CN211343209U - 轮毂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮毂，用于风力发电机组，轮毂为无罩轮毂且为偏心球结构，轮毂包括叶片轴承安装孔、叶片轴承连接法兰、止口和吊装孔，止口沿叶片轴承安装孔的周向方向设于叶片轴承连接法兰的外边缘面，起到限位和定位的作用，在安装叶片轴承和轮毂时，叶片轴承在止口的作用下不会轻易移动，方便叶片轴承和轮毂之间的快速对准和连接，减少安装工时，且止口的限位作用能够增加叶片轴承和轮毂之间的连接强度，使两者连接更加稳定。无罩轮毂的吊装孔自轮毂的外边缘面贯穿至轮毂的内部，吊装工装安装面位于轮毂的内部，吊具可以通过吊装孔伸入到轮毂内，操作人员可以在轮毂内部进行吊装工装安装和拆卸，提高操作人员的安全性。

Description

轮毂

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，特别涉及一种轮毂。

背景技术

目前国内的风力发电机组通常采用的轮毂分为有罩轮毂和无罩轮毂，有罩轮毂是指在风力发电机组的轮毂外部加装导流罩，无罩轮毂是指在风力发电机组的轮毂外部不安装导流罩。

风力发电机组的叶片和轮毂之间通常通过叶片轴承进行连接，其中，对于有罩轮毂，导流罩可以一定程度上起到方便维护风力发电机组的叶片轴承和轮毂之间的紧固件的作用。而对于无罩轮毂，风力发电机组的叶片轴承和轮毂之间采用紧固件连接，外侧没有其他的定位或加强连接的结构来保证两者的连接强度，使得两者的连接处容易发生断裂，不仅影响机组的安全运行，也存在现场紧固件检查维护工作的安全隐患，还可能导致物件高空坠落对人员、财产造成损害。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中轮毂与叶片轴承之间的连接强度较低的缺陷，提供一种轮毂。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种轮毂，用于所述风力发电机组，所述轮毂包括多个沿所述轮毂的周向方向间隔设置的叶片轴承安装孔，所述轮毂为无罩轮毂且为偏心球结构，其特点在于，所述轮毂还包括：

叶片轴承连接法兰，设于所述叶片轴承安装孔内，且所述叶片轴承连接法兰与所述轮毂一体成型，所述叶片轴承连接法兰自所述叶片轴承安装孔的侧面向所述叶片轴承安装孔的径向内侧延伸；

止口，沿所述叶片轴承安装孔的周向方向设于所述叶片轴承连接法兰的外边缘面，所述止口与所述轮毂一体成型，所述止口相比于所述叶片轴承连接法兰向所述轮毂的径向外侧设置，所述止口用于限制所述风力发电机组的叶片轴承沿所述叶片轴承连接法兰的径向方向的移动。

在本方案中，止口起到限位作用，在安装叶片轴承和轮毂时，叶片轴承在止口的作用下不会轻易移动，方便叶片轴承和轮毂之间的连接，且止口的限位作用能够增加叶片轴承和轮毂之间的连接强度，使两者连接更加稳定。此外，止口还起到了定位的作用，使得叶片轴承和轮毂安装时，两者能够快速对准，减少安装工时。

