Google Patents

Abstract

一种风力涡轮机发电机设有：发电机，其设有定子以及容纳发电机转子和该定子的定子外壳；主轴，其一端联接到风力涡轮机转子，而另一端联接到该发电机转子；第一轴承，其可旋转地支撑主轴；第二轴承，其设置在主轴上以支撑定子外壳，使得主轴和定子外壳可相对于彼此旋转；基体，第一轴承附接到该基体；以及扭矩支撑件，其包括联接构件，该联接构件联接基部和定子外壳的前板。在扭矩沿主轴的周向方向作用在定子外壳上的情形中，作用在联接构件与前板之间的力的负载中心定位在前板的正面与背面之间的范围中。

Description

风力涡轮机发电机

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机发电机，具体地涉及一种风力涡轮机发电机中的发电机支撑结构。

背景技术

直驱风力涡轮机发电机是这样一种风力涡轮机发电机，其中传递风力涡轮机转子的旋转的主轴直接使发电机转子在发电机内旋转。在普通的风力涡轮机发电机中，风力涡轮机转子的旋转频率低于应用电网的频率，因此使用齿轮箱。

在系统的直驱风力涡轮机发电机中，另一方面，连接到风力涡轮机转子的主轴直接连接到发电机，而不使用加速齿轮，并且在此类型的风力涡轮机发电机中，发电机的尺寸趋于增加。这是因为风力涡轮机转子的旋转频率与应用电网的频率不匹配，因此必须增加发电机内的场磁铁的磁极的数量。当增加场磁铁的磁极的数量时，发电机转子的直径也增加，并且这导致发电机的尺寸的增加。此外，发电机的尺寸由于容量的新发展而趋于进一步增加。

在设计直驱风力涡轮机发电机中，最优地设计一种用于支撑尺寸趋于增长的发电机的机构是重要内容中的一个。在直驱风力涡轮机发电机中，通常使用两个机构作为发电机支撑机构。

首先，轴承设置在主轴与定子外壳之间，而该定子外壳通过该轴承支撑。使用此机构的原因在于维持发电机中的定子与转子之间的间隙的尺寸。在直驱风力涡轮机发电机中，由于作用在设置在主轴远端处的风力涡轮机转子上的重力以及作用在主轴本身上的重力，在主轴中发生偏转。这里，联接到主轴的发电机转子也根据主轴的偏转而移位。为了即使在发生发电机转子的移位的情况下维持定子与转子之间的间隙的尺寸，仅仅要求定子外壳也通过该主轴来支撑。

另一方面，通过设置在主轴上的轴承支撑定子外壳的方法不能支撑沿周向方向作用在主轴上的扭矩。尤其是，当发电机转子旋转时，迫使定子外壳绕主轴旋转的扭矩通过作用在发电机转子与定子之间的吸引力施加到定子外壳。此扭矩不能通过设置在主轴上的轴承来支撑。

为解决此问题，用于联接静态构件(通常为基体，支撑主轴的轴承安装在该基体上)和定子外壳的机构设置用以支撑迫使定子外壳绕主轴旋转的扭矩。在此说明书中将此机构称为“扭矩支撑件”。该扭矩支撑件是这样的机构，即该机构支撑沿主轴的周向方向作用在定子外壳上的扭矩以防止定子外壳的旋转。

例如，在专利文献1(EP1327073B1)和专利文献2(EP2014917A1)中公开了一种结构，用于通过设置在主轴上的轴承和扭矩支撑件来支撑发电机。图10是显示专利文献1中公开的风力涡轮机发电机的结构的透视图。在图10中所示的结构中，臂226、梁227和减振元件228设置在定子219的面上，并且梁227附接到基体204。此机构用作扭矩支撑件，该扭矩支撑件支撑迫使定子219绕主轴旋转的扭矩。此外，轴承216和217设置在主轴218上，并且定子219也通过这些轴承支撑。

另一方面，在专利文献2中公开的风力涡轮机发电机中，主轴通过设置在基板上的第一和第二轴承支撑。定子外壳包括绕转子设置的第一端板和第二端板，以及外壳元件。此外，第一端板通过设置在主轴上的第三轴承支撑。第二端板通过可变形的非旋转的联接件附接到轴承套。该非旋转的联接件用作支撑迫使定子外壳绕主轴旋转的扭矩的扭矩支撑件。

