CN202326046U - 一种风力发电机组轮毂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组轮毂，该轮毂为三通式圆球形轮毂，包括圆球形中空外壳，圆球形中空外壳上设有主轴安装面，圆球形中空外壳的侧面沿圆周向设有多个变桨轴承安装面，每个变桨轴承安装面上设有一块加强板。

Description

一种风力发电机组轮毂

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，具体而言，涉及一种风力发电机组轮毂。

背景技术

风能作为一种清洁无污染可再生能源，越来越受到人们的重视。随着风力发电机组朝着更大功率方向的发展，风机的重量受到越来越多的关注，尤其是机舱的可旋转部分应当具有非常轻的重量。这对现代的大功率风力发电机组来说尤其如此。在风电机组中，轮毂是连接叶片与主轴的重要部件，它承受了风力作用在叶片上的推力、扭矩及弯矩。轮毂的作用是传递叶轮的力和力矩到后面的机械结构中去，由此叶片上的载荷可以传递到机舱或者塔架上。

由于轮毂承受的载荷较复杂多变，轮毂必须设计得足够刚硬。风机部件应当在能承受相应的极限载荷下，其重量越轻越好。随着风力发电机组向大功率方向发展，的轮毂能够提高风机效率。因此在对轮毂进行设计时，在满足其工作载荷的条件下，进行轻量化设计具有重要的意义。

轮毂减轻重量的方法主要有三种。一种方法是减少轮毂相应位置的壁厚，然而这种方法在减重的同时会导致轮毂强度和刚度的降低。轮载受到风作用在叶片上而引起的作用力，以及因轮毂的旋转所产生的负载所引起的作用力。轮载必须具有足够的刚度和强度以保证在这些作用力下轮毂不会变形，特别是在用来安装叶片的轴承法兰处，必须将轮载设计得非常刚硬以防止其椭圆化。另一种方法是在轮毂的变桨轴承安装面上开圆形或椭圆形的孔，其缺点为减重效果很不明显。第三种方法是较为理想的方法，即在轮毂变桨轴承安装面上加布筋形加强板，其优点在于减重的同时较小影响轮毂的刚度和强度，但其筋条分布均为均匀分布，不符合轮毂在工作载荷下的应力分布状态。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电机组轮毂，能在满足其工作要求的前提下，减轻轮毂的重量。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机组轮毂，该轮毂为三通式圆球形轮毂，包括圆球形中空外壳，圆球形中空外壳上设有主轴安装面，圆球形中空外壳的侧面沿圆周向设有多个变桨轴承安装面，每个变桨轴承安装面上设有一块加强板。

较佳的，加强板上分布有至少3根筋条，至少3根筋条基于主轴中心左右对称。

较佳的，加强板上端筋条之间的角度差大于加强板下端筋条之间的角度差。

较佳的，至少3根筋条在加强板上呈辐射状分布。

较佳的，加强板上设有一个圆形变桨轴承安装孔，用于安装变桨轴承。

上述实施例中通过在轮毂的变桨轴承安装面的符合应力分布状态的加强板，在满足轮毂刚性的前提下，减轻了轮毂的整体重量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例的风力发电机组轮毂示意图；

图2是本实用新型第二实施例的轮毂结构示意图；

图3是本实用新型第三实施例的轮毂结构示意图；

图4是本实用新型第四实施例的轮毂结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型第一实施例的风力发电机组轮毂结构示意图；图2是本实用新型第二实施例的轮毂结构示意图；图3是本实用新型第三实施例的轮毂结构示意图；图4是本实用新型第四实施例的轮毂结构示意图。如图所示，该轮毂为三通式圆球形轮毂，包括圆球形中空外壳，圆球形中空外壳上设有主轴安装面1，圆球形中空外壳的侧面沿圆周向设有多个(如3个)变桨轴承安装面2，每个变桨轴承安装面2上设有一块加强板3。

上述实施例中通过在轮毂的变桨轴承安装面的符合应力分布状态的加强板，在满足轮毂刚性的前提下，减轻了轮毂的整体重量。

例如，加强板上分布有至少3根筋条4，至少3根筋条基于主轴中心左右对称，上下不对称。

例如，加强板上端筋条之间的角度差大于加强板下端筋条之间的角度差，位于加强板上端的筋条之间的角度相差较大，相对紧密，位于加强板下端的筋条之间的角度相差较小，相对稀疏。加强板上的筋条数量可以为三根，四根，五根或七根等。根据加强板上筋条数量不同，其角度介于100°至170°之间。针对具有3个加强板的轮毂，优先使用筋条数为5根的加强板。

例如，至少3根筋条在加强板上呈辐射状分布，使轮毂变桨轴承安装面上的加强板的筋条分布符合其在载荷作用下的应力状态。

例如，加强板上靠近主轴安装面端设有一个圆形变桨轴承安装孔5，用于安装变桨轴承。

为了进一步减轻轮毂的整体重量，也可以在轮毂的其它非部件安装面上设置辅助孔或检修孔。

上述实施例中的轮毂具有相对较轻的重量，并且具有足够的刚度和强度以承受风力发电机工作期间的各种载荷工况，同时具有很好抗疲劳强度。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种风力发电机组轮毂，所述轮毂为三通式圆球形轮毂，其特征在于，包括圆球形中空外壳，所述圆球形中空外壳上设有主轴安装面，所述圆球形中空外壳的侧面沿圆周向设有多个变桨轴承安装面，每个所述变桨轴承安装面上设有一块加强板。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，所述加强板上分布有至少3根筋条，所述至少3根筋条基于主轴中心左右对称。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，所述加强板上端筋条之间的角度差大于所述加强板下端筋条之间的角度差。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，所述至少3根筋条在所述加强板上呈辐射状分布。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，所述加强板上设有一个圆形变桨轴承安装孔，用于安装变桨轴承。

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