CN114382643A - 用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法，用于风力发电机的轮毂组件包括：球壁框架，其具有:主体，其为中空形；以及多个主开口，其中给每个主开口分别分配有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板；以及腹板，其与球壁框架分立并且具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装风力发电机的风机组件，其中所述腹板被构造为使得其能够承受所述风机组件中施加到腹板的载荷。此外，本发明还涉及一种用于制造轮毂的方法。通过本发明，可以显著降低用于风力发电机的轮毂组件制造成本和维护成本。

Description

用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法

技术领域

本发明总的来说涉及风力发电机领域，更具体而言，涉及一种用于风力发电机的轮毂组件。此外，本发明还涉及一种用于制造风力发电机的方法。

背景技术

近年来，随着各国对环境的重视度提高，清洁能源领域呈现出快速发展的趋势。清洁能源作为一种新型能源，与传统化石燃料相比具有分布广泛、可再生、环境污染小等优点。作为清洁能源的代表，风力发电机的应用日益增长。另外，由于近年来因新冠疫情等不可抗力对人员流动的限制，诸如风力发电机之类无需人员操作亦可长期运行的发电装置的优势愈发凸显。

轮毂是风力发电机(简称“风机”)的核心部件之一，其作用是以可旋转的方式承载叶片(及叶片的变桨轴承等风机组件)以产生电能。由于叶片的重量较大以及需要考虑到极端风力情况，轮毂需要根据每个风机的由轮毂承载的风机组件的实际负载情况进行设计和定制，这显著地提高了轮毂的设备成本，由此显著推高了风机整机的设备成本。此外，这也不利于轮毂的维护，因为部分轮毂的损坏可能导致必须再次个性化地单独制造这样的轮毂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法，以解决现有的用于风力发电机的轮毂组件制造成本和维护成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于风力发电机的轮毂组件，包括：

球壁框架，其具有:

主体，其为中空形；以及

多个主开口，其中给每个主开口分别分配有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板；以及

腹板，其与球壁框架分立并且具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装风力发电机的风机组件，其中所述腹板被构造为使得其能够承受所述风机组件中施加到腹板的载荷。

可选的，在所述的轮毂组件中，其中所述第二安装位置包括下列各项中的一个或多个：

用于安装变桨法兰的安装位置；

用于安装变桨系统的电气设备的安装位置；

用于安装变桨齿轮箱或液压系统的安装位置；以及

用于安装轮毂吊具的安装位置；

用于轮毂或轮毂内的组件的维护；

用于进出叶片的通道。

可选的，在所述的轮毂组件中，还包括：

变桨法兰，其布置在腹板的第二安装位置处以便与变桨轴承配合。

可选的，在所述的轮毂组件中，其中所述球壁框架还包括：

进人孔，其被构造为使得人员能够通过所述进人孔进入球壁框架；以及

前端开孔，形成在轮毂的迎风侧；

主轴开孔，其居中地形成在轮毂的背风侧。

可选的，在所述的轮毂组件中，还包括：

进人孔加强环，其环绕进人孔以对进人孔进行加强；

前端开孔加强环，其环绕前端开孔以对进人孔进行加强。

可选的，在所述的轮毂组件中，其中:

球壁框架为标准件且腹板为定制件；和/或

球壁框架为一体式结构或分片式结构；和/或

腹板为一体式结构或分片式结构。

可选的，在所述的轮毂组件中，其中所述第一安装位置和/或第二安装位置包括下列各项中的一个或多个：

用于螺栓连接的安装位置；

用于铆接的安装位置；

用于焊接的安装位置；

用于粘接的安装位置；以及

用于卡扣连接的安装位置。

可选的，在所述的轮毂组件中，其中：

所述腹板的材料被选择为使得其能够承受所述风机组件中的一个或多个施加到腹板的载荷；和/或

所述腹板至少局部地被弯曲以适应于所述载荷。

本发明还提供一种风力发电机，包括：

根据上述的轮毂组件；

变桨轴承，其安装在所述第二安装位置处；以及

多个叶片，其分别与所述变桨轴承连接。

可选的，在所述的风力发电机中，还包括：

变桨系统的电气设备，其安装在第二安装位置；

主轴，其安装在第二安装位置；

变桨齿轮箱或液压系统，其安装在第二安装位置；以及

轮毂吊具，其安装在第二安装位置。

本发明还提供一种用于制造风力发电机的方法，包括下列步骤：

提供球壁框架，其具有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板；

确定要安装到腹板的风机组件施加到腹板的第一预期载荷；

确定腹板的材料和/或结构，使得其能够承受所述第一预期载荷；

根据所确定的材料和/或结构制造腹板，所述腹板具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装所述风机组件；

