本实用新型涉及风电机组领域，尤其涉及一种组合轴承座和前机架的组件。
背景技术：
现有风电机组轴承座和前机架为机舱内核心零部件，两结构件通过高强度螺栓连接，如图1所示。两者共同作用固定驱动链，连接齿轮箱、轮毂以及后机架等结构件。铸件的制造前常预先制造其铸造模具，而轴承座和前机架均属于大型铸造件，其外形结构和重量不但决定其自身造价，同时对铸造模具生产和制造起着决定性作用。
目前大部分机械件的设计大都基于工程师的设计经验，对设计之初零部件的受力并没有明确指向。而随着CAE结构优化技术成熟发展，拓扑优化以其创新性的技术—在预定的设计空间找到材料的最佳分布或最佳的传力路径，越来越普遍的应用于大型锻铸件的毛胚件设计中，为结构件提供坚实的理论基础。基于拓扑优化技术设计的轴承座和前机架一体化结构能够极大的降低材料用量和模具的生产制造费用，但在一定程度上增加对装配工艺的要求，同时提高了结构生产工艺的要求。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种更加方便装配的组合轴承座和前机架的组件。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是基于拓扑优化技术设计的轴承座和前机架一体化结构在一定程度上增加对装配工艺的要求。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种组合轴承座和前机架的组件，包括轴承座上部、以及一体铸成的前机架部和轴承座下部，所述轴承座上部和轴承座下部装配构成轴承座部；所述前机架部包括顶板、底板、以及位于顶板与底板之间的第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部；所述顶板具有相对的第一端部和第二端部，以及相对的第一侧部和第二侧部；所述轴承座下部位于所述顶板的第一端部；所述第一支撑部、第二支撑部分别支撑所述顶板的第一侧部和第二侧部，所述第三支撑部支撑顶板的中部。
进一步地，所述轴承座部的表面设有加强所述轴承座上部和轴承座下部装配的加强筋。
进一步地，所述轴承座部的表面平行设置有两条加强筋。
进一步地，所述轴承座下部的两侧设有安装孔，所述轴承座上部的两侧对应位置设有安装孔。
进一步地，所述轴承座上部和轴承座下部使用紧固件连接。
进一步地，所述轴承座下部的两侧设有凹槽，所述轴承座上部和轴承座下部通过所述凹槽嵌套连接。
进一步地，所述第一支撑部和第二支撑部设置有多个减重孔。
进一步地，所述轴承座部具有同轴的轴承安装孔、第一凸缘和第二凸缘；所述轴承安装孔位于所述第一凸缘与第二凸缘之间。
进一步地，还包括齿轮箱安装槽，位于所述顶板的第二端部。
进一步地，所述轴承座下部的两侧具有相对于所述顶板的凸出部。
通过实施上述本实用新型提供的组合轴承座和前机架的组件，具有如下技术效果：
(1)将轴承座上部和轴承座下部分离，更加方便将其他构件转配在组合轴承座和前机架的组件上。
(2)在轴承座部表面增加两根加强筋，达到增加上部分结构强度的效果，既保证了力的传递又极大限度的降低材料增加率。
(3)轴承座上部和一体铸成的前机架部和轴承座下部的连接面之间采用嵌套结构，避免两部分间受力微动同时降低了连接螺栓所承受的剪切力。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是现有的风电机组的轴承座和前机架的结构示意图；
图2是本发明实施例的组合轴承座和前机架的组件的结构示意图；
图3是本发明实施例的组合轴承座和前机架的组件的正视图；
图4是本发明实施例的组合轴承座和前机架的组件的右视图；
图5是沿图4中A-A线的剖视图。
图6是本发明实施例的组合轴承座和前机架的组件与其他部件的装配图；
图7是沿图6中A-A线的剖视图。
下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
具体实施方式
在本实用新型的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接；可以是拆卸连接；也可以是点连接；可以是直接连接；可以是通过中间媒介间接连接，可以使两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面采用具体实施例对本发明上述实施例的技术方案进行详细说明。
如图2-图5所示，本实施例的组合轴承座和前机架的组件包括轴承座上部1、以及一体铸成的前机架部2和轴承座下部3；相当于将一体化的轴承座和前机架切割成上下两部分(如图2所示，上部分就是轴承座上部1，下部分就是一体化的前机架部2和轴承座下部)，然后将上下两部分通过高强度螺栓连接，以减小转配误差，降低装配工艺。
