CN208564848U - 风力发电机组及其轮毂和变桨装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种风力发电机组及其轮毂和变桨装置。风力发电机组轮毂包括轮毂本体，轮毂本体上形成有用于安装叶片的至少两个叶片安装孔，在靠近每个叶片安装孔的位置处设置有至少两个变桨驱动机构安装接口。变桨装置包括变桨轴承、传动元件以及用于驱动传动元件的变桨驱动机构，用于使每个叶片变桨的变桨驱动机构的数量为至少两个。风力发电机组包括上述轮毂和上述变桨驱动机构。本实用新型能够在有限的轮毂空间和重量的情况下，采用小功率变桨驱动机构来提高变桨能力。

Description

风力发电机组及其轮毂和变桨装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种用于风力发电机组轮毂、风力发电机组的变桨装置以及具有该轮毂和该变桨装置的风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是一种通过叶轮转动将风能转化为电能的大型发电装置，风力发电机组利用变桨装置根据风速的变化对叶片的桨叶角度进行调节以控制叶轮对风能的吸收，从而提高风能的吸收率。变桨装置置于轮毂内侧能够实现对变桨轴承内圈的驱动，实现内圈变桨；变桨装置置于轮毂外侧能够实现对变桨轴承外圈的驱动，实现外圈变桨。

图1示出了现有技术中的一种外圈变桨装置的示意图。如图1所示，现有技术公开的外圈变桨装置包括变桨轴承2，轮毂1与变桨轴承2的轴承内圈固定连接，风力发电机组的叶片6与变桨轴承2的轴承外圈固定连接，传动带3绕过驱动机构4、张紧轮31和传动带预紧装置32张紧连接于变桨轴承2的轴承外圈的外周圆柱面上。当需要进行变桨作业时，驱动机构4驱动传动带3，从而带动变桨轴承2的轴承外圈22和风力发电机组的叶片6相对于变桨轴承2的轴承内圈和风力发电机组的轮毂1转动，实现叶片的变桨。

轮毂1是叶轮的重要组成部分，图2是现有技术中的一种轮毂1的示意图。图3是图2中的轮毂1的另一角度的示意图。如图2和图3所示，作为风力发电机组的基体的轮毂1包括用于连接叶片和风力发电机组转轴的轮毂本体11，轮毂本体11上形成有3个叶片安装孔，每个叶片安装孔中设置有用于与变桨轴承2连接的变桨轴承安装法兰14。每个变桨轴承安装法兰14外侧设有一个安装支座15，安装支座15上有用于安装变桨驱动装置的安装接口16。

随着大兆瓦风力发电机组的发展，变桨载荷不断增大，现有技术中只能通过不断提高变桨驱动装置的功率来实现变桨需要，变桨驱动装置体积不断增大，轮毂不断增大，极大地占用有限的空间，叶轮重量提高，增加了生产成本及机组运行载荷。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种能够在有限的轮毂空间和重量的情况下提高叶片变桨能力的轮毂和变桨装置。

本实用新型提供的是一种风力发电机组轮毂。风力发电机组轮毂包括轮毂本体，轮毂本体上形成有用于安装叶片的至少两个叶片安装孔，在靠近每个叶片安装孔的位置处设置有至少两个变桨驱动机构安装接口。

可选地，风力发电机组轮毂还可包括设置在叶片安装孔上的变桨轴承安装法兰，在每个变桨轴承安装法兰的外侧可设置有一个安装支座，安装支座上可形成有至少两个变桨驱动机构安装接口。

可选地，风力发电机组轮毂还可包括设置在叶片安装孔上的变桨轴承安装法兰，在每个变桨轴承安装法兰的外侧可设置有至少两个安装支座，每个安装支座上可形成有至少一个变桨驱动机构安装接口。

可选地，风力发电机组轮毂还可包括设置在叶片安装孔上的变桨轴承安装法兰，在每个变桨轴承安装法兰的外侧可设置有三个安装支座，每个安装支座上可形成有一个变桨驱动机构安装接口。可选地，三个安装支座可沿变桨轴承安装法兰的周向均匀间隔设置。

可选地，风力发电机组轮毂还可包括设置在叶片安装孔上的变桨轴承安装法兰，在每个变桨轴承安装法兰的外侧可设置有两个安装支座，每个安装支座上可形成有三个变桨驱动机构安装接口。

可选地，在每个叶片安装孔附近的轮毂本体上可设置有至少两个安装支座，每个安装支座上可形成有至少一个变桨驱动机构安装接口。

可选地，在每个叶片安装孔附近的轮毂本体上可设置有一个安装支座，安装支座上可形成有至少两个变桨驱动机构安装接口。

可选地，风力发电机组轮毂还可包括沿径向向内延伸的腹板，变桨驱动机构安装接口可设置在腹板上。

本实用新型的另一方面提供了一种风力发电机组的变桨装置。变桨装置包括变桨轴承、传动元件以及用于驱动传动元件的变桨驱动机构，用于使每个叶片变桨的变桨驱动机构的数量为至少两个。

