本實用新型涉及風力發(fā)電領域，具體涉及一種風力發(fā)電機組輪轂。

背景技術：

風能作為一種清潔無污染的可再生能源，越來越受到人們的重視，近年來，風力發(fā)電在技術研究、裝備制造及零部件配套等方面都得到了迅速的發(fā)展。隨著需求的不斷提升，單機容量的不斷增大，載荷的增加使得對各部件的強度要求增加。輪轂在風力發(fā)電機組中用于連接葉片和主軸。輪轂承力結構的好壞與否直接影響風力發(fā)電機的可靠性。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種承力結構好的風力發(fā)電機組輪轂。

本實用新型為了實現上述目的，采用的技術解決方案是：

一種風力發(fā)電機組輪轂，所述輪轂為偏心球結構，輪轂的側面沿周向均勻分布有三個變槳軸承安裝孔，每個變槳軸承安裝孔處從外到內依次設有變槳軸承安裝面和變槳腹板，所述變槳腹板的圓周側面與變槳軸承安裝孔的圓周側面完全接觸，變槳腹板的中心設有葫蘆狀中心孔；變槳腹板的厚度為70～80mm，變槳腹板與變槳軸承安裝面的距離為50～70mm。該結構的風力發(fā)電機組輪轂，其變槳腹板和變槳軸承安裝面的剛度、強度和疲勞壽命均較高，實現了更好的承力結構。

如上所述的風力發(fā)電機組輪轂，優(yōu)選的，所述葫蘆狀中心孔由對稱設置的兩個第一凹弧部、對稱設置的兩個凸弧部、及連接第一凹弧部和凸弧部的四個第二凹弧部構成，其中第二凹弧部分別與兩側的第一凹弧部和凸弧部相切。

如上所述的風力發(fā)電機組輪轂，優(yōu)選的，所述第一凹弧部的半徑為825mm，第二凹弧部的半徑為400mm，凸弧部的半徑為380mm。

如上所述的風力發(fā)電機組輪轂，每相鄰兩個變槳軸承安裝孔之間的所述輪轂外壁上均設有兩排用于安裝風輪爬梯的第一螺栓孔。該第一螺栓孔的分布方式方便人員進出輪轂。當風輪旋轉到一只葉片垂直向下時，其中一個爬梯在輪轂旋轉的最高點，人員可從該爬梯沿著輪轂上方外壁進出輪轂；當風輪旋轉到一只葉片處于水平狀態(tài)時，對邊的爬梯垂直于該葉片，人員可從該爬梯沿著輪轂側面外壁進出輪轂。

如上所述的風力發(fā)電機組輪轂，所述變槳腹板上設有變槳減速機安裝孔、安裝凸臺；所述變槳減速機安裝孔為兩個，兩個變槳減速機安裝孔分別設置在所述葫蘆狀中心孔的兩凸弧部處，兩個變槳減速機安裝孔中心的連接線與輪轂中心線的角度為45°；第一凹弧部的圓心為變槳腹板的平面幾何中心，凸弧部的圓心為變槳減速機安裝孔的中心?？紤]變槳系統(tǒng)的實際使用環(huán)境，對稱設計兩個變槳減速機安裝孔，避免因為其中一側的齒面損壞，將整個風輪吊到地面來進行更換，通過冗余安裝孔的設計，可在空中將變槳系統(tǒng)更換到另一側，快速恢復機組功能，減少機組維護時間提高經濟效益。

如上所述的風力發(fā)電機組輪轂，所述輪轂還設有發(fā)電機連接腹板和位于發(fā)電機連接腹板對面的前端蓋腹板，發(fā)電機連接腹板和前端蓋腹板上均設有用于安裝導流罩支架的第二螺栓孔，前端蓋腹板上還設有用于安裝踏板或吊裝輪轂的第三螺栓孔。第三螺栓孔既可以用于安裝踏板，方便工作人員進出輪轂，也可以用于吊裝輪轂。在前端蓋腹板和發(fā)電機連接腹板上均有用于安裝導流罩支架的第二螺栓孔，該設計可保證導流罩穩(wěn)定地固定在輪轂上，將導流罩的載荷平緩地傳遞到輪轂上，能有效地提高輪轂的使用壽命，由于采用的連接方式是螺栓連接，在保證支架與輪轂連接穩(wěn)固的同時還可在一定范圍內調整支架的位置。

如上所述的風力發(fā)電機組輪轂，所述前端蓋腹板的中間設有通孔。前端蓋腹板中空設計，可進行輪轂內部件更換通道，在非維護階段，該孔通過前蓋板封閉，能減少灰塵雜質的滲入，保證輪轂內部是個密閉的空間。

如上所述的風力發(fā)電機組輪轂，所述輪轂的偏心距為10mm。

本實用新型能夠產生的有益效果：本實用新型通過優(yōu)化輪轂鑄件的結構，有效提高變槳腹板和變槳軸承安裝面的剛度、強度和疲勞壽命，承力效果好；同時，風輪重量輕，經濟效益好。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖；

附圖2為附圖1的A-A向剖視圖；

附圖3為附圖2的P向視圖；

附圖4為前端蓋腹板的結構示意圖；

其中：1、變槳腹板；2、變槳軸承安裝面；3、葫蘆狀中心孔；4、第一凹弧部；5、第二凹弧部；6、凸弧部；7、第一螺栓孔；8、第二螺栓孔；9、第三螺栓孔；10、第四螺栓孔；11、變槳減速機安裝孔；12、安裝凸臺；13、發(fā)電機連接腹板；14、前端蓋腹板。

