CN111502908B - 用于风力涡轮机的毂、风力涡轮机以及用于升级风力涡轮机的毂的方法 - Google Patents

用于风力涡轮机的毂、风力涡轮机以及用于升级风力涡轮机的毂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111502908B
CN111502908B CN202010078916.4A CN202010078916A CN111502908B CN 111502908 B CN111502908 B CN 111502908B CN 202010078916 A CN202010078916 A CN 202010078916A CN 111502908 B CN111502908 B CN 111502908B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing flange
hub
main bearing
wind turbine
blade bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010078916.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111502908A (zh
Inventor
N.切尔诺比尔斯基
C.劳尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Original Assignee
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Gamesa Renewable Energy AS filed Critical Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Publication of CN111502908A publication Critical patent/CN111502908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111502908B publication Critical patent/CN111502908B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0691—Rotors characterised by their construction elements of the hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658—Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/80—Repairing, retrofitting or upgrading methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2280/00—Materials; Properties thereof
    • F05B2280/70—Treatments or modification of materials
    • F05B2280/702—Reinforcements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/50—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/11—Iron
    • F05D2300/111—Cast iron
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

用于风力涡轮机(200)的毂(100)，包括：毂主体(110)，具有第一叶片轴承凸缘(120)、第二叶片轴承凸缘(120)和主轴承凸缘(130)；以及加固结构(140)，加固毂主体(110)的第一部分(112)，其中，第一部分(112)被布置成相邻于主轴承凸缘(130)，并且在第一叶片轴承凸缘(120)和第二叶片轴承凸缘(120)之间。此毂具有的优点是，可在主轴承凸缘附近增加毂主体的刚度（或刚性）。例如，由于静态和/或动态负载，因此在被安装到主轴承凸缘的主轴承中的具体位置上的应力可变化。通过增加毂主体的刚度，更均匀地分布了负载，并且可显著减小应力的变化。因此，可显著增加被安装到主轴承凸缘的主轴承的使用寿命，导致风力涡轮机的更长操作时间、减少的维护成本和增加的效率。

