CN217873118U - 导流罩及应用其的风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导流罩及应用其的风力发电机，导流罩用于包裹风力发电机轮毂，导流罩包括导流罩本体和多个端口套环；导流罩本体和所述端口套环之间可拆卸连接，导流罩本体具有多个叶片通过口，多个端口套环与多个叶片通过口一一对应，端口套环包括环状连接部和随形外拓部，环状连接部与叶片通过口的边缘连接，随形外拓部围合叶片的根部。通过选装不同的端口套环实现对同平台不同锥角导流罩的适配，导流罩本体为同平台所有机型通用，当且仅当轮毂锥角有变化时，仅需对端口套环的随形外拓部进行改进，导流罩本体无需修改造型，因此，对制造导流罩本体的模具和其他工艺都无需重新制作，可大幅减少产品模具和其他生产成本。

Description

导流罩及应用其的风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电机相关领域，特别涉及一种导流罩及应用其的风力发电机。

背景技术

随着风力发电行业内对单个风力发电机组发电量需求的不断加大，由于不同的风场具有不同的风资源，需要对风机做出调整。现有风力发电机包括有轮毂和设置在轮毂上的若干叶片，轮毂回转中心线、轮毂回转中心线垂线以及叶片中心线三条线同处同一平面内时，轮毂回转中心线垂线与叶片中心线之间的夹角称为轮毂锥角，轮毂锥角反映了叶片相对于轮毂中心线的锥度。在面对不同的风场，需要风力发电机组的轮毂部套适配不同的轮毂锥角，以满足风资源及叶片净空的要求。

现有风力发电机的导流罩上叶片开口部位与导流罩本体为一个整体，由于叶片开口部位结构固定，因此一种导流罩只能适配一种轮毂锥角，由于导流罩生产过程工艺复杂，若要修改导流罩局部造型则需对导流罩整体进行重新开模，就需对制造其的模具和工艺也一并改造，因此，改进现有导流罩局部结构以适配不同轮毂锥角是需要付出巨大的代价。

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风力发电机中一种导流罩难以适配不同轮毂锥角，以及导流罩结构改造成本高的技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题，提供一种导流罩及应用其的风力发电机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种导流罩，其用于包裹风力发电机轮毂，所述导流罩包括导流罩本体和多个端口套环；所述导流罩本体和所述端口套环之间可拆卸连接，所述导流罩本体具有多个叶片通过口，多个所述端口套环与多个所述叶片通过口一一对应，所述端口套环包括环状连接部和随形外拓部，所述环状连接部与所述叶片通过口的边缘连接，所述随形外拓部围合风力发电机叶片根部。

在本方案中，发电机轮毂设置在导流罩内，轮毂上的叶片穿过导流罩的叶片通过口和端口套环，端口套环的随形外拓部根据实际需要设计其倾角，当导流罩需要包裹在具有不同轮毂锥角的发电机轮毂上时，导流罩本体通用地安装在具有不同轮毂锥角的轮毂外，选用能够适应特定轮毂锥角的端口套环安装在导流罩本体上，以遮挡轮毂和叶片根部，当且仅当导流罩锥角变化时，通过修改所述端口套环的所述随形外拓部以迎合新的导流罩锥角。

相较于现有导流罩，本方案的端口套环与导流罩本体可拆卸，其优点是，第一，通过选装不同的端口套环实现对同平台不同锥角导流罩的适配；第二，导流罩本体为同平台所有机型通用，当且仅当轮毂锥角有变化时，仅需对端口套环的随形外拓部进行改进，导流罩本体无需修改造型，因此，对制造导流罩本体的模具和其他工艺都无需重新制作，可大幅减少产品模具和其他生产成本；第三，对于上述轮毂锥角发生变化的情况，仅需对端口套环的随形外拓部进行适应性修改，由于端口套环总体结构简单，制造成本低，因此，可大幅减少生产周期，提高生产效率。

较佳的，所述叶片通过口的边缘分布有若干个定位凸起，所述环状连接部设有若干个定位孔，所述定位凸起与所述定位孔一一对应且所述定位凸起嵌入到所述定位孔内；所述叶片通过口的边缘分布若干锁定孔，所述环状连接部设有若干连接孔，所述锁定孔与所述连接孔一一对应。

