一种组合轴承座和前机架的部件及风电机组制造技术

本发明专利技术公开了一种组合轴承座和前机架的部件及风电机组，部件包括一体铸成的前机架部和轴承座部；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。本发明专利技术采用三支点(第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部)传载的结构形式，保证其强度及稳定性的同时大幅度降低材料用量，重量减轻，同时第三支撑部为主要连接段采用圆弧过渡和薄壁结构，即保证了力的传递又高效地利用了材料。

【技术实现步骤摘要】
一种组合轴承座和前机架的部件及风电机组
本专利技术涉及风电机组领域，尤其涉及一种组合轴承座和前机架的部件及风电机组。
技术介绍
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。现已投产的轴承座和前机架在设计之初均忽略两连接件的相互作用关系，独立设计、校核，单独生产制作。不但前期占用双倍的设计工作时间，后期生产亦使用双倍的铸造模具，既浪费工作效率又浪费材料。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种节约材料、重量轻、稳定性好的组合轴承座和前机架的部件及风电机组。为了解决上述问题，一方面，本专利技术提供一种组合轴承座和前机架的部件，包括一体铸成的前机架部和轴承座部；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，所述第一支撑部和第二支撑部分别设置有一个圆形和一个椭圆形的减重孔。进一步地，所述第一支撑部和第二支撑部均采用肋板结构。进一步地，所述第三支撑部具有圆弧结构。进一步地，所述第三支撑部与所述底板连接夹角为圆角。进一步地，所述第三支撑部具有内空薄壁结构。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。另一方面，本专利技术提供一种风电机组，包括如上述任意一项所述的组合轴承座和前机架的部件。通过实施上述本专利技术提供的组合轴承座和前机架的部件及风电机组，具有如下技术效果：(1)本专利技术所述的组合轴承座和前机架的部件，采用三支点(第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部)传载的结构形式，保证其强度及稳定性的同时大幅度降低材料用量，因此组合轴承座和前机架的部件的重量大幅度减轻。(2)第三支撑部为主要连接段，其采用圆弧过渡和薄壁结构，即保证了力的传递又高效地利用了材料。(3)第三支撑部与底板的夹角连接处采用圆角平滑过渡，降低应力集中的同时降低铸造难度。(4)装配方便。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、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是本专利技术实施例的组合轴承座和前机架的部件的主视图；图3是图2所示组合轴承座和前机架的部件的右视图；图4是本专利技术实施例的组合轴承座和前机架的部件局部结构示意图；图5是图4所示局部结构的侧面示意图；图6是本专利技术实施例的组合轴承座和前机架的部件与其他部件的装配示意图。下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。具体实施方式在本专利技术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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。本专利技术的描述中，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专利技术中的具体含义。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。在本专利技术的描述中，“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专利技术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部件，包括一体铸成的前机架部1和轴承座部2。前机架部1包括顶板11、底板12、以及位于顶板11与底板12之间的第一支撑部13、第二支撑部14和第三支撑部15。顶板11具有相对的第一端部111和第二端部112，以及相对的第一侧部113和第二侧部114。如图2所示，在本实施例中，第一端部111为弧形前端，与圆形的轴承座部2配合一体化连接。第二端部112为弧形后端，是齿轮箱安装槽。第一侧部113为左侧部，第二侧部114为右侧部，将第一端部111、第一侧部113、第二端部112和第二侧部114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111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111设置相应的形状以配合轴承座部一体化连接，同样，第二端部112的形状与齿轮箱形状相关。第一支撑部13、第二支撑部14和第三支撑部15形成3支点承载，如图2所示，在本实施例中，第一支撑部13是左支撑部、第二支撑部14是右支撑部，第一支撑部13和第二支撑部14位于两侧，分别支撑顶板11的第一侧部113和第二侧部114，第三支撑部15支撑顶板11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13和第二支撑部14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13和第二支撑部14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13和第二支撑部14设置有多个减重孔。如图3所示，第二支撑部14，设置有圆形减重孔141和椭圆形减重孔142，第一支撑部13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13和第二支撑部14的受力情况相关，以满足一定的强度和刚度。第三支撑部15作为主要支撑部，第三支撑部15采用的圆弧结构151两端连接顶板11中部(轴承座部下端连接的顶板位置)与前机架部底板12，以保证驱动链作用到轴承座部上的力传递到前机架部的底板后减弱，一方面，为了减轻重量，第三支撑部15没有采用实心，而是采用内空薄壁结构153，另一方面，为了减小应力集中同时降低铸造难度，在第三支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合轴承座和前机架的部件，其特征在于，包括一体铸成的前机架部和轴承座部；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。

【技术特征摘要】
1.一种组合轴承座和前机架的部件，其特征在于，包括一体铸成的前机架部和轴承座部；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。2.如权利要求1所述的组合轴承座和前机架的部件，其特征在于，所述第一支撑部和第二支撑部设置有多个减重孔。3.如权利要求1所述的组合轴承座和前机架的部件，其特征在于，所述第一支撑部和第二支撑部分别设置有一个圆形和一个椭圆形的减重孔。4.如权利要求1所述的组合轴承座和前机架的部件，其特征在于，所述第一支撑部和...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云琨，许梦华，潘文豪，
申请(专利权)人：上海电气风电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31