本发明人正在进行关于发电机支撑机构的调研，并且根据由本发明人获得的发现，在设计扭矩支撑件中的重要内容中的一个是减小作用在定子外壳上的弯矩(即，使定子外壳面外偏转的力)。当定子外壳由于作用在定子外壳上的弯矩而变形时，定子与转子之间的间隙不能保持恒定。这不合需要地导致发电机的振动的增加以及发电机性能的下降。尤其是，当扭矩支撑件的结构不合适时，大的弯矩不合需要地作用在定子外壳上。例如在图10中所示的结构中，因为臂226连接在定子219的表面上，所以弯矩不合需要地作用在定子外壳上。尤其是当发电机的输出功率增加时，沿周向方向作用在定子外壳上的扭矩也增加并且弯矩也增加，而这导致与该弯矩有关的问题变得严重。

解决该弯矩问题的一个措施可以是提高定子外壳的刚度来抵抗弯矩的增加。然而，此措施不合需要地增加了定子外壳的重量。解决弯矩问题的另一措施可以是将定子外壳尽可能地支撑到外部。例如在图10中所示的结构中，臂226和梁227设置为延伸到定子219的外边界附近，从而支撑定子219。然而，臂226和梁227向外边界附近的延伸不合需要地导致臂226和梁227的尺寸增大和重量增加。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：EP1327073B1(PCT No.2004-511723的日文翻译)

专利文献2：EP2014917A1(JP2009-19625A)

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种支撑结构，用于减小作用在风力涡轮机发电机中的定子外壳上的弯矩，同时减小支撑定子外壳的结构构件的尺寸。

根据本发明的风力涡轮机发电机包括：发电机，其设有定子以及容纳发电机转子和该定子的定子外壳；主轴，其一端联接到风力涡轮机转子，而另一端联接到该发电机转子；第一轴承，其可旋转地支撑主轴；第二轴承，其设置在主轴上以支撑定子外壳，使得主轴和定子外壳可相对于彼此旋转；基体，第一轴承附接到该基体；以及扭矩支撑件，其包括联接基部和定子外壳的前板的联接构件。在扭矩沿主轴的周向方向作用在定子外壳上的情形中，作用在联接构件与前板之间的力的负载中心定位在前板的正面与背面之间的范围中。

由于扭矩支撑件构造为使得作用在联接构件与前板之间的力的负载中心在前板的正面与背面之间的范围中，所以本发明抑制作用在定子外壳的前板上的弯矩。这允许降低定子外壳的强度。

当该扭矩支撑件进一步包括为定子外壳而设的插入构件，联接构件插入该插入构件中时，优选插入构件为定子外壳而设置，使得其一部分定位在定子外壳中。在一个实施例中，插入构件插入该外壳中，在该外壳中，插入构件设置为使得插入构件的其中插入联接构件的部分的长度的一半的位置落在从外壳的设置插入构件所通过的正面到其背面的范围中。

在上述风力涡轮机发电机中，插入构件可作为与外壳分开的构件形成并附接到该外壳。在此情形中，通过调节插入构件的尺寸能实现对不同尺寸的外壳的适应。此外，便于外壳的制造。

在上述风力涡轮机发电机中，联接构件的剖面可以是矩形的。这便于加工和附接该联接构件。并且通过改变联接构件的厚度或宽度能更适当地支撑作用在发电机上的负载。

在上述风力涡轮机发电机中，基体的一部分可形成联接构件。因为联接构件形成基体的一部分，所以这减少了部件的数量和组装的错误。

在上述风力涡轮机发电机中，可为该外壳设置至少两个插入构件，使得插入构件和设有插入构件的外壳的面的中心近似排成直线。在此情形中，负载能被均匀地支撑，并且能减小在一个位置处作用在扭矩支撑件上的负载。

上述风力涡轮机发电机可设有设置在外壳的表面上的梁，并且所述梁可沿向上和向下两个方向设置，以与连接插入构件和该插入构件设置在其上的外壳表面的中心的线近似垂直。此结构的使用提高了外壳的刚度，从而能提高抵抗弯矩的支撑力。

在一个实施例中，定子外壳的前板构造为使得其中心部设有凹口，并且形成突出部，该突出部沿主轴的径向方向从该凹口的外缘向内突出。此外，容纳第一轴承的轴承套联接到基体。轴承套的一部分容纳在凹口中，而突出部装配到为轴承套而设的凹槽中，使得定子外壳和轴承套彼此相连，由此扭矩支撑件由突出部和轴承套构造。

