专利名称：一种风电机组的轮毂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风电机组的轮毂设计技术领域，特别是涉及一种风电机组的轮毂。
背景技术：
作为一种清洁无污染的可再生能源，风能越来越受到人们的重视。随着风电机组朝着大功率方向发展，其重量也越来越大，这对于风电机组的安全而言是不利的。在风电机组中，轮毂是连接叶片与主轴的重要部件，它承受了风力作用在叶片上的推力、扭矩和弯矩，将叶轮的力和力矩传递到后面的机械结构中去，这样，叶片上的载荷也就可以传递到机舱或者塔架，进而用于发电。可见，轮毂是力、力矩以及弯矩的传递装置， 其刚度和硬度必须足够大，以满足传递的需求，同时，轮毂的重量又是风电机组效率的一个限制因素，其质量越小，则风电机组的效率也就越高。图1为现有的风电机组的轮毂的结构图。如图1所示，轮毂包括基体(未用序号标注)、一个主轴安装面1和三个变桨轴承安装面2。基体为中空的圆球形，其承载了主轴安装面1和变桨轴承安装面2。该基体有若干条直径，垂直于主轴安装面1的直径称为基体的第一直径。风电机组的主轴垂直穿入且安装在主轴安装面1上，其方向沿基体的第一直径的方向，可将基体上主轴安装面1所在的一侧称为基体的底部20，这意味着，第一直径的一端指向了基体的底部20，可将第一直径的另一端所指向的基体的部分称为基体的顶部 10。三个变桨轴承安装面2环绕第一直径，均勻分布于基体的表面。每个变桨轴承安装面2上均设有一平面形的肋板3，如图1所示，各肋板3均为圆形，每个肋板3上靠近基体底部20的一侧(即靠近主轴安装面1的一侧)设有一圆形的变桨驱动安装孔4，用于安装风电机组的变桨驱动。为了保证刚度和硬度，整个轮毂一般是用铸铁等金属材料制成，在风电机组的功率不断提高的情况下，其重量也不断加大，这严重影响了风电机组的效率的提升。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风电机组的轮毂，能降低轮毂的重量。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种风电机组的轮毂，包括基体、 一个主轴安装面和三个变桨轴承安装面；所述基体为中空的圆球形；所述风电机组的主轴垂直穿入且安装在所述主轴安装面上，其方向沿所述基体的第一直径的方向；基体上所述主轴安装面所在的一侧为所述基体的底部；三个所述变桨轴承安装面环绕所述第一直径， 均勻分布于所述基体的表面；每个所述变桨轴承安装面上均设有一平面形的肋板；每个肋板上靠近所述基体底部的一侧设有一圆形的变桨驱动安装孔，用于安装所述风电机组的变桨驱动；每个所述肋板上设置有第一开孔。[0009]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进进一步，各肋板均与一个变桨平面一一对应；各所述变桨平面经过所述第一直径， 且垂直于其对应的肋板；各所述变桨驱动安装孔的圆心位于其所在的肋板所对应的变桨平面上。进一步，各肋板与其对应的变桨平面的交线为该肋板的变桨交线；每个所述肋板上设置的所述第一开孔的数量为一个以上；各肋板上的第一开孔相对于该肋板的变桨交线成轴对称分布。进一步，各所述第一开孔为圆角的三角形。进一步，各所述第一开孔靠近其所在的肋板的中心的一侧小于远离其所在的肋板的中心的一侧。进一步，在所述基体上，从其底部起沿所述第一直径所指向的另一侧为所述基体的顶部；则在所述基体上靠近其顶部的位置设有第二开孔。进一步，所述第二开孔的数量为两个以上，且各所述第二开孔环绕所述第一直径均勻分布。进一步，所述第二开孔为圆角的梯形。进一步，各所述第二开孔靠近所述基体顶部的底边比其远离所述基体顶部的底边长。进一步，在所述基体上靠近其底部的位置设有第三开孔。进一步，所述第三开孔的数量为两个以上，且各所述第三开孔环绕所述第一直径均勻分布。进一步，所述第三开孔为圆角的三角形。进一步，各所述第三开孔靠近所述基体底部的一侧大于远离所述基体底部的一侧。本实用新型的有益效果是本实用新型在每个肋板上设置了第一开孔，减少了制造轮毂所用的金属材料的量，因而降低了轮毂的重量。
