CN218991793U - 一种风力发电机组及其轮毂电缆支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风力发电机组及其轮毂电缆支架。轮毂电缆支架包括中间连接件以及多个连接支腿，连接支腿的内端连接在中间连接件上，外端具有用于与轮毂内侧连接的连接座，所述连接支腿包括支腿臂，连接座通过铰轴铰接连接在支腿臂的端部，铰轴的轴线与多个支腿臂所在平面平行，支腿臂为伸缩臂结构而长度可调。本实用新型的风力发电机组轮毂电缆支架能够更加灵活的适应不同规格轮毂内侧的不同安装倾角，支腿臂设置为伸缩臂结构，也能够适应不同规格轮毂的不同安装尺寸，从而大大提高了轮毂电缆支架的通用性，而且在叶轮组件存在制造和装配误差时，通过调节连接角度和支腿臂的长度，能够方便连接支腿与轮毂的固定连接，提高了装配效率。

Description

一种风力发电机组及其轮毂电缆支架

技术领域

本实用新型涉及风电领域，尤其涉及一种风力发电机组及其轮毂电缆支架。

背景技术

随着传统矿藏能源的逐渐枯竭以及对于环保要求的逐渐提高，如风能、光能等可再生清洁能源的利用越来越广泛，风力发电作为一种布置地区灵活、产能较高的一种新能源发电技术，近年来得到快速推广。风力发电一般在支撑塔筒的顶部安装风力发电机组，风力发电机组包括机舱以及安装在机舱一端的叶轮组件，叶轮组件包括轮毂以及安装在轮毂上的叶片，轮毂与主轴连接，在叶片受风力而带动轮毂转动时，主轴转动并将转矩传递到机舱内的发电单元进行发电。

为了更充分的利用风能，叶轮绕其自身轴线转动安装在轮毂上，轮毂内配置有驱动叶片调节自身偏角的电驱控制组件，如授权公告号为CN204386814U的中国实用新型专利所公开的，电驱控制组件的动力电缆和通信电缆需要引出轮毂并穿过主轴连接至机舱内的电气设备上，而且为了避免在动力电缆、通信电缆在随轮毂和主轴转动的过程中自由摆动造成磨损以及连接位置的松动，一般需要电缆固定结构对电缆进行固定。这些电缆固定结构一般包括处于轮毂内的轮毂电缆支架以及处于主轴内的固定支架，现有技术中的轮毂电缆支架如图1-2所示，包括中间连接件以及连接在中间连接件上的三个连接支腿，三个连接支腿呈星形布置且外端均固定连接在轮毂的内侧，为了与轮毂内侧适配连接，支腿臂的外端固定连接有与支腿臂的延伸方向呈一定夹角的倾斜连接板，支腿臂以及中间连接件上开设有多组用于固定电缆夹的电缆夹固定孔。

这种轮毂电缆支架能够将轮毂内的电缆固定于其上，并保证在轮毂转动时电缆与轮毂相对静止不动，进而达到相应的技术效果，但是由于风机规格参数各不相同，轮毂的大小和形状存在差异，这种轮毂电缆支架需要针对不同规格的风机轮毂进行专门设计和制造，成本较高。而且风电机组为大型设备，往往存在一定的制造和装配误差，在这些误差的影响下，轮毂电缆支架在安装时适用性差，影响安装效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机组轮毂电缆支架，用以解决现有的风力发电机组轮毂电缆支架适用性和通用性差的问题。同时，本实用新型还提供了一种风力发电机组，用以解决现有的风力发电机组在装配效率低，制造成本高的问题。

本实用新型的风力发电机组轮毂电缆支架包括中间连接件以及多个连接支腿，连接支腿的内端连接在中间连接件上，外端具有用于与轮毂内侧连接的连接座，多个连接支腿呈辐射状连接在中间连接件上，相邻连接支腿之间围成供电缆穿过的过缆通道，所述连接支腿包括支腿臂，连接座通过铰轴铰接连接在支腿臂的端部，铰轴的轴线与多个支腿臂所在平面平行，支腿臂为伸缩臂结构而长度可调。

本实用新型的风力发电机组轮毂电缆支架对现有的轮毂电缆支架进行改进，使连接支腿通过铰接在支腿臂端部的连接座与轮毂内侧连接，能够更加灵活的适应不同规格轮毂内侧的不同安装倾角，支腿臂设置为伸缩臂结构，也能够适应不同规格轮毂的不同安装尺寸，从而大大提高了轮毂电缆支架的通用性，而且在叶轮组件存在制造和装配误差时，通过调节连接角度和支腿臂的长度，能够方便连接支腿与轮毂的固定连接，提高了装配效率。