本发明减小了作用在风力涡轮机发电机中的发电机的外壳上的弯矩。

附图说明

图1是显示本发明的一个实施例中的风力涡轮机发电机的结构的示意性透视图；

图2是显示发电机的构造的一个示例的剖面图；

图3A是显示本发明的一个实施例中的扭矩支撑件的构造的剖面图；

图3B是显示本发明的一个实施例中的扭矩支撑件的构造的剖面图；

图4A是显示对比示例中的扭矩支撑件的构造的示意图；

图4B是显示本发明的一个实施例中的扭矩支撑件的构造的示意图；

图5是显示本发明另一实施例中的扭矩支撑件的构造的示意图；

图6A是显示本发明又一实施例中的扭矩支撑件的构造的示意图；

图6B是显示图6A中所示的扭矩支撑件的构造的剖面图；

图7是显示本发明又一实施例中的扭矩支撑件的构造的示意图；

图8A是显示本发明又一实施例中的扭矩支撑件的构造的示意图；

图8B是显示图8A中所示的扭矩支撑件的构造的剖面图；

图9A是显示本发明又一实施例中的扭矩支撑件的构造的示意图；

图9B是显示图9A中所示的扭矩支撑件的构造的剖面图；

图10是显示现有技术中的风力涡轮机发电机的扭矩支撑件的构造的示意图。

具体实施方式

下文将参照附图对本发明的风力涡轮机发电机的实施例进行说明。

图1是示出本发明的一个实施例中的风力涡轮机发电机30的构造的示意图。主轴5的一端连接到风力涡轮机转子(未示出)，而其另一端连接到发电机1。两个轴承套4-1和4-2设置在基体3的上面上，并且主轴5通过设置在轴承套4-1和4-2中的轴承(未在图1中示出)可旋转地支撑。这里，基体3的上面至少具有平面部31。两个轴承套4-1和4-2附接到基体3的上面，使得主轴5的中心轴线51与该平面部31平行。

图2是显示发电机1和主轴5的连接结构的剖面图。如图2中所示，轴承7-1和7-2设置在轴承套4-1和4-2的开口中，并且主轴5通过轴承7-1和7-2可旋转地支撑。主轴5包括轴基部5a和内部圆筒5b，该轴基部5a连接到风力涡轮机转子，并且该轴基部5a插入该内部圆筒5b中，而且发电机转子16连接到该内部圆筒5b。发电机转子16设有由板构件或杆构件制成的转子板15，并且场磁铁14附接到转子板15的外周部。定子13距场磁铁14恒定间距地设置在场磁铁14外部，并附接到定子外壳11的内壁。场磁铁14必须具有特定宽度用于发电，而且与场磁铁14一起旋转的转子板15在主轴5附近的中心部中具有凹口，用于减轻重量，该场磁铁14支撑到转子板15。具体地，在图2中所示的结构中，转子板15设有作为场磁铁14的内衬的背板15a、将该背板15a联接到内部圆筒5b的联接板15b，以及加强在背板15a与联接板15b之间的联接的肋材15c。肋材15c在主轴5的轴向方向上的宽度随着距内部圆筒5b的距离减小而减小。

此外，发电机轴承8-1和8-2设置在内部圆筒5b上，而定子外壳11通过这些发电机轴承8-1和8-2支撑。如上所述，利用设置在主轴5上的发电机轴承8-1和8-2来支撑定子外壳11对于保持发电机转子16的场磁铁14与定子13之间的距离恒定是重要的。

这里，如上所述，沿主轴5的周向方向作用在定子外壳11上的扭矩不能通过设置在主轴5上的发电机轴承8-1和8-2支撑。因此，如图1中所示，在此实施例中，扭矩支撑件2在发电机1的旁边在基体3的横过中心轴线51的左和右两侧上的各自端部处安装在平面部31上，从而通过扭矩支撑件2来支撑沿主轴5的周向方向作用在定子外壳11上的扭矩。