较佳地，所述止口为圆环形结构。

在本方案中，圆环形结构的止口易于成型、安装。

较佳地，所述止口包括多个沿所述叶片轴承安装孔的周向方向间隔设置的止口单元，所述止口单元沿所述叶片轴承安装孔的周向方向延伸。

在本方案中，通过合理布局多个止口单元之间的间隔，在保证轮毂和叶片轴承连接强度的情况下，能够减轻止口的总重量，即减轻轮毂的重量。

较佳地，所述叶片轴承连接法兰设有多个沿所述叶片轴承安装孔的周向方向间隔设置的连接孔，所述连接孔沿所述叶片轴承安装孔的轴向方向延伸，且所述连接孔为通孔。

在本方案中，在叶片轴承连接法兰开设通孔、叶片轴承开设盲孔的方式下，技术人员可以在轮毂内部采用紧固件连接轮毂和叶片，提高安全性。

较佳地，所述叶片轴承连接法兰与所述叶片轴承通过紧固件连接，所述紧固件包括双头螺柱、加长套筒和螺母。

在本方案中，加装加长套筒可以增加双头螺柱夹紧长度，从而增强了叶片轴承连接法兰与叶片轴承之间的紧固件的疲劳强度，提高了紧固件的疲劳寿命。

较佳地，所述轮毂还包括腹板，所述腹板设于所述叶片轴承安装孔内，所述腹板与所述轮毂连接或一体成型，当所述腹板和所述轮毂连接时，所述腹板和所述轮毂可采用不同的材料。

在本方案中，腹板用于安装风力发电机组的变桨齿轮箱、叶片锁紧装置、轮毂电气部件、润滑系统部件等，腹板与叶片轴承连接法兰可拆卸连接有利于根据轮毂所需强度的不同来调整腹板的结构，提高腹板的灵活性。

较佳地，所述腹板上设有多个零件安装孔和减重孔。

在本方案中，减重孔用于在满足轮毂所需强度和刚度的需求下减轻轮毂的重量。

较佳地，所述腹板的形状为I型、O型、Y型、E型或D型。

在本方案中，根据轮毂不同的强度需求，来调整使用不同形状的腹板。

较佳地，所述轮毂的外边缘面设有吊装结构。

在本方案中，技术人员通过吊装结构来起吊轮毂至风力发电机组的适合位置，以进行轮毂的安装。

较佳地，所述吊装结构包括吊装孔，所述吊装孔自所述轮毂的外边缘面贯穿至所述轮毂的内部，所述轮毂的吊装工装安装面位于所述轮毂的内部。

在本方案中，吊具可以通过吊装孔伸入到轮毂内，技术人员可以在轮毂内部进行吊装工装安装和拆卸，避免技术人员爬到轮毂外操作，提高技术人员的安全性。

较佳地，所述轮毂的迎风端设有迎风端盖板，所述迎风端盖板用于封闭所述轮毂的迎风端开孔，所述迎风端盖板的至少一部分位于所述轮毂的内部，紧固件在所述轮毂的内部依次连接所述轮毂和所述迎风端盖板。

在本方案中，盖板可以在轮毂内部进行安装，提高技术人员安装的安全性。

较佳地，所述轮毂还包括密封件，所述密封件用于密封所述迎风端盖板与所述轮毂的迎风端开孔和/或所述轮毂之间的缝隙。

在本方案中，密封件用于防止外界物质通过开孔或缝隙进入轮毂内部，影响风力发电机组的正常运行。

较佳地，所述密封件包括密封圈，所述密封圈连接于所述迎风端盖板和所述轮毂之间。

较佳地，所述密封件包括密封胶，所述密封胶采用改性聚氨酯。

在本方案中，改性聚氨酯能与空气中的湿气反应固化，形成永久弹性体，还具有抗紫外线、抗风化、抗老化、粘接范围广、高电阻等特点。

较佳地，所述轮毂的外边缘面设有多个凸台，所述凸台与所述轮毂连接或一体成型。

在本方案中，凸台用于安装轮毂外部的维护平台，技术人员可通过轮毂外部维护平台在轮毂外部进行维护，保证维护的可行性和安全性。

本实用新型的积极进步效果在于：止口起到限位作用，在安装叶片轴承和轮毂时，叶片轴承在止口的作用下不会轻易移动，方便叶片轴承和轮毂之间的连接，且止口的限位作用能够增加叶片轴承和轮毂之间的连接强度，使两者连接更加稳定。此外，止口还起到了定位的作用，使得叶片轴承和轮毂安装时，两者能够快速对准，减少安装工时。无罩轮毂的吊装孔自轮毂的外边缘面贯穿至轮毂的内部，吊装工装安装面位于轮毂的内部，吊具可以通过吊装孔伸入到轮毂内，操作人员可以在轮毂内部进行吊装工装安装和拆卸，避免技术人员爬到轮毂外操作，提高操作人员的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的轮毂的立体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的轮毂的另一立体结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的图2的A部放大图。

图4为本实用新型一实施例的轮毂的另一立体结构示意图。

图5为本实用新型一实施例的轮毂的另一立体结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的轮毂的另一立体结构示意图。