进一步的，所述支腿臂为包括插套配合的内臂和外臂的伸缩臂结构，内臂和外臂之间设有将两者锁紧固定的锁紧结构。采用内外插套的伸缩臂结构，结构简单，调节方便，而且支腿臂整体的结构强度较高，对于电缆的固定支撑更加稳固。

进一步的，内臂和外臂的截面形状均为矩形，且内臂插入外臂内后其相对两侧壁与外臂的相对两侧壁贴合，外臂的管壁上设有电缆夹固定孔，内壁和外臂之间还围成供穿过电缆夹固定孔的电缆夹固定螺栓伸入的容纳空腔。这样的插套装配关系一方面通过内臂和外臂的相对两面的贴合关系，保证外臂和内臂在贴合方向不会发生相对移动，结构性更加稳固，同时围成供穿过电缆夹固定孔的电缆夹固定螺栓伸入的容纳空腔，方便电缆夹固定螺栓的安装，使用起来比较方便。

进一步的，所述内臂和外臂均为管体结构，内臂和外臂上分别设有锁紧长孔，锁紧长孔在支腿臂的长度方向延伸，锁紧结构包括穿过内臂和外臂上的锁紧长孔的锁紧螺栓，锁紧螺栓上旋装有将内臂和外臂压紧的锁紧螺母。内臂和外臂采用管体结构，取材方便，而且相较于采用实心轴杆结构作为内臂，不仅结构强度高，而且重量较轻，同时管体结构的内臂的内部空腔能够容纳锁紧螺母，内外臂之间的插套和锁紧较为方便。

进一步的，所述锁紧螺栓为菱形螺栓。采用菱形螺栓能够将螺栓的头部从锁紧长孔穿装进内臂的内部，便于锁紧螺栓在支腿臂上的穿装。

进一步的，外臂上的锁紧长孔设置在矩形管的矩形截面的长边对应的管壁的中部，内臂上的锁紧长孔设置在方钢的方形截面的一边对应的管壁的中部，外臂与内臂之间在内臂相背的两侧分别形成所述容纳空腔，外臂的两相对管壁上分别设有所述电缆夹固定孔。如此不仅保证了内外臂的同轴，而且在内臂和外臂之间形成相对的两处容纳空腔，能够在支腿臂的相对两侧方便的安装电缆夹，以便固定从相邻两个支腿臂之间穿过的电缆。

进一步的，连接座和支腿臂的转动配合位置处设有耐磨减震结构。这样能够实现连接座和支腿臂在相对转动时的耐磨减震，提高了轮毂电缆支架的使用寿命，避免共振的产生，保证轮毂电缆支架的稳固。

进一步的，所述耐磨减震结构为夹装在铰轴和铰孔之间的橡胶套。橡胶套不仅能够起到减震耐磨效果，还能消除因振动产生的噪音。

本实用新型的发力发电机组的技术方案：

本实用新型的发力发电机组包括叶轮组件和发电单元，所述叶轮组件包括轮毂以及安装在轮毂上的叶片，轮毂内设置有用于调整叶片偏角的电驱控制组件，轮毂内安装有轮毂电缆支架用以固定支撑连接电驱控制组件的电缆，所述轮毂电缆支架包括中间连接件以及多个连接支腿，连接支腿的内端连接在中间连接件上，外端具有用于与轮毂内侧连接的连接座，多个连接支腿呈辐射状连接在中间连接件上，相邻连接支腿之间围成供电缆穿过的过缆通道，所述连接支腿包括支腿臂，连接座通过铰轴铰接连接在支腿臂的端部，铰轴的轴线与多个支腿臂所在平面平行，支腿臂为伸缩臂结构而长度可调。

本实用新型的风力发电机组对现有技术中的轮毂电缆支架进行改进，使连接支腿通过铰接在支腿臂端部的连接座与轮毂内侧连接，在叶轮组件存在制造和装配误差时，通过调节连接角度和支腿臂的长度，能够方便连接支腿与轮毂的固定连接，提高了装配效率。