如下所述，此实施例的风力涡轮机发电机的特征中的一个在于扭矩支撑件2和定子外壳11的连接结构。下文将对扭矩支撑件2和定子外壳11的连接结构进行详细说明。

图3A和图3B是示出扭矩支撑件2的结构的剖面图。扭矩支撑件2各设有销21、两个支架23和插入构件22。在扭矩支撑件2中，支架23附接到发电机1旁边的平面部31上的右端部，该支架23排列成与主轴5的中心轴线51平行。销21是联接插入构件22和支架23的联接构件。销21从基体3指向发电机1并且平行于主轴5的中心轴线51附接，使得其一端插入支架23中以被固定，且其另一端插入插入构件22中以被固定。插入构件22设置为使得其一部分插入通过发电机1的定子外壳11的前板12。如下文描述的，对于扭矩支撑件2而言，减小作用在定子外壳11上的弯矩是重要的。

插入构件22包括衬套外壳25和设置在该衬套外壳25中的振动隔离橡胶26。该振动隔离橡胶26构造为在其中容纳销21，并且用作由弹性材料制成的吸收作用在销21上的扭矩反作用力的冲击吸收构件。衬套外壳25的一部分从前板12插入定子外壳11内部。

插入构件22的位置是影响基体3的所需尺寸和能通过扭矩支撑件2支撑的扭矩的大小的设计参数中的一个。优选插入构件22设置在沿径向方向从定子外壳11的前板12的中心向外间隔前板12的半径的1/2到3/4的距离的位置处。这是因为使插入构件22过分地靠近定子外壳11的外圆周附近定位导致基体3过大并且使得由于与发电机1的定子13和场磁铁14的位置相干扰而难以安装插入构件22。在如上所述转子板15在主轴5附近的中心部处具有凹口的此实施例中，即使当插入构件22从定位在基体3旁边的前板12插入定子外壳11中时，将插入构件22定位在沿径向方向从定子外壳11的前板12的中心向外间隔前板12的半径的1/2到3/4的距离的位置处也能防止插入构件22与定子13、场磁铁14和转子板15干扰。另一方面，当插入构件22过分靠近定子外壳11的中心定位时，插入构件22不能支撑作用在定子外壳11上的扭矩。此外优选设置在左侧和右侧的两个插入构件22和圆形前板12的中心(未示出)对齐成直线。

在此实施例中，扭矩支撑件2和定子外壳11的联接结构设计为使得扭矩支撑件2作用在定子外壳11的前板12上的力的负载中心落在前板12的厚度D的范围内(即，在正面与背面之间的范围内)。更具体地，插入构件22设置在这样的位置处，即插入构件22从定子外壳11的前板12插入定子外壳11中，并且销21在插入构件22中的插入深度被适当调节，使得负载中心落在前板12的厚度D的范围内。通过将图4A中所示的对比示例与图4B中所示的实施例进行比较来对此结构的优点进行描述。

图4A是显示对于假定上述插入部设置在前板的表面上的情形，扭矩支撑件2和定子外壳的联接结构的示意图。也就是说，如图4A中所示，将此情形考虑如下：扭矩支撑件设有销121和插入构件122，销121的一端插入插入构件122中，而且该插入构件122设置在定子外壳111的前板112上。这里，插入构件122包括衬套外壳125和设置在该衬套外壳125中的振动隔离橡胶126，如此实施例的插入构件122的情形一样。

在此情形中，当发电机转子(未示出)旋转时，扭矩沿主轴(未示出)的周向方向施加到定子外壳111。对应于此扭矩的力图示为图4A中的力F1。当扭矩沿周向方向施加到定子外壳111时，抵抗该扭矩的力通过销121传给插入构件122，从而防止定子外壳111的旋转。此时，负载τ1从销121的插入插入构件122中的部分施加到插入构件122。能认为负载T1以负载τ1的和的大小作用在负载τ1所作用的区域的中心部附近。力F1和负载T1相对于主轴的周向方向平衡，从而防止定子外壳111沿周向方向旋转。

然而此时，由于插入构件122从定子外壳111的前板112突出，所以负载T1所作用的位置，即负载中心位于定子外壳111的厚度的范围之外，从而由于负载T1而导致的弯矩M1作用在定子外壳111上。由此，由于该弯矩M1而在定子外壳111中发生诸如应变和偏转的面外变形。由此，发电机转子与定子之间的间隙变得不均匀，这导致附加振动的产生。这可能会使得很难实现发电机的稳定运行。