图7为本实用新型一实施例的轮毂与迎风端盖板的连接结构示意图。

图8为本实用新型一实施例的轮毂与迎风端盖板的连接结构示意图。

图9为本实用新型一实施例的轮毂的另一立体结构示意图。

附图标记说明：

10 轮毂

20 叶片轴承安装孔

30 叶片轴承连接法兰

301 连接孔

40 叶片轴承

50 止口

60 腹板

601 减重孔

602 零件安装孔

701 吊装孔

702 吊装接口

703 吊装支架

80 迎风端盖板

901 密封圈

902 密封胶

100 凸台

111 双头螺柱

112 加长套筒

113 螺母

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

本实施例提供了一种轮毂，用于风力发电机组，如图1-2所示，轮毂10为无罩轮毂且为偏心球结构，其流线外形能够像有罩轮毂外侧的导流罩一样起到分流的作用，从而使外界空气能够均匀流过轮毂10，保证风力发电机组的正常运行，轮毂10采用无罩轮毂结构能够使技术人员在轮毂10内部进行安装维修，减少高空作业的危险性，使安装维护更加方便。在其他可替代的实施方式中，轮毂10不局限于偏心球结构，其外侧还可以实施成其他能够均匀分流的流线型结构。

轮毂10包括多个叶片轴承安装孔20，多个叶片轴承安装孔20沿轮毂10的周向方向间隔设置，其中较为优选且常用的是在轮毂10上开设三个叶片轴承安装孔20，即风力发电机组设置三个叶片，风力发电机组的能量转化率高且成本较低。

轮毂10还包括叶片轴承连接法兰30，叶片轴承连接法兰30用于连接轮毂10和风力发电机组的叶片轴承40，从而实现轮毂10和风力发电机组的叶片的连接。叶片轴承连接法兰30设于叶片轴承安装孔20内，且叶片轴承连接法兰30与轮毂10一体成型，叶片轴承连接法兰30自叶片轴承安装孔20的侧面向叶片轴承安装孔20的径向内侧延伸。

叶片轴承连接法兰30设有多个沿叶片轴承安装孔20的周向方向间隔设置的连接孔301，连接孔301沿叶片轴承安装孔20的轴向方向延伸，且连接孔301为通孔。在叶片轴承连接法兰30开设通孔，在叶片轴承40开设盲孔，技术人员可以在轮毂10内部采用紧固件依次连接轮毂10和叶片，安全性高。

如图2-3所示，叶片轴承连接法兰30与叶片轴承40通过紧固件连接，紧固件包括双头螺柱111、加长套筒112和螺母113。双头螺柱111穿过叶片轴承连接法兰30上的连接孔301与叶片轴承40连接，在位于轮毂10内部的双头螺柱111上加装加长套筒112来增加双头螺柱111的夹紧长度，从而增强了叶片轴承连接法兰30与叶片轴承40之间的紧固件的疲劳强度，提高了紧固件的疲劳寿命，最后在安装完加长套筒后使用螺母113紧固，保证连接的稳定性。在其他可替代的实施方式中，根据轮毂10和叶片轴承40连接强度的需求不同，也可以采用其他紧固件连接。

轮毂10还包括圆环形结构的止口50，圆环形的止口50易于成型、安装。止口50沿叶片轴承安装孔20的周向方向设于叶片轴承连接法兰30的外边缘面，止口50与轮毂10一体成型，止口50相比于叶片轴承连接法兰30向轮毂10的径向外侧设置，止口50用于限制风力发电机的叶片轴承40沿叶片轴承连接法兰30的径向方向的移动。止口50起到限位作用，在安装叶片轴承40和轮毂10时，叶片轴承40在止口50的作用下不会轻易移动，方便叶片轴承40和轮毂10之间的连接，且止口50的限位作用能够增加叶片轴承40和轮毂10之间的连接强度，使两者连接更加稳定。此外，止口50还起到了定位的作用，使得叶片轴承40和轮毂10安装时，两者能够快速对准，减少安装工时。

在其他可替代的实施方式中，止口50不局限于采用圆环形结构，还可以设置成多个沿叶片轴承安装孔20的周向方向间隔设置的止口50单元(图中未示出)，止口50单元沿叶片轴承安装孔20的周向方向延伸。通过合理布局多个止口50单元之间的间隔，在保证轮毂10和叶片轴承40连接强度的情况下，能够减轻止口50的总重量，即减轻轮毂10的重量。

轮毂10还包括腹板60，腹板60设于叶片轴承安装孔20内，腹板60与轮毂10连接或一体成型。当腹板60与轮毂10连接方式时，可以根据实际需求采用和轮毂10不同的材料来制造腹板60，提高腹板60适配的灵活性。腹板60上设有多个减重孔601，且为I型结构，腹板60用于增加轮毂10的强度以及设有用于安装风力发电机组的变桨齿轮箱、叶片锁紧装置、轮毂电气部件、润滑系统部件(图中未示出)等的零件安装孔602。其中较为优选的是将腹板60与轮毂10设计成可拆卸连接，有利于根据轮毂10所需强度的不同来调整腹板60的结构，提高腹板60适配的灵活性。减重孔601用于在满足轮毂10所需强度和刚度的需求下减轻轮毂10的重量。

在其他可替代的实施方式中，轮毂10不采用腹板60也能够达到足够强度或风力发电机组采用液压变桨时，可以不设置腹板60结构。腹板60还可以采用O型、Y型、E型或D型等形状，根据轮毂10不同的强度需求，调整使用不同形状的腹板60，提高腹板60适配的灵活性。

如图4所示，轮毂10的外边缘面设有吊装结构，技术人员通过吊装结构来起吊轮毂10至风力发电机组的适合位置，以进行轮毂10的安装。吊装结构包括吊装孔701，吊装孔701自轮毂10的外边缘面贯穿至轮毂10的内部，轮毂10的吊装工装安装面位于轮毂10的内部。吊具可以通过吊装孔701伸入到轮毂10内，技术人员可以在轮毂10内部进行安装和拆卸，技术人员可以在轮毂10内部进行操作，避免技术人员爬到轮毂10外操作，提高技术人员的安全性。

在其他可替代的实施方式中，吊装结构除吊装孔701外，还以设置成如图5所示的吊装接口702，此时吊具可以采用挂钩形式，操作简单迅速；或吊装结构还可以设置成如图6所示的吊装支架703，此时吊具需要采用能与之配合的结构，起吊过程更加平稳。以上两种吊装结构，技术人员都需要在轮毂10的外部进行操作，但因为没有贯穿至轮毂10的内部的吊装孔701，所以吊装结构和轮毂10本身就是密封的。

如图1-2、7-8所示，轮毂10的迎风端设有迎风端盖板80，迎风端盖板80用于封闭轮毂10的迎风端开孔，吊装孔701处也设有用于封闭吊装孔701的吊装孔盖板(图中未示出)，迎风端盖板80和吊装孔盖板至少一部分位于轮毂10的内部，即迎风端盖板80和吊装孔盖板均是从轮毂10内部进行安装且安装方法相同，紧固件在轮毂10的内部依次连接轮毂10与迎风端盖板80或吊装孔盖板，提高技术人员安装的安全性。

在其他可替代的实施方式中，当吊装结构采用其他结构，即不包括贯穿至轮毂10内部的吊装孔701时，不存在用于封闭吊装孔701的吊装孔盖板。当轮毂10还包括人孔时，还应包括用于封闭人孔的人孔盖板，使外界空气不会通过开口或缝隙流入轮毂10的内部，影响风力发电机组的正常运行。迎风端盖板80和吊装孔盖板既可以从轮毂10的内部进行安装，也可以从轮毂10的外部进行安装，人孔盖板既可以从轮毂10的内部安装，也可以在轮毂10的外部安装。

轮毂10还包括密封件，密封件用于密封迎风端盖板80与轮毂10的迎风端开孔和/或轮毂10之间的缝隙，以及用于密封吊装孔盖板与吊装孔701之间和/或轮毂10之间的缝隙，防止外界物质通过上述开孔或缝隙进入轮毂10内部，影响风力发电机组的正常运行。

密封件包括密封圈901，密封圈901连接于盖板和轮毂10之间，图7-8显示了两种不同的密封圈901连接方式。密封件还包括密封胶902，密封胶902采用改性聚氨酯，能与空气中的湿气反应固化，形成永久弹性体，还具有抗紫外线、抗风化、抗老化、粘接范围广、高电阻等特点，密封效果好且持久度高。

在其他可替代的实施方式中，当不存在吊装孔701和吊装孔盖板时，则不需要在吊装结构和轮毂10之间使用密封件，因为两者之间本身就处于密封状态。当轮毂10还包括人孔和人孔盖板，甚至其他孔和相应的盖板时，都应采用密封件进行密封，保证密封的可靠性。