进一步的，所述支腿臂为包括插套配合的内臂和外臂的伸缩臂结构，内臂和外臂之间设有将两者锁紧固定的锁紧结构。采用内外插套的伸缩臂结构，结构简单，调节方便，而且支腿臂整体的结构强度较高，对于电缆的固定支撑更加稳固。

进一步的，内臂和外臂的截面形状均为矩形，且内臂插入外臂内后其相对两侧壁与外臂的相对两侧壁贴合，外臂的管壁上设有电缆夹固定孔，内壁和外臂之间还围成供穿过电缆夹固定孔的电缆夹固定螺栓伸入的容纳空腔。这样的插套装配关系一方面通过方钢和矩形管的相对两面的贴合关系，保证外臂和内臂在贴合方向不会发生相对移动，结构性更加稳固，同时围成供穿过电缆夹固定孔的电缆夹固定螺栓伸入的容纳空腔，方便电缆夹固定螺栓的安装，使用起来比较方便。

进一步的，所述内臂和外臂均为管体结构，内臂和外臂上分别设有锁紧长孔，锁紧长孔在支腿臂的长度方向延伸，锁紧结构包括穿过内臂和外臂上的锁紧长孔的锁紧螺栓，锁紧螺栓上旋装有将内臂和外臂压紧的锁紧螺母。内臂和外臂采用管体结构，取材方便，而且相较于采用实心轴杆结构作为内臂，不仅结构强度高，而且重量较轻，同时管体结构的内臂的内部空腔能够容纳锁紧螺母，内外臂之间的插套和锁紧较为方便。

进一步的，所述锁紧螺栓为菱形螺栓。采用菱形螺栓能够将螺栓的头部从锁紧长孔穿装进内臂的内部，便于锁紧螺栓在支腿臂上的穿装。

进一步的，外臂上的锁紧长孔设置在矩形管的矩形截面的长边对应的管壁的中部，内臂上的锁紧长孔设置在方钢的方形截面的一边对应的管壁的中部，外臂与内臂之间在内臂相背的两侧分别形成所述容纳空腔，外臂的两相对管壁上分别设有所述电缆夹固定孔。如此不仅保证了内外臂的同轴，而且在内臂和外臂之间形成相对的两处容纳空腔，能够在支腿臂的相对两侧方便的安装电缆夹，以便固定从相邻两个支腿臂之间穿过的电缆。

进一步的，连接座和支腿臂的转动配合位置处设有耐磨减震结构。这样能够实现连接座和支腿臂在相对转动时的耐磨减震，提高了轮毂电缆支架的使用寿命，避免共振的产生，保证轮毂电缆支架的稳固。

进一步的，所述耐磨减震结构为夹装在铰轴和铰孔之间的橡胶套。橡胶套不仅能够起到减震耐磨效果，还能消除因振动产生的噪音。

附图说明

图1为现有的风力发电机组轮毂电缆支架的结构示意图；

图2为图1中的连接支腿的结构示意图；

图3为本实用新型的风力发电机轮毂电缆支架的实施例1的结构示意图；

图4为图3中的连接支腿的结构示意图。

图中：1、中间连接件；2、支腿臂；20、电缆夹固定孔；21、连接耳板；22、连接座；200、锁紧长孔；201、外臂；202、内臂；203、锁紧螺母；220、铰轴。

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，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的风力发电机组的实施例1：

本实施例的风力发电机组包括叶轮组件和发电单元，叶轮组件包括轮毂以及安装在轮毂上的叶片，轮毂内设置有用于调整叶片偏角的电驱控制组件，轮毂内安装有轮毂电缆支架用以固定支撑连接电驱控制组件的电缆，轮毂连接主轴并将由风力带动轮毂产生的转动传递给发电单元进行发电。轮毂内固定安装有轮毂电缆支架，电驱控制组件上连接的电缆通过主轴向外引出，且在电缆引出路径上，电缆固定在轮毂电缆支架上，以保证电缆与轮滚保持相对静止，避免在轮毂转动时电缆随意摆动而造成磨损或电缆连接端松动。

其中轮毂电缆支架正是本实用新型的改进之处。具体的，如图3-4所示，轮毂电缆支架包括中间连接件1以及三个连接支腿。本实施例中，中间连接件1为三角形环板结构，三个连接支腿分别连接在三角形环板结构的三个顶角位置处，且呈辐射状向外延伸。连接支腿的外端铰接有连接座22，连接座22具有板状基座，板状基座用于贴合轮毂内侧的安装面固定连接在轮毂上，如此，相邻两个连接支腿之间围成共电缆穿过的过缆通道。