Description

用于风力涡轮机的毂、风力涡轮机以及用于升级风力涡轮机 的毂的方法
技术领域
本发明涉及用于风力涡轮机的毂、具有此类毂的风力涡轮机以及用于升级风力涡轮机的毂的方法。
背景技术
为了增加风力涡轮机的功率输出和效率，增加了转子的大小。这要求的是，增加转子的毂和/或主轴承的尺寸，以便提供风力涡轮机的足够稳定性和寿命。
然而，随着增加转子的大小，也增加了在风力涡轮机的操作期间的机械应力。这可导致毂主体的动态变形，并且可围绕主轴承的周界引发压缩变化。这可减少主轴承的使用寿命，导致高维护成本和非计划的生产停机时间。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于风力涡轮机的改进毂。
根据第一方面，提供了用于风力涡轮机的毂。毂包括：毂主体，具有第一叶片轴承凸缘、第二叶片轴承凸缘和主轴承凸缘。此外，提供了加固结构，所述加固结构加固毂主体的第一部分，其中，第一部分被布置成相邻于主轴承凸缘，并且在第一叶片轴承凸缘和第二叶片轴承凸缘之间。
此毂具有的优点是，可在主轴承凸缘附近增加毂主体的刚度（或刚性）。例如，由于静态和/或动态负载，因此在被安装到主轴承凸缘的主轴承中的具体位置上的应力可变化。通过增加毂主体的刚度，更均匀地分布了应力，并且可显著减小负载的变化。因此，可显著增加被安装到主轴承凸缘的主轴承的使用寿命，导致风力涡轮机的更长操作时间、减少的维护成本和增加的效率。
此外，可减小毂主体的材料厚度，而不损失刚度，这允许减少毂主体所需要的材料，减少了成本。可选地，可增加刚度，而不增加毂主体的材料厚度，允许了更高负载。
如本文使用的，毂主体的刚度或刚性表示毂主体抵抗变形的阻力，所述变形由于机械应力或应变或在风力涡轮机中的毂的使用期间施加的负载而导致。在给定应力下，更高的刚度导致更小的变形，这是期望的。
例如，毂主体具有被配置成用于安装主轴承的大主轴承凸缘。此外，毂主体具有至少两个叶片轴承凸缘，用于安装叶片轴承，所述叶片轴承允许相对于风力调节叶片角度（桨距）。例如，叶片轴承凸缘的旋转对称轴线被布置成基本上垂直于主轴承凸缘的旋转对称轴线。这不排除从垂直布置的小偏离（高达20°）。因此，被安装到毂的叶片相对于主轴承凸缘的旋转对称轴线指向在基本上向外径向方向上。
优选的是，毂主体的刚度在围绕主轴承凸缘的周界的任何两个位置处相等，以便在操作期间减小主轴承中的负载变化。
根据一个实施例，加固结构包括与毂主体一体地形成的肋部。
肋部是增加结构（例如，毂主体）的刚度的相对简单方式。优选地，肋部在毂主体的制造期间（例如，在毂主体的铸造或机械加工期间）形成。与毂主体一体地形成肋部确保了直接力传递。
根据另一实施例，毂主体包括第二部分，第二部分被布置成相邻于主轴承凸缘，并且在第一叶片轴承凸缘和第二叶片轴承凸缘之间，其中，至少第一叶片轴承凸缘或第二叶片轴承凸缘被布置在第一部分和第二部分之间，其中，加固结构连接第一部分和第二部分。
例如，具有横跨主轴承凸缘被布置在毂主体的相对侧上的两个叶片轴承凸缘的毂主体具有两个部分，所述部分具有相对低刚度，被布置在两个叶片轴承凸缘之间，并且横跨主轴承凸缘面向彼此，即，第一部分和第二部分。在此实施例中，加固结构连接第一部分和第二部分，使得作用在第一部分上的力经由加固结构传递到第二部分，并且反之亦然。因此，第一部分和第二部分支撑彼此，增加了其刚度。
根据另一实施例，加固结构从第一部分跨越到第二部分，使得开口形成在加固结构和毂主体之间。
此实施例具有的优点是，即使在加固结构被安装在毂主体中或被安装到毂主体的情况下，通过开口接近到主轴承凸缘也是可能的，这简化了毂的使用。
例如，加固结构包括被配置成用于传递压缩力和张拉力两者的支柱、辐条和/或类似结构。在其它实施例中，加固结构包括网格或晶格结构。优选地，根据预期在风力涡轮机的操作期间发生并且将由加固结构传递的力或局部应力和应变的方向，优化加固结构的几何形状。为此，可采用机械模拟工具，例如，有限元模拟。
加固结构可由如下材料制成：包括钢、铝、铸铁、复合材料和/或纤维材料，特别是碳纤维。此外，加固结构可包括多孔材料，并且可具有内部结构，例如，骨骼或木材。
根据另一实施例，毂主体包括第三叶片轴承凸缘和第三部分，第三部分被布置成相邻于主轴承凸缘，并且在第一叶片轴承凸缘和第三叶片轴承凸缘之间。第一、第二或第三叶片轴承凸缘中的至少一个被布置在第一部分和第三部分之间，并且第一、第二或第三叶片轴承凸缘中的至少另一个被布置在第二部分和第三部分之间。加固结构具有Y形，所述Y形在第一、第二和第三部分处连接到毂。