将腹板安装到第一安装位置；以及

将风机组件安装到第二安装位置。

可选的，在所述的方法中，其中提供球壁框架包括下列步骤：

根据风力发电机的总体设计载荷，提供标准化的球壁框架；

根据风力发电机的总体设计载荷，计算要安装到腹板的风机组件施加到腹板的第一预期载荷、以及施加到球壁框架的加强环上的第二预期载荷。

可选的，在所述的方法中，其中根据所确定的材料和/或结构制造腹板包括下列步骤：

确定腹板的第二安装位置；

利用有限元计算第二安装位置处的载荷；以及

根据有限元的计算结果调整腹板的几何和/或材料调。

可选的，在所述的方法中，还包括：

根据所述第二预期载荷选择用于球壁框架的加强环。

本发明人通过研究发现，目前，风机的球壁框架的制造成本较高的主要原因在于，球壁框架的材料和/或形状需要根据安装到球壁框架的风机组件、如变桨轴承等的载荷来确定以使得球壁框架能够适应于所述载荷并同时最大程度地轻量化，而每个风机的风机组件都可能不同，因此为不同风机定制球壁框架是一个耗时、费力的过程，且球壁框架的制造过程中的偏差也可能导致连接到球壁框架的风机组件失效；发明人通过研究同时发现，球壁框架的载荷主要集中在腹板上且腹板为整个轮毂中最薄弱的一环，因此如果将腹板从球壁框架分立出来并根据载荷单独设计，则可以免去轮毂的主体结构、即球壁框架的定制过程，而是可以采用标准化的球壁框架加上定制的腹板来适应于各种风机组件的载荷，同时发明人还发现，如果将风机组件的全部安装位置都集成在腹板上，则可完全免除定制球壁框架的需要；此外，发明人还发现，定制腹板与定制球壁框架相比的优势在于，腹板为简单的平面结构，其根据载荷的形状或材料的定制(包括设计和制造)是简单可靠的，而且腹板的定制品的制造也是相对低成本的；此外，如果采用这样的分立结构，则如果发生腹板损坏(在大多数维护情况下都如此)，一般仅需更换腹板，而无需更换整个轮毂或球壁框架，这大大节省了维护成本，且腹板可用钢板制作，相比传统一体式轮毂的铸铁材料，可维修性大大增强，可通过焊补延长寿命。

具体而言，在本发明提供的用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法中，通过腹板与球壁框架分立，腹板被构造为使得其能够承受所述风机组件中施加到腹板的载荷，实现了将腹板从球壁框架分立出来并根据载荷单独设计，可以免去轮毂的主体结构、即球壁框架的定制过程，而是可以采用标准化的球壁框架加上定制的腹板来适应于各种风机组件的载荷；

进一步的，通过腹板具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装风力发电机的风机组件，实现了将风机组件的全部安装位置都集成在腹板上，可完全免除定制球壁框架的需要；

此外，定制腹板与定制球壁框架相比的优势在于，腹板为简单的平面结构，其根据载荷的形状或材料的定制(包括设计和制造)是简单可靠的，而且腹板的定制品的制造也是相对低成本的；此外，如果采用这样的分立结构，则如果发生腹板损坏(在大多数情况维护情况下都如此)，一般仅需更换腹板，而无需更换整个轮毂或球壁框架，这大大节省了维护成本。

附图说明

图1是本发明一实施例轮毂组件示意图；

图2是本发明一实施例轮毂组件示意图；

图3是本发明一实施例轮毂组件示意图；

图4是本发明一实施例轮毂组件示意图；

图中所示：1-变桨法兰；2-腹板；3-球壁框架；4-进人孔加强环；5-前端开孔加强环；21-轮毂吊具及导流罩支架接口；22-变桨齿箱接口；23-腹板孔；24-运维孔；31-轮毂主轴接口；32-进人孔；33-前端开孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本发明。

