叶轮组件、叶轮的装配方法以及风力发电机组与流程

本申请涉及风力发电，特别是涉及叶轮组件、叶轮的装配方法以及风力发电机组。

背景技术：

1、在现有的风力发电机组中，叶片桨距角的调节通过变桨动力机构驱动变桨轴承内圈或者外圈实现，变桨轴承的内圈连接轮毂，外圈连接叶片，即可实现外圈变桨，内圈变桨则相反。

2、无论是内圈变桨形式还是外圈变桨形式，变桨轴承与轮毂之间均是通过螺栓进行连接，此连接方式需要在变桨轴承套圈以及轮毂法兰上均加工出螺栓孔，而此螺栓孔常会出现锈蚀、疲劳损伤等安全问题，从而降低变桨轴承的寿命，需要维护甚至更换变桨轴承以继续完成变桨作业，造成了较高的经济损失。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种叶轮组件、叶轮的装配方法以及风力发电机组，能够提高使用寿命以及可靠性，从而降低成本。

2、一方面，根据本申请实施例提出了一种叶轮组件，应用于风力发电机组，叶轮组件包括：叶片；轮毂，包括基体以及轴承安装部，基体具有容纳腔以及两个以上与容纳腔连通的开孔，基体围合形成每个开孔的壁部沿开孔的轴向延伸形成轴承安装部；变桨轴承，设置于每个开孔内侧，变桨轴承包括转动配合的外圈以及内圈，外圈设置于轴承安装部内侧并与轴承安装部过盈配合，内圈与叶片连接；压紧组件，连接在各轴承安装部背离基体的一侧，压紧组件至少部分抵接在外圈在轴向上背离容纳腔的外表面。

3、根据本申请实施例的一个方面，压紧组件包括限位盘以及插接组件，限位盘压抵于轴承安装部并通过插接组件与轴承安装部可拆卸连接，限位盘抵接在外圈在轴向上背离容纳腔的外表面，限位盘的周缘沿轴向延伸并与轴承安装部的外周面卡接配合。

4、根据本申请实施例的一个方面，限位盘包括两个以上沿开孔的周向分布并相互连接的连接单元，连接单元呈弧形结构。

5、根据本申请实施例的一个方面，插接组件包括多个紧固件，紧固件沿轴向插入限位盘以及轮毂，以连接限位盘与轮毂。

6、根据本申请实施例的一个方面，限位盘沿径向向面向轮毂的一侧凸出设置并形成卡接凸起，轴承安装部面向卡接凸起的一侧设有卡槽，卡接凸起伸入卡槽内并与卡槽卡接。

7、根据本申请实施例的一个方面，沿开孔的径向，基体至少部分凸出于轴承安装部的内表面设置并形成第一凸台，外圈在轴向上背离压紧组件的一侧抵接在第一凸台。

8、根据本申请实施例的一个方面，叶轮组件还包括限位件，限位件设置于第一凸台，沿轴向，限位件与外圈中的一者至少部分伸入另一者的内部。

9、根据本申请实施例的一个方面，限位件包括两个以上沿轴向延伸的定位销，外圈上设置有两个以上定位孔，每个定位销插接于其中一个定位孔内。

10、根据本申请实施例的一个方面，叶轮组件还包括电机以及与电机的输出端连接的传动轮，传动轮与内圈相啮合。

11、根据本申请实施例的一个方面，叶轮组件还包括检测器以及触发器，检测器设置于内圈在径向背离外圈的一侧并能够随内圈转动，触发器与轮毂连接，触发器与检测器对准时能够反馈触发信号。

12、另一方面，根据本申请实施例提出了一种叶轮的装配方法，包括：提供轮毂，轮毂包括基体以及轴承安装部，基体具有容纳腔以及两个以上与容纳腔连通的开孔，基体围合形成每个开孔的壁部沿开孔的轴向延伸形成轴承安装部；加热轴承安装部，使得轴承安装部受热形变至预定尺寸；将变桨轴承放入轴承安装部内，变桨轴承包括转动配合的内圈以及外圈；冷却轴承安装部，使得轴向安装部冷却收缩并与外圈过盈配合；在轴承安装部背离基体的一侧分别连接压紧组件，压紧组件至少部分抵接在外圈在轴向上背离容纳腔的外表面；在内圈连接叶片。

13、根据本申请实施例的一个方面，加热轴承安装部，使得轴承安装部受热形变至预定尺寸的步骤包括：在轮毂对应各轴承安装部放置环形加热部件，环形加热部件抵接在轴承安装部的内表面；向环形加热部件通电，以加热轴承安装部。

14、再一方面，根据本申请实施例提出了一种风力发电机组，包括如上述的叶轮组件。

15、本申请实施例提供的叶轮组件、叶轮的装配方法以及风力发电机组，叶轮组件包括叶片、轮毂、变桨轴承以及压紧组件。将变桨轴承由开孔放入轮毂的轴承安装部内，其外圈与轴承安装部内侧过盈配合，内圈与叶片连接，外圈与内圈能够转动配合，以使叶片能够相对轮毂转动，实现叶片的变桨。其中，在各轴承安装部背离基体的一侧设置有压紧组件，且至少部分压紧组件抵接在外圈在轴向上背离容纳腔的外表面，即变桨轴承夹持在压紧组件与轴承安装部之间，通过设置压紧组件以使变桨轴承与轴承安装部连接，无需再通过螺栓连接的方式将变桨轴承与轮毂连接起来，也就是说，不需要在变桨轴承上设置用于放置螺栓的连接孔，既能够减小变桨轴承的尺寸，同时避免设孔导致孔发生锈蚀、疲劳损伤等安全问题，还能够延长变桨轴承的使用寿命以及可靠性，减少维护及更换次数，从而降低成本。

技术特征：

1.一种叶轮组件(100)，应用于风力发电机组，其特征在于，所述叶轮组件(100)包括：

2.根据权利要求1所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述压紧组件(40)包括限位盘(41)以及插接组件(42)，所述限位盘(41)压抵于所述轴承安装部(22)并通过所述插接组件(42)与所述轴承安装部(22)可拆卸连接，所述限位盘(41)抵接在所述外圈(31)在所述轴向(x)上背离所述容纳腔(211)的外表面，所述限位盘(41)的周缘沿所述轴向(x)延伸并与所述轴承安装部(22)的外周面卡接配合。

3.根据权利要求2所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述限位盘(41)包括两个以上沿所述开孔(212)的周向(y)分布并相互连接的连接单元(411)，所述连接单元(411)呈弧形结构。

4.根据权利要求2所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述插接组件(42)包括多个紧固件(421)，所述紧固件(421)沿所述轴向(x)插入所述限位盘(41)以及所述轮毂(20)，以连接所述限位盘(41)与所述轮毂(20)。

5.根据权利要求2所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述限位盘(41)沿所述径向(z)向面向轮毂(20)的一侧凸出设置并形成卡接凸起(412)，所述轴承安装部(22)面向所述卡接凸起(412)的一侧设有卡槽(221)，所述卡接凸起(412)伸入所述卡槽(221)内并与所述卡槽(221)卡接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的叶轮组件(100)，其特征在于，沿所述开孔(212)的径向(z)，所述基体(21)至少部分凸出于所述轴承安装部(22)的内表面设置并形成第一凸台(213)，所述外圈(31)在所述轴向(x)上背离所述压紧组件(40)的一侧抵接在所述第一凸台(213)。

7.根据权利要求6所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述叶轮组件(100)还包括限位件，所述限位件设置于所述第一凸台(213)，沿所述轴向(x)，所述限位件与所述外圈(31)中的一者至少部分伸入另一者的内部。

8.根据权利要求7所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述限位件包括两个以上沿所述轴向(x)延伸的定位销(50)，所述外圈(31)上设置有两个以上定位孔，每个所述定位销(50)插接于其中一个所述定位孔内。

9.根据权利要求6所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述叶轮组件(100)还包括电机(61)以及与所述电机(61)的输出端连接的传动轮，所述传动轮与所述内圈(32)相啮合。

10.根据权利要求6所述的叶轮组件(100)，其特征在于，所述叶轮组件(100)还包括检测器(71)以及触发器(72)，所述检测器(71)设置于所述内圈(32)在所述径向(z)背离所述外圈(31)的一侧并能够随所述内圈(32)转动，所述触发器(72)与所述轮毂(20)连接，所述触发器(72)与所述检测器(71)对准时能够反馈触发信号。

11.一种叶轮的装配方法，其特征在于，包括：

12.根据权利要求11所述的叶轮的装配方法，其特征在于，所述加热所述轴承安装部(22)，使得所述轴承安装部(22)受热形变至预定尺寸的步骤包括：

13.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的叶轮组件(100)。

技术总结
本申请涉及一种叶轮组件、叶轮的装配方法以及风力发电机组，叶轮组件应用于风力发电机组，叶轮组件包括叶片、轮毂、变桨轴承以及压紧组件。轮毂包括基体以及轴承安装部，基体具有容纳腔以及两个以上与容纳腔连通的开孔，基体围合形成每个开孔的壁部沿开孔的轴向延伸形成轴承安装部。变桨轴承设置于每个开孔内侧，变桨轴承包括转动配合的外圈以及内圈，外圈设置于轴承安装部内侧并与轴承安装部过盈配合，内圈与叶片连接。压紧组件连接在各轴承安装部背离基体的一侧，压紧组件至少部分抵接在外圈在轴向上背离容纳腔的外表面。本申请实施例能够提高使用寿命以及可靠性，降低成本。

技术研发人员：袁海良
受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8