在本方案中，定位凸起与定位孔配合，起到定位作用，锁定孔和连接孔配合，方便采用螺纹或其他方式将端口套环连接在导流罩本体上。

较佳的，所述导流罩包括螺栓和/或铆钉，所述螺栓和/或铆钉穿过所述连接孔并锁定在所述锁定孔内，将所述端口套环锁紧在所述导流罩本体上。

在本方案中，螺栓穿过连接孔螺纹连接在锁定孔内，可拆卸的将端口套环连接在导流罩本体上；铆钉穿过连接孔嵌入在锁定孔内，锁定力更强，使得端口套环不易脱离导流罩本体。

较佳的，所述导流罩本体包括若干个分体式的片体，若干个所述片体之间相互连接以形成具有轮毂安装腔的壳体。

在本方案中，导流罩本体为了适应轮毂的外形，其体积较大，因此，采用分体式有利于将其体积降低，方便制造。

较佳的，所述导流罩本体外表面为流线型，且所述导流罩本体为回转体结构。

在本方案中，导流罩本体外表流线型有利于降低风阻，延长导流罩使用寿命，另外采用回转体的设计有利于其旋转过程中，保持稳定，减少由于偏心导致的震动。

较佳的，所述导流罩本体具有三个所述叶片通过口，所述端口套环和所述叶片通过口绕发电机的轮毂回转中心线均匀圆周间隔分布。

在本方案中，端口套环和叶片通过口适配叶片的位置，同样的也保持均匀的圆周间隔分布，避免由于叶片通过口位置的不合理分布导致影响导流罩质心位置，使其质心稳定在回转轴上，提高旋转的稳定性。

较佳的，所述随形外拓部的轴线相对发电机的轮毂回转中心线形成适配所述叶片根部的0-90°适配夹角，所述随形外拓部内表面与所述叶片根部外表面之间形成间隙。

在本方案中，随形外拓部的作用是适应性的遮挡叶片根部，其轴线与叶片中心线保持一致，以形成0-90°的各种适配夹角，根据需要设计多种适配夹角，方便提供多种不同型号的端口套环，适应不同轮毂锥角，以便于后续选装。

较佳的，所述叶片根部外周套设叶片防雨环，所述叶片防雨环套在所述端口套环外周，以遮挡所述叶片与所述端口套环之间的间隙，且所述叶片防雨环的内表面与所述端口套环外侧之间形成间隙。

在本方案中，叶片防雨环遮盖端口套环和叶片之间的间隙，具有防雨防尘的效果，叶片绕自身中心线转动并带动叶片防雨环一同旋转，由于叶片防雨环与端口套环之间形成间隙，避免了叶片防雨环与端口套环之间产生干涉。

较佳的，所述环状连接部的轴线相对所述轮毂的轮毂回转中心线形成0-90°初始夹角。

在本方案中，修改端口套环的结构时，无需对环状连接部做任何修改，其作为连接导流罩本体的通用部位，可大大降低设计难度，减少修改步骤，有利于加快设计和制造效率。

一种风力发电机，其包括上述的导流罩。

风力发电机应用上述导流罩，若风力发电机轮毂的轮毂锥角发生变化，仅需选择适应其的端口套环即可，大大增加了导流罩的适应性，降低了制造成本。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：相较于现有导流罩，本方案的端口套环与导流罩本体可拆卸，其优点是，第一，通过选装不同的端口套环实现对同平台不同锥角导流罩的适配；第二，导流罩本体为同平台所有机型通用，当且仅当轮毂锥角有变化时，仅需对端口套环的随形外拓部进行改进，导流罩本体无需修改造型，因此，对制造导流罩本体的模具和其他工艺都无需重新制作，可大幅减少产品模具和其他生产成本；第三，对于上述轮毂锥角发生变化的情况，仅需对端口套环的随形外拓部进行适应性修改，由于端口套环总体结构简单，制造成本低，因此，可大幅减少生产周期，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的实施例总体结构示意图。

图2为本实用新型中导流罩本体的结构示意图。

图3为本实用新型中端口套环的结构示意图。

图4为本实用新型中端口套环设置在导流罩本体上的侧面结构示意图。

图5为本实用新型中对叶片根部的剖视图。

图6为图5的A处结构放大示意图。

图7为本实用新型的轮毂锥角的示意图。

图8为本实用新型的随形外拓部和环状连接部相对轮毂回转中心线的角度关系示意图。

附图标记说明：

叶片根部10

导流罩本体11

端口套环12

端盖13

侧片体14

叶片通过口15

环状连接部16

随形外拓部17

叶片防雨环18

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。

图1-图8所展示为本实用新型一种导流罩实施例，其用于包裹风力发电机轮毂，导流罩包括导流罩本体11和多个端口套环12；导流罩本体11和端口套环12之间可拆卸连接，导流罩本体11具有多个叶片通过口15，多个端口套环12与多个叶片通过口15一一对应，所述端口套环12包括环状连接部16和随形外拓部17，所述环状连接部16与所述叶片通过口15的边缘连接，所述随形外拓部17围合风力发电机叶片根部10，当且仅当导流罩锥角变化时，通过修改所述端口套环12的所述随形外拓部17以迎合新的导流罩锥角。

具体的，如图1、图3和图4所示，环状连接部16与随形外拓部17共同组成一个端口套环12，环状连接部16与随形外拓部17是不可分割的一个整体，端口套环12为环形结构，导流罩本体11为具有内腔的壳体，叶片通过口15为适应发电机叶片根部10外形的开槽，且叶片能穿过叶片通过口15，随形外拓部17是围绕在叶片根部10一周的围板，以减小叶片与叶片通过口15之间的间隙，提高对叶片根部的包裹性；如图7所示，中心线K为轮毂回转中心线，中心线C1、C2、C3分别为三个叶片的中心线，垂直于轮毂回转中心线K形成辅助线H，中心线C1、C2、C3分别与辅助线H、轮毂回转中心线K共面时，中心线C1、C2、C3与辅助线H形成的夹角即为轮毂锥角，三个轮毂夹角一致，且处于0-90°之间。

具体实施时，环状连接部16搭接在叶片通过口15的边缘部位，端口套环12为分体式片体，每个片体均利用螺栓固定在叶片通过口15的边缘部位，环状连接部16和随形外拓部17之间圆滑过渡连接，环状连接部16与导流罩本体11之间圆滑过渡连接，优选的，环状连接部16和随形外拓部17迎风的一侧圆滑过渡，环状连接部16与导流罩本体11迎风的一侧圆滑过渡连接。在其他实施例中，端口套环12上的环状连接部16内环为圆柱面，随形外拓部17为薄板围合形成的具有通过腔的锥台。优选的，随形外拓部17的内环为适配叶片根部10外表面的圆柱面。

在本实例中，发电机轮毂设置在导流罩内，轮毂上的叶片穿过导流罩的叶片通过口15和端口套环12，端口套环12的随形外拓部17根据实际需要设计其倾角，当导流罩需要包裹在具有不同轮毂锥角的发电机轮毂上时，导流罩本体11通用地安装在具有不同轮毂锥角的轮毂外，选用能够适应特定轮毂锥角的端口套环12安装在导流罩本体11上，以完全遮挡轮毂和叶片根部10。

相较于现有导流罩，本方案的端口套环12与导流罩本体11可拆卸，其优点是，第一，通过选装不同的端口套环12实现对同平台不同锥角导流罩的适配；第二，导流罩本体11为同平台所有机型通用，当且仅当轮毂锥角有变化时，仅需对端口套环12进行改进，导流罩本体11无需修改造型，因此，对制造导流罩本体11的模具和其他工艺都无需重新制作，可大幅减少产品模具和其他生产成本；第三，对于上述轮毂锥角发生变化的情况，仅需对端口套环12的结构进行适应性修改，由于端口套环12总体结构简单，制造成本低，因此，可大幅减少生产周期，提高生产效率。

优选的，叶片通过口15的边缘分布有若干个定位凸起，端口套环12的一端设有若干个定位孔，定位凸起与定位孔一一对应且定位凸起嵌入到定位孔内；叶片通过口15的边缘分布若干锁定孔，端口套环12的一端设有若干连接孔，锁定孔与连接孔一一对应。

在本实例中，定位凸起与定位孔配合，起到定位作用，锁定孔和连接孔配合，方便采用螺纹或其他方式将端口套环12连接在导流罩本体11上。

在其他实施例中，若干定位凸起和若干锁定孔绕叶片通过口15均匀的圆周间隔分布，定位凸起和锁定孔圆周分布有利于将结合力均匀的分散到叶片通口边缘，避免局部受力过大。

优选的，导流罩包括螺栓和/或铆钉，螺栓和/或铆钉穿过连接孔并锁定在锁定孔内，并将端口套环12锁紧在导流罩本体11上。

在本实例中，使用螺栓锁定时，螺栓穿过连接孔螺纹连接在锁定孔内，可拆卸的将端口套环12连接在导流罩本体11上；使用铆钉锁定时，铆钉穿过连接孔嵌入在锁定孔内，锁定力更强，使得端口套环12不易脱离导流罩本体11。

优选的，导流罩本体11包括若干个分体式的片体，若干个片体相互连接以形成具有轮毂安装腔的壳体，具体的，相邻片体之间通过若干螺栓连接，或利用若干铆钉连接。

在本实例中，导流罩本体11为了适应轮毂的外形，其体积较大，因此，采用分体式有利于将其体积降低，方便制造。

在其他实施例中，如图2所示，导流罩本体11包括端盖13和三个侧片体14，每个侧片体14均设有开设叶片通过口15，三个侧片体14组合形成的壳体共具有五个开口，排除其中三个叶片通过口15，剩余两个开口中，面向风的一侧设有端盖13，背风的一侧开口用于通过发电机轮毂；三个侧片体14体积一致，以保持导流罩质心不变。

优选的，如图1所示，导流罩本体11外表面为流线型，且导流罩本体11为回转体结构，具体的，导流罩本体11为椭球形或球形。

在本实例中，导流罩本体11外表流线型有利于降低风阻，延长导流罩使用寿命，另外采用回转体的设计有利于其旋转过程中，保持稳定，减少由于偏心导致的震动。

优选的，如图1所示，导流罩本体11具有三个叶片通过口15，端口套环12和叶片通过口15绕发电机轮毂回转中心线均匀圆周间隔分布；具体的，相邻两叶片通过口15之间不连通，以保证导流罩本体11的结构强度。

在本实例中，端口套环12和叶片通过口15适配叶片的位置，同样的也保持均匀的圆周间隔分布，避免由于叶片通过口15位置的不合理分布导致影响导流罩质心位置，使其质心稳定在回转轴上，提高旋转的稳定性。

优选的，如图8所示，随形外拓部17的轴线C4相对轮毂回转中心线K形成适配叶片根部10倾角的0-90°适配夹角，轴线C4、辅助线H和轮毂回转中心线K三条线位于同一平面，轴线C4与辅助线H形成新的轮毂锥角，轮毂锥角与适配夹角之和为90°，随形外拓部17内表面与叶片根部10外表面之间形成间隙。

在本实例中，随形外拓部17的作用是遮挡叶片根部10，其轴线C4与叶片中心线保持一致，以形成0-90度的各种适配夹角，具体实施时，轴线C4与辅助线H形成新的轮毂锥角，优选的，该新的轮毂锥角为3°～7°，在本实施例中，新的轮毂锥角为6°。根据需要设计多种适配夹角，方便提供多种不同型号的端口套环12，适应不同轮毂锥角，以便于后续选装。

优选的，如图6所示，叶片防雨环18设置在叶片根部的外周，叶片防雨环18套在端口套环12外，并遮挡叶片与端口套环12之间的间隙，叶片防雨环18内壁与端口套环12之间形成间隙。

在本实例中，叶片防雨环18遮盖端口套环12和叶片之间的间隙，具有防雨防尘的效果，叶片绕自身中心线转动并带动叶片防雨环18一同旋转，由于叶片防雨环18与端口套环12之间形成间隙，避免了叶片防雨环18与端口套环12之间产生干涉。

具体实施时，叶片防雨环18外侧为锥面，以便于雨水顺锥面流过，防雨环为薄板围合形成的具有内腔的圆锥面，其直径小的一端开口包裹并连接于叶片根部10，其直径大的一端开口遮挡端口套环12与叶片根部10之间的间隙，且包裹在随形外拓部17的外侧，叶片防雨环18内表面与随形外拓部17外表面之间形成有一定的避空间隙，叶片防雨环18随叶片绕叶片中心线旋转时，由于存在上述避空间隙，叶片防雨环18与端口套环12之间不会发生干涉。

在其他实施例中，叶片防雨环18内环与叶片根部10贴紧，且叶片防雨环具有弹性，能避免对叶片的破坏，加强导流罩的密封性，减少灰尘进入到导流罩内。

优选的，环状连接部16的轴线C5相对轮毂回转中心线K形成0-90°初始夹角，轴线C5、辅助线H和轮毂回转中心线K三线共面时，轴线C5与辅助线H形成初始锥角。

在本实例中，修改端口套环12的结构时，无需对环状连接部16做任何修改，其作为连接导流罩本体11的通用部位，可大大降低设计难度，减少修改步骤，有利于加快设计和制造效率。优选的，初始锥角为3°～7°。在本实施例中，初始锥角为5°。初始锥角的作用是保证同一平台的叶片根部10与环状连接部16的内壁之间存在间隙，即保证同一平台的叶片均可通过环状连接部16，保证环状连接部16具有通用性，同一平台不同轮毂锥角的叶片通过环状连接部16时，叶片根部10与环状连接部16内壁形成的间隙不尽相同，随形外拓部17的定制化设计可将上述间隙弥补，从而使得随形外拓部17的内壁与叶片根部10之间的间隙保持均匀一致，随形外拓部17适应叶片根部10的外形。

一种风力发电机，其包括上述的导流罩。

风力发电机包括有轮毂和设置在轮毂上的叶片，轮毂设置在导流罩内部，叶片穿过导流罩的叶片通过口15，端口套环12套在叶片根部10。

风力发电机应用上述导流罩，若风力发电机轮毂的轮毂锥角发生变化，仅需选择适应不同轮毂锥角的端口套环12即可，大大增加了导流罩的适应性，降低了制造成本。

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 (10)

1.一种导流罩，其特征在于：其用于包裹风力发电机轮毂，所述导流罩包括导流罩本体和多个端口套环；所述导流罩本体和所述端口套环之间可拆卸连接，所述导流罩本体具有多个叶片通过口，多个所述端口套环与多个所述叶片通过口一一对应，所述端口套环包括环状连接部和随形外拓部，所述环状连接部与所述叶片通过口的边缘连接，所述随形外拓部围合所述叶片的根部。

2.如权利要求1所述的导流罩，其特征在于：所述叶片通过口的边缘分布有若干个定位凸起，所述环状连接部设有若干个定位孔，所述定位凸起与所述定位孔一一对应且所述定位凸起嵌入到所述定位孔内；

所述叶片通过口的边缘分布若干锁定孔，所述环状连接部设有若干连接孔，所述锁定孔与所述连接孔一一对应。

3.如权利要求2所述的导流罩，其特征在于：所述导流罩包括螺栓和/或铆钉，所述螺栓和/或铆钉穿过所述连接孔并锁定在所述锁定孔内，将所述端口套环锁紧在所述导流罩本体上。

4.如权利要求1所述的导流罩，其特征在于：所述导流罩本体包括若干个分体式的片体，若干个所述片体之间相互连接以形成具有轮毂安装腔的壳体。

5.如权利要求1所述的导流罩，其特征在于：所述导流罩本体外表面为流线型，且所述导流罩本体为回转体结构。

6.如权利要求1所述的导流罩，其特征在于：所述导流罩本体具有三个所述叶片通过口，所述端口套环和所述叶片通过口绕发电机的轮毂回转中心线均匀圆周间隔分布。

7.如权利要求1所述的导流罩，其特征在于：所述随形外拓部的轴线相对发电机的轮毂回转中心线形成适配所述叶片的根部的0-90°适配夹角，所述随形外拓部内表面与所述叶片的根部的外表面之间形成间隙。

8.如权利要求1所述的导流罩，其特征在于：所述叶片的根部套设叶片防雨环，所述叶片防雨环套在所述端口套环外周，以遮挡所述叶片与所述端口套环之间的间隙，且所述叶片防雨环的内表面与所述端口套环外侧之间形成间隙。

9.如权利要求1所述的导流罩，其特征在于：所述环状连接部的轴线相对所述轮毂的轮毂回转中心线形成0-90°初始夹角。

10.一种风力发电机，其特征在于：其包括如权利要求1-9中任意一项所述的导流罩。

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