在本申请中，术语“分立”是指两个元件在未被安装在一起时是彼此独立的原件，而不是一体式元件。

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本发明中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本发明中，各实施例仅仅旨在说明本发明的方案，而不应被理解为限制性的。

在本发明中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本发明的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本发明的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本发明的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。

在此还应当指出，在本发明的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本发明中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

另外，本发明的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的目的在于提供一种用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法，以解决现有的用于风力发电机的轮毂组件制造成本和维护成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法，用于风力发电机的轮毂组件包括：球壁框架，其具有:主体，其为中空形；以及多个主开口，其中给每个主开口分别分配有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板；以及腹板，其与球壁框架分立并且具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装风力发电机的风机组件，其中所述腹板被构造为使得其能够承受所述风机组件中施加到腹板的载荷。

本发明的发明人发现，轮毂作为风机的主承载部件之一，受力情况复杂，极限及疲劳热点多但分布呈现规律性，即主要集中在腹板特征上，因此可以认为腹板的承载能力是限制轮毂承载能力的瓶颈。当前常规的轮毂多为一体式铸造而成，设计多采用拓扑优化的方法针基于给定的载荷将材料分布重新分配以便实现更佳的材料利用率，且多数关键接口如变桨齿箱接口和吊装接口在不同机型上往往是不同的，因此轮毂的几何拓扑与特定机型是强相关的；而另一方面，风机在不同地理区域载荷差异较大，从经济型考虑倾向于将轮毂尽量在多机型上实现通用化，以节省开发和模具投入。而这两者本身存在着矛盾。

因此，轮毂组件的制造应既可以满足载荷设计，又可以实现更佳的材料利用率，更进一步的，还需要多个机型的轮毂可以通用，降低设计时间和成本，提高设计效率，基于以上洞察和分析，本发明的实施例提供了一种用于风力发电机的轮毂组件，球壁框架和腹板进行分立设计。

图1-2示出了根据本发明的轮毂组件的第一实施例，其分别示出了轮毂组件的俯视图和立体图。

如图1-2所示，轮毂组件包括：球壁框架3，其具有:主体，其为中空形；以及多个主开口，其中给每个主开口分别分配有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板2；第一安装位置处，球壁框架3具有最大的开口，作为腹板2安装的开口，相应的，腹板2和变桨法兰具有尺寸与之相匹配的开口；在第一安装位置处，球壁框架、腹板、变桨法兰和叶片依次连接。

用于风力发电机的轮毂组件还包括腹板2，其与球壁框架3分立并且具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装风力发电机的风机组件，其中所述腹板2被构造为使得其能够承受所述风机组件中施加到腹板的载荷。以上方案的设计理由在于：通过分析轮毂的承载特点，发明人发现其瓶颈在于腹板结构的强度和刚度，而球壁(或称为球壁框架/球壁框架主体)相对应力水平较低，且当载荷变化时，通常伴随叶片、变桨齿箱等关键部件的变化，这些变化也会导致整个轮毂的配套接口发生变化而无法在多个机型间通用。因此，本实施例将主承载的腹板分离出来并将机型变化时可能影响的接口集成在腹板上，可实现轮毂在不同机型间的通用。

本发明的实施例通过将轮毂的腹板2与球壁框架3分离，在保持球壁框架主体不变的情况下可通过搭配不同腹板满足不同的承载需求，腹板同时集成了变桨齿箱接口、风轮吊具接口等会随载荷变化的接口，以此实现模块化的效果；另一方面，由于腹板可采用多种方式制成，比如钢板切割，因此无需模具生产，投资低生产效率高，可有效降低产品成本。

图3-4示出了根据本发明的轮毂组件的第二实施例。

在图3-4所示第二实施例中，整个轮毂组件包括一个整体或者分体式的球壁框架3、至少一块分体或整体式的钢腹板2，以及可选的变桨法兰1(变桨法兰布置在腹板2的第二安装位置处以便与变桨轴承配合，具体见下一实施例)、进人孔加强环4及前端开孔加强环5。与轮毂组件配合的关键部件包括变桨轴承、变桨齿箱、变桨系统的电气设备及附件、主轴、轮毂吊具等，其中，变桨法兰或者腹板可与变桨轴承配合。变桨法兰1、进人孔加强环4及前端开孔加强环5可采用铸造、锻造或者拼焊制作。

