位到轉子葉片開口中。
[0036]在一個實施方式中,開口和葉片凸緣可以部分地設置在輪轂段上,使得一個輪轂段中的葉片凸緣的一部分鄰靠設置在另一個輪轂段上的葉片凸緣的另一部分,以形成完整的葉片凸緣。
[0037]在一個實施方式中,轉子輪轂包括三個輪轂段。
[0038]各個輪轂段具有至少兩個端,S卩,面向發(fā)電機的轉子的后端、和面向風的前端。
[0039]輪轂段的外面從后端延伸并朝向前端聚攏。
[0040]各個輪轂段具有一個或多個分型面,該分型面要么從后端延伸到前端要么穿過轉子輪轂的旋轉軸線。
[0041]進一步地,各個輪轂段包括用于接納風力渦輪機的轉子葉片的轉子葉片開口,該轉子葉片開口又可以進一步包括適于接納并支承轉子葉片的葉片凸緣。
[0042]在組裝時,多個輪轂段被以這種方式組裝,即:輪轂段的后端和前端相互對齊,并且輪轂段的分型面相互鄰靠。
[0043]隨后,輪轂段的分型面可以通過連接裝置(諸如凸緣和螺栓和螺釘組件)彼此接合,以形成組裝好的輪轂。之后,轉子葉片可以被定位到設置在輪轂段上的轉子葉片開口中。
[0044]在另一個實施方式中,可以用于形成分段式輪轂的輪轂段的數(shù)量可以不同。
[0045]例如,在一個實施方式中,分段式輪轂可以由兩個輪轂段或四個輪轂段形成。可以注意到,輪轂段的形狀、大小和尺寸可以相同或不同,這取決于要制造的片段數(shù)和轉子輪轂的大小。
[0046]在一個實施方式中,組裝好的輪轂的后端適于接納發(fā)電機的轉子,使得轉子直接聯(lián)接到輪轂。憑借這種布置,輪轂直接驅動轉子,從而消除了需要軸來驅動轉子。
[0047]在一個實施方式中,各個輪轂段的大小、形狀和尺寸可以相同。
[0048]適于接納轉子葉片的葉片凸緣的數(shù)量取決于風力渦輪機的轉子葉片的數(shù)量。
[0049]進一步地,葉片凸緣可以被設計成具有空氣動力學輪廓,從而增加了其空氣升力。
[0050]葉片凸緣可以被分開制造并且可以被可拆卸地附接或整合到輪轂。
[0051]輪轂段可以通過連接裝置(諸如凸緣、螺栓和螺釘組件)彼此連接。
[0052]組裝可以在風力渦輪機的安裝現(xiàn)場進行。從而,方便了從制造現(xiàn)場向安裝現(xiàn)場運輸輪轂。
[0053]進一步地,上述連接裝置是可逆連接裝置,在修理和維護風力渦輪機期間,該連接裝置允許輪轂段彼此斷開連接。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,輪轂段被這種方式設計,即:組裝輪轂段向輪轂提供了空氣動力學輪廓。
[0055]另外,多個翅片可以設置在輪轂的外表面上,使得朝向輪轂的風大致在輪轂的軸向方向上沿著所述至少一個翅片被引導。在一個實施例中,翅片在輪轂的外表面的圓周方向上以間隔開布置的方式設置。憑借翅片的這種布置,通過空氣沿翅片的表面流動提高了從翅片向外部大氣的傳熱率。在一個實施方式中,翅片整合到輪轂。
[0056]在另一個實施方式中,翅片被形成為與輪轂分開并且可以被可拆卸地附接到輪轂的元件。
[0057]翅片也可以被設計成具有空氣動力學輪廓。
[0058]尋求保護的主題的這些和其他方面在所解釋的實施例中更詳細地提供。
[0059]通過本發(fā)明至少可以實現(xiàn)以下效果或優(yōu)點:
因為各個單獨的輪轂段可以被獨立地制造并且運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場,所以分段式輪轂提供制造、處理、和運輸?shù)谋憷裕渲?,這些片段可以被組裝以形成輪轂。
[0060]如果輪轂發(fā)生故障或磨損和撕裂,則受故障和/或磨損和撕裂影響的輪轂段可以使用新片段來替換,從而提供維護的便利性。
[0061]當組裝時,輪轂段的設計向輪轂提供了空氣動力學輪廓??諝鈩恿W形狀改善了通過輪轂的散熱,并且有助于將負載分布在輪轂上。避免了在傳統(tǒng)輪轂中觀察到的角部應力。
[0062]本發(fā)明的輪轂不需要覆層。
[0063]輪轂直接驅動發(fā)電機的轉子,從而消除了需要軸來驅動轉子。因此,輪轂可以從后側制成中空。
[0064]輪轂為內部中空的形式,從而節(jié)省了制造成本。
[0065]空氣動力學輪廓的凸緣被設置在輪轂上用于接納轉子葉片。這種空氣動力學輪廓的凸緣增加了空氣阻力。
[0066]多個翅片被設置在輪轂的外表面上,并且可能被設置在轉子殼體上,用于對其進行散熱。
[0067]而且,通過本發(fā)明至少可以實現(xiàn)以下效果和優(yōu)點:
輪轂由多個輪轂段制造,其中,各個輪轂段可以被分別運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場用于組裝。
[0068]輪轂被設計成提供空氣動力學形狀。因此,并不需要覆層。
[0069]輪轂直接聯(lián)接到轉子,從而消除對軸的需要。
[0070]沒有角部應力。
[0071]內部中空,從而節(jié)省了制造成本。
【附圖說明】
[0072]圖1示出了具有分段式轉子輪轂的風力渦輪機。
[0073]圖2示出了根據(jù)尋求保護的主題的實施例的分段式輪轂的透視圖。
[0074]圖3a_3f示出了根據(jù)尋求保護的主題的另一實施例的分段式輪轂的透視圖。
【具體實施方式】
[0075]圖1示出了包括分段式轉子輪轂的風力渦輪機,該分段式轉子輪轂與葉片和機艙(nacelle)組裝在一起。圖2示出了根據(jù)尋求保護的主題的一個實施例的分段式輪轂的透視圖。圖3a_3f描繪了根據(jù)尋求保護的主題的另一實施例的分段式輪轂的透視圖。結合附圖1-3提供了尋求保護的本主題的描述。
[0076]如圖1所示,風力渦輪機100包括輪轂102,該輪轂102可轉動地聯(lián)接到發(fā)電機的轉子106,其中,發(fā)電機的定子在結構上附接到機艙108。因此,輪轂、發(fā)電機和機艙相互協(xié)作。輪轂102包括多個輪轂段102a,102b和102c。各個輪轂段102a,102b,和102c可以被分別制造并運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場,其中這些輪轂段102a,102b,和102c可以被組裝以形成輪轂102。如前所示,輪轂段102a,102b,和102c在組裝時向輪轂102提供了空氣動力學形狀。多個翅片110被設置在輪轂和/或轉子的外表面上以充當散熱器(heat sink)用于散發(fā)來自輪轂和轉子的熱量。此外,翅片110用作空氣引導件,用于將空氣引導到設置在機艙后面的熱交換器。
[0077]現(xiàn)在,參照圖2對分段式輪轂的構造進行描述。圖2描繪了分段式輪轂,該分段式輪轂由三個輪轂段形成。如圖2中所描繪的圖示僅涉及一個可能的實施例。
[0078]在圖2中,根據(jù)一個實施方式,各個輪轂段102a,102b,102c分別包括后端202a,202b,202c,和前端204a,204b,204c。此外,各個輪轂段102可以包括至少兩個分型面(如分型面206)。當組裝時,各個輪轂段102被接合,使得輪轂段(如輪轂段102a)的分型面206完全鄰靠相鄰輪轂段102b和102c的相應的分型面206。應該注意,輪轂段102a和102c也將又分別鄰靠輪轂段102a和102c,和102a和102b。此外,當組裝在一起時,各個前端,即,前端204a,204b,和204c彼此相向地聚攏。如圖1和2中所描繪的,前端204可以是一個點或者可以是形成在各個輪轂段102上的邊緣。
[0079]輪轂段102a,102b和102c可以通過適當?shù)倪B接裝置來組裝以形成輪轂102。輪轂段102a,102b,102c包括開口 200a,200b和200c和空氣動力學輪廓的凸緣,該空氣動力學輪廓的凸緣用于將轉子葉片104a,104b和104c接納其中。
[0080]如圖所示的輪轂102從內部中空。應當注意,在這種情況下,輪轂的制造將涉及使用更少的材料制造,并且因此可能是成本有效的。于是,可以選擇用于制造各個輪轂段102a,102b和102c的高強度的材料。在可選實施例中,輪轂102可以在輪轂的內部或外部上設有支撐引導件(圖中未示出),該支撐引導件向輪轂102提供額外的強度。
[0081]圖3a_3f描繪了根據(jù)其它可能的實施例的分段式輪轂102的透視圖。
[0082]圖3a描繪了包括三個輪轂段202a,202b,和202c的輪轂102的實施例。各個輪轂段202a,202b,和202c包括前端和后端。輪轂段202a,202b,和202c的前端包括葉片凸緣的部分。當組裝時,一個輪轂段上的葉片凸緣的一部分鄰靠相鄰輪轂段上的葉片凸緣的相應的配合部。
[0083]圖3b描繪了包括四個輪轂段202a,202b,202c,和202d的輪轂102的另一個實施例。形狀是三角形的輪轂段202d形成輪轂102的中心外部,該中心外部由三個相同的弧形輪轂段202a,202b,和202c包圍。三個輪轂段202a,202b,和202c中的每一個包括適于接納并支承轉子葉片的葉片凸緣。
[0084]圖3c描繪了包括兩個輪轂段202a和2