CN204357640U - 发电机组的变桨轴承的加强装置及叶轮结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种发电机组的变桨轴承的加强装置及叶轮结构，加强装置固定安装在变桨轴承的内圈和/或外圈上，其包括至少一个限位部，至少一个限位部与内圈和/或外圈相适配，用于限制内圈和/或外圈的变形量。叶轮结构包括变桨轴承、轮毂、叶轮和加强装置。其设计合理、结构简单、成本低廉，能够在不改变变桨轴承的几何尺寸的前提下有效阻止变桨轴承内外圈的变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及风电技术领域，特别涉及一种发电机组的变桨轴承的加强装置及叶轮结构。
背景技术
现代新型风力发电机组一般采用变桨距技术，用来控制发电机输入扭矩及最大限度地吸收风能。
目前，变桨技术均采用双排球，八点接触变桨轴承协助叶片旋转。八点接触变桨轴承具有上下两排钢球，并且内外圈分别通过螺栓连接在叶片和轮毂上。在叶片弯矩的作用下，变桨轴承的内外圈会受到非常大的轴向和径向作用力，轴向作用力导致变桨轴承受压或受拉；径向作用力作用下，变桨轴承内圈或外圈会受到很大的弯矩作用，连接面发生变形，导致螺栓收到弯矩作用，使螺栓失效的概率大大增加。
通过采用增大内外圈的厚度和高度(即加强变桨轴承本身的强度)，能够防止内外圈连接表面发生较大变形。由于现代风力发电机组的叶轮直径越来越大，变桨轴承的回转中心值也在不断增加，增大变桨轴承内外圈的厚度和高度会使变桨轴承的机械加工难度变得很大，而且导致成本大幅度提升。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种设计合理、结构简单，能够在不改变变桨轴承的几何尺寸的前提下有效阻止变桨轴承内外圈的变形的发电机组的变桨轴承的加强装置级叶轮结构。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种发电机组的变桨轴承的加强装置，所述加强装置固定安装在变桨轴承的内圈和/或外圈上，其包括至少一个限位部，所述至少一个限位部与所述内圈和/或所述外圈相适配，用于限制所述内圈和/或所述外圈的变形量。
较优地，所述加强装置包括内圈限位环；
所述内圈限位环固定安装在所述内圈上，所述内圈限位环包括第一限位部，所述第一限位部与所述内圈相适配，用于限制所述内圈的变形量。
较优地，所述第一限位部的截面为L形。
较优地，所述内圈限位环上设置第一固定孔；
所述第一固定孔与设置在所述内圈上的第一通孔的数量相等并且一一对应，螺钉穿过所述第一固定孔和所述第一通孔并与轮毂的轮毂螺纹连接，用于将所述内圈限位环和所述内圈共同固定在所述轮毂上。
较优地，所述内圈限位环是由两个或两个以上的内限位环弧依次连接组成。
较优地，所述内限位环弧的两端分别设置第一凸起部和第一凹陷部，所述第一凸起部与相邻所述内限位弧的所述第一凹陷部相适配，所述内限位环弧通过所述第一凸起部和所述第一凹陷部分别与相邻所述内限位弧的所述第一凹陷部和所述第一凸起部卡接。
较优地，所述第一凸起部为倒梯形凸起，所述第一凹陷部为倒梯形凹陷槽。
较优地，所述加强装置还包括外圈限位环；
所述外圈限位环固定安装在所述外圈上，所述外圈限位环包括第二限位部，所述第二限位部与所述外圈相适配，用于限制所述外圈的变形量。
较优地，所述第二限位部的截面为L形。
较优地，所述外圈限位环上设置第二固定孔；
所述第二固定孔与设置在所述外圈上的第二通孔的数量相等并且一一对应，螺栓穿过所述第二固定孔和所述第二通孔并与叶片螺纹连接，用于将所述外圈限位环和所述外圈共同固定在所述叶片上。
较优地，所述外圈限位环是由两个或两个以上的外限位环弧依次连接组成。
较优地，所述外限位环弧的两端分别设置第二凸起部和第二凹陷部，所述第二凸起部与相邻所述外限位弧的所述第二凹陷部相适配，所述外限位环弧通过所述第二凸起部和所述第二凹陷部分别与相邻所述外限位弧的所述第二凹陷部和所述第二凸起部卡接。
较优地，所述第二凸起部为倒梯形凸起，所述第二凹陷部为倒梯形凹陷槽。
较优地，所述外圈限位环的数量为两个，并分别安装在所述外圈的两个端面上。
一种发电机组的叶轮结构，包括变桨轴承、轮毂、叶轮和以上任意技术特征的加强装置。
本实用新型的有益效果是：设计合理、结构简单、成本低廉，能够在不改变变桨轴承的几何尺寸的前提下有效阻止变桨轴承内外圈的变形，从而降低了连接螺栓因受弯矩作用而出现失效的概率。
附图说明
图1为变桨轴承的连接结构示意图；
图2为本实用新型的加强装置工作状态一实施例示意图；
图3为图2中内限位环剖面示意图；
图4为图2中内限位环一实施例的结构示意图；
图5为图4中内限位环弧示意图；
图6为图2中外限位环剖面示意图；
其中：1-变桨轴承；11-内圈；111-第一通孔；12-外圈；121-第二通孔；2-轮毂；3-叶片；4-加强装置；41-内圈限位环；411-第一限位部；4111-第一限位面A；4112-第一限位面B；412-第一固定孔；413-内限位环弧；4131-第一凸起部；4132-第一凹陷部；42-外圈限位环；421-第二限位部；4211-第二限位面A；4212-第二限位面B；422-第二固定孔。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型的发电机组的变桨轴承的加强装置及叶轮结构进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示，一种发电机组的变桨轴承的加强装置4，加强装置4固定安装在变桨轴承的内圈11和/或外圈12上，其包括至少一个限位部(未示出)，至少一个限位部与内圈11和/或外圈12相适配，用于限制内圈11和/或外圈12的变形量。
其中，内圈11上设置第一通孔111，螺钉穿过第一通孔111，并与轮毂2螺纹连接，用于将内圈11固定在轮毂2上；外圈12上设置第二通孔121，螺栓穿过第二通孔121并与叶片3螺纹连接，用于将外圈12固定在叶片3上。
通过加强装置4来限制内圈11和/或外圈12的变形量，则不需要对内圈11和/或外圈12的几何尺寸做出任何改变，即在不改变变桨轴承1的几何尺寸的前提下有效控制内圈11和/或外圈12的变形量。具体的实现方式可以为：加强装置4通过与内圈11和/或外圈12相适配的限位部与内圈11和/或外圈12紧密配合，并依靠加强装置4自身的强度对内圈11和/或外圈12形成支撑，当变桨轴承1在叶片3的倾覆力矩作用下，内圈11和外圈12会承受径向或轴向的应力，此时根据作用力和反作用力的原理，加强装置4依靠自身强度对内圈11和/或外圈12形成的支撑力能够有效抵消内圈11和/或外圈12所承受的径向或轴向的应力，从而使内圈11和/或外圈12的变形量大大降低。这种结构方式不仅结构简单，而且成本低廉。
具体地，如图3所示。加强装置4包括内圈限位环41和外圈限位环42。内圈限位环41固定安装在内圈11上，如图3所示，内圈限位环41包括第一限位部411，第一限位部411与内圈11相适配，用于限制内圈11的变形量；外圈限位环42固定安装在外圈12上，外圈限位环42包括第二限位部421，第二限位部421与外圈12相适配，用于限制外圈12的变形量。
内圈限位环41和外圈限位环42可以分别制作为两个独立的部件，内圈限位环41和外圈限位环42的形状均可以制作为圆环形，但并不限于此。
内圈限位环41通过第一限位部411对内圈11进行支撑，外圈限位环42通过第二限位部421对外圈12进行支撑，进而分别对内圈11和外圈12的变形量进行了有效地控制，使内圈11和轮毂2之间的连接螺钉以及外圈12与叶片3之间的连接螺栓的失效概率大大降低。其中，内圈限位环41和外圈限位环42可以单独使用，也可以共同使用。
较优地，作为一种可实施方式，如图3所示，第一限位部411的截面为L 形，这样能够使第一限位部411的加工制作变得更加简单方便。
第一限位部411包括第一限位面A4111和第一限位面B4112，第一限位面A4111垂直于第一限位面B4112，并且共同构成截面为L形的第一限位部411，第一限位面A4111为平面并压贴在内圈11的端面上，内圈限位环41通过第一限位面A4111对内圈11的端面进行支撑，从而能够抵消内圈11所承受的轴向应力，第一限位面B4112是与内圈11内表面形状相匹配的曲面并压贴在内圈11的内表面上，内圈限位环41通过第一限位面B4112对内圈11的内表面进行支撑从而能够抵消内圈11所承受的径向应力。
较优地，作为一种可实施方式，如图6所示，第二限位部421的截面为L形，这样能够使第二限位部421的加工制作变得更加简单方便。
第二限位部421包括第二限位面A4211和第二限位面B4212，第二限位面AA4211垂直于第二限位面B4212，并且共同构成截面为L形的第二限位部421。第一限位面A4211为平面并压贴在外圈12的端面上，外圈限位环42通过第二限位面A4211对外圈12的端面进行支撑，从而能够抵消外圈12所承受的轴向应力，第二限位面B4212是与外圈12外表面形状相匹配的曲面并压贴在外圈12的内表面上，外圈限位环42通过第二限位面B4212对外圈12的外表面进行支撑从而能够抵消外圈12所承受的径向应力。
较优地，作为本实用新型的一种可实施方式，内圈限位环41上设置第一固定孔412；第一固定孔412与设置在内圈11上的第一通孔111的数量相等并且一一对应，螺钉穿过第一固定孔412和第一通孔111并与轮毂2螺纹连接，用于将内圈限位环41和内圈11共同固定在轮毂2上。
由于变桨轴承1的内圈11是通过螺钉穿过第一通孔111螺纹连接在轮毂2上，从而将内圈11固定在轮毂2上，而采用这样的结构方式，能够在螺钉将内圈11固定在轮毂2上的同时也将内圈限位环411与内圈11之间相对固定，不需要在设置其它的连接机构，使结构更加合理、简单，降低了安装成本。
较优地，作为本实用新型的一种可实施方式，外圈限位环421上设置第二固定孔422；第二固定孔422与设置在外圈12上的第二通孔121的数量相等并且一一对应，螺栓穿过第二固定孔422和第二通孔121并与叶片3螺纹连接，用于将外圈限位环42和外圈12共同固定在叶片3上。
由于变桨轴承1的外圈12是通过螺栓穿过第二通孔121螺纹连接在叶片 3上，从而将外圈12固定在叶片3上，而采用这样的结构方式，能够在螺栓将外圈12固定在叶片3上的同时也将外圈限位环421与外圈12之间相对固定，不需要在设置其它的连接机构，使结构更加合理、简单，降低了安装成本。
较优地，作为一种可实施方式，如图4所示，内圈限位环41是由两个或两个以上的内限位环弧413依次连接组成。多个内圈限位弧413相互之间可以采用焊接、卡接等惯用的固定连接方式连接，这样在内圈限位环41的安装过程中，可以分别将多个内圈限位弧413安装好后，在将其固定连接在一起，形成一个整体的内圈限位环41，从而方便了内圈限位环41的安装。
具体地，如图5所示，内限位环弧413的两端分别设置第一凸起部4131和第一凹陷部4132，第一凸起部4131与相邻内限位弧413的第一凹陷部4132相适配，内限位环弧413通过第一凸起部4131和第一凹陷部4132分别与相邻内限位弧413的第一凹陷部4132和第一凸起部4131卡接。
较优地，作为本实用新型的一种可实施方式，第一凸起部4131为倒梯形凸起，第一凹陷部4132为倒梯形凹陷槽。
这样不仅使能够使第一凸起部4131和第一凹陷部4132的加工制作十分简单，同时能够保证第一凸起部4131和第一凹陷部4132之间的卡固效果，使相邻内限位环弧413之间的的连接更加牢固。其中，第一凸起部4131也可以采用其它的形状的凸起，第一凹陷部4132则采用与其形对应的凹陷槽，只要二者至今能够形成卡固效果即可。
较优地，作为本实用新型的一种可实施方式，外圈限位环42是由两个或两个以上的外限位环弧(未示出)依次连接组成；
具体地，外限位环弧的两端分别设置第二凸起部(未示出)和第二凹陷部(未示出)，第二凸起部与相邻外限位弧的第二凹陷部相适配，外限位环弧通过第二凸起部和第二凹陷部分别与相邻外限位弧的第二凹陷部和第二凸起部卡接。
较优地，作为本实用新型的一种可实施方式，第二凸起部为倒梯形凸起，第二凹陷部为倒梯形凹陷槽。
外圈限位环42有多个外限位环弧组成及外限位环弧之间的连接原理与前 述内圈限位环41的组成原理相同，此处不再一一赘述。
较优地，作为本实用新型的一种可实施方式，外圈限位环42的数量为两个，并分别安装在外圈12的两个端面上。
两个外圈限位环42分别对外圈12的两个端面进行支撑，能够提高对外圈12的支撑效果，从而更加有效地控制了外圈12的变形。
为实现发明目的，本实用新型还提供一种发电机组的叶轮机构，变桨轴承、轮毂、叶轮和以上任意实施例中所描述的发电机组的变桨轴承的加强装置。其中，所述变桨轴承、轮毂、叶轮之间的连接方式和前述的连接方式相同，并且该加强装置的技术特征与以上实施例中所描述的变桨轴承的连接结构的技术特征完全相同，因此不再一一详述。
本实用新型发电机组的变桨轴承的加强装置及叶轮机构具有：设计合理、结构简单、成本低廉，能够在不改变变桨轴承的几何尺寸的前提下有效阻止变桨轴承内外圈的变形,从而降低了连接螺栓因受弯矩作用而出现失效的概率的优点。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述加强装置固定安装在变桨轴承的内圈和/或外圈上，其包括至少一个限位部，所述至少一个限位部与所述内圈和/或所述外圈相适配，用于限制所述内圈和/或所述外圈的变形量。
2.根据权利要求1所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述加强装置包括内圈限位环；
所述内圈限位环固定安装在所述内圈上，所述内圈限位环包括第一限位部，所述第一限位部与所述内圈相适配，用于限制所述内圈的变形量。
3.根据权利要求2所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述第一限位部的截面为L形。
4.根据权利要求3所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述内圈限位环上设置第一固定孔；
所述第一固定孔与设置在所述内圈上的第一通孔的数量相等并且一一对应，螺钉穿过所述第一固定孔和所述第一通孔并与轮毂的轮毂螺纹连接，用于将所述内圈限位环和所述内圈共同固定在所述轮毂上。
5.根据权利要求2所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述内圈限位环是由两个或两个以上的内限位环弧依次连接组成。
6.根据权利要求5所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述内限位环弧的两端分别设置第一凸起部和第一凹陷部，所述第一凸起部与相邻所述内限位弧的所述第一凹陷部相适配，所述内限位环弧通过所述第一凸起部和所述第一凹陷部分别与相邻所述内限位弧的所述第一凹陷部和所述第一凸起部卡接。
7.根据权利要求6所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述第一凸起部为倒梯形凸起，所述第一凹陷部为倒梯形凹陷槽。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述加强装置还包括外圈限位环；
所述外圈限位环固定安装在所述外圈上，所述外圈限位环包括第二限位部，所述第二限位部与所述外圈相适配，用于限制所述外圈的变形量。
9.根据权利要求8所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述第二限位部的截面为L形。
10.根据权利要求9所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述外圈限位环上设置第二固定孔；
所述第二固定孔与设置在所述外圈上的第二通孔的数量相等并且一一对应，螺栓穿过所述第二固定孔和所述第二通孔并与叶片螺纹连接，用于将所述外圈限位环和所述外圈共同固定在所述叶片上。
11.根据权利要求8所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述外圈限位环是由两个或两个以上的外限位环弧依次连接组成。
12.根据权利要求11所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述外限位环弧的两端分别设置第二凸起部和第二凹陷部，所述第二凸起部与相邻所述外限位弧的所述第二凹陷部相适配，所述外限位环弧通过所述第二凸起部和所述第二凹陷部分别与相邻所述外限位弧的所述第二凹陷部和所述第二凸起部卡接。
13.根据权利要求12所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述第二凸起部为倒梯形凸起，所述第二凹陷部为倒梯形凹陷槽。
14.根据权利要求8所述的发电机组的变桨轴承的加强装置，其特征在于：
所述外圈限位环的数量为两个，并分别安装在所述外圈的两个端面上。
15.一种发电机组的叶轮结构，其特征在于：
包括变桨轴承、轮毂、叶轮和如权利要求1至14任意一项所述的加强装置。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |