CN210371012U - 一种风力发电机组风轮轮毂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组风轮轮毂，其包括轮毂主体、三个变桨轴承安装口、三个均布变桨减速机安装腹板及变桨减速机；变桨减速机安装腹板包括与变桨轴承安装口固定的固定腹板和分体活动设置在固定腹板外侧的调节板。优点：升降机构与固定腹板和调节板结合，可以驱动变桨轴承的内圈绕着径向转动，以实现调节风轮锥角的目的，进而可以根据风速的高低调节风轮的变锥角，解决了定锥角风力发电机组面临的双重问题，一方面，可以满足在高风速下的风轮叶片的叶尖与塔架之间的净空距离满足要求，避免出现扫塔的问题；另一方面，可以达到在低风速下增大变锥角、增大风轮扫风面积，提高风能利用率，增加风电机组的发电量的目的。

Description

一种风力发电机组风轮轮毂

技术领域：

本实用新型涉及一种风轮轮毂，具体地说涉及一种风力发电机组风轮轮毂。

背景技术：

在风力发电机组中，轮毂是连接叶片和动轴的重要部件，作为风机的核心部件，轮毂的设计性能直接影响了风力发电机的性能。对于现有常规的空心球形轮毂，其包括轮毂主体、三个变桨轴承安装口、及三个均布变桨减速机安装腹板，在每个变桨轴承安装口内底部分别固定有一个变桨减速机安装腹板，在每个变桨轴承安装口内均安装有一个变桨轴承，变桨轴承的外圈与变桨轴承安装口固定连接，在变桨轴承的内圈连接有叶片，在变桨轴承的内圈内部固定有内齿圈，在变桨减速机安装腹板上安装有与内齿圈传动的变桨减速机；通过变桨减速机带动变桨轴承的内圈转动，进而带动叶片转动，以实现调节通过控制叶片的桨距角来调节风力发电机组在不同风速下的叶片的气动特性，进而控制风力发电机组的风能利用率。

以上结构，虽然能够通过控制桨距角来调节叶片的气动特性，但是，随着风力发电技术不断发展，大型风力发电机组的风轮直径在不断增大，且为了保证风力发电机组在高风速下运行时风轮叶片的叶尖与塔架之间的净空的距离满足要求，风轮锥角的设计值也逐渐增大，导致风轮扫风面积就会相应的减少，风能利用率就会降低；且由于风力发电机组为定锥角设计，在风速较低时，也不能增大风轮的扫风面积，不能实现风能的充分利用，发电机组的发电量较低。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种可有效提高发电机组的发电量的风力发电机组风轮轮毂。

本实用新型由如下技术方案实施：一种风力发电机组风轮轮毂，其包括轮毂主体、三个变桨轴承安装口、三个均布变桨减速机安装腹板及变桨减速机，在每个变桨减速机安装腹板上的变桨轴承安装口内均安装有一个变桨轴承，在所述变桨轴承的内圈内部固定有内齿圈，在所述变桨减速机安装腹板上安装有与所述内齿圈传动的变桨减速机；所述变桨减速机安装腹板包括与所述变桨轴承安装口固定的固定腹板和分体活动设置在所述固定腹板外侧的调节板，所述变桨减速机固定在所述调节板上；在所述固定腹板的顶部设有沿着所述轮毂主体上的主轴安装口轴线方向前后设置的铰接结构和升降机构，所述固定腹板通过所述铰接结构与所述调节板铰接，所述固定腹板通过所述升降机构与所述调节板连接，所述升降机构驱动所述调节板绕着铰接结构转动；所述变桨轴承为调心轴承，所述调节板与所述变桨轴承的内圈固定。

进一步的，所述升降机构为相对于所述固定腹板垂直设置的蜗轮丝杆升降机、电推杆、液压缸或气缸，且所述升降机构的升降杆的顶端与所述调节板活动连接。

进一步的，所述升降机构固定在所述固定腹板的内侧，所述升降机构的升降杆活动穿过固定腹板与所述调节板连接。

进一步的，在所述调节板的底部开设沿所述主轴安装口轴线方向有滑槽，在所述升降机构的升降杆的顶端固定有沿所述滑槽滑动的滑块。

本实用新型的优点：升降机构与固定腹板和调节板结合，可以驱动变桨轴承的内圈绕着径向转动，向着风轮的背风面或迎风面转动，以实现调节风轮锥角的目的，进而可以根据风速的高低调节风轮的变锥角，解决了定锥角风力发电机组面临的双重问题，一方面，可以满足在高风速下的风轮叶片的叶尖与塔架之间的净空距离满足要求，避免出现扫塔的问题；另一方面，可以达到在低风速下增大变锥角、增大风轮扫风面积，提高风能利用率，增加风电机组的发电量的目的。

附图说明：

图1为本实施例的整体结构示意图。

图2为本实施例的整体剖视图。

图3为图2中A的局部放大示意图。

轮毂主体1、主轴安装口1.1、变桨轴承安装口2、变桨减速机安装腹板3、固定腹板3.1、调节板3.2、铰接结构3.3、升降机构3.4、升降杆3.4.1、滑槽3.5、滑块3.6、变桨减速机4、变桨轴承5、内圈5.1、内齿圈6。

具体实施方式：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图3所示，一种风力发电机组风轮轮毂，其包括轮毂主体1、三个变桨轴承安装口2、三个均布变桨减速机安装腹板3及变桨减速机4，在每个变桨减速机安装腹板3上的变桨轴承安装口2内均安装有一个变桨轴承5，在变桨轴承5的内圈5.1连接有叶片，在变桨轴承5的内圈5.1内部固定有内齿圈6，在变桨减速机安装腹板3上安装有与内齿圈6传动的变桨减速机4；以上连接方式为现有的风机轮毂结构，且轮毂主体1包含有与风机发电主轴连接的主轴安装口1.1；

变桨减速机安装腹板3包括与变桨轴承安装口2固定的固定腹板3.1和分体活动设置在固定腹板3.1外侧的调节板3.2，变桨减速机4固定在调节板3.2上，与调节板3.2同步运动；在固定腹板3.1的顶部设有沿着轮毂主体1上的主轴安装口1.1轴线方向前后设置的铰接结构3.3和升降机构3.4，固定腹板3.1通过铰接结构3.3与调节板3.2铰接，铰接结构3.3为与主轴安装口1.1轴线垂直设置的铰接轴；固定腹板3.1通过升降机构3.4与调节板3.2连接，变桨轴承5为调心轴承，调节板3.2与变桨轴承5的内圈5.1活动接触；固定腹板3.1通过铰接结构3.3和升降机构3.4上的调节板3.2建立运动装配关系，通过升降机构3.4驱动调节板3.2绕着铰接结构3.3转动，进而驱动内圈5.1上的叶片转动，达到调节风轮锥角的目的；

升降机构3.4为相对于固定腹板3.1垂直设置的蜗轮丝杆升降机、电推杆、液压缸或气缸，且升降机构3.4的升降杆3.4.1的顶端与调节板3.2活动连接；本实施例中，升降机构3.4蜗轮丝杆升降机，升降机构3.4的升降杆3.4.1升降的过程中，通过升降杆3.4.1推动调节板3.2绕着铰接结构3.3向内或向外转动；调节板3.2的底部开设沿主轴安装口1.1轴线方向有滑槽3.5，在升降机构3.4的升降杆3.4.1的顶端固定有沿滑槽3.5滑动的滑块3.6，升降杆3.4.1通过滑槽3.5和滑块3.6与调节板3.2连接，可保证升降杆3.4.1与调节板3.2连接的稳定性，防止滑脱。

为了减小固定腹板3.1与调节板3.2之间的空间，将升降机构3.4固定在固定腹板3.1的内侧，升降机构3.4的升降杆3.4.1活动穿过固定腹板3.1与调节板3.2连接；

使用说明：风力发电机组运行时，当风速较大时，一方面通过变桨减速机4驱动与叶片相连的变桨轴承5的内圈5.1，增大桨距角，控制叶片的气动性能，保证风轮的转速和输出的发电量的稳定；另一方面，控制升降机构3.4的升降杆3.4.1伸长，驱动调节板3.2后侧上升，可以实现变桨轴承5的内圈5.1绕着铰接结构3.3向着风轮的迎风面转动，从而使锥角变大，保证了风力发电机组在高风速下风轮叶片的叶尖与塔架之间的净空的距离满足要求；

当风速较小时，一方面通过变桨减速机4驱动与叶片相连的变桨轴承5的内圈5.1反向转动，减小桨距角，增大风轮的转速并保证发电量；另一方面，控制升降机构3.4的升降杆3.4.1缩回，控制调节板3.2的后侧下降，使调心变桨轴承5的内圈5.1绕着铰接结构3.3向着风轮的背风面转动，从而使锥角变小，增大风轮的扫风面积，使风能利用率在小风速下能够达到最高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种风力发电机组风轮轮毂，其包括轮毂主体、三个变桨轴承安装口、三个均布变桨减速机安装腹板及变桨减速机，在每个所述变桨减速机安装腹板上的所述变桨轴承安装口内均安装有一个变桨轴承，在所述变桨轴承的内圈内部固定有内齿圈，在所述变桨减速机安装腹板上安装有与所述内齿圈传动的变桨减速机；其特征在于，所述变桨减速机安装腹板包括与所述变桨轴承安装口固定的固定腹板和分体活动设置在所述固定腹板外侧的调节板，所述变桨减速机固定在所述调节板上；在所述固定腹板的顶部设有沿着所述轮毂主体上的主轴安装口轴线方向前后设置的铰接结构和升降机构，所述固定腹板通过所述铰接结构与所述调节板铰接，所述固定腹板通过所述升降机构与所述调节板连接，所述升降机构驱动所述调节板绕着所述铰接结构转动；所述变桨轴承为调心轴承，所述调节板与所述变桨轴承的内圈固定。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组风轮轮毂，其特征在于，所述升降机构为相对于所述固定腹板垂直设置的蜗轮丝杆升降机、电推杆、液压缸或气缸，且所述升降机构的升降杆的顶端与所述调节板活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组风轮轮毂，其特征在于，所述升降机构固定在所述固定腹板的内侧，所述升降机构的升降杆活动穿过所述固定腹板与所述调节板连接。

4.根据权利要求2或3任一所述的一种风力发电机组风轮轮毂，其特征在于，在所述调节板的底部开设沿所述主轴安装口轴线方向有滑槽，在所述升降机构的升降杆的顶端固定有沿所述滑槽滑动的滑块。

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