另一方面，在此实施例中，扭矩支撑件2与定子外壳111之间的连接结构设计为，使得负载T1从销21作用在定子外壳111上的位置，即负载中心落在定子外壳11的厚度D的范围内(即，在正面与背面之间的范围内)，以减小作用在定子外壳11上的弯矩，如图4B中所示。具体地，在此实施例中，当主轴5旋转时，扭矩沿周向方向作用在定子外壳11上，而抵抗该扭矩的力通过销21传给插入构件22，从而以与第一实施例相同的方式防止定子外壳11的旋转。在图4B中，与沿周向方向作用在定子外壳11上的扭矩相对应的力图示为力F2。此时，负载τ2作用在销21与插入构件22之间。能认为负载T2以负载τ2的和的大小作用在负载τ2所作用的区域的中心附近。通过关于主轴5的周向方向平衡作用在主轴5上的力F2和负载T2，防止定子外壳11沿周向方向旋转。

此时，在此实施例中，插入构件22的一部分从定子外壳11的前板12插入定子外壳11中，使得负载T2所作用的位置，即负载中心的位置调节为落在定子外壳11的厚度的范围内。在此结构中，由于负载T2而导致的弯矩不作用在定子外壳11上。因此，此实施例的扭矩支撑件2的结构减小了作用在定子外壳11上的面内力矩。

负载T2所作用的位置，即负载中心的位置，能通过销21向插入构件22中的插入深度来进行调节。也就是说，销21向插入构件22中的插入深度调节为使得对于扭矩沿主轴5的周向方向作用在定子外壳11上的情形，作用在销21与插入构件22之间的力的负载中心落在定子外壳11的厚度D的范围内(即，在正面与背面之间的范围内)。在一个实施例中，如图3B中所示，优选插入构件22插入定子外壳11中达到一定位置使得，插入插入构件22中的销21的部分的长度L的一半的位置A落在定子外壳11的厚度D的范围内。此外优选该位置A更靠近定子外壳11的厚度D的中心线17，并且理想地优选位置A近似与中心线17重合。

如此所述，此实施例的扭矩支撑件2与定子外壳11之间的连接结构使负载T2所作用的位置，即负载中心能定位在定子外壳11的厚度之内。由此，能抑制作用在定子外壳11上的弯矩。

此外抑制作用在定子外壳11上的弯矩对于基体3的尺寸减小是有利的。当不能减小作用在定子外壳11上的弯矩时，需要将定子外壳11的支撑位置更靠近定子外壳11的外部布置。这不期望地增加了基体3或联接以支撑定子外壳11的结构构件的尺寸。另一方面，在此实施例中，由于作用在定子外壳11上的弯矩得到抑制，所以允许插入构件22所设置的位置更靠近定子外壳11的前板12的中心。这对于基体3的尺寸减小是有利的。

应当注意的是本发明不限于上述实施例，并且明显的是实施例可在本发明的范围内进行适当改变或修改。例如，本发明可如下文所述进行各种修改。

图5是显示本发明另一实施例中的扭矩支撑件2的插入构件22的构造的示意图。如图5中所示，插入构件22的衬套外壳27可与定子外壳11分开设置并在衬套外壳27至少部分地插入定子外壳11中的状态下通过诸如螺栓的紧固构件(未示出)附接到定子外壳11。有利的是由于便于制造并且仅通过改变衬套外壳27的形状就能容纳各种形状的销，所以衬套外壳27与定子外壳11分开地制造。

图6A和图6B是显示本发明又一实施例中的扭矩支撑件2A的构造的示意图。该扭矩支撑件2A设有销24、衬套外壳28和振动隔离橡胶29。销24形成矩形杆的形状，并且其一端例如通过螺栓(未示出)附接到基体3在发电机1侧的左和右两个端部。另一方面，销24的另一端与振动隔离橡胶29相连并插入衬套外壳28中。衬套外壳28的一部分从定位在定子外壳11的基体3旁边的前板12插入定子外壳11中并附接到该定子外壳11。这里，振动隔离橡胶29可附接在销24的整个周界上，如图6A中所示，或者振动隔离橡胶29可仅附接到销24的上面和下面。