特别地，Y形加固结构的第一端部连接到第一部分，Y形加固结构的第二端部连接到第二部分，并且Y形加固结构的第三端部连接到第三部分。优选地，Y形具有点对称。将理解的是，术语Y形不将加固结构的形式限制为具有三个凸峰的星形。相反地，具有加号的形状或具有四个或更多个凸峰的形状的形式也由此术语涵盖。此外，连接腿部可具有弯曲形状，并且不一定遵循直线。
具体地，在其中毂主体具有三个叶片轴承凸缘并且被配置成用于在具有三个叶片的风力涡轮机中采用的实施例中，Y形是合适的。
变得显而易见的是，如所描述的部分（例如，第一、第二或第三部分）的数目等于所实施的叶片轴承凸缘的数目。叶片轴承凸缘优选地以规则方式被布置在毂主体上，使得其中心限定圆，所述圆具有被布置在主轴承凸缘的旋转对称轴线上的中心，并且在两个邻近叶片轴承凸缘的中心之间的角度通过360°除以叶片轴承凸缘的数目而给定。而后，一个此类部分被布置在每两个邻近叶片轴承凸缘之间在主轴承凸缘附近。
根据另一实施例，加固结构被布置在毂主体内部。
毂主体（其也可被称为壳体）可容纳风力涡轮机的本文未提及的许多其它元件。
根据另一实施例，加固结构包括结合到彼此的至少两个加强元件。
此实施例是优选的，因为其允许使用数个更小的加强元件，所述更小的加强元件可更不复杂，并且可比一个大加固结构（例如，Y形板）更容易制造、处理和安装。通过使加强元件结合到彼此，增加了加固结构的刚性。
加强元件可由如下材料制成：包括钢、复合材料和/或纤维材料，特别是碳纤维。此外，加强元件可包括多孔材料，并且可具有内部结构，例如，骨骼或木材。
优选地，加强元件在毂主体的第一、第二和/或第三部分中螺栓连接到毂主体。
通过使用螺栓连接（或以不同方式结合，例如，焊接或胶合）到加强元件中的每个的附加板，两个加强元件可结合到彼此。此外，加强元件可通过焊接、钎焊和/或胶合而结合。而且，可使用夹子和/或支架，用于结合。
根据另一实施例，加固结构包括至少一个人孔（man hole）。
此实施例具有的优点是，可在主轴承凸缘上执行维护操作，而不需要移除或拆卸加固结构。
例如，在其中加固结构具有Y形的实施例中，人孔可被居中地布置在主轴承凸缘的对称轴线上。优选地，Y形被设计成使得其具有点对称，并且人孔被布置在Y形的对称轴线上。
在实施例中，毂主体具有三个叶片轴承凸缘，并且加固结构包括具有弯曲形状（例如，90°至120°的基本上圆形的弧）的三个相同加强元件。第一加强元件从第一部分跨越到第二部分。第二加强元件从第二部分跨越到第三部分。并且第三加强元件从第三部分跨越到第一部分。此外，第一加强元件在第二部分附近的共同位置处结合到第二加强元件。第二加强元件在第三部分附近的共同位置处结合到第三加强元件。并且第三加强元件在第一部分附近的共同位置处结合到第一加强元件。如所描述地被布置的三个加强元件可类似Y形。
根据另一实施例，主轴承凸缘具有至少两米的直径。
主轴承凸缘的直径越大，则越重要的是，围绕主轴承凸缘的周界均衡毂主体的刚度。
根据另一实施例，毂主体由铸铁制成。
根据第二方面，提出了包括根据第一方面的毂的风力涡轮机。
此风力涡轮机具有的优点是，可增加毂的主轴承的使用寿命。
根据一个实施例，风力涡轮机被实施为直接驱动式风力涡轮机。
直接驱动式风力涡轮机可特别受益于由毂提供的增加的刚度，因为可省略提供高刚度的大型轴。
根据第三方面，提出了用于升级风力涡轮机的毂的方法，其中，加固结构结合到毂的毂主体，用于加固毂主体的第一部分。毂主体包括第一叶片轴承凸缘、第二叶片轴承凸缘和主轴承凸缘。第一部分被布置成相邻于主轴承凸缘，并且在第一叶片轴承凸缘和第二叶片轴承凸缘之间。
此方法具有的优点是，已被生产的现有风力涡轮机和/或毂可配备或装配有加固结构，使得可获得根据第一方面描述的益处。当然，根据第一方面描述的所有实施例在作出必要修改的情况下适用于第三方面。
第一方面的任何实施例可与第一方面的任何实施例组合，以获得第一方面的另一实施例。
本发明的其它可能实施方案或可选解决方案还涵盖上文或下文关于实施例描述的特征的组合（其未被本文明确提及）。本领域技术人员还可将单独或独立方面和特征添加到本发明的最基本形式。
附图说明
本发明的其它实施例、特征和优点将结合附图从随后的描述和从属权利要求变得显而易见，在所述附图中：
图1 显示了毂的第一示例的示意图；
图2 显示了毂的第二示例的示意图；
图3 显示了毂的第三示例的示意图；以及
图4 显示了风力涡轮机的示例的示意图。
在附图中，除非另有说明，否则类似的附图标记指示类似或功能等同的元件。
具体实施方式
图1显示了用于风力涡轮机200（参见图4）的毂100的第一示例的示意图。在此第一示例中，毂100具有毂主体110，所述毂主体110具有第一叶片轴承凸缘120、第二叶片轴承凸缘120和一个主轴承凸缘130。因此，此毂100被配置成用于承载两个叶片204（参见图4）。
