CN202628379U - 一种风力发电机组轮毂 - Google Patents

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杨兆忠
颜志伟
胡鹏
韩德海
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Abstract

一种风力发电机组轮毂，轮毂有三个变桨轴承安装法兰面，三个变桨轴承安装法兰面之间的夹角为120度，采用球形三通的结构型式，法兰面的大小由所选的变桨轴承来确定；轮毂体的壁厚在70到100mm之间，根据其受力特点，靠近主轴安装法兰2的位置壁厚较厚；变桨轴承安装法兰和轮毂中心面的夹角可以在1度到4.5度之间进行调整。轮毂结构型式满足变桨系统、电气柜体等部件的安装，并为人员对设备的维护提供通道；满足制造工艺性要求，并对制造成本进行了考虑；满足风机在各种运行工况下载荷强度的要求。

Description

一种风力发电机组轮毂
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机组的部件结构，具体说是一种风力发电机组轮毂结构，主要用于大功率水平轴风力发电机组。
背景技术
近年来随着我国经济的高速增长，全国电力供应紧张的矛盾越来越突出，因此作为除水电之外，可再生能源开发利用中最成熟、最具规模和最有商业化发展前景的风力发电近几年来得到了高速发展。风力发电主要包括风轮、机舱以及塔筒等部分，其中轮毂是安装在风轮内的。
轮毂的作用是为叶片和变桨轴承等提供支撑，把从叶片捕获的风能传递到机舱内。轮毂上装配有变桨驱动，来调整叶片的角度。轮毂体内部装配有电气控制柜，用来控制变桨系统。在风力发电机中，轮毂和齿轮箱主轴相连，而且在原则上它们是一个独立的单元。对兆瓦级大功率发电机组来说，轮毂一般为铸件。
而近几年来伴随着国内风电产业的发展，对风机的制造成本和安全稳定性能有了进一步的要求。在设计轮毂时需要考虑的主要问题，第一，结构型式满足变桨系统、电气柜体和防雷系统等部件的安装，并为人员对设备的维护提供通道；第二，满足制造工艺性要求，并对制造成本进行了考虑；第三，满足风机的整体性能要求。而现有轮毂对上述问题考虑的不够全面。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有风力发电机组轮毂的不足，提供一种既能满足变桨系统、电气柜体和防雷系统等部件的安装要求，并为人员对设备的维护提供通道，且结构优良、强度满足要求、工艺简单和成本低廉的轮毂。
根据实用新型的目的所提出的技术实施方案是：一种风力发电机组轮毂，轮毂有三个变桨轴承安装法兰面，三个变桨轴承安装法兰面之间的夹角为120度，采用球形三通的结构型式，法兰面的大小由所选的变桨轴承来确定。
进一步，轮毂体的壁厚在70到100mm之间，根据其受力特点，靠近主轴安装法兰2的位置壁厚较厚。
进一步，变桨法兰面上设有2个变浆驱动安装孔，其中一个是备用孔，以便在变桨轴承齿圈啮合受损后更换变桨驱动安装位置使用。因直接在轮毂体上打孔会对其强度影响较大，在变桨法兰面位置上设有1个以上的凸台，方便了风轮内部其它部件安装并保证了轮毂自身的强度。在三个变桨法兰分布的轴线两端分别是主轴法兰和轮毂罩安装法兰。 
本实用新型具体的优点表现为：该结构形式便于生产制造。根据电气控制柜的安装需要和人员维护需要来设计球形轮毂体内部的空间大小，使其结构紧凑。结构型式紧凑、简单；自身结构简单，并为其它部件的安装提供了良好的平台；便于生产制造；满足了风机的整体性能要求。
附图说明
图1为本实用新型的原理结构示意图；
图2为本实用新型的结构侧面示意图；
图3为附图2的A-A剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施对本实用新型做进一步的描述。
图1、图2和图3给出了本实用新型的一个实施结构示意图，从附图1中可以看出，本实用新型为一种风力发电机组轮毂，轮毂的结构特征为轮毂有三个变桨轴承安装法兰面1，三个变桨轴承安装法兰面1之间的夹角为120度，采用球形三通的结构型式，法兰面的大小由所选的变桨轴承来确定。轮毂体上主轴安装法兰端到导流冒安装法兰的壁厚逐渐减小；轮毂体的壁厚在70到100mm之间，根据其受力特点，靠近主轴安装法兰2的位置壁厚较厚。在导流帽安装法兰3上设有一个50－80cm的人孔，供人员进入轮毂内部进行维护使用。在主轴安装法兰2的边沿设有轮毂罩安装圆柱面4，轮毂罩安装圆柱面4和轮毂体外表面之间采用圆滑过度以避免应力集中。图2中变桨轴承安装法兰1和轮毂中心面的夹角（a角），可在1度到4.5度之间设计调整,以防止叶片叶尖打到塔筒，在轮毂的结构时考虑了风机的整体性能要求。如附图3所示，法兰面9上设有两个变桨驱动安装孔6，其中一个是备用孔，以便变桨轴承齿圈啮合受损后更换变桨驱动安装位置时使用。在法兰面9的上表面和下表面设有凸台8，供安装风轮内电气控制柜等零部件贴近轮毂体安装使用，轮毂内中间空间供人员维护使用，使结构轮毂内部结构紧凑。为方便对风轮部分叶片和变桨轴承连接螺栓的维护和更换设有孔5。在法兰面9上设有一个较大的腰形孔7，供人员对风轮部分组装时使用。

Claims (6)

1.一种风力发电机组轮毂，轮毂有三个变桨轴承安装法兰面，其特征是：三个变桨轴承安装法兰面之间的夹角为120度，采用球形三通的结构型式，法兰面的大小由所选的变桨轴承来确定。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组轮毂，其特征是：法兰面内有两个变桨驱动安装孔两个驱动安装孔，其中有一个是备用孔。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组轮毂，其特征是：轮毂体上主轴安装法兰端到导流冒安装法兰的壁厚逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组轮毂，其特征是：轮毂体上主轴安装法兰端到导流冒安装法兰的壁厚在70到100mm之间，靠近主轴安装法兰2的位置壁厚较厚。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组轮毂，其特征是：变桨轴承安装法兰和轮毂中心面的夹角可以在1度到4.5度之间进行调整。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组轮毂，其特征是：在变桨法兰面等位置上设有1个以上的凸台。
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