图7是显示本发明另一实施例中的扭矩支撑件2B的构造的示意图。该扭矩支撑件2B构造为使得销33结合到基体3a，作为一个单元；定位在发电机1旁边的基体3a的左和右两个端部都沿朝着发电机1的方向突出，作为销33。基体3a的销33的端部插入衬套外壳28中。衬套外壳28附接到基体3a旁边的定子外壳11的前板12。这里，振动隔离橡胶(未示出)附接到销33的端部，并且衬套外壳28至少部分地插入定子外壳11中以附接到该定子外壳，如其它实施例的情形一样。由于基体3a和扭矩支撑件2B的销33结合在一个单元中，所以此结构减少了部件的数量和组装的错误。

这里，优选衬套外壳28设置在前板12上，使得设置在左侧和右侧的衬套外壳28和前板12的中心(未示出)排成直线。因此，位于左侧和右侧的衬套外壳28可插入前板12的构件中，作为基部3a的部分的销33插入该衬套外壳28中，使得衬套外壳28和前板12的中心(未示出)排成直线，同时凹槽或凹口形成在基体3a的上面(未示出)上以在其中接收主轴(未示出)。

图8A和图8B是显示本发明又一实施例中的扭矩支撑件的构造的示意图。如图8A中所示，插入构件62设置在基体3旁边的发电机1的定子外壳11的前板12上的两个位置处。

这里，优选插入构件62设置为使得右和左插入构件62和前板12的中心68在直线63上排成直线，如其它插入构件的情形一样。此外优选插入构件62设置在沿水平方向与前板12的中心68间隔半径的近似一半的距离的位置处。

梁61设置在前板12的表面上。梁61附接在插入构件62的向上和向下两个方向上，以与直线63近似垂直，该直线63连接右侧位置和左侧位置处的两个插入构件62以及前板12的中心(未示出)。梁61的长度是到发电机1的侧面的长度的一半，即，与梁61的附接部处的弧的一半相对应的长度，而其形状形成为使得其高度在前板12的中心附近(在与插入构件62的连接侧)最高，朝着前板12的外边界逐渐变低。

如图8B中所示，上述衬套外壳64和振动隔离橡胶65可用作插入构件62。此外，上述销、基体的部分等可用作待插入插入构件62中的销66。插入构件62设置为使得其至少一部分从基体3旁边的定子外壳11的前板12插入定子外壳11中。这里，优选插入构件62插入到这样的位置，即插入构件62的其中插入扭矩支撑件的销的部分的长度K的一半的位置B落在前板12的构件的厚度D的范围内。

这里，进一步优选位置B更靠近用于前板12的构件的厚度D的中心线17，并且理想地优选位置B近似与中心线17重合。这是因为由于发电机1而作用在扭矩支撑件的销上的扭矩能够传递到前板12中。

如此所述，通过在前板12上设置梁61能提升定子外壳11的刚度以便从上面和下面支撑插入构件62。这提高了对弯矩的抵抗力。

图9A和图9B是显示本发明另一实施例中的扭矩支撑件与定子外壳之间的连接结构的图。图9A是显示扭矩支撑件与定子外壳之间的连接结构的透视图，而图9B是从上面观看的连接结构的剖面图。

在图9A和图9B中所示的结构中，为定子外壳11的前板12设置凹口，并且轴承套4-2的部分容纳在该凹口中。具体地，前板12包括外周部板12a和中心部板12b。外周部板12a联接到中心部板12b的外缘部。中心部板12b形成为使得其中心部相对于外缘部凹进。

此外，外周部板12a的部分从与中心部板12b的联接位置沿径向方向向内突出，并且这些突出部(突出部12c)装配在为轴承座4-2而设的凹槽19中以支撑定子外壳11。也就是说，在此实施例中，扭矩支撑件包括轴承座4-2、定子外壳11的前板12的突出部12c。具体地，图9A中所示的轴承座4-2形成有凹槽19和开口20，所述开口20形成为沿主轴5的轴向方向通过以便穿过凹槽19。另一方面，外周部板12a的突出部12c形成有开口12d。在外周部板12a的突出部12c装配在为轴承座4-2而设的凹槽19中的状态下，衬套18插入轴承座4-2的开口20中。衬套18插入以通过设置为穿过轴承座4-2的开口20和设置为穿过外周部板12a的突出部12c的开口12d。从而，将定子外壳11固定到轴承座4-2。