本实用新型的再一方面提供了一种风力发电机组。风力发电机组包括风力发电机组轮毂和变桨驱动机构，风力发电机组轮毂为如上所述的风力发电机组轮毂；变桨驱动机构安装在变桨驱动机构安装接口中，用于使每个叶片变桨的变桨驱动机构的数量为至少两个。

本实用新型的再一方面提供了一种风力发电机组。风力发电机组包括轮毂和变桨驱动机构，轮毂通过轴承支座与叶片连接，在每个轴承支座上设置有一个安装支座，安装支座上形成有至少两个变桨驱动机构安装接口，变桨驱动机构安装在变桨驱动机构安装接口中，用于使每个叶片变桨的变桨驱动机构的数量为至少两个。

本实用新型的再一方面提供了一种风力发电机组。风力发电机组包括轮毂和变桨驱动机构，轮毂通过轴承支座与叶片连接，在每个轴承支座上设置有至少两个安装支座，每个安装支座上形成有至少一个变桨驱动机构安装接口，变桨驱动机构安装在变桨驱动机构安装接口中，用于使每个叶片变桨的变桨驱动机构的数量为至少两个。

与现有技术相比，本实用新型能够在有限的轮毂空间和重量的情况下，采用小功率变桨驱动机构来提高变桨能力。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例，本实用新型的示例性实施例的上述和其它方面将变得更加明显，其中：

图1示出了现有技术中的一种外圈变桨装置的示意图。

图2是现有技术中的一种轮毂的示意图。

图3是图2中的轮毂的另一角度的示意图。

图4是根据本实用新型的第一实施例的风力发电机组轮毂的示意图。

图5是图4中的轮毂的另一角度的示意图。

图6是根据本实用新型的第二实施例的风力发电机组轮毂的示意图。

图7是根据本实用新型的第三实施例的风力发电机组轮毂的示意图。

图8是根据本实用新型的第四实施例的风力发电机组轮毂的示意图。

图9是根据本实用新型示例性实施例的风力发电机组的示意图。

附图标记说明：

1：轮毂，11：轮毂本体，12：第一端面，13：第二端面，14：变桨轴承安装法兰，15：安装支座，16：安装接口，2：变桨轴承，3：传动带，31：张紧轮，32：传动带预紧装置，4：驱动机构，5：腹板，6：叶片，7：轴承支座。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本实用新型的传感器固定装置及包括该传感器固定装置的电机。

将理解的是，术语第一、第二等的使用可以不指示顺序或者重要性，而是可以使用术语第一、第二等来将一个部件与另一个部件区分开。

另外，为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。

参照图1至图3，现有技术中轮毂1的结构是在每个叶片6处仅设置一套变桨驱动机构4，例如，一个电机和减速器。因而，只能通过不断提高变桨驱动机构4的功率来提高变桨能力，导致变桨驱动机构4的体积不断增大，轮毂1不断增大，极大地占用有限的空间，并且叶轮重量增大，增加了生产成本及机组运行载荷。

为了解决上述问题，本实用新型一方面提供一种用于风力发电机组轮毂。轮毂1的轮毂本体11上形成有用于安装叶片的至少两个叶片安装孔。在靠近每个叶片安装孔的位置处设置有至少两个变桨驱动机构安装接口16。

图4是根据本实用新型的第一实施例的风力发电机组轮毂1的示意图。

图5是图4中的轮毂1的另一角度的示意图。

如图4和图5所示，根据本实用新型的第一实施例的风力发电机组轮毂1包括用于连接叶片和风力发电机组转轴的轮毂本体11，轮毂本体11是由轮毂壁围绕而形成的中空球状体，其可以为本领域技术人员均知晓的铸造材料制成，也可采用其它能够提供所需力学性能的材料。轮毂壁包括相对的第一端面12和第二端面13，其中第一端面12上设置有风力发电机组转轴安装孔，轮毂壁上形成有3个叶片安装孔，3个叶片安装孔间隔120°角度分布，每个叶片安装孔中设置有变桨轴承安装法兰14。每个变桨轴承安装法兰14上设有两个安装支座15，每个安装支座15沿着变桨轴承安装法兰14的径向向远离变桨轴承安装法兰14的中心延伸。每个安装支座15上有一个变桨驱动装置安装接口16，用于安装变桨驱动机构4。

