[實用新型]風力發電機組的葉輪及風力發電機組

有效

• 申請號: 201420600138.0
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN204140291U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 彭云;武青虎
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙) 11461
• 代理人: 逯博;羅延紅

技術領域

本實用新型涉及葉輪，尤其涉及風力發電機組的葉輪及風力發電機組。

背景技術

風力發電機組(又稱風力渦輪機)主要由葉輪(又稱風輪)、發電機、機艙、塔架、電氣部件和控制系統等組成。現有的風力發電機組，無論是直驅式、雙饋式還是中速風力發電機組，其葉輪一般都包括一個輪轂和至少兩個葉片單元，為了能夠變槳，每個葉片單元中的葉片一般通過變槳軸承連接在輪轂上，變槳軸承的法蘭面一般通過螺栓剛性連接在輪轂上，因此各葉片單元之間沒有載荷傳遞而相對獨立，葉片上的載荷都直接傳遞到輪轂上。由于風力發電機組的葉輪在實際運行中會受到風剪切、湍流、尾流、塔影效應和偏航誤差等影響，葉輪的葉片本身也會受到重力和離心力的影響，因此風力發電機組的各個葉片單元受到的空氣動力載荷通常是不均衡的，這些不均衡的載荷會導致葉輪產生周期性振動和疲勞載荷，并傳遞到主軸、發電機、底座和塔架等關鍵部件，影響機組運行的安全性和可靠性。

為解決上述問題，現有技術一般從變槳的角度出發，采用獨立變槳控制系統和控制方法，通過獨立地控制各葉片的槳距角，使各葉片的槳距角不同，從而改善葉輪掃掠面上因風速不同(風速隨離地高度增加而增加)而產生的不均衡載荷。

在實現上述技術方案的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

由于自然環境的多變性和風力發電機組運行狀態的復雜性，獨立變槳控制系統及控制方法需要根據特定環境和狀態進行定制，同時，要實現獨立變槳一般需要增加一套高可靠的載荷測量系統，這必然大幅增加變槳系統的成本和復雜性。另外獨立變槳需要變槳驅動裝置頻繁動作，這樣會使變槳驅動齒輪遭受頻繁的磨損，降低變槳驅動裝置的可靠性。

事實上正是由于獨立變槳系統及方法的上述諸多缺點，導致其尚未得到推廣，現代風力發電機組仍然普遍采用簡單的統一變槳控制系統及方法。但是隨著風力發電機組的功率不斷加大，尤其是主流風力發電機組的葉輪直徑很多都達到或超過了100米，使得葉輪的各個葉片單元之間的受力不均衡表現得更為突出，機組的壽命和可靠性也受到越來越嚴峻的挑戰。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種能夠降低不均衡載荷、將載荷平穩傳遞的風力發電機組的葉輪和提供一種能夠提高可靠性和使用壽命的風力發電機組。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種風力發電機組的葉輪，其包括中心聯接件，在所述中心聯接件上連接有葉片單元，所述葉片單元包括葉片支撐件，在所述葉片支撐件上通過變槳軸承連接有葉片，所述葉片支撐件柔性連接在所述中心聯接件上，每兩個相鄰的葉片單元的葉片支撐件通過至少一個彈性聯接器連接。

進一步地，所述葉片單元還可以包括變槳驅動裝置，所述變槳驅動裝置固定在所述葉片支撐件上，各所述葉片單元的變槳驅動裝置均與統一變槳控制系統相連。

優選地，其中可以至少有一個所述彈性連接器包括液壓油缸和/或彈簧。

優選地，其中可以至少有一個所述彈性連接器包括第一彈簧，所述第一彈簧的兩端分別連接在兩個所述葉片支撐件上。

優選地，其中可以至少有一個所述彈性連接器包括第一液壓油缸，所述第一液壓油缸的兩端分別通過可轉動的聯接接頭連接在兩個所述葉片支撐件上。

優選地，其中可以至少有一個所述彈性連接器包括第二液壓油缸，所述第二液壓油缸的缸體通過可轉動的聯接接頭連接在其中一個所述葉片支撐件上，所述第二液壓油缸的活塞與第二彈簧的一端連接，所述第二彈簧的另一端連接在另一個所述葉片支撐件上。

優選地，在所述中心聯接件上可以設有固定座，所述葉片支撐件可轉動地連接在所述固定座上。

進一步地，在所述固定座上可以設有軸承孔，在所述葉片支撐件上設有銷體部，所述銷體部通過支撐軸承安裝在所述軸承孔中。

優選地，所述葉片支撐件可以通過彈性阻尼器連接在所述中心聯接件上。

進一步地，每個所述葉片支撐件上連接的彈性阻尼器的個數可以至少為四個，其中至少有兩個彈性阻尼器連接在所述葉片支撐件的前部，其中至少有兩個彈性阻尼器連接在所述葉片支撐件的后部。

優選地，所述中心聯接件可以為輪轂或者主軸。

本實用新型還提供了包括任一上述風力發電機組的葉輪的風力發電機組。