详细的，连接支腿包括支腿臂2，支腿臂2包括相互插套配合的内臂202和外臂201，内臂202和外臂201均为管状臂体，其中外臂201为矩形管，内臂202为方钢，方钢插入矩形管内后其两相对侧面与矩形管的两相对侧面相贴，矩形管的未与方钢贴合的管壁上设有电缆夹固定孔20，方钢和矩形管围成的内腔形成供穿过电缆夹固定孔20的电缆夹固定螺栓伸入的容纳空腔。

相互插套的内臂202和外臂201构成伸缩臂结构，连接耳板21连接在内臂202的端部，连接座22铰接在外臂201的端部，内臂202和外臂201之间设有将两者锁定在需要的长度的锁紧结构。本实施例中，锁紧结构为穿过内外臂201的管壁的锁紧螺栓螺母组件。具体的，内臂202和外臂201上均在两者相贴合的管壁上设有锁紧长孔200，两臂体上的锁紧长孔200对应，锁紧长孔200在支腿臂2的长度方向上延伸，锁紧螺栓分别穿过两臂体上的锁紧长孔200且旋拧有锁紧螺母203。锁紧螺栓螺母组件有两个，且在锁紧长孔200的长度方向上间隔安装。

作为一种优选的方案，本实施例中，锁紧螺栓螺母组件包括的锁紧螺栓为菱形螺栓，锁紧螺母203为菱形螺母，如此，能够将螺栓的头部从锁紧长孔200穿装进内臂202的内部，然后旋转一定角度后螺栓头即可被挡在锁紧长孔200的孔沿上而不会脱开，极大的方便了锁紧螺栓在支腿臂2上的穿装。

而且，外臂201上的锁紧长孔200设置在矩形管的矩形截面的长边对应的管壁的中部，内臂202上的锁紧长孔200设置在方钢的方形截面的一边对应的管壁的中部，即两臂体上的锁紧长孔200均处于所在管壁的中部位置，这样能够在外臂201与内臂202之间在内臂202相背的两侧分别形成所述容纳空腔，方便在外臂201的两相对管壁上分别设置电缆夹固定孔20。需要注意的是，连接耳板21固定在内臂202的与外臂201相贴合的管壁上，如此使得电缆夹固定孔20处于相邻支腿臂2的相对侧面上，便于对从过缆通道中穿过的电缆进行固定。

连接座22与支腿臂2的铰接轴线与环板状的中间连接件1平行，而且在三个连接支腿上的连接座22均与轮毂固定连接后，三个支腿臂2调整到合适的长度，能够使三个支腿臂2与中间连接件1所在平面平行，且三个支腿臂2不会再与连接座22相对转动，三个连接支腿以及中间连接件1相对轮毂固定。

此外，本实施例中优选的，连接座22和支腿臂2的转动配合位置处设有耐磨减震结构，耐磨减震结构具体为夹装在铰轴220和铰孔之间的橡胶套，如此在连接座22和支腿臂2发生相对转动时，能够起到减震耐磨效果，还能够消除噪音。

通过上文中对本实用新型的实施例1的介绍可知，本实用新型的风力发电机组通过改进连接支腿的结构，将连接座22设置为支腿臂2铰接的连接形式，同时支腿臂2设置成插套的伸缩臂结构，能够通过调节支腿臂2的伸缩长度以及连接座22与支腿臂2之间的夹角，进而能够在轮毂存在装配和制造误差时，很好的进行调节适应，整体上提高了轮毂电缆支架的通用性和适用性。

本实用新型并不仅限于上文介绍的实施例，以下还提供了其他变形实施例。

在风力发电机组的实施例2中，与上文介绍的实施例1不同的是，支腿臂包括螺套和螺杆，螺套和螺杆螺纹配合且在相对旋转时实现伸缩，螺套的一端周向转动、轴向固定的安装有铰接连接端头，连接座铰接在铰接连接端头上，螺杆的一端周向转动、轴向固定的安装连接耳板。此时无需设置锁紧结构即可在支腿臂伸缩到设定长度时将其保持在该设定长度。

在风力发电机组的实施例3中，与上文介绍的实施例1不同的是，内臂为杆体结构，外臂的管壁上开设有螺孔，锁紧结构为旋装在螺孔中的紧定螺钉。这种结构不需在内臂上开孔，也无需使用螺母，减少了零部件。