例如，主轴承凸缘130具有4.5m的直径，并且第一和第二叶片轴承凸缘120每个具有4m的直径。例如，毂主体110由铸铁制成。为了特别是在主轴承凸缘130附近提供毂100的足够刚度或刚性，而不大量增加毂主体110的材料厚度，提供了两个加固结构140。在此示例中，加固结构140被一体地实施为毂主体110中的肋部。肋部140被布置在毂主体110的位置处在第一部分112中和第二部分114中。第一部分112和第二部分114两者被布置成相邻于主轴承凸缘130，并且在第一叶片轴承凸缘120和第二叶片轴承120之间。第一部分112和第二部分114横跨主轴承凸缘130面向彼此。
如在此示例中显示的，实施加固结构140增加了毂主体110的刚度，特别是在第一部分112中和第二部分114中。因此，可以此方式均衡或均等围绕主轴承凸缘130的周界的刚度。因此，与其中不使用此类加固结构140的情况相比，主轴承（未显示）可具有增加的使用寿命。
图2显示了用于风力涡轮机200（参见图4）的毂100的第二示例的示意图。毂100具有毂主体110，所述毂主体110具有一个主轴承凸缘130以及三个叶片轴承凸缘120，即，第一、第二和第三叶片轴承凸缘120。叶片轴承凸缘120被对称地布置围绕主轴承凸缘130的旋转对称轴线。毂主体110具有三个部分112、114、116，所述部分112、114、116具有相对低刚度。例如，第一部分112被布置在第一叶片轴承凸缘120和第二叶片轴承凸缘120之间，第二部分114被布置在第二叶片轴承凸缘120和第三叶片轴承凸缘120之间，并且第三部分116被布置在第三叶片轴承凸缘120和第一叶片轴承凸缘120之间。此外，第一、第二和第三部分112、114、116中的每个被布置成相邻于主轴承凸缘130。
为了增加这些部分112、114、116的刚度，并且均衡围绕主轴承凸缘130的周界上的刚度，加固结构140被布置在毂主体110中。此处，加固结构140包括由钢制成的Y形板。所述形状还可被描述为等边三角形形式，其中，每侧朝向三角形的对称点弯曲。通过使用此形状，三个开口145形成在板140和毂主体110之间，通过所述开口145，可接近主轴承凸缘130或被安装在该处的主轴承。板140进一步具有被居中地布置的人孔144，所述人孔144减小板140的重量，并且允许进一步接近到毂主体110的内部，用于维护。
在此示例中，使用数个螺栓146（为了更好概述，利用附图标记指示了仅一个螺栓146）将板140螺栓连接到毂主体110。板140可包括具体螺栓连接部段（未显示），并且毂主体110可包括对应具体螺栓连接部段（未显示），用于将板140螺栓连接到毂主体110。板140连接和跨越在毂主体110的第一、第二和第三部分112、114、116之间。因此，作用或施加到第一、第二或第三部分112、114、116中的一个的应力或应变将同样作用在板140上，并且由板140传递到相应其它两个部分。因此，毂主体110不可在第一部分112、第二部分114或第三部分116中单独变形，而是仅通过涉及相应其它部分。
图3显示了用于风力涡轮机200（参见图4）的毂100的第三示例的示意图。毂100包括毂主体110，所述毂主体110类似于参考图2描述的毂100的毂主体110。然而，在此示例中，加固结构140包括三个加强元件142。加强元件142每个具有相同形状。加强元件142由具有非常高的刚度重量比的复合材料制成，使得加强元件142相对轻，但是仍可传递高张拉力或压缩力。加强元件142中的每一个跨越在第一部分112、第二部分114或第三部分116中的两个之间，并且连接第一部分112、第二部分114或第三部分116中的两个。通过使用螺栓146，加强元件142在相应位置处固定到毂主体110。使用这些更小的加强元件142使得安装其并且将其安装到毂主体110容易得多。
此外，为了增加通过使用加强元件142而获得的刚度增益，每两个加强元件142在邻近部段中与彼此结合。在此示例中，加强元件142借助于结合板143而结合，所述结合板143由螺栓146（利用附图标记指示了仅一个螺栓146）螺栓连接到相应加强元件142。这允许在加强元件142之间传递张拉力或压缩力。
三个加强元件142一起形成类似于参考图2描述的Y形板140的形状。
加强元件142可具有不同于在此示例中显示的形状，例如，杆状，形成为支柱或辐条或类似物。
图4显示了风力涡轮机200的示例的示意图。风力涡轮机200包括塔架202，包括毂100和三个叶片204的转子被布置在所述塔架202上。例如，毂100具有参考图2或图3描述的毂100的特征。风力涡轮机200被实施为直接驱动式风力涡轮机。例如，风力涡轮机200的转子具有超过100m的直径。然而，通过使用如先前描述的毂100，可容易地实现更大直径，因为通过使用加固结构140，可在具有相对低刚度的部分中选择性地增加毂主体110（参见图1-3）的刚度。风力涡轮机200既可在岸上也可离岸使用。
