CN219412779U - 一种风力发电机轮毂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风力发电机轮毂，包括上片铸件(1)、下片铸件(2)以及用于紧固上片铸件(1)和下片铸件(2)的连接件(3)；所述的上片铸件(1)包括一体成型的上片框架(11)、上片叶片轴承法兰(12)和上片腹板(13)；所述的下片铸件(2)包括一体成型的下片框架(21)、下片叶片轴承法兰(22)和下片腹板(23)；所述的上片框架(11)与下片框架(21)之间、上片腹板(13)与下片腹板(23)之间均通过连接件(3)紧固，紧固后上片叶片轴承法兰(12)和下片叶片轴承法兰(22)能拼合为完整的圆环结构。本实用新型可以有效降低轮毂铸件的生产成本。

Description

一种风力发电机轮毂

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，具体涉及一种风力发电机轮毂。

背景技术

轮毂是风力发电机的核心部件之一，其作用是以可旋转的方式承载叶片以产生电能。随着风电技术的发展，叶轮直径不断增大，随之载荷增大。为了满足叶片的接口，轮毂的体积不断增大，这对轮毂铸件的运输及铸件厂家的生产制造带来了很大的挑战。

美国专利US14008410公开了一种用于风力涡轮机的轮毂，轮毂包括由至少两个壳体部件组装的连续壳体，为了提高轮毂的刚度，在组装好的轮毂的叶片凸缘内附接有板元件，由于壳体部件和板元件之间的结合，在保证强度和刚度的同时，便于制造和运输。该设计包含前壳体、后壳体、叶片凸缘、板元件、环形环件，该设计将整体式轮毂分割成球壳体，通过环板进行连接，大大降低了整个轮毂系统的刚度，增加了环板和球壳体的滑移，增加了现场车间的安装难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种风力发电机轮毂，降低铸造、加工、运输、安装的难度。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种风力发电机轮毂，包括上片铸件、下片铸件以及用于紧固上片铸件和下片铸件的连接件；

所述的上片铸件包括一体成型的上片框架、上片叶片轴承法兰和上片腹板；

所述的下片铸件包括一体成型的下片框架、下片叶片轴承法兰和下片腹板；

所述的上片框架与下片框架之间、上片腹板与下片腹板之间均通过连接件紧固，紧固后上片叶片轴承法兰和下片叶片轴承法兰能拼合为完整的圆环结构。

优选地，所述的上片框架和下片框架上均设有对应的第一连接法兰，连接件通过第一连接法兰紧固上片框架和下片框架。

进一步优选地，所述的第一连接法兰为设置在框架外侧的长条形凸台，与框架一体成型，凸台上等间隔设有多个连接件安装孔。

进一步优选地，所述的第一连接法兰包括多个间断分布在框架外侧的凸台，凸台上设置有连接件安装孔。

更进一步优选地，所述的上片框架外侧的凸台位于同一高度，下片框架外侧的凸台位于同一高度。

优选地，所述的上片框架和下片框架内侧均设有对应的框架加强凸台，框架加强凸台上设有连接孔。

进一步优选地，所述的框架加强凸台与框架一体成型，且与第一连接法兰位于同一高度。

优选地，所述的上片腹板和下片腹板上均设有对应的第二连接法兰，连接件通过第二连接法兰紧固上片腹板和下片腹板。

进一步优选地，所述的第二连接法兰为设置在腹板外侧的长条形凸台，与腹板一体成型，凸台上等间隔设有多个连接件安装孔。

进一步优选地，所述的第二连接法兰包括多个间断分布在腹板外侧的凸台，凸台上设置有连接件安装孔。

更进一步优选地，所述的上片腹板外侧的凸台位于同一高度，下片腹板外侧的凸台位于同一高度。

优选地，所述的上片腹板和下片腹板内侧均设有对应的腹板加强凸台，腹板加强凸台与腹板一体成型，且与第二连接法兰位于同一高度。

优选地，所述的上片框架顶部设置有变桨轴承法兰，底部连接下片框架，侧面设置上片叶片轴承法兰，上片腹板设置在上片叶片轴承法兰内侧；所述的下片框架底部设置主轴法兰，顶部连接上片框架，侧面设置下片叶片轴承法兰，下片腹板设置在下片叶片轴承法兰内侧。