图6是根据本实用新型的第二实施例的风力发电机组轮毂1的示意图。除了在安装支座15和变桨驱动装置安装接口16之外，图6的风力发电机组轮毂与参照图4和图5描述的风力发电机组轮毂1基本相同。为了便于描述，将省略对相同元件的任何重复的详细描述，并将主要描述差异。

如图6所示，根据本实用新型的第二实施例的风力发电机组轮毂1的每个变桨轴承安装法兰14外侧有一个安装支座15，安装支座15沿着变桨轴承安装法兰14的径向向远离变桨轴承安装法兰14的中心延伸。安装支座15上设置有三个变桨驱动装置安装接口16。但实用新型不限于此，只要在安装支座15上设置两个以上的变桨驱动装置安装接口16即可。

图7是根据本实用新型的第三实施例的风力发电机组轮毂1的示意图。除了在安装支座15和变桨驱动装置安装接口16之外，图7的风力发电机组轮毂与参照图4和图5描述的风力发电机组轮毂1基本相同。为了便于描述，将省略对相同元件的任何重复的详细描述，并将主要描述差异。

如图7所示，根据本实用新型的第三实施例的风力发电机组轮毂1的每个变桨轴承安装法兰14外侧设置有三个安装支座15，三个安装支座15沿述变桨轴承安装法兰14的周向均匀间隔设置。每个安装支座15沿着变桨轴承安装法兰14的径向向远离变桨轴承安装法兰14的中心延伸。每个安装支座15上有一个安装接口16。但实用新型不限于此，轮毂1的每个变桨轴承安装法兰14外侧还可以形成三个或三个以上安装支座15即可。

图8是根据本实用新型的第四实施例的风力发电机组轮毂1的示意图。除了在安装支座15和变桨驱动装置安装接口16之外，图8的风力发电机组轮毂与参照图4和图5描述的风力发电机组轮毂1基本相同。为了便于描述，将省略对相同元件的任何重复的详细描述，并将主要描述差异。

如图8所示，根据本实用新型的第四实施例的风力发电机组轮毂1的每个变桨轴承安装法兰14外侧设置有两个安装支座15，安装支座15沿着变桨轴承安装法兰14的径向向远离变桨轴承安装法兰14的中心延伸。每个安装支座15上设置有三个变桨驱动机构安装接口16。但实用新型不限于此，轮毂1的每个变桨轴承安装法兰14外侧还可以设置两个以上的安装支座15，每个安装支座15上设置有不少于两个变桨驱动机构安装接口16即可。

可以看出，上述实施例是在轮毂1的每个变桨轴承安装法兰14的外侧设置有不少于两个变桨驱动机构安装接口16，从而为风力发电机组的每个叶片提供两个以上的变桨驱动机构安装接口16，以安装至少两个变桨驱动机构4。但实用新型不限于此，类似于在变桨轴承安装法兰14的外侧设置多个变桨驱动机构安装接口16，还可以在每个叶片安装孔附近的轮毂本体11上形成上述至少两个变桨驱动机构安装接口16。具体地，在一些实施例中，可以在每个叶片安装孔附近的轮毂本体11上设置有至少两个安装支座15，并且每个安装支座15上形成有至少一个变桨驱动机构安装接口16。在另一些实施例中，可以在每个叶片安装孔附近的轮毂本体11上设置有一个安装支座15，并在该安装支座15上形成有至少两个变桨驱动机构安装接口16。此外，还可以不设置安装支座15，而直接在腹板5上形成上述至少两个变桨驱动机构安装接口16。也就是说，根据实用新型的构思，只要在靠近多个叶片安装孔中的每个叶片安装孔的位置处设置多个变桨驱动机构安装接口16，使得每个叶片6可以采用多套变桨驱动机构4来驱动即可。

根据本实用新型的另一方面提供了一种风力发电机组的变桨装置。在实施例中，风力发电机组的变桨装置可以为外圈变桨装置或内圈变桨装置。具体地，变桨装置可以包括变桨轴承、传动元件以及用于驱动传动元件的变桨驱动机构。变桨驱动机构可以包括电机和减速器。变桨驱动机构与传动元件之间的传动方式可以采用带传动、链条传动、卷扬传动、钢绳传动等方式。相应地，传动元件可以是传动带、传动链、钢绳等，只要能够将驱动力传递给叶片以使叶片旋转即可。其中，用于使每个叶片变桨的变桨驱动机构的数量为至少两个。

本实用新型的再一方面提供了一种风力发电机组。在实施例中，风力发电机组包括如上所述的轮毂1(例如，参见如图4至图8)和如上所述的变桨装置。其中，用于使每个叶片6变桨的至少两个变桨驱动机构4分别安装在与之相对应的至少两个变桨驱动机构安装接口16中。

图9是根据本实用新型示例性实施例的风力发电机组的示意图。

如图9所示，在实施例中，风力发电机组包括轮毂1和变桨装置。其中，轮毂1通过轴承支座7与叶片6连接。在每个轴承支座7上设置有两个安装支座15。每个安装支座15沿着轴承支座7的径向向远离轴承支座7的中心延伸。每个安装支座15上形成有一个变桨驱动机构安装接口16。但实用新型不限于此，只要在每个轴承支座7上设置有至少两个安装支座15，并且在安装支座15上设置至少一个变桨驱动机构安装接口16即可。此外，还可以在轴承支座7上设置一个安装支座15并在该安装支座15上形成至少两个变桨驱动机构安装接口。

本实用新型在每个叶片安装孔的附近设置的变桨驱动机构安装接口16的数量为两个以上，以安装至少两个变桨驱动机构4，从而使得能够在有限的轮毂空间和重量的情况下，采用小功率变桨驱动机构提高变桨能力。换言之，能够提高变桨驱动能力的同时，降低叶轮体积及重量，利于机组运输、机组降载，节省成本。

虽然已经参照示例实施例描述了实用新型，但是对于本领域技术人员来说将明显的是，可以在不脱离实用新型的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。因此，应该理解的是，上述实施例不是限制性的，而是说明性的。因此，实用新型的范围将由权利要求书及其等同物的最宽的可允许的解释来确定，并且不应受前面的描述的制约或限制。

Claims (10)

1.一种风力发电机组轮毂，所述风力发电机组轮毂(1)包括轮毂本体(11)，所述轮毂本体(11)上形成有至少两个叶片安装孔，其特征在于，在靠近每个所述叶片安装孔的位置处设置有至少两个变桨驱动机构安装接口(16)。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，所述风力发电机组轮毂(1)还包括设置在所述叶片安装孔上的变桨轴承安装法兰(14)，在每个所述变桨轴承安装法兰(14)的外侧设置有一个安装支座(15)，所述安装支座(15)上形成有至少两个所述变桨驱动机构安装接口(16)。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，所述风力发电机组轮毂(1)还包括设置在所述叶片安装孔上的变桨轴承安装法兰(14)，在每个所述变桨轴承安装法兰(14)的外侧设置有至少两个安装支座(15)，所述每个所述安装支座(15)上形成有至少一个所述变桨驱动机构安装接口(16)。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，在每个所述叶片安装孔附近的轮毂本体(11)上设置有至少两个安装支座(15)，每个所述安装支座(15)上形成有至少一个所述变桨驱动机构安装接口(16)。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，在每个所述叶片安装孔附近的轮毂本体(11)上设置有一个安装支座(15)，所述安装支座(15)上形成有至少两个所述变桨驱动机构安装接口(16)。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂，其特征在于，所述风力发电机组轮毂(1)还包括沿径向向内延伸的腹板(5)，所述变桨驱动机构安装接口(16)设置在所述腹板(5)上。

7.一种风力发电机组的变桨装置，所述变桨装置包括变桨轴承(2)、传动元件(3)以及用于驱动所述传动元件(3)的变桨驱动机构(4)，其特征在于，用于使每个叶片变桨的所述变桨驱动机构(4)的数量为至少两个。

8.一种风力发电机组，包括风力发电机组轮毂(1)和变桨驱动机构(4)，其特征在于，

所述风力发电机组轮毂(1)为权利要求1至6中任意一项所述的风力发电机组轮毂(1)；

所述变桨驱动机构(4)安装在所述变桨驱动机构安装接口(16)中，用于使每个叶片(6)变桨的所述变桨驱动机构(4)的数量为至少两个。

9.一种风力发电机组，包括风力发电机组轮毂(1)和变桨驱动机构(4)，所述风力发电机组轮毂(1)通过轴承支座(7)与叶片(6)连接，其特征在于，在每个所述轴承支座(7)上设置有一个安装支座(15)，所述安装支座(15)上形成有至少两个变桨驱动机构安装接口(16)，

所述变桨驱动机构(4)安装在所述变桨驱动机构安装接口(16)中，用于使每个叶片(6)变桨的所述变桨驱动机构(4)的数量为至少两个。

10.一种风力发电机组，包括风力发电机组轮毂(1)和变桨驱动机构(4)，所述风力发电机组轮毂(1)通过轴承支座(7)与叶片(6)连接，其特征在于，在每个所述轴承支座(7)上设置有至少两个安装支座(15)，每个所述安装支座(15)上形成有至少一个变桨驱动机构安装接口(16)，

所述变桨驱动机构(4)安装在所述变桨驱动机构安装接口(16)中，用于使每个叶片(6)变桨的所述变桨驱动机构(4)的数量为至少两个。