CN201884225U - 一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，轮毂的形状为圆柱形，轮毂的圆柱面形成安装叶片的叶片法兰，轮毂的左右两侧嵌入安装左发电机组和右发电机组的转子，圆柱面的内侧有供两个转子安装的左法兰和右法兰以及支撑圆柱面的辐条，辐条的下端有两个供与动轴安装的动轴法兰。本实用新型简化结构，紧凑合理利用空间，便于生产和安装，提高发电效率，同时也减少传动过程中的一些部件，很好利用轮毂中多余的空间，减短了主轴的长度，减少了主轴的弯矩，因此减少主要承重部件主轴的设计和生产一系列的难度，同时便于国产化生产减少成本。

Description

一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，尤其是海上大型风力发电机组，特指一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构。

背景技术

目前，风力发电技术正朝大型永磁直驱方向发展。主流技术2MW、2.5MW、3MW、5MW也已经出现，甚至提出了10MW的技术方案。但是，由于永磁直驱方案中风轮转速较低（约18rpm），要把功率提高到很大容量必须要有很大气隙直径，比如有人测算，当功率提高到10MW时，气隙直径会达到10米以上，如此一来，使得发电机体积特别大，给制造、安装、运行和维护带来很大的困难。

而且，现有风力发电机的传动系统为叶片获得风能传给轮毂，轮毂再传给轴，轴再传给发电机的转子。这样的多级传动会损失部分风能而降低发电效率，同时增加风力发电机复杂程度和降低系统的可靠性。

随着能源的需求越来越大，为了满足市场对特大功率的风力发电需求，本发明人研发了一种大型直驱风力双发电机，按照现有的技术把风力发电机所有装置都变大，以满足功率的增大。但是，轮毂大多为空心球面轮毂，给生产加工带来极大的难度。而且，随着风力发电机的尺寸变大，构成风力发电机的部件上载荷也增加，特别是主轴的载荷增加，使大载荷的主轴在设计和加工方面存在很大难度，而现有的轴强度都比较弱，加工和安装都比较麻烦，很难满足大型的风力发电机的需求。

有鉴于此，本发明人专门研制一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，提高发电效率，简化结构，便于生产、安装。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，轮毂的形状为圆柱形，轮毂的圆柱面形成安装叶片的叶片法兰，轮毂的左右两侧嵌入安装左发电机组和右发电机组的转子，圆柱面的内侧有供两个转子安装的左法兰和右法兰以及支撑圆柱面的辐条，辐条的下端有两个供与动轴安装的动轴法兰。

所述轮毂的圆柱面在三个等分圆柱的位置形成安装叶片的叶片法兰。

所述圆柱面的内侧有三个支撑圆柱面的辐条，三个辐条在三个等分圆柱的叶片法兰的中心处。

采用上述方案后，本实用新型运用于大型直驱风力双发电机中，轮毂两侧嵌入安装左发电机组和右发电机组，左发电机组的转子和右发电机组的转子固定安装在轮毂的左法兰和右法兰上，轮毂利用动轴法兰安装在动轴上，动轴通过轴承安装在主轴的左法兰和右法兰的中间，左发电机组的定子和右发电机组的定子对应安装在主轴的左法兰和右法兰上。

本实用新型简化结构，紧凑合理利用空间，便于生产和安装。本实用新型突破传统轮毂结构，同时改变风力发电机能量传动系统，风能通过叶片传给轮毂，轮毂再传给双发电机，其中，轮毂转动带动动轴转动，主轴却不转，本实用新型轮毂的传动系统比现有的直驱风力发电减少的传动环节，减少能量的损失，提高发电效率，同时也减少传动过程中的一些部件，使其结构简单。

对于特大型的直驱风力发电机而言，叶片根部的直径很大，轮毂的轴向长度也很大，传统的结构造成轮毂内部空间浪费，加大了主轴的长度，增加主轴的弯矩，以至于造成主要承重部件主轴的设计和生产一些的难度。而本实用新型轮毂简化结构、合理利用空间，采用了嵌入式的结构设计，很好利用轮毂中多余的空间，减短了主轴的长度，减少了主轴的弯矩，因此减少主要承重部件主轴的设计和生产一系列的难度，同时便于国产化生产减少成本。

附图说明

图1是本实用新型运用于大型直驱风力双发电机的剖视图；

图2是本实用新型的立体示意图；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是本实用新型的剖视图。

标号说明

塔架1                        底座2

左发电机组3            右发电机组4

转子11                      转子架111

内法兰114                定子12

定子架121                外法兰124

主轴法兰125            法兰盘13

叶片5                        轮毂6

左法兰62                  右法兰63

动轴法兰65              动轴7

主轴8                        底座法兰81

左法兰82                  右法兰83

轴承9                        螺栓10。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型揭示了一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，轮毂6的形状为圆柱形，轮毂6的圆柱面在三个等分圆柱的位置形成安装叶片5的叶片法兰61，轮毂6的左右两侧嵌入安装左发电机组3和右发电机组4的转子11，圆柱面的内侧有供左发电机组3转子11安装的左法兰62和供右发电机组4转子11安装的右法兰63以及三个支撑圆柱面的辐条64，三个辐条64在三个等分圆柱的叶片法兰61的中心处，三个辐条64的下端有两个供与动轴7安装的动轴法兰65。其中，叶片法兰61和辐条64的个数、分布位置不受本文限制。

本实用新型适用于大型直驱风力双发电机系统，该系统包括塔架1、底座2、左发电机组3、右发电机组4、叶片5、轮毂6、动轴7和主轴8。其中，左发电机组3或右发电机组4由定子12与转子11通过法兰盘13安装而成。

系统安装时如图1所示，先将动轴7通过轴承9安装在主轴8的左法兰82和右法兰83中间，构成主轴套件；并将底座2安装在塔架1上。再将主轴套件通过主轴8的底座法兰81安装在底座2上。然后，依次将左发电机组3通过其定子架121的主轴法兰125安装在主轴8的左法兰82上；将安装了叶片5的轮毂6通过其动轴法兰65安装在动轴7上，并将左发电机组3通过其转子架111的内法兰114安装轮毂6的左法兰62上。最后，将右发电机组4通过其定子架121的主轴法兰125安装在主轴8的右法兰83上，并通过其转子架111的内法兰114安装轮毂6的右法兰63上。拆除左发电机组3定子架121的外法兰124与法兰盘13之间的连接螺栓10，和右发电机组4定子架121的外法兰124与法兰盘13之间的连接螺栓10，即完成系统安装。

这样，本实用新型轮毂5两侧嵌入安装左发电机组3和右发电机组4，紧凑、合理地利用空间，简化结构，便于生产和安装。本实用新型突破传统轮毂结构，风力发电机能量传动系统，风能通过叶片5传给轮毂5，轮毂5再传给左发电机组3和右发电机组4，轮毂5转动带动动轴7转动，主轴8却不转，减少的传动环节，减少能量的损失，提高发电效率，同时也减少传动过程中的一些部件，使其结构简单。

对于特大型的直驱风力双发电机而言，叶片5根部的直径很大，因此轮毂6的轴向长度也很大。传统的结构造成轮毂内部空间浪费，加大了主轴的长度，增加主轴的弯矩，以至于造成主要承重部件主轴的设计和生产一些的难度。而本实用新型轮毂6采用了嵌入式的结构设计，很好利用轮毂6中多余的空间，减短了主轴8的长度，减少了主轴8的弯矩，因此减少主轴8在设计和生产方面的一系列难度，便于国产化生产减少成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非对其实施范围的限定，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，基于本案的设计要点，对其具体实施形态可以做出的种种变化，但均应落入本案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，其特征在于：轮毂的形状为圆柱形，轮毂的圆柱面形成安装叶片的叶片法兰，轮毂的左右两侧嵌入安装左发电机组和右发电机组的转子，圆柱面的内侧有供两个转子安装的左法兰和右法兰以及支撑圆柱面的辐条，辐条的下端有两个供与动轴安装的动轴法兰。

2.如权利要求1所述的一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，其特征在于：所述轮毂的圆柱面在三个等分圆柱的位置形成安装叶片的叶片法兰。

3.如权利要求2所述的一种大型直驱风力双发电机的轮毂结构，其特征在于：所述圆柱面的内侧有三个支撑圆柱面的辐条，三个辐条在三个等分圆柱的叶片法兰的中心处。

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