图1为现有的风电机组的轮毂的结构图；图2为本实用新型提出的风电机组的轮毂的结构图的第一视图；图3为本实用新型提出的风电机组的轮毂的结构图的第二视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。图2和图3分别为本实用新型提出的风电机组的轮毂的结构图的两个视图。如图 2和图3所示，该轮毂包括基体(图2和图3中未标号)、一个主轴安装面1和三个变桨轴承安装面2。与现有技术相同，这里的基体为中空的圆球形，其承载了主轴安装面1和变桨轴承安装面2。基体具有若干条直径，其中的一条称为第一直径，该第一直径垂直于主轴安装面1，风电机组的主轴垂直穿入且安装在主轴安装面1上，其方向沿基体的第一直径的方向，可将基体上主轴安装面1所在的一侧称为基体的底部20，将基体上从其底部起沿第一直径所指向的另一侧称为基体的顶部10，这样，第一直径的两端就分别指向基体的顶部10 和底部20。三个变桨轴承安装面2环绕第一直径，均勻分布于基体的表面。每个变桨轴承安装面2上均设有一平面形的肋板3，如图2和图3所示，该肋板3为圆形，其中心为圆心。每个肋板3上靠近基体底部20的一侧设有一圆形的变桨驱动安装孔4，用于安装风电机组的变桨驱动。可见，上述的结构是与现有技术相同的。本实用新型与现有技术最基本的区别在于，在每个肋板3上设置有第一开孔7。这样，由于本实用新型在每个肋板3上设置了第一开孔7，减少了制造轮毂所用的铸铁等金属材料的量，因而降低了轮毂的重量，同时也降低了轮毂的资源消耗量。为了使轮毂的重心位于第一直径上，防止重心偏移造成力、力矩、弯矩等在传递过程中的损失，各变桨驱动安装孔4应相对于第一直径均勻分布。为了便于描述，本实用新型中的各肋板3均与一个变桨平面具有一一对应关系，这里的变桨平面指的是经过第一直径、且垂直于其对应的肋板3的平面，如图2所示，一变桨平面与其对应的肋板3的交线可用标号30标示。这样，上述的各变桨驱动安装孔4相对于第一直径应均勻分布可以具体为 各变桨驱动安装孔4的圆心位于其所在的肋板3所对应的变桨平面上，即在图2中，变桨驱动安装孔4的圆心应位于肋板3上的交线30上。本实用新型中，将各肋板3与其对应的变桨平面的交线30称为该肋板3的变桨交线，这样，在每个肋板3上设置的第一开孔7的数量为一个以上的情况下，各肋板3上的第一开孔7相对于该肋板3的变桨交线可成轴对称分布。如图2所示，在肋板3上，变桨交线 30所穿过的第一开孔7应为相对于该变桨交线3的轴对称图形，变桨交线30没有穿过的第一开孔7的数量为偶数个，且这些第一开孔7对称分布于变桨交线30两侧。进一步，如图2和图3所示，各第一开孔7可设计为圆角的三角形，即这些三角形的三个角均为圆角，更进一步的，第一开孔7靠近其所在的肋板3的边缘的边可为弧形。此外，可将各第一开孔7靠近其所在的肋板3的中心(即图2和图3中的肋板3 的圆心)的一侧设置为小于远离其所在的肋板3的中心的一侧，这些设计既有利于进一步减轻轮毂的重量，又有利于轮毂刚度和硬度的保持。此外，如图2和图3所示，在基体上靠近其顶部10的位置还设有第二开孔5，并且， 第二开孔5的数量可设置为两个以上，且各第二开孔5环绕第一直径均勻分布。如图3的详细展示，第二开孔5的数量为3个，相邻第二开孔5之间的夹角为120度。为了防止轮毂因添加了第二开孔5而在使用中受损，可将第二开孔5设计为圆角的梯形，即该梯形的各角为圆角，并且，各第二开孔5靠近基体顶部10的底边比其远离基体顶部10的底边长。同样，也可以在基体上靠近其底部20的位置设置第三开孔6，以进一步降低轮毂的重量。第三开孔6的数量也可以设计为两个以上，且各第三开孔6环绕第一直径均勻分布。第三开孔6可设计为圆角的三角形，即该三角形的各角为圆角。各第三开孔6靠近基体底部20的一侧大于远离基体底部20的一侧，从而保证轮毂的刚度和硬度，防止轮毂在使用中的损坏。