3兆瓦风力发电机组轮毂制造技术

本实用新型专利技术公开了3兆瓦风力发电机组轮毂，包括一体铸造浇注而成的环形顶面、环形底面及三个环形侧面，三个环形侧面的连接处设置有吊装孔，环形底面及环形侧面上设置工装压板的锁紧孔，锁紧孔为螺纹孔，环形底面上设置一对定位销柱孔；环形顶面、环形底面及三个环形侧面构成轮毂的内层，所述轮毂还包括依次包覆设置在内层外的耐冲击中间层及外表层。本实用新型专利技术在原本的轮毂上设置几个孔，便于后续加工工装的装夹夹紧，便于后续加工，在原本轮毂的基础上外围包覆设置中间弹性层及外表层，使得在冲击时先由外表层承受，一旦外表层出现微裂纹直至断裂，中间弹性层还能缓冲冲击，提高了本实用新型专利技术的耐冲击性。

Hub of 3 MW Wind Turbine

The utility model discloses a hub of