在所述的轮毂组件中，其中所述第二安装位置包括下列各项中的一个或多个：用于安装变桨法兰/变桨轴承的安装位置、用于安装变桨系统的电气设备的安装位置、用于安装叶片的安装位置(腹板孔，人员能够进出叶片的通道)、用于安装变桨齿轮箱或液压系统的安装位置、用于安装轮毂吊具的安装位置、用于轮毂或轮毂内的组件的维护。其中用于安装变桨齿轮箱或液压系统的安装位置包括：例如集成在腹板上的变桨齿箱接口22/变桨装置接口22/变桨齿箱配合止口22；用于安装变桨轴承的安装位置和用于安装法兰的安装位置是同一概念，包括绕腹板一周的一圈螺栓孔，球壁框架3的开口的一圈螺栓孔与腹板2的一圈螺栓孔之间，以及腹板2的一圈螺栓孔与变桨法兰1的一圈螺栓孔之间可使用较小螺栓进行预连接，之后安装变桨轴承后用变桨轴承螺栓将整个轮毂组件及变桨轴承拉紧，在正常工作时，轮毂组件与变桨轴承组成相互间固定的整体，起到承载的作用。用于安装轮毂吊具的安装位置包括延伸出球壁框架或变桨法兰的部分，该部分集成轮毂吊具及导流罩支架接口21(或称为吊具/导流罩接口)。用于轮毂或轮毂内的组件的维护的运维孔24，其被构造为促进对轮毂或轮毂内的组件的维护，运维孔用于运维连接变桨法兰、腹板和叶片的螺栓，运维孔较小，不便用于人员进入叶片，因此还设置有腹板孔23，用于进出叶片的通道。

在所述的轮毂组件中，其中所述球壁框架还包括：进人孔32，其被构造为使得人员能够通过所述进人孔进入球壁框架；前端开孔33(或称为轮毂前端开孔)，形成在轮毂的迎风侧，用于人员的逃生和大部件的进出；以及主轴开孔31(或称为主轴接口/轮毂主轴接口)，其居中地形成在轮毂的背风侧，用于安装主轴。其中所述的轮毂组件还包括：进人孔加强环，其环绕进人孔以对进人孔进行加强，即套设在进人孔上；前端开孔加强环，其环绕前端开孔以对进人孔进行加强，即套设在前端开孔上。由于球壁框架的关键高应力区进人孔内侧32及球壁小端孔内侧33均可选配不同规格的进人孔加强环4、前端开孔加强环5来增加其承载能力，且球壁框架主体的强度余量较大，因此球壁框架有较大几率可覆盖多个机型上的载荷，因此进人孔32和前端开孔33的尺寸尽可能多的适配更多机型即可。进人孔加强环4、前端开孔加强环5的尺寸也可以根据不同的机型来调换，和/或根据机型改变厚度、制造工艺和材料等；进人孔32和前端开孔33的孔直径是固定的，不同的进人孔加强环4、前端开孔加强环5的外径是相等的，内径根据型号的不同进行设计。

在所述的轮毂组件中，球壁框架为标准件且腹板为定制件；和/或球壁框架为一体式结构或分片式结构；和/或腹板为一体式结构或分片式结构。所述腹板的材料被选择为使得其能够承受所述风机组件中的一个或多个施加到腹板的载荷；和/或所述腹板至少局部地被弯曲以适应于所述载荷。球壁框架主体3可采用铸造或者钢板焊接而成；腹板2可采用钢板切割加工或者铸造而成，可以一体制成也可分片组装；基于以上方案可以得出，腹板的制造非常灵活，主要体现在：对不同载荷可设计不同的腹板与之对应；同时由于载荷变化时影响的主要接口，如变桨装置接口22、轮毂吊具接口及导流罩支架接口21等均集成在腹板2上，因此采用同一球壁框架主体3配合选配的加强环以及单独设计的腹板即可满足不同机型的要求。进一步的，所述第一安装位置和/或第二安装位置包括下列各项中的一个或多个：用于螺栓连接的安装位置；用于铆接的安装位置；用于焊接的安装位置；用于粘接的安装位置；以及用于卡扣连接的安装位置。

