CN110439762A - 风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机，其包括轮毂、固定轴和散热器，轮毂可转动地套设于固定轴，固定轴内具有中空腔室，固定轴的端部设有开口，轮毂内通过开口与中空腔室相连通，散热器铰接于固定轴并具有打开状态或者散热状态，开口具有遮盖部分和通气部分；在打开状态时，散热器打开开口；在散热状态时，散热器遮盖于遮盖部分，且通气部分为开口未被散热器所遮盖的部分，通气部分形成通气孔，通气孔、中空腔室、散热器和轮毂内之间形成循环散热通道。本发明在打开状态时，使得中空腔室与轮毂内通过开口相连通并形成检修通道；在散热状态时，使得空气通过循环散热通道实现循环流动，充分利用了固定轴内部空间资源，且达到良好散热的效果。

Description

风力发电机

技术领域

本发明涉及一种风力发电领域，特别涉及一种风力发电机。

背景技术

风力发电机叶片变桨方式分为电变桨和液压变桨。由于电变桨方式控制变桨是变桨电机和控制柜，相比传统的液压变桨发热量更大；且控制柜中的电子元器件对温度的要求较高，因此需要对轮毂内部进行冷却。常用的冷却方式为空冷和液冷。液冷主要应用于发热量大且集中的部件冷却，而轮毂内热源数量较多且位置分散不能发挥液冷的优势；同时由于轮毂持续转动，安装液体流通管道十分困难。因此，现有技术中一般使用空冷系统来解决轮毂散热问题。

目前，空冷系统通常包括散热器、冷却水管、水泵等配套部件，这些部件大多自重较大都需要牢固的固定，由于轮毂为旋转结构，将散热器固定在轮毂中较为困难。同时，为了保证空冷系统的散热效果，散热器体积一般都较大，内部空间有限，在安放散热器的同时很难再留出检修通道的空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的空冷系统固定在轮毂上较为困难，在安放散热器的同时很难再留出检修通道的空间的缺陷，提供一种风力发电机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种风力发电机，其特点在于，其包括轮毂、固定轴和散热器，所述轮毂可转动地套设于所述固定轴，所述固定轴内具有中空腔室，所述固定轴的端部设有开口，所述轮毂内通过所述开口与所述中空腔室相连通，所述散热器铰接于所述固定轴并具有打开状态或者散热状态，所述开口具有遮盖部分和通气部分；

在所述打开状态时，所述散热器打开所述开口；

在所述散热状态时，所述散热器遮盖于所述遮盖部分，且所述通气部分为所述开口未被所述散热器所遮盖的部分，所述通气部分形成通气孔，所述通气孔、所述中空腔室、所述散热器和所述轮毂内之间形成循环散热通道。

在本方案中，采用上述结构形式，在打开状态时，散热器能够打开开口，使得轮毂的内部空间通过开口与中空腔室相连通并形成检修通道，实现风力发电机能够预留出检修通道的空间来便于维修。

另外，使得空气通过循环散热通道实现循环流动，充分利用了固定轴内部空间资源，且达到良好散热的效果。

较佳地，所述风力发电机还包括端板、套筒和若干个支撑部，所述端板和所述套筒均位于所述开口内，所述散热器设置于所述端板上，所述端板连接于所述套筒的内壁面，若干个所述支撑部均位于所述套筒与所述固定轴之间，且所述支撑部的两端分别抵靠于所述套筒的外周面和所述固定轴的内壁面，所述套筒、所述固定轴与若干个所述支撑部之间形成有若干个所述通气孔。

在本方案中，采用上述结构形式，端板能够阻隔中空腔室内部空气与轮毂内空气的交换，使绝大部分回流空气从通气孔通过，从而有效加强对固定轴的散热冷却效果。

较佳地，所述端板上具有安装孔，所述安装孔的两侧分别与所述中空腔室和所述轮毂内相连通，所述散热器位于所述安装孔内，且所述散热器的一端铰接于所述端板，所述散热器的另一端可拆卸地连接于所述端板。

较佳地，所述端板、所述套筒和所述固定轴之间的端面位于同一平面上。

在本方案中，采用上述结构形式，端板、套筒和散热器都设置在固定轴内，充分利用固定轴的内部空间资源，不占用轮毂内部的空间。

较佳地，所述通气孔位于所述固定轴的内壁面与所述散热器之间。

较佳地，所述通气孔内设有散热片或者散热管。

在本方案中，采用上述结构形式，进一步提高了对固定轴的散热冷却效果。

较佳地，所述风力发电机还包括有散热配件，所述散热配件位于所述中空腔室内，且所述散热配件连接于所述散热器。

在本方案中，采用上述结构形式，将散热配件设置在中空腔室内，充分利用了固定轴内的空间。

较佳地，所述风力发电机还包括轴承，所述轴承的外圈连接于所述轮毂，所述轴承的内圈连接于所述固定轴的外周面。

在本方案中，采用上述结构形式，通过循环散热通道实现空气的循环流动并实现散热冷却，使得对轴承也实现了散热效果。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的风力发电机，在打开状态时，使得中空腔室与轮毂内通过开口相连通并形成检修通道；在散热状态时，使得空气通过循环散热通道实现循环流动，充分利用了固定轴内部空间资源，且达到良好散热的效果。

附图说明

图1为本发明实施例的风力发电机的结构示意图。

图2为本发明实施例的风力发电机的部分结构示意图，其中省略了轮毂和轴承。

图3为本发明实施例的风力发电机的内部结构示意图，其中省略了轮毂和轴承。

图4为本发明实施例的风力发电机的另一内部结构示意图，其中省略了轮毂和轴承。

附图标记说明：

轮毂 1

固定轴 2

中空腔室 21

通气孔 22

散热器 3

锁定机构 31

端板 4

套筒 5

支撑部 6

散热配件 7

轴承 8

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例的风力发电机包括轮毂1、固定轴2和散热器3，轮毂1可转动地套设于固定轴2，固定轴2内具有中空腔室21，固定轴2的端部设有开口，轮毂1内通过开口与中空腔室21相连通，散热器3铰接于固定轴2并具有打开状态或者散热状态，在打开状态时，散热器3打开开口。在需要人工检修时，通过散热器3铰接于固定轴2并处于打开状态，散热器3将打开开口，使得轮毂1的内部空间通过开口与中空腔室21相连通并形成检修通道，检修人员可以进入中空腔室21内，并通过开口进入至轮毂1内进行检修作业，实现风力发电机能够预留出检修通道的空间来便于维修。

开口具有遮盖部分和通气部分，在散热状态时，散热器3遮盖于遮盖部分，且通气部分为开口未被散热器3所遮盖的部分，通气部分形成通气孔22，通气孔22、中空腔室21、散热器3和轮毂1内之间形成循环散热通道。在附图1中，箭头是指循环散热通道内空气所流动的方向。在不需要人工检修时，通过散热器3铰接于固定轴2并处于散热状态，散热器3连接于固定轴2并遮盖开口的遮盖部分，同时，使得散热器3与固定轴2之间具有通气孔22。风力发电机在冷却使用时，散热器3从中空腔室21内吸收热空气，使得热空气经过散热器3后并冷却进入至轮毂1内，冷空气与轮毂1内部的发热元器件产生热交换，吸热后的空气将流经通气孔22，使得轮毂1内的空气通过通气孔22进入至中空腔室21内，进入中空腔室21内的空气将会吸收固定轴2产生的热量，最后空气被散热器3吸入并冷却，从而实现下一个循环流动。使得空气通过循环散热通道实现循环流动，充分利用了固定轴2内部空间资源，且达到良好散热的效果。其中，通气孔22位于固定轴2的内壁面与散热器3之间。

风力发电机还包括端板4、套筒5和若干个支撑部6，端板4和套筒5均位于开口内，散热器3设置于端板4上，端板4连接于套筒5的内壁面，若干个支撑部6均位于套筒5与固定轴2之间，且支撑部6的两端分别抵靠于套筒5的外周面和固定轴2的内壁面，套筒5、固定轴2与若干个支撑部6之间形成有若干个通气孔22。端板4能够阻隔中空腔室21内部空气与轮毂1内空气的交换，使绝大部分回流空气从套筒5的外表面与开口的内壁面的之间形成的通气孔22通过，从而有效加强对固定轴2的散热冷却效果。

若干个支撑部6可以与固定轴2、套筒5之间为分体式结构，通过组装将支撑部6的两端分别抵靠固定轴2、套筒5。若干个支撑部6也可以与套筒5之间一体成型，并通过若干个支撑部6抵靠于固定轴2的内壁面，从而有效加强了若干个支撑部6与套筒5之间的结构连接强度，提高了风力发电机的稳定性。当然，若干个支撑部6也可以与固定轴2之间一体成型，并通过若干个支撑部6抵靠于套筒5的外周面，从而有效加强了若干个支撑部6与固定轴2之间的结构连接强度，提高了风力发电机的稳定性。

若干个支撑部6具有较高的强度，通过抵靠于固定轴2能够支撑端板4和散热器3的重量。套筒5的外表面与开口的内壁面能够通过空气并形成了通气孔22，套筒5与固定轴2之间同轴设置，套筒5的内径略小于固定轴2中开口的内径，保证了空气能够以较快的流速通过套筒5与固定轴2之间的通气孔22。其中，套筒5的材料可以采用强度较高的材料，具体材料本实施例不作限定。散热器3可以为空水散热器或者冷却器。

端板4上具有安装孔，安装孔的两侧分别与中空腔室21和轮毂1内相连通，散热器3位于安装孔内，且散热器3的一端铰接于端板4，散热器3的另一端可拆卸地连接于端板4。在端板4可以根据散热器3的形状大小开具安装孔，通过安装孔用于安装设置散热器3。散热器3的一端可以通过铰链与端板4连接，铰链除了起到连接作用外，还要承受着散热器3的重量，因此铰链需要具有较高的强度。散热器3的另一端可以设有锁定机构31，散热器3通过锁定机构31实现与端板4的连接或者断开，在不需要检修时，通过锁定机构31防止散热器3移动。

端板4、套筒5和固定轴2之间的端面位于同一平面上。在不需要检修时，铰链两侧呈180°，即散热器3、端板4和固定轴2之间为同一平面。在需要人工检修时，打开散热器3上的锁定机构31，推动散热器3使散热器3以铰链为轴转动，至铰链两侧打开角度可以为45～135°，检修人员可以通过安装孔进入至轮毂1内。同时，端板4、套筒5和散热器3都设置在固定轴2内，充分利用固定轴2的内部空间资源，不占用轮毂1内部的空间。

风力发电机还包括有散热配件7，散热配件7位于中空腔室21内，且散热配件7连接于散热器3。将散热配件7设置在中空腔室21内，充分利用了固定轴2内的空间。其中，散热配件7可以包括冷却液进出口管路、泵组等部件，将冷却液进出口管路都布置在散热器3中具有铰链的一侧，使得散热器3的转动对管路发生一定的扭转较小。同时，冷却液进出口管路中的连接散热器3的端部可以为橡胶软管，橡胶软管有较好的柔韧性和足够的长度。多个冷却液进出口管路之间也可以通过软管套来固定在固定轴2的内壁面上。

风力发电机还包括轴承8，轴承8的外圈连接于轮毂1，轴承8的内圈连接于固定轴2的外周面。轴承8上的热量将会传递至固定轴2上，通过循环散热通道实现空气的循环流动并实现散热冷却，使得对轴承8也实现了散热效果。

通气孔22内可以设有散热片，轮毂1内的空气在通过通气孔22进入至中空腔室21内时，轴承8的热量将会传递至固定轴2，通过散热片有效加强对固定轴2的冷却散热，进一步提高了对固定轴2和轴承8的散热冷却效果。当然，通气孔22内也可以设有散热管，通过散热管来加强对经过通气孔22的空气的冷却作用。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种风力发电机，其特征在于，其包括轮毂、固定轴和散热器，所述轮毂可转动地套设于所述固定轴，所述固定轴内具有中空腔室，所述固定轴的端部设有开口，所述轮毂内通过所述开口与所述中空腔室相连通，所述散热器铰接于所述固定轴并具有打开状态或者散热状态，所述开口具有遮盖部分和通气部分；

在所述打开状态时，所述散热器打开所述开口；

在所述散热状态时，所述散热器遮盖于所述遮盖部分，且所述通气部分为所述开口未被所述散热器所遮盖的部分，所述通气部分形成通气孔，所述通气孔、所述中空腔室、所述散热器和所述轮毂内之间形成循环散热通道。

2.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述风力发电机还包括端板、套筒和若干个支撑部，所述端板和所述套筒均位于所述开口内，所述散热器设置于所述端板上，所述端板连接于所述套筒的内壁面，若干个所述支撑部均位于所述套筒与所述固定轴之间，且所述支撑部的两端分别抵靠于所述套筒的外周面和所述固定轴的内壁面，所述套筒、所述固定轴与若干个所述支撑部之间形成有若干个所述通气孔。

3.如权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述端板上具有安装孔，所述安装孔的两侧分别与所述中空腔室和所述轮毂内相连通，所述散热器位于所述安装孔内，且所述散热器的一端铰接于所述端板，所述散热器的另一端可拆卸地连接于所述端板。

4.如权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述端板、所述套筒和所述固定轴之间的端面位于同一平面上。

5.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述通气孔位于所述固定轴的内壁面与所述散热器之间。

6.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述通气孔内设有散热片或者散热管。

7.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述风力发电机还包括有散热配件，所述散热配件位于所述中空腔室内，且所述散热配件连接于所述散热器。

8.如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述风力发电机还包括轴承，所述轴承的外圈连接于所述轮毂，所述轴承的内圈连接于所述固定轴的外周面。