在本实施例中，轴承座上部1是弧形，与同样是弧形的轴承座下部3装配构成一个完整的近似圆形的轴承座部。其中，轴承座上部1的两侧具有径向凸出的凸出部13、14；轴承座下部3的两侧具有相对于顶板21的凸出部26、27，为避免设备运行中上下两部分发生微动位移，将上下两部分采用相互嵌套结构连接，并且通过紧固件固定。参见图3和图5所示，轴承座下部3的两侧设有凹槽，即在轴承座下部3的凸出部26、27的上端(与轴承座上部1凸出部13、14的接触端)设置有与轴承座上部1的凸出部13、14凹槽嵌套连接的凹槽，也就是说，轴承座上部1的凸出部13、14恰好能够卡在轴承座下部3凸出部26、27设有凹槽中，同时，这样凹槽嵌套连接降低了紧固件受到的剪切力。为了通过紧固件(例如，螺铨等)将轴承座上部1和轴承座下部3连接，在轴承座下部3的两侧设有安装孔，即轴承座下部3的凸出部26、27设置有安装孔，轴承座上部1的两侧，即轴承座上部1的凸出部13、14的对应位置设有安装孔11、12。如图2所示，在轴承座上部1的凸出部13、14设置了一排安装孔11、12。安装孔的数量可依据风力发电机组所受不同载荷进行调整，具备良好的通用性。
由于设置有凸台(由轴承座上部1的凸出部13和轴承座下部3的凸出部26装配构成及由轴承座上部1的凸出部14和轴承座下部3的凸出部27转配构成的轴承座两侧的凸台)，整个组件受力增加，为了增大其强度采用加强筋结构，即在轴承座部的表面设有加强轴承座上部1和轴承座下部3装配的两条平行设置的加强筋4。
轴承座部(由轴承座上部1和轴承座下部3装配构成)具有同轴的轴承安装孔11、第一凸缘和第二凸缘；轴承安装孔11位于第一凸缘与第二凸缘之间。如图2所示，标示12的位置是第一凸缘用于安装轴承前密封圈，轴承座部后面还设有第二凸缘用于安装轴承后密封圈。
需要说明的是，为了减小生产工艺要求，在生产过程中将上下两部分的原胚件采用夹紧工具固定成为一体，整体铣出轴承安装孔11，保证相同的加工精度同时消除两接触面的装配尺寸误差。
前机架部包括顶板21、底板22、以及位于顶板21与底板22之间的第一支撑部23、第二支撑部24和第三支撑部25。
顶板21具有相对的第一端部211和第二端部212，以及相对的第一侧部213和第二侧部214；其中，轴承座下部位3于顶板21的第一端部211，如图2和图3所示，在本实施例中，第一端部211为弧形前端，与弧形轴承座下部3配合一体化铸成。第二端部212为弧形后端，是齿轮箱安装槽。第一侧部213为左侧部，第二侧部214为右侧部，将第一端部211、第一侧部213、第二端部212和第二侧部214依次收尾相连，形成一个中空的顶板结构。
需要说明的是，第一端部211的形状与轴承座下部3的形状相关，也可以理解为，第一端部211的形状与轴承座部的形状相关，例如，如果轴承座部是多边形、正方形或三角形等等其他形状，第一端部211设置相应的形状以配合轴承座下部3一体化连接，同样，第二端部212的形状与齿轮箱形状相关。
第一支撑部23、第二支撑部24和第三支撑部25形成3支点承载，如图2所示，在本实施例中，第一支撑部23是左支撑部、第二支撑部24是右支撑部，第一支撑部23和第二支撑部24位于两侧，分别支撑顶板21的第一侧部213和第二侧部214，第三支撑部25支撑顶板21的中部。由于主要是中部承受来自风轮的巨大力量，两侧受力较小，第一支撑部23和第二支撑部24可以采用了肋板结构支撑两端。同时，为了实现整体重量减轻，一方面，第一支撑部23和第二支撑部24采用了较为单薄的肋板结构，其中肋板的厚度及板与板之间加强梁的设置与两侧承重有关；另一方面，第一支撑部23和第二支撑部24设置有多个减重孔。如图4所示，第二支撑部24，设置有圆形减重孔241和椭圆形减重孔242，第一支撑部23同样设置有对应的圆形减重孔和椭圆形减重孔。其中，减重孔设置的尺寸、位置、形状与第一支撑部23和第二支撑部24的受力情况相关，以满足一定的强度和刚度。
如图6和图7所示，在本实施例中，将一体铸成的前机架部2和轴承座下部3的一体化结构下部分找平、找正后固定，将主轴5竖直立与地面，依次将轴承前密封圈、轴承、轴承后密封圈、弹性支撑7及齿轮箱6等零部件装配到主轴5上。再将装配好的结构吊装到已找平固定的一体铸成的前机架部2和轴承座下部3的一体化结构上并找正安装，然后将轴承座上部1扣装到已完成的装配体上。后将后机架、各种零部件保护罩等接到已完成装配体上，完成装配工作。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。