应当注意的是在图9A和图9B中所示的结构中，扭矩支撑件作用在定子外壳11的前板12上的力的负载中心设计为落在前板12的厚度D的范围内(即，在正面与背面之间的范围内)。在图9A和图9B中，突出部12c装配到为轴承座4-2而设的凹槽19中以固定定子外壳11。由于突出部12c从与中心部板12b的联接位置沿径向方向向内突出，所以即使当扭矩沿主轴5的周向方向作用在定子外壳11上时，力也仅沿前板12的面内方向作用在前板12上。因此，图9A和图9B中所示的结构减小了作用在定子外壳11上的弯矩。

尽管上文对本发明的各种实施例进行了描述，但是在每个实施例中，扭矩支撑件的销的形状可不同于圆柱形形状或矩形形状。此外，扭矩支撑件和插入构件可分别与基体和基体旁边的定子外壳的平板结合为一个单元，或者可以是与其分开的构件。将明显的是本发明可应用于如下构造的组合：扭矩支撑件是圆柱形的并且与基体结合的构造，插入构件是与邻近基体定位的定子外壳的平板分开的构件的构造等。

此外，尽管在上述实施例中对直驱风力涡轮机发电机进行了描述，但是本发明也可应用于非直驱型的风力涡轮机发电机。然而应当注意的是，最优选本发明应用于使用大尺寸发电机的直驱风力涡轮机发电机。

Claims (9)

1.一种风力涡轮机发电机，包括：

发电机，该发电机包括定子以及定子外壳，该定子外壳容纳发电机转子和所述定子；

主轴，该主轴具有联接到风力涡轮机转子的一端和联接到所述发电机转子的另一端；

第一轴承，该第一轴承可旋转地支撑所述主轴；

第二轴承，该第二轴承设置在所述主轴上，以支撑所述定子外壳，使得所述主轴和所述定子外壳能够彼此相对旋转；

基体，所述第一轴承附接到所述基体；以及

扭矩支撑件，该扭矩支撑件包括联接构件，该联接构件联接所述基部和所述定子外壳的前板，

其中，在扭矩沿所述主轴的周向方向作用在所述定子外壳上的情形中，作用在所述联接构件与所述前板之间的力的负载中心位于所述前板的正面与背面之间的范围中。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机发电机，

其中，所述扭矩支撑件进一步包括设置用于所述定子外壳的至少一个插入构件，所述联接构件被插入所述插入构件中，

其中，所述插入构件设置用于所述定子外壳，使得所述插入构件的一部分位于所述定子构件的内部。

3.根据权利要求2所述的风力涡轮机发电机，

其中，所述插入构件被插入所述定子外壳中，使得所述插入构件的部分的长度的一半的位置处在所述定子外壳的正面与背面之间的范围中，所述联接构件被插入所述插入构件的上述部分中。

4.根据权利要求2所述的风力涡轮机发电机，

其中，所述插入构件作为与所述定子外壳分开的单元形成，并附接到所述外壳。

5.根据权利要求2所述的风力涡轮机发电机，

其中，所述联接构件的剖面是矩形的。

6.根据权利要求2所述的风力涡轮机发电机，

其中，所述基体的一部分形成所述联接构件。

7.根据权利要求2所述的风力涡轮机发电机，

其中，所述至少一个插入构件的数量是两个，并且

其中，所述两个插入构件被插入所述定子外壳中，使得所述两个插入构件和所述定子外壳的表面的中心大致排成直线，所述两个插入构件被插入所述定子外壳的上述表面。

8.根据权利要求2所述的风力涡轮机发电机，进一步包括：

梁，该梁设置在所述定子外壳的正面上，

其中，所述梁设置为与连接所述插入构件和所述定子外壳的表面的中心的线大致垂直地、从所述插入构件向上和向下延伸，所述插入构件被插入所述定子外壳的上述表面。

9.根据权利要求1所述的风力涡轮机发电机，进一步包括：

轴承套，该轴承套被联接以容纳所述第一轴承，

其中，所述定子外壳的所述前板在其中心处具有凹口部，并且所述定子外壳的所述前板构造为包括突出部，该突出部沿所述主轴的径向方向、从所述凹口部的外缘向内突出，并且

其中，所述轴承套的一部分容纳在所述凹口部中，并且所述突出部装配到设置用于所述轴承套的凹槽中，由此所述扭矩支撑件由所述突出部和所述轴承套构成。

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