[實用新型]風力發(fā)電機的輪轂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420681294.4
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN204200489U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 時洪奎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 北京金律言科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11461
• 代理人: 逯博;楊艷云

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種風力發(fā)電機的輪轂，屬于風力發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在風力發(fā)電機中，輪轂是連接葉片和動軸的重要部件，它承受了風力作用在葉片上的推力、扭矩及彎矩，將葉輪的力和力矩傳遞到發(fā)電機中。輪轂承受載荷復(fù)雜多變，作為風機的核心部件，輪轂的設(shè)計性能直接影響了風力發(fā)電機的性能。輪轂一般采用鑄件結(jié)構(gòu)，常見的輪轂結(jié)構(gòu)有球形和三叉形。

對于現(xiàn)有常規(guī)的空心球形輪轂，空心輪轂的外球體和內(nèi)球體共圓心，輪轂壁厚均勻，而在實際的工作中，輪轂與轉(zhuǎn)軸連接側(cè)的受力較大，為了滿足輪轂的強度要求，輪轂壁厚較厚，導(dǎo)致輪轂重量大，鑄造加工難度大，浪費材料。

對于現(xiàn)有的三叉形輪轂，三叉之間的曲面采用自由曲面建模，可以根據(jù)不同位置的應(yīng)力及疲勞損傷狀況確定壁厚分布，但這種建模成形方式復(fù)雜，模型不便于修改，無法進行參數(shù)設(shè)計，因此無法在設(shè)計中進行參數(shù)化優(yōu)化。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的實施例的目的在于提供一種成形方式簡單、方便進行參數(shù)化設(shè)計并且材料利用率高的風力發(fā)電機的輪轂。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種風力發(fā)電機的輪轂，其包括輪轂本體和設(shè)置在輪轂本體上的變槳軸承法蘭圓筒體和轉(zhuǎn)軸連接法蘭，所述輪轂本體為空心回轉(zhuǎn)體，該空心回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)截面由內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線形成，在所述回轉(zhuǎn)截面同一周向位置處，所述內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線的圓心相同，其中，靠近所述轉(zhuǎn)軸連接法蘭的所述內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線的半徑差比遠離所述轉(zhuǎn)軸連接法蘭的所述內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線的半徑差大。

進一步地，所述回轉(zhuǎn)截面包括依次相接的第一截面段、第二截面段以及第三截面段，所述第一截面段靠近所述轉(zhuǎn)軸連接法蘭，所述第一截面段、第二截面段以及第三截面段對應(yīng)的內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線的半徑差依次為T1、T2以及T3，其中，T1＞T2＞T3，所述T1和T3為固定值，所述T2從T1逐步變化為T3，使得第二截面段在第一截面段與第三截面段之間形成圓弧過渡。

進一步地，所述第一截面段、所述第二截面段以及所述第三截面段對應(yīng)的圓心處于輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線上。

進一步地，所述輪轂的中心位于所述旋轉(zhuǎn)軸線上，所述第一截面段和所述第三截面段對應(yīng)的圓心位于所述輪轂的中心的兩側(cè)固定位置處。

進一步地，在所述變槳軸承法蘭圓筒體上設(shè)置有與所述變槳軸承法蘭圓筒體的內(nèi)壁相接的圓環(huán)形的變槳軸承法蘭面腹板。

進一步地，在所述變槳軸承法蘭面腹板的內(nèi)圓周上設(shè)置有腹板翻邊加強筋。

本實用新型的風力發(fā)電機的輪轂，其輪轂本體為空心回轉(zhuǎn)體，空心回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)截面由內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線形成，使得其成形方式簡單、方便進行參數(shù)化設(shè)計，并且，輪轂本體的整體設(shè)計上，在轉(zhuǎn)軸連接法蘭附近的輪轂本體的壁厚較大，從而能夠滿足轉(zhuǎn)軸連接法蘭附近的高載荷要求，而在遠離轉(zhuǎn)軸連接法蘭部分，輪轂本體的壁厚較小，從而能夠節(jié)省材料，這樣在保證輪轂自身強度要求的前提下，提高了材料的利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的風力發(fā)電機的輪轂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的風力發(fā)電機的輪轂的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例的風力發(fā)電機的輪轂的回轉(zhuǎn)截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明

2-輪轂本體；3-變槳軸承法蘭圓筒體；4-變槳軸承法蘭面腹板；5-腹板翻邊加強筋；6-轉(zhuǎn)軸連接法蘭；7-進出葉片人孔；8-進出輪轂人孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例進行詳細描述。

如圖1所示，其為本實用新型實施例的風力發(fā)電機的輪轂的立體結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型實施例的輪轂包括輪轂本體2和設(shè)置在輪轂本體上的變槳軸承法蘭圓筒體3和轉(zhuǎn)軸連接法蘭6，輪轂本體2為空心回轉(zhuǎn)體，空心回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)截面由內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線形成，在回轉(zhuǎn)截面同一周向位置處，內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線的圓心相同，其中，靠近轉(zhuǎn)軸連接法蘭的內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線的半徑差比遠離轉(zhuǎn)軸連接法蘭的內(nèi)外兩條回轉(zhuǎn)曲線的半徑差大，通過這樣的設(shè)計使得靠近轉(zhuǎn)軸連接法蘭的輪轂本體2壁厚大于遠離轉(zhuǎn)軸連接法蘭的輪轂本體2壁厚。