虽然已根据优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，修改在所有实施例中是可能的。

Claims (15)

1.用于风力涡轮机(200)的毂(100)，包括：
毂主体(110)，具有第一部分(112)、第二部分(114)、第一叶片轴承凸缘(120)、第二叶片轴承凸缘(120)和主轴承凸缘(130)，其中，所述第一部分和所述第二部分被布置成相邻于所述主轴承凸缘且横跨所述主轴承凸缘面向彼此，所述第一部分和所述第二部分在所述第一叶片轴承凸缘和所述第二叶片轴承凸缘之间，以及
加固结构(140)，其围绕所述主轴承凸缘的周界连接所述第一部分和所述第二部分以加固所述毂主体(110)的所述第一部分和所述第二部分，
所述加固结构被布置在所述毂主体内部且呈板的形状，其中，在所述加固结构和所述主轴承凸缘的周界之间形成开口。
2.根据权利要求1所述的毂，
其中，所述加固结构(140)还包括与所述毂主体(110)一体地形成的肋部。
3.根据权利要求1或2所述的毂，
其中，所述加固结构(140)包括结合到彼此的至少两个加强元件(142)。
4.根据权利要求1或2所述的毂，
其中，所述加固结构(140)包括至少一个人孔(144)。
5.根据权利要求1或2所述的毂，
其中，所述主轴承凸缘(130)具有至少两米的直径。
6.根据权利要求1或2所述的毂，
其中，所述毂主体(110)由铸铁制成。
7.用于风力涡轮机(200)的毂(100)，包括：
毂主体(110)，具有第一部分(112)、第二部分(114)、第三部分(116)、第一叶片轴承凸缘(120)、第二叶片轴承凸缘(120)、第三叶片轴承凸缘和主轴承凸缘(130)，其中，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分被布置成相邻于所述主轴承凸缘，并且所述第一部分在所述第一叶片轴承凸缘和所述第二叶片轴承凸缘之间，所述第二部分在所述第二叶片轴承凸缘和所述第三叶片轴承凸缘之间，并且所述第三部分在所述第一叶片轴承凸缘和所述第三叶片轴承凸缘之间，
其中，所述第一叶片轴承凸缘被布置在所述第一部分和所述第三部分之间，所述第二叶片轴承凸缘被布置在所述第一部分和所述第二部分之间，其中，所述第三叶片轴承凸缘被布置在所述第二部分和所述第三部分之间，
加固结构(140)，其围绕所述主轴承凸缘的周界连接所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分以加固所述毂主体(110)的所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分，
所述加固结构被布置在所述毂主体内部且呈板的形状，其中，在所述加固结构和所述主轴承凸缘的周界之间形成开口。
8.根据权利要求7所述的毂，
其中，所述加固结构(140)具有Y形，所述Y形在所述第一、第二和第三部分(112、114、116)处连接到所述毂主体(110)。
9.根据权利要求7或8所述的毂，
其中，所述加固结构(140)包括结合到彼此的至少两个加强元件(142)。
10.根据权利要求7或8所述的毂，
其中，所述加固结构(140)包括至少一个人孔(144)。
11.根据权利要求7或8所述的毂，
其中，所述主轴承凸缘(130)具有至少两米的直径。
12.根据权利要求7或8所述的毂，
其中，所述毂主体(110)由铸铁制成。
13.包括根据权利要求1至12中任一项所述的毂(100)的风力涡轮机(200)。
14.根据权利要求13所述的风力涡轮机，
其中，所述风力涡轮机(200)被实施为直接驱动式风力涡轮机。
15.用于升级根据权利要求1至12中任一项所述的用于风力涡轮机(200)的毂(100)的方法，其中，加固结构(140)结合到所述毂(100)的毂主体(110)，所述毂主体(100)包括第一叶片轴承凸缘(120)、第二叶片轴承凸缘(120)和主轴承凸缘(130)，用于加固所述毂主体(110)的第一部分(112)，其中，所述第一部分(112)被布置成相邻于所述主轴承凸缘(130)，并且在所述第一叶片轴承凸缘(120)和所述第二叶片轴承凸缘(120)之间。
CN202010078916.4A 2019-01-31 2020-02-03 用于风力涡轮机的毂、风力涡轮机以及用于升级风力涡轮机的毂的方法 Active CN111502908B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19154791.8 2019-01-31