由此可见，本实用新型具有以下优点(1)本实用新型在每个肋板上设置了第一开孔，减少了制造轮毂所用的金属材料的量，因而降低了轮毂的重量，同时也降低了轮毂的资源消耗量。(2)本实用新型中，将各第一开孔靠近其所在的肋板的中心的一侧设置为小于远离其所在的肋板的中心的一侧，这些设计既有利于进一步减轻轮毂的重量，又有利于轮毂刚度和硬度的保持。(3)本实用新型将第二开孔设计为圆角的梯形，第三开孔设计为圆角的三角形，各第二开孔靠近基体顶部的底边比其远离基体顶部的底边长，各第三开孔靠近基体底部的一侧大于远离基体底部的一侧，可防止轮毂因添加了第二开孔和第三开孔而在使用中受损。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种风电机组的轮毂，包括基体、一个主轴安装面和三个变桨轴承安装面；所述基体为中空的圆球形；所述风电机组的主轴垂直穿入且安装在所述主轴安装面上，其方向沿所述基体的第一直径的方向；基体上所述主轴安装面所在的一侧为所述基体的底部；三个所述变桨轴承安装面环绕所述第一直径，均勻分布于所述基体的表面；每个所述变桨轴承安装面上均设有一平面形的肋板；每个肋板上靠近所述基体底部的一侧设有一圆形的变桨驱动安装孔，用于安装所述风电机组的变桨驱动；其特征在于，每个所述肋板上设置有第一开孔。
2.根据权利要求1所述的轮毂，其特征在于，各肋板均与一个变桨平面一一对应；各所述变桨平面经过所述第一直径，且垂直于其对应的肋板；各所述变桨驱动安装孔的圆心位于其所在的肋板所对应的变桨平面上。
3.根据权利要求2所述的轮毂，其特征在于，各肋板与其对应的变桨平面的交线为该肋板的变桨交线；每个所述肋板上设置的所述第一开孔的数量为一个以上；各肋板上的第一开孔相对于该肋板的变桨交线成轴对称分布。
4.根据权利要求3所述的轮毂，其特征在于，各所述第一开孔为圆角的三角形。
5.根据权利要求4所述的轮毂，其特征在于，各所述第一开孔靠近其所在的肋板的中心的一侧小于远离其所在的肋板的中心的一侧。
6.根据权利要求1所述的轮毂，其特征在于，在所述基体上，从其底部起沿所述第一直径所指向的另一侧为所述基体的顶部；则在所述基体上靠近其顶部的位置设有第二开孔。
7.根据权利要求6所述的轮毂，其特征在于，所述第二开孔的数量为两个以上，且各所述第二开孔环绕所述第一直径均勻分布。
8.根据权利要求6或7所述的轮毂，其特征在于，所述第二开孔为圆角的梯形。
9.根据权利要求8所述的轮毂，其特征在于，各所述第二开孔靠近所述基体顶部的底边比其远离所述基体顶部的底边长。
10.根据权利要求1所述的轮毂，其特征在于，在所述基体上靠近其底部的位置设有第三开孔。
11.根据权利要求10所述的轮毂，其特征在于，所述第三开孔的数量为两个以上，且各所述第三开孔环绕所述第一直径均勻分布。
12.根据权利要求10或11所述的轮毂，其特征在于，所述第三开孔为圆角的三角形。
13.根据权利要求12所述的轮毂，其特征在于，各所述第三开孔靠近所述基体底部的一侧大于远离所述基体底部的一侧。
专利摘要本实用新型涉及一种风电机组的轮毂，其包括基体、一个主轴安装面和三个变桨轴承安装面；基体为中空的圆球形；风电机组的主轴垂直穿入且安装在主轴安装面上，其方向沿基体的第一直径的方向；基体上主轴安装面所在的一侧为基体的底部；三个变桨轴承安装面环绕第一直径，均匀分布于基体的表面；每个变桨轴承安装面上均设有一平面形的肋板；每个肋板上靠近基体底部的一侧设有一圆形的变桨驱动安装孔，用于安装风电机组的变桨驱动；每个肋板上设置有第一开孔。本实用新型能降低轮毂的重量。
文档编号F03D11/00GK202326047SQ20112051048
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者刘励学, 张静, 李都宁, 陈明, 顾佥 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司