在风力发电机组的实施例4中，与上文介绍的实施例1不同的是，内臂和外臂均为方钢，内臂的外侧面与外臂的内侧面导向配合，外臂的外侧面上焊接向外延伸的连接片，连接片上开设有连接孔，用于固定连接电缆夹。这样能够提高内臂和外臂插套配合的稳定性，提高支腿臂的结构强度。

在风力发电机组的实施例5中，与上文介绍的实施例1不同的是，内臂为和外臂的截面均为长方形，且内臂在插入外臂中后，两相对侧面与外臂的对应侧面贴合，另外两相对侧面与外臂的对应侧面间隔，内臂与外臂在内臂的相背的两侧形成容纳空腔。

在风力发电机组的实施例6中，与上文介绍的实施例1不同的是，锁紧螺栓为普通螺栓，锁紧长孔的一端延伸至所在臂体的端部，锁紧螺栓从锁紧长孔的端部穿入。

在风力发电机组的实施例7中，与上文介绍的实施例1不同的是，所述耐磨减震结构为套装在铰轴外侧的尼龙套。

本实用新型的风力发电机组轮毂电缆支架的实施例，其具体结构与上文介绍的风力发电机组的实施例中的轮毂电缆支架的结构相同，本文不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种风力发电机组轮毂电缆支架，包括中间连接件（1）以及多个连接支腿，连接支腿的内端连接在中间连接件（1）上，外端具有用于与轮毂内侧连接的连接座（22），多个连接支腿呈辐射状连接在中间连接件（1）上，相邻连接支腿之间围成供电缆穿过的过缆通道，所述连接支腿包括支腿臂（2），其特征是，连接座（22）通过铰轴（220）铰接连接在支腿臂（2）的端部，铰轴（220）的轴线与多个支腿臂（2）所在平面平行，支腿臂（2）为伸缩臂结构而长度可调。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂电缆支架，其特征是，所述支腿臂（2）为包括插套配合的内臂（202）和外臂（201）的伸缩臂结构，内臂（202）和外臂（201）之间设有将两者锁紧固定的锁紧结构。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组轮毂电缆支架，其特征是，内臂（202）和外臂（201）的截面形状均为矩形，且内臂（202）插入外臂（201）内后其相对两侧壁与外臂（201）的相对两侧壁贴合，外臂（201）的管壁上设有电缆夹固定孔（20），内臂（202）和外臂（201）之间还围成供穿过电缆夹固定孔（20）的电缆夹固定螺栓伸入的容纳空腔。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组轮毂电缆支架，其特征是，所述内臂（202）和外臂（201）均为管体结构，内臂（202）和外臂（201）上分别设有锁紧长孔（200），锁紧长孔（200）在支腿臂（2）的长度方向延伸，锁紧结构包括穿过内臂（202）和外臂（201）上的锁紧长孔（200）的锁紧螺栓，锁紧螺栓上旋装有将内臂（202）和外臂（201）压紧的锁紧螺母（203）。

5.根据权利要求3所述的风力发电机组轮毂电缆支架，其特征是，外臂（201）上的锁紧长孔（200）设置在矩形管的矩形截面的长边对应的管壁的中部，内臂（202）上的锁紧长孔（200）设置在方钢的方形截面的一边对应的管壁的中部，外臂（201）与内臂（202）之间在内臂（202）相背的两侧分别形成所述容纳空腔，外臂（201）的两相对管壁上分别设有所述电缆夹固定孔（20）。

6.根据权利要求4所述的风力发电机组轮毂电缆支架，其特征是，所述锁紧螺栓为菱形螺栓。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的风力发电机组轮毂电缆支架，其特征是，连接座（22）和支腿臂（2）的转动配合位置处设有耐磨减震结构。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组轮毂电缆支架，其特征是，所述耐磨减震结构为夹装在铰轴（220）和铰孔之间的橡胶套。

9.一种风力发电机组，包括叶轮组件和发电单元，所述叶轮组件包括轮毂以及安装在轮毂上的叶片，轮毂内设置有用于调整叶片偏角的电驱控制组件，轮毂内安装有轮毂电缆支架用以固定支撑连接电驱控制组件的电缆，其特征是，所述轮毂电缆支架为权利要求1-8任意一项所述的风力发电机组轮毂电缆支架。

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