如图9所示，轮毂10的外边缘面设有多个凸台100，凸台100与轮毂10连接或一体成型，凸台100用于在轮毂10外部安装维护平台，技术人员可通过轮毂10外部的维护平台在轮毂10外部对轮毂10进行维护，保证维护的可行性和安全性维护平台与凸台100可以采用紧固件进行可拆卸连接，或采用其他可拆卸的连接结构，从而使两者之间的连接更加灵活。

因本实施例采用无罩轮毂，轮毂10外边缘面的防腐等级需要高于有罩轮毂10的外边缘面的防腐等级，以使本实施例中的轮毂10能够适用于多种场合。一般情况下，设于陆上的风力发电机组的无罩轮毂的防腐等级为C4，设于海上的风力发电机组的无罩轮毂的防腐等级为C5。无罩轮毂的内部的防腐等级可以和有罩轮毂的内部的防腐等级相同。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种轮毂，用于风力发电机组，所述轮毂包括多个沿所述轮毂的周向方向间隔设置的叶片轴承安装孔，所述轮毂为无罩轮毂且为偏心球结构，其特征在于，所述轮毂还包括：

叶片轴承连接法兰，设于所述叶片轴承安装孔内，且所述叶片轴承连接法兰与所述轮毂一体成型，所述叶片轴承连接法兰自所述叶片轴承安装孔的侧面向所述叶片轴承安装孔的径向内侧延伸；

止口，沿所述叶片轴承安装孔的周向方向设于所述叶片轴承连接法兰的外边缘面，所述止口与所述轮毂一体成型，所述止口相比于所述叶片轴承连接法兰向所述轮毂的径向外侧设置，所述止口用于限制所述风力发电机组的叶片轴承沿所述叶片轴承连接法兰的径向方向的移动。

2.如权利要求1所述的轮毂，其特征在于，所述止口为圆环形结构。

3.如权利要求1所述的轮毂，其特征在于，所述止口包括多个沿所述叶片轴承安装孔的周向方向间隔设置的止口单元，所述止口单元沿所述叶片轴承安装孔的周向方向延伸。

4.如权利要求1所述的轮毂，其特征在于，所述叶片轴承连接法兰设有多个沿所述叶片轴承安装孔的周向方向间隔设置的连接孔，所述连接孔沿所述叶片轴承安装孔的轴向方向延伸，且所述连接孔为通孔。

5.如权利要求4所述的轮毂，其特征在于，所述叶片轴承连接法兰与所述叶片轴承通过紧固件连接，所述紧固件包括双头螺柱、加长套筒和螺母。

6.如权利要求1所述的轮毂，其特征在于，所述轮毂还包括腹板，所述腹板设于所述叶片轴承安装孔内，所述腹板与所述轮毂连接或一体成型，当所述腹板和所述轮毂连接时，所述腹板和所述轮毂可采用不同的材料。

7.如权利要求6所述的轮毂，其特征在于，所述腹板上设有多个零件安装孔和减重孔。

8.如权利要求6所述的轮毂，其特征在于，所述腹板的形状为I型、O型、Y型、E型或D型。

9.如权利要求1所述的轮毂，其特征在于，所述轮毂的外边缘面设有吊装结构。

10.如权利要求9所述的轮毂，其特征在于，所述吊装结构包括吊装孔，所述吊装孔自所述轮毂的外边缘面贯穿至所述轮毂的内部，所述轮毂的吊装工装安装面位于所述轮毂的内部。

11.如权利要求1所述的轮毂，其特征在于，所述轮毂的迎风端设有迎风端盖板，所述迎风端盖板用于封闭所述轮毂的迎风端开孔，所述迎风端盖板的至少一部分位于所述轮毂的内部，紧固件在所述轮毂的内部依次连接所述轮毂和所述迎风端盖板。

12.如权利要求11所述的轮毂，其特征在于，所述轮毂还包括密封件，所述密封件用于密封所述迎风端盖板与所述轮毂的迎风端开孔和/或所述轮毂之间的缝隙。

13.如权利要求12所述的轮毂，其特征在于，所述密封件包括密封圈，所述密封圈连接于所述迎风端盖板和所述轮毂之间。

14.如权利要求12所述的轮毂，其特征在于，所述密封件包括密封胶，所述密封胶采用改性聚氨酯。

15.如权利要求1-14中任意一项所述的轮毂，其特征在于，所述轮毂的外边缘面设有多个凸台，所述凸台与所述轮毂连接或一体成型。

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