优选地，所述的上片铸件包括三个上片叶片轴承法兰，下片铸件包括三个下片叶片轴承法兰，上片铸件和下片铸件通过连接件紧固后，形成三个完整的圆环结构，即叶片轴承法兰。

随着风机叶片越来越长的变化，为了匹配叶片的接口，轮毂铸件随之变大。整体式轮毂对于铸件供应商的铸造、机械加工及长途运输都提出了很大的挑战，甚至是无法承接大型轮毂的生产加工，本实用新型将传统的整体式轮毂通过分体后组装的方式进行安装。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型将轮毂分为上片铸件和下片铸件，分片铸造和加工，然后装配时通过连接件连接在一起，可以降低铸造、加工、运输、安装的难度，有效降低轮毂铸件的生产成本；

2.本实用新型腹板与框架铸造一起，可以增加上/下片轮毂的刚度和强度，使得轮毂系统能抵抗更大的叶根载荷；

3.本实用新型轮毂仅包含上片铸件、下片铸件和连接件，将腹板、法兰等结构一体成型于铸件上，用于上片和下片的连接，减少零部件数量，降低安装难度；

4.本实用新型通过框架加强凸台和腹板加强凸台的设置，可以起到结构加强和稳定作用；

5.本实用新型腹板上的第二连接法兰既可以起到连接上下片铸件的作用，同时法兰也会起到增加轮毂刚度的有力作用，抵抗更大的变形；

6.本实用新型可解决大轮毂的生产制造难、运输尺寸大、供应链短缺等带来的影响；

7.本实用新型在满足现有叶片接口和主轴接口的前提下，对整体式铸件轮毂进行分体铸造、分体加工，通过法兰螺栓进行连接为一体，可以降低此类轮毂铸造、加工、运输的难度。

附图说明

图1为本实用新型风力发电机轮毂的爆炸图；

图2为本实用新型风力发电机轮毂的结构示意图一；

图3为本实用新型风力发电机轮毂的结构示意图二；

图4为本实用新型风力发电机轮毂的局部放大图；

图5为本实用新型风力发电机轮毂的内部结构示意图；

图6为本实用新型下片铸件的结构示意图；

图中：1-上片铸件，11-上片框架，12-上片叶片轴承法兰，13-上片腹板，14-变桨轴承法兰，2-下片铸件，21-下片框架，22-下片叶片轴承法兰，23-下片腹板，24-主轴法兰，3-连接件，4-第一连接法兰，5-框架加强凸台，6-第二连接法兰，7-腹板加强凸台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种风力发电机轮毂，如图1所示，包括上片铸件1、下片铸件2和连接件3，上片铸件1和下片铸件2通过连接件3连接组装。

具体地，如图2～3所示，上片铸件1包括一体成型的上片框架11、上片叶片轴承法兰12和上片腹板13，下片铸件2包括一体成型的下片框架21、下片叶片轴承法兰22和下片腹板23，组装时，上片框架11与下片框架21使用连接件3对应连接，上片腹板13与下片腹板23使用连接件3对应连接，组装完成后上片叶片轴承法兰12和下片叶片轴承法兰22能拼合为完整的圆环结构，即叶片轴承法兰。

实施例2

一种风力发电机轮毂，如图4所示，上片框架11与下片框架21上对应设置有第一连接法兰4，上片腹板13和下片腹板23上对应设置有第二连接法兰6，第一连接法兰4与框架一体成型，第二连接法兰6与腹板一体成型。多个连接件3通过第一连接法兰4紧固上片框架11和下片框架21，通过第二连接法兰6紧固上片腹板13和下片腹板23。其余与实施例1相同。

实施例3

一种风力发电机轮毂，如图5所示，上片框架11和下片框架21内侧对应设置有框架加强凸台5，框架加强凸台5与框架一体成型，上片腹板13和下片腹板23内侧对应设置有腹板加强凸台7，腹板加强凸台7与腹板一体成型。