具體實施方式

下面結合附圖1～4對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

本實施例公開一種適用于大功率風力發(fā)電機組的輪轂，對輪轂鑄件進行設計，通過優(yōu)化結構，改善承力結構，增加強度、剛度、疲勞壽命，提高機組可靠性，同時減少風輪質量，提高經濟效益。

如圖1～4所示的一種風力發(fā)電機組輪轂，輪轂為偏心球結構，輪轂的偏心距為10mm。輪轂的側面沿周向均勻分布有三個變槳軸承安裝孔，每個變槳軸承安裝孔處從外到內依次設有變槳軸承安裝面2和變槳腹板1，變槳腹板1的圓周側面與變槳軸承安裝孔的圓周側面完全接觸，變槳腹板1采用一整體式結構，區(qū)別于以往的兩塊腹板的結構，可以有效的避免出現應力集中。變槳腹板1的中心設有葫蘆狀中心孔3。變槳腹板1的厚度L為70～80mm，變槳腹板1與變槳軸承安裝面2的距離H為50～70mm。葫蘆狀中心孔3由對稱設置的兩個第一凹弧部4、對稱設置的兩個凸弧部6、及連接第一凹弧部4和凸弧部6的四個第二凹弧部5構成，其中第二凹弧部5分別與兩側的第一凹弧部4和凸弧部6相切。

下面與變槳腹板為兩片，且每片變槳腹板的形狀為回轉刀式的風力發(fā)電機組輪轂進行比較，突出本技術方案的優(yōu)點，下述稱該種機型的輪轂為舊機型輪轂。該實施例中，變槳腹板1厚度L為70-90mm，經過分析，得到的變槳腹板變形量為0.005-0.007m，而舊機型的變槳腹板厚度L為40-60mm，經過分析，得到的變槳腹板變形量為0.007-0.010m，本實施例的變形量比舊機型的降低了約34％，厚度的增加有效地提高了腹板的剛度，從而使變槳軸承安裝面的剛度增加，提高了變槳軸承的使用壽命。本實施例中，變槳腹板1與變槳軸承安裝面2的距離H為50-70mm，舊機型的這段距離H只有40-60mm，可避免因為距離過近，過渡圓角不夠大，形成應力集中，降低強度和疲勞壽命，再加上本實施例是將變槳腹板設計為一個整體，經過試驗分析，本實施例中變槳腹板的剛度、強度和疲勞壽命分別為0.005-0.007m,100-150MPa和500-1000年，而舊機型回旋刀式的兩塊變槳腹板的剛度、強度和疲勞壽命分別為0.007-0.10m,150-200MPa和100-500年，如此變槳腹板1和變槳軸承安裝面2的剛度、強度和疲勞壽命都會得到大大提升。

最優(yōu)選的，變槳腹板1的厚度L為80mm，變槳腹板1與變槳軸承安裝面2的距離H為60mm，第一凹弧部4的半徑為825mm，第二凹弧部5的半徑為400mm，凸弧部6的半徑為380mm。

每相鄰兩個變槳軸承安裝孔之間的輪轂外壁上均設有兩排用于安裝風輪爬梯的第一螺栓孔7。優(yōu)選的，輪轂外壁分布著每排約4-10個M10-M20的第一螺栓孔7。變槳腹板1上設有變槳減速機安裝孔11、安裝凸臺12。變槳減速機安裝孔11為兩個，兩個變槳減速機安裝孔11分別設置在葫蘆狀中心孔3的兩凸弧部6處，兩個變槳減速機安裝孔11中心的連接線與輪轂中心線的角度為45°。第一凹弧部4的圓心為變槳腹板1的平面幾何中心，凸弧部6的圓心為變槳減速機安裝孔11的中心。安裝凸臺12用于連接變槳控制柜支架以及其他檢測與控制元件。葫蘆狀中心孔3的設置，可以在不影響各螺栓和安裝凸臺性能的前提條件下，盡可能地減少變槳腹板重量，實現最優(yōu)的角度排布，使用最少的材料，保證輪轂能夠承受通過葉片轉遞過來的彎矩和扭矩，從而保證變槳腹板整體擁有更高的強度和更好的疲勞壽命。

輪轂還設有發(fā)電機連接腹板13和位于發(fā)電機連接腹板13對面的前端蓋腹板14，發(fā)電機連接腹板13、前端蓋腹板14分別設于主軸安裝孔和導流罩安裝孔處。前端蓋腹板14的中間設有通孔，前端蓋腹板14中空設計，可進行輪轂內部件更換通道，在非維護階段，該孔封閉，能減少灰塵雜質的滲入，保證輪轂內部是個密閉的空間。發(fā)電機連接腹板13和前端蓋腹板14上均設有用于安裝導流罩支架的第二螺栓孔8。前端蓋腹板14上還設有用于安裝踏板或吊裝輪轂的第三螺栓孔9。發(fā)電機連接腹板13的外圈和內圈均設有用于與發(fā)電機連接的第四螺栓孔10，本實施例中，外圈排布70個第四螺栓孔10，內圈排布70個第四螺栓孔10排布，共通過140個螺栓與發(fā)電機連接。

當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。