专利名称：风能设备的转子轮毂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种尤其是带有至少一转子叶片的风能设备的转子的 转子轮毂，其中轮毂核心体和至少一轮毂外壳相互连接。此外本发明 涉及一种带有转子轮毂的风能设备。
背景技术：
在风能设备中，转子叶片用叶片支承可旋转地固定在转子轮毂上。 已知的风能设备由一塔筒、 一布置在塔筒上端部的吊舱、 一转子组成， 该转子围绕着转子旋转轴线可旋转地外部支撑在吊舱上，并且该转子具 有一转子轮毂以及至少一从转子轮毂延伸出的转子叶片。 一属于这一类
的风能设备例如在DE-A102004023773中作了描述，该风能设备具有一 带有叶片调节系统的转子轮毂。
此外EP-B-1303698公开了 一种风能设备的转子轮毂。转子轮穀在 转子轴和转子叶片之间建立起机械连接。
发明内容
从现有技术出发本发明的任务是，提出一种转子轮毂，该转子轮毂 可以简单的方式并且成本4氐廉地制造以及装配，其较大的转子轮毂应该
可以用有效的方式运^r。
该任务通过一种尤其是带有至少一转子叶片的风能设备的转子的 转子轮穀获得解决，其中 一轮毂核心体和至少 一轮毂外壳借助于法兰接 头相互连接，该法兰接头借此被继续改进，法兰接头以一相对于转子的 旋转轴线预先确定的倾斜度构成，其中法兰接头的倾斜度大大大于轮毂 外壳的转子叶片连接表面的倾斜度。
尤其是提供一种组合的转子轮毂，该转子轮毂例如在装配完成的状 态下由单独的轮穀核心体和至少一个或者多个单独的轮毂外壳在风能 设备的吊舱上构成。在本发明的框架下，转子叶片可以已经配备有轮毂 外壳或者构成带有轮毂外壳的转子叶片。
本发明以这样的构思为基础，在风能设备的无铰链转子或者刚性转 子轮毂中设有 一法兰接头，在该风能设备中转子叶片通过无铰链的或者 刚性的转子轮毂与转子轴实现刚性连接，该法兰接头布置在一连接平面中，并且与转子或者转子轴的旋转轴线围成一预先确定的角度。在几何 意义下转子轴线穿透该平面，在轮穀核心体和4仑毂外壳之间的连接法兰 或者法兰接头的平整连接表面位于该平面中。为此在轮毂核心体，该轮 毂核心体与转子轴相连接，和在轮毂核心体和在这上面布置的转子叶片
之间的轮毂外壳之间的法兰接头优选的是构成平整的连接表面。
跟在外部转子叶片和轮毂核心体之间的迄今为止的连接壳体的连 接端相比，该平面构成倾斜的，在核心体和连接壳体之间的法兰接头布 置在该平面中。在迄今为止的连接端中法兰的连接平面和转子轴线相互 平行排列，以使它们不相切或者相交。在这期间在其它已知的连接端中 根据现有技术转子叶片的连接平面以一在相对旋转轴线3°的范围内的 倾斜角度倾斜。该转子叶片的连接平面的倾斜角度根据本发明小于在轮 毂核心体和轮毂外壳之间的连接平面的倾斜角度。
根据本发明提供一种风能设备的转子轮毂，该转子轮毂具有一作为 转子轮穀壳体的轮毂核心体，其中轮毂核心体与转子轴相连接。此外轮 毂核心体具有至少一法兰接头，该法兰接头表面相对转子轴的旋转轴线 以预先确定的角度倾斜。此外，坚持根据本发明法兰接头的表面以一预 先确定的、相对转子叶片的转子叶片轴线非直角的角度布置。
轮穀核心体将转子轮毂作为中心件与转子轴相连接。接着连接壳体 或者轮毂外壳被布置在与转子旋转轴线倾斜布置的法兰接头上，以便转 子叶片可以一皮装配在这上面。
构成一可分的、即组合的转子轮毂，以使借此转子轮毂、例如轮毂核心 体和/或者轮毂外壳的单独部件的运输变得更容易一些。紧接着在风能设 备的安装地点，运输到那里的转子轮穀的单独的部件被装配，并且例如 借助于螺栓连接通过法兰连接端相互连接。因此按照本发明这是可行
的，例如具有在直径上3米到6米的法兰接头的转子轮毂在它加工之后 可毫无问题地运输到安装地点。
按照该任务的一可选择的解决办法或者在另一方案中规定，轮毂核 心体的高度小于轮毂外壳的尤其是圆形的转子叶片的连接端表面的直 径，其中尤其是在轮穀核心体和轮毂外壳之间的法兰接头有利的方式是 构成圆形。借此可以提供一组合的转子轮穀，该转子轮毂通过与优选的 是圆形的轮毂外壳的叶片法兰直径相比轮毂核心体更低的高度使轮毂核心体的运输更容易，因为轮毂核心体的高度可以被看作轮毂核心体的 运输高度。因此例如具有到转子轴侧面3米的环形接合法兰的连接端直 径的轮毂核心体并且高度在4米以下时可以在运输汽车上,皮运输，其中
一具有超过4米的(圆形)叶片法兰直径的转子叶片可被安装在具有轮 穀核心体和至少一个轮穀外壳的装配完成的转子轮毂上。例如在0.5米
至2.5米之间的轮毂核心体的高度小于叶片法兰直径。
在优选的结构形式中，在轮毂核心体和轮毂外壳之间的法兰接头构 成圆形。此外这具有优点，由于在法兰接头的区域中圆形的连接位置在 轮毂核心体和在上面固定的连接壳体之间在装配时建立起一更牢固的 连接，因为同椭圆形法兰圆周相比有更多的螺栓分布在圆形法兰的圆周 上。此外在制造时获得众多的优点。
为了提供一具有多个转子叶片的转子，此外规定，在轮毂核心体和 多个轮毂转子叶片连接壳体之间在转子轮毂上构成多个法兰接头。
对此此外有利的方式是规定，法兰接头均匀地布置在或者设在轮毂 核心体上。
尤其是每个轮毂外壳与一转子叶片相连接。在带有一具有多个转子 叶片的转子的风能设备中连接壳体各自与 一转子叶片相连接。
此外这是有利的，当轮毂外壳和轮毂核心体牢固地相互连接时。 为了使维护人员能接近转子，此外规定，在轮毂核心体上设有一进
口。在本发明的框架下在转子或者吊舱的其它位置上也可以设有另一进 c 。
尤其是进口在转子轴线的区域中在轮毂核心体上构成。这同样是可 以考虑的，进口设在转子轮毂的其它位置上。
为了转子叶片在转子轮毂上的固定，轮毂外壳朝向转子叶片侧具有 一法兰接头，以便转子叶片固定在或者布置在这上面。该法兰接头也被 称为转子叶片法兰或者叶片法兰。
优选的是转子叶片侧的连接法兰构成圆形，以便在转子叶片和各自 的连接壳体之间建立可靠的连接，并且以简单的方式使转子叶片借助于 圆形叶片支承的调节成为可能。
此外根据本发明的转子轮毂的优选的结构形式提出，轮毂外壳的转 子叶片侧的连接法兰的直径大于轮毂核心体侧的连接法兰的尤其是圆 形直径的直径。由此获得考虑到轮毂核心体或者根据本发明的转子轮毂的刚度、重量和尺寸的最佳的比例。在大的转子轮毂时，例如具有超过 4米的叶片法兰直径的转子叶片被安装在该转子轮穀上，借此简单的运 输是可行的，因为轮毂核心体的运输高度或者高度小于叶片法兰直径。 此外，该任务通过一风能设备获得解决，该风能设备配备有具有与
为了避免重复明确参阅前面的结构。
下面本发明不限制 一般的发明构思借助于 一 实施例示范地说明，其 中关于所有在文本中未详细说明的根据本发明的细节明确参阅附图。其
中
图1表示的是一通过根据本发明的转子轮毂的横剖面图，并且
图2表示的是按照图1所示的根据本发明的转子轮毂的俯视图。
一附图标记表示，因此就不用相应地重新介绍了。
具体实施例方式
图1在横剖面中表示了一转子轮毂10。转子轮毂10具有一轮毂核 心体12,该轮毂核心体12通过一环形接合法兰14与(未表示的)风能 设备的转子轴相连接。在图1中基于横剖面图示表示了轮毂核心体12 与轮毂外壳16的连接。典型地环形接合法兰14比如说对于具有8至12 兆瓦功率的风能设备具有3米的直径。
此外，在图1中画出了轮毂核心体12的高度h，该高度例如在4米 以下。高度h对于轮毂核心体12的运输是一关键性的尺寸，因为借此 运输汽车的运输高度被确定。在普通道路上的简单的运输在4米以下的 高度时毫无问题是可行的。
如由图2表明的，转子4仑毂10在俯碎见图中这样构成，三个4仑毂外 壳16成星形并且均匀地布置在轮毂核心体12上。在轮毂外壳16上通 过相应的法兰和叶片支承20 (未表示的)转子叶片可旋转地与轮毂外壳 16相连接。
此外，由图2可以看出，三个外部件以轮穀外壳16的形式布置在 轮毂核心体12上。因此转子轮毂10由一定数量的分离的壳体或者单独 的零件组成，该零件在风能设备建造时被相互连接。
为了将轮毂外壳16与轮毂核心体12相连接，在两个壳体之间设有一法兰18,以使两个壳体12和16牢固地拼合并相互连接。由图1得知， 法兰接头18位于一平面22内，该平面相对转子的旋转轴线24处在一 预先确定的角度下。在这里平面22和旋转轴线24围成一角度a,该角 度构成锐角。在几何意义下旋转轴线24在点P穿透平面22。
根据本发明所有连接法兰或者法兰接头18在相对转子旋转轴线24 预先确定的角度下在轮毂外壳16的轮毂核心体12上构成。
由于平面22相对于旋转轴线24不平行地布置，所以可以建造对运 输节省空间的轮毂核心体12,以及直到6米尺寸的转子轮毂10的更大 的轮毂核心体12，而在运输时不会产生更大的困难。通过平面22的倾 斜配置可以制造紧凑的轮穀核心体12,法兰接头18布置在该平面中。 优选的方式是单个零件在浇铸工艺中制造。
此外，在图1中画出了一 (这里未表示的)转子叶片的转子叶片轴 线，该转子叶片轴线同样在一预先确定的角度下在恰当的角度的选择时 对于旋转轴线24适合于在85。到90°之间的角度范围。
此外法兰接头18由于加工的原因在轮穀核心体12上构成圆形，由 此在轮毂核心体12和轮毂外壳16之间建立一牢固的和稳定的连接。
此外，轮毂核心体12在轮毂核心体12的外侧、即在背向风能设备 一侧的吊抢上具有一进口 28,该进口这样确定尺寸，以使维修人员为了 维修工作可以进入构成空心件的轮毂核心体12。当然在本发明的框架下 是可行的，维修人员的进口设在转子轮毂的其它位置上。例如进口可在 侧面画出的4仑穀核心体12的区域A中构成，该区域位于转子轴线连4妾 端的附近或者位于环形接合法兰14的附近，或者可在轮毂外壳16的一 个上构成。
优选的是在平面22和旋转轴线24之间的角度a在数量级上在10°至 75°之间。理想的方式是在一优选的结构形式中，角度a大于15。，尤 其是在15°和45°之间。借此作为独立部件按照锥体的或者往尖部越 来越细的壳体的方式可以达到 一轮毂核心体12的特别紧凑的结构类型。
此外在图1中画出了法兰接头18和法兰接头20 (叶片法兰接头) 的螺栓孔分布圆直径。在这里可得知，法兰接头20的直径dr大于在轮 毂核心体12和轮毂外壳16之间的法兰接头18的直径DI()此外优选的 是法兰接头20布置在一平面内，该平面基本上平行于转子轮毂10的旋 转轴线24。例如直径Dr具有大于4米、尤其是大于4.5米的尺寸。因此法兰接头的直径DR大于具有例如在4米以下的值的轮毂核心体12的 高度h。此外在图1中标出了轮毂外壳16的前边的结构高度B,该结构 高度优选的是不大于或者小于轮毂核心体12的高度h,并且例如在2米 到3米的范围内。
此外在图2中表明了，在轮穀核心体12和4仑毂外壳16之间的法兰 接头18均匀地在轮毂核心体上构成。在法兰接头18上的螺栓连接孔在 这里均匀地在圆周上分布，以^更借此在两个壳体12和16之间的法兰18 上可比例如在椭圆型的法兰上设有更多的螺栓连接，该椭圆型的法兰平 行于转子轴线24。
那么尤其是沿着风向的大的转子叶片弯曲力矩(冲击力矩)可以特 别可靠地被吸收。
附图标记表
10转子轮穀
12轮穀核心体
14环形接合法兰
16轮穀外壳
18法兰接头
20法兰接头
22平面
24旋转轴线
26转子叶片轴线
28进口
a角度
A区域/范围
B结构高度
Dr直径
h高度 P交点
权利要求
1. 一种尤其是带有至少一转子叶片的风能设备的转子的转子轮毂(10)，其中轮毂核心体(12)和至少一轮毂外壳(16)借助于法兰接头(18)相互连接，其特征在于，法兰接头(18)以一相对于转子的旋转轴线(24)预先确定的倾斜度构成，其中法兰接头(18)的倾斜度(α)大大大于轮毂外壳(16)的转子叶片连接端表面的倾斜度。
2. 按照权利要求1前叙部分所述或者根据权利要求1所述的转子轮穀(10),其特征在于，轮毂核心体(12)的高度(h)小于轮毂外壳(16)的转子叶片连接端表面的直径(DR)。
3. 根据权利要求1或者2所述的转子轮毂(10)，其特征在于，法兰接头(18)构成圆形。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的转子轮毂(10),其特征在于，在轮毂核心体(12)和多个轮毂外壳(16)之间设有多个法兰接头(18)。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的转子轮毂(10)，其特征在于，在轮毂核心体(12)上均匀地设有多个法兰接头(18)。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的转子轮毂(10),其特征在于，轮毂外壳(16)与一转子叶片相连接。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的转子轮毂(10),其特征在于，轮毂外壳(16)和轮毂核心体(12)牢固地相互连接。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的转子轮毂(10),其特征在于，在轮毂核心体(12)上设有一进口 (28)。
9. 根据权利要求8所述的转子轮毂U0),其特征在于，进口 (28)在转子轴线(24)的区域中在轮毂核心体(12)上构成。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的转子轮毂(10),其特征在于，轮毂外壳(16)朝着转子叶片側具有一法兰接头(20)。
11. 根据权利要求10所述的转子轮毂(10),其特征在于，转子叶片侧的法兰接头(20)构成圆形。
12. 根据权利要求10或者11所述的转子轮毂(10),其特征在于，轮毂外壳(16)的转子叶片侧的法兰接头(20)的直径(Dr)大于尤其是圆形的轮毂核心体侧的法兰接头(18)的直径(D。。
13. 带有根据权利要求1至12中任一项所述的转子轮毂(10)的风能设备。
全文摘要
本发明涉及一种风能设备的转子轮毂，尤其是带有至少一转子叶片的风能设备的转子的转子轮毂(10)，其中轮毂核心体(12)和至少一轮毂外壳(16)借助于法兰接头(18)相互连接。转子轮毂(10)由此被继续改进，法兰接头(18)以一相对于转子的旋转轴线(24)预先确定的倾斜度(α)构成，其中法兰接头的倾斜度大大大于轮毂外壳的转子叶片连接端表面的倾斜度。此外本发明涉及一种带有转子轮毂(10)的风能设备。
文档编号F03D1/06GK101484693SQ200780025105
公开日2009年7月15日 申请日期2007年6月14日 优先权日2006年7月3日
发明者P·夸尔 申请人:再生动力系统股份公司