如图6所示，同一分片铸件中第一连接法兰4、第二连接法兰6、框架加强凸台5和腹板加强凸台7位于同一高度。其余与实施例2相同。

实施例4

一种风力发电机轮毂，如图2～3所示，上片框架11顶部设置有变桨轴承法兰14，底部通过连接件3连接下片框架21，侧面设置三个上片叶片轴承法兰12，上片腹板13设置在上片叶片轴承法兰12内侧，下片框架21底部设置主轴法兰24，顶部通过连接件3连接上片框架11，侧面设置三个下片叶片轴承法兰22，下片腹板23设置在下片叶片轴承法兰22内侧。上片铸件1和下片铸件2通过连接件3紧固后，形成三个完整的叶片轴承法兰。其余与实施例3相同。

实施例5

一种风力发电机轮毂，由上片铸件1、下片铸件2、连接件3组成。本实施例中，连接件3为螺栓，上片铸件1和下片铸件2分别包括连接法兰，法兰上有螺栓通孔。

其中，上片铸件1和下片铸件2用于结构承载，分别连接变桨轴承法兰14和主轴法兰24，承受来自叶根处的载荷。

螺栓用于紧固上片铸件1和下片铸件2，保证结合面之间在叶根载荷作用下不滑移。

本实施例风力发电机轮毂将整体式铸件轮毂通过分片铸造和加工分成两片，然后装配时使用各片体法兰螺栓连接在一起，上片铸件和下片铸件在铸造车间分别进行铸造，然后分别进行加工及运输，到达装配车间后使用螺栓将两片铸件组装在一起。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电机轮毂，其特征在于，包括上片铸件(1)、下片铸件(2)以及用于紧固上片铸件(1)和下片铸件(2)的连接件(3)；

所述的上片铸件(1)包括一体成型的上片框架(11)、上片叶片轴承法兰(12)和上片腹板(13)；

所述的下片铸件(2)包括一体成型的下片框架(21)、下片叶片轴承法兰(22)和下片腹板(23)；

所述的上片框架(11)与下片框架(21)之间、上片腹板(13)与下片腹板(23)之间均通过连接件(3)紧固，紧固后上片叶片轴承法兰(12)和下片叶片轴承法兰(22)能拼合为完整的圆环结构。

2.根据权利要求1所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的上片框架(11)和下片框架(21)上均设有对应的第一连接法兰(4)，连接件(3)通过第一连接法兰(4)紧固上片框架(11)和下片框架(21)。

3.根据权利要求2所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的第一连接法兰(4)为设置在框架外侧的长条形凸台，与框架一体成型，凸台上等间隔设有多个连接件安装孔。

4.根据权利要求1所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的上片框架(11)和下片框架(21)内侧均设有对应的框架加强凸台(5)，框架加强凸台(5)上设有连接孔。

5.根据权利要求4所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的框架加强凸台(5)与框架一体成型，且与第一连接法兰(4)位于同一高度。

6.根据权利要求1所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的上片腹板(13)和下片腹板(23)上均设有对应的第二连接法兰(6)，连接件(3)通过第二连接法兰(6)紧固上片腹板(13)和下片腹板(23)。

7.根据权利要求6所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的第二连接法兰(6)为设置在腹板外侧的长条形凸台，与腹板一体成型，凸台上等间隔设有多个连接件安装孔。

8.根据权利要求1所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的上片腹板(13)和下片腹板(23)内侧均设有对应的腹板加强凸台(7)，腹板加强凸台(7)与腹板一体成型，且与第二连接法兰(6)位于同一高度。

9.根据权利要求1所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的上片框架(11)顶部设置有变桨轴承法兰(14)，底部连接下片框架(21)，侧面设置上片叶片轴承法兰(12)，上片腹板(13)设置在上片叶片轴承法兰(12)内侧；所述的下片框架(21)底部设置主轴法兰(24)，顶部连接上片框架(11)，侧面设置下片叶片轴承法兰(22)，下片腹板(23)设置在下片叶片轴承法兰(22)内侧。

10.根据权利要求1～9任一项所述的风力发电机轮毂，其特征在于，所述的上片铸件(1)包括三个上片叶片轴承法兰(12)，下片铸件(2)包括三个下片叶片轴承法兰(22)，上片铸件(1)和下片铸件(2)通过连接件(3)紧固后，形成三个完整的圆环结构，即叶片轴承法兰。