本发明还提供一种风力发电机，包括：根据上述的轮毂组件；变桨轴承，其安装在所述第二安装位置处；以及多个叶片，其分别与所述变桨轴承连接。具体的，在所述的风力发电机中，还包括：变桨系统的电气设备，其安装在第二安装位置；主轴，其安装在轮毂主轴接口上；变桨齿轮箱或液压系统，其安装在第二安装位置；以及轮毂吊具，其安装在第二安装位置。

本发明的一个实施例还对轮毂的制造方法进行了创新，常规轮毂开发的流程一般为：确定载荷，根据载荷进行三维建模，相关部件接口沟通迭代，根据三维模型进行有限元计算校核，进行拓扑优化(例如局部加强/减重)，进行模具制作，最后样机产出；可见不同的载荷都对应着这一整套的设计流程输出，因此在每个新机型开发时，上述流程需要完整重复，导致不同型号轮毂几何各不相同，无法实现通用，开发周期长，开发成本及产品单价都较高；针对上述问题，本实施例结合上一实施例的新的轮毂结构，将轮毂的开发流程优化为：确定总载荷，根据总载荷在多个已标准化的球壁框架主体中选择一个，其能够符合载荷要求即可，相关部件接口沟通迭代，根据腹板将要承载的预期载荷进行有限元计算校核，从而得出腹板几何结构及材料的调整方案，根据方案进行调整，根据球壁框架加强环的预期载荷选择合适的球壁框架加强环，最后样机产出；由于轮毂球壁框架主体为复用，而其余部件均无需模具制作，因此开发周期短，且组装式的结构将材料利用率大大提高，从而降低了成本。

具体的，本实施例制造的轮毂组件整体结构包括球壁框架主体3，至少一个腹板2，以及可选的变桨法兰1、进人孔加强环4及前端开孔加强环5。本实施例提供的用于制造风力发电机的方法包括下列步骤：确定风力发电机的总体设计载荷，不同的机型可能对应不同的总体设计载荷；根据风力发电机的总体设计载荷，计算要安装到腹板的风机组件施加到腹板的第一预期载荷、以及施加到球壁框架的加强环上的第二预期载荷，第一预期载荷对应腹板的设计，第二预期载荷对应球壁框架的加强环的设计或灵活选择；

进一步的，根据风力发电机的总体设计载荷，提供标准化的球壁框架，球壁框架具有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板；根据以上步骤确定的第一预期载荷，确定腹板的材料和/或结构，使得其能够承受所述第一预期载荷，其中根据所确定的材料和/或结构制造腹板包括下列步骤：根据相关部件接口沟通迭代确定所述腹板的第二安装位置(用于安装各种风机组件的各个接口)，确定好腹板的第二安装位置后，利用有限元计算第二安装位置处的载荷，以及根据有限元的计算结果调整腹板的几何和/或材料；然后根据所确定的材料和/或结构、以及各个接口制造腹板；将腹板安装到第一安装位置；以及将风机组件安装到第二安装位置。

进一步的，根据以上步骤确定的第二预期载荷，确定各个加强环的材料和/或结构，使得其能够承受所述第二预期载荷，其中根据所确定的材料和/或结构制造加强环包括下列步骤：根据相关部件接口沟通迭代确定所述加强环的形状、内径和外径(根据该标准化球壁框架的结构和其所要用于的接口用途)，确定好加强环的结构后，利用有限元计算加强环和进人孔或加强环和前端开孔处的载荷，以及根据有限元的计算结果调整加强环的几何和/或材料；然后根据所确定的材料和/或结构和/或尺寸制造加强环；将腹板加强环到球壁框架上。

更进一步的，球壁框架主体3可采用铸造或者钢板焊接而成；腹板2可采用钢板切割加工或者铸造而成，可以一体制成也可分片组装；变桨法兰1、进人孔加强环4及前端开孔加强环5可采用铸造、锻造或者拼焊制作；球壁框架主体1与腹板2之间，腹板2与变桨法兰1之间，球壁框架与加强环4、5之间均通过组装固定在一起，在工作期间不发生相对移动而构成一个联合承载体，固定方式可以为螺栓连接、抗剪销/块连接或焊接等；其他可能的实施方式有：变桨法兰1取消，球壁框架3采用分片装配式；腹板2置于球壁框架3的内侧；腹板采用不同几何形式，比如环形变为辐形；以上不同的变种应视作优选方案的衍生，本质上仍属于本专利创新的范畴。

综上，上述实施例对用于风力发电机的轮毂组件及风力发电机的制造方法的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于风力发电机的轮毂组件，包括：

球壁框架，其具有:

主体，其为中空形；以及

多个主开口，其中给每个主开口分别分配有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板；以及

腹板，其与球壁框架分立并且具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装风力发电机的风机组件，其中所述腹板被构造为使得其能够承受所述风机组件中施加到腹板的载荷。

2.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中所述第二安装位置包括下列各项中的一个或多个：

用于安装变桨法兰的安装位置；

用于安装变桨系统的电气设备的安装位置；

用于安装变桨齿轮箱或液压系统的安装位置；

用于安装轮毂吊具的安装位置；

用于维护轮毂或轮毂内的组件的位置；以及

用于进出叶片的通道的位置。

3.根据权利要求1所述的轮毂组件，还包括：

变桨法兰，其布置在腹板的第二安装位置处以便与变桨轴承配合。

4.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中所述球壁框架还包括：

进人孔，其被构造为使得人员能够通过所述进人孔进入球壁框架；以及

前端开孔，形成在轮毂的迎风侧；

主轴开孔，其居中地形成在轮毂的背风侧。

5.根据权利要求1所述的轮毂组件，还包括：

进人孔加强环，其环绕进人孔以对进人孔进行加强；

前端开孔加强环，其环绕前端开孔以对进人孔进行加强。

6.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中:

球壁框架为标准件且腹板为定制件；和/或

球壁框架为一体式结构或分片式结构；和/或

腹板为一体式结构或分片式结构。

7.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中所述第一安装位置和/或第二安装位置包括下列各项中的一个或多个：

用于螺栓连接的安装位置；

用于铆接的安装位置；

用于焊接的安装位置；

用于粘接的安装位置；以及

用于卡扣连接的安装位置。

8.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中：

所述腹板的材料被选择为使得其能够承受所述风机组件中的一个或多个施加到腹板的载荷；和/或

所述腹板至少局部地被弯曲以适应于所述载荷。

9.一种风力发电机，包括：

根据权利要求1至7之一所述的轮毂组件；

变桨轴承，其安装在所述第二安装位置处；以及

多个叶片，其分别与所述变桨轴承连接。

10.根据权利要求1所述的风力发电机，还包括：

变桨系统的电气设备，其安装在第二安装位置；

主轴，其安装在第二安装位置；

变桨齿轮箱或液压系统，其安装在第二安装位置；以及

轮毂吊具，其安装在第二安装位置。

11.一种用于制造风力发电机的方法，包括下列步骤：

提供球壁框架，其具有第一安装位置，所述第一安装位置被构造为能够安装腹板；

确定要安装到腹板的风机组件施加到腹板的第一预期载荷；

确定腹板的材料和/或结构，使得其能够承受所述第一预期载荷；

根据所确定的材料和/或结构制造腹板，所述腹板具有第二安装位置，所述第二安装位置被构造为能够安装所述风机组件；

将腹板安装到第一安装位置；以及

将风机组件安装到第二安装位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中提供球壁框架包括下列步骤：

根据风力发电机的总体设计载荷，提供标准化的球壁框架；

根据风力发电机的总体设计载荷，计算要安装到腹板的风机组件施加到腹板的第一预期载荷、以及施加到球壁框架的加强环上的第二预期载荷。

13.根据权利要求11所述的方法，其中根据所确定的材料和/或结构制造腹板包括下列步骤：

确定腹板的第二安装位置；

利用有限元计算第二安装位置处的载荷；以及

根据有限元的计算结果调整腹板的几何和/或材料调。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：

根据所述第二预期载荷选择用于球壁框架的加强环。

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