EP19154791.8A EP3690232B1 (en) 2019-01-31 2019-01-31 Hub for a wind turbine, wind turbine and method for up-grading a hub of a wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111502908A CN111502908A (zh) 2020-08-07
CN111502908B true CN111502908B (zh) 2022-11-25

Family

ID=65276012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010078916.4A Active CN111502908B (zh) 2019-01-31 2020-02-03 用于风力涡轮机的毂、风力涡轮机以及用于升级风力涡轮机的毂的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200248672A1 (zh)
EP (1) EP3690232B1 (zh)
CN (1) CN111502908B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113108044A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 南京高速齿轮制造有限公司 轴承布置结构、风电齿轮箱及风力发电机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004003521U1 (de) * 2004-03-06 2004-06-24 W2E Wind To Engergy Gmbh Innenbegehbare Rotornabe
JP2008128135A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Fuji Heavy Ind Ltd 水平軸風車のハブ
EP1933027A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-18 Harakosan Co. Ltd. Hub for the rotor of a wind turbine
CN202326046U (zh) * 2011-12-08 2012-07-11 华锐风电科技(集团)股份有限公司 一种风力发电机组轮毂
EP2516846A2 (en) * 2009-12-21 2012-10-31 Vestas Wind Systems A/S A reinforced hub for a wind turbine
CN102822507A (zh) * 2009-12-21 2012-12-12 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风轮机的轮毂和制造所述轮毂的方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1013807C2 (nl) * 1999-12-09 2001-07-05 Aerpac Holding B V Windturbinerotor, alsmede naaf en extender daarvoor.
WO2003064854A1 (en) * 2002-01-31 2003-08-07 Neg Micon A/S Blade-hub for a wind turbine
US7244102B2 (en) * 2003-04-12 2007-07-17 General Electric Company Reinforced hub for the rotor of a wind energy turbine
US7614850B2 (en) * 2006-07-11 2009-11-10 General Electric Company Apparatus for assembling rotary machines
ES2301395B1 (es) * 2006-11-13 2009-05-01 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. Rodamiento reforzado de una pala de un aerogenerador.
ES2587020T3 (es) * 2007-01-31 2016-10-20 Vestas Wind Systems A/S Una turbina eólica con un tren de transmisión
CN201165931Y (zh) * 2008-01-10 2008-12-17 广东明阳风电技术有限公司 抗台风的风力发电机
DE102009015073A1 (de) * 2009-03-30 2010-10-07 Würthele, Klaus Versteifung des Nabenkörpers einer Windkraftanlage
CN201443462U (zh) * 2009-06-29 2010-04-28 山东长星风电科技有限公司 风力发电机组轮毂
DE102010010283A1 (de) * 2010-03-04 2011-09-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Rotornabe in Faserverbundbauweise für Windkraftanlagen
EP2397309A1 (en) * 2010-06-21 2011-12-21 Envision Energy (Denmark) ApS A Wind Turbine and a Shaft for a Wind Turbine
ES2636743T3 (es) * 2011-03-30 2017-10-09 Vestas Wind Systems A/S Buje para una turbina eólica
US9115698B2 (en) * 2012-03-06 2015-08-25 General Electric Company Wind turbine with access features for gaining access to the interior of a rotor hub
US9175668B2 (en) * 2012-04-19 2015-11-03 General Electric Company Hub for wind turbine rotor
EP2662559A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine
CN202746115U (zh) * 2012-06-21 2013-02-20 华锐风电科技(集团)股份有限公司 风力发电机组用轮毂罩和风力发电机组
US20140064971A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 General Electric Company Stiffener plate for a wind turbine
US20140377072A1 (en) * 2013-06-24 2014-12-25 General Electric Company Root stiffener for a wind turbine rotor blade
DK2837820T3 (en) * 2013-08-14 2016-06-13 Siemens Ag Segmented wind turbine hub
CN204200489U (zh) * 2014-11-10 2015-03-11 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机的轮毂
CN205911848U (zh) * 2016-07-08 2017-01-25 山东龙马重工集团有限公司 风电转子
CN106996357A (zh) * 2017-05-04 2017-08-01 毛永波 轴向流力棱形截面叶片与n字拐角折弯板叶片流轮
CN207195101U (zh) * 2017-09-25 2018-04-06 青岛瑞恩吉能源科技有限公司 一种风力发电机用轮毂
CN208364294U (zh) * 2018-06-29 2019-01-11 新疆金风科技股份有限公司 轮毂及包括该轮毂的风力发电机组

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004003521U1 (de) * 2004-03-06 2004-06-24 W2E Wind To Engergy Gmbh Innenbegehbare Rotornabe
JP2008128135A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Fuji Heavy Ind Ltd 水平軸風車のハブ
EP1933027A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-18 Harakosan Co. Ltd. Hub for the rotor of a wind turbine
EP2516846A2 (en) * 2009-12-21 2012-10-31 Vestas Wind Systems A/S A reinforced hub for a wind turbine
CN102822507A (zh) * 2009-12-21 2012-12-12 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风轮机的轮毂和制造所述轮毂的方法
CN202326046U (zh) * 2011-12-08 2012-07-11 华锐风电科技(集团)股份有限公司 一种风力发电机组轮毂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
兆瓦级风电机组轮毂的优化设计;郭志宏等;《农业工程》;20120420(第04期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111502908A (zh) 2020-08-07
EP3690232B1 (en) 2023-01-04
US20200248672A1 (en) 2020-08-06
EP3690232A1 (en) 2020-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8449263B2 (en) Segmented rotor hub assembly
EP2630368B1 (en) Wind turbine
WO2010026903A1 (ja) 風車翼
WO2001042647A2 (en) Wind turbine rotor, and hub and extender therefor
US20090134630A1 (en) Wind turbine
US8182234B2 (en) Spaceframe wind turbine energy converter structure
US8911211B2 (en) Wind turbine
US9915245B2 (en) Reinforced pitch bearing of a wind turbine
KR20100035123A (ko) 플랜지리스 풍력 타워에 대한 설계
CN103459836B (zh) 用于风轮机的轮毂
KR20130018273A (ko) 윈드 터빈
US20110243754A1 (en) Pillow Block for Bed Plate of Wind Turbine
CN101216013B (zh) 用于组装和控制单壳旋转机的方法和设备
US8827863B2 (en) Planet carrier arrangements
CN111502908B (zh) 用于风力涡轮机的毂、风力涡轮机以及用于升级风力涡轮机的毂的方法
CN109642551B (zh) 用于风力机的自支撑机舱结构
TWI756985B (zh) 用於風力渦輪機之風力渦輪機葉片的根部總成、風力渦輪機葉片及風力渦輪機
EP2405131B1 (en) Control device for wind turbine
EP2621056B1 (en) Rotor assembly for a wind turbine generator
US9587624B2 (en) Wind turbine rotor with improved hub system
EP3577341A1 (en) Axially mounted bearing housing and a wind turbine with the axially mounted bearing housing
JP3158586U (ja) 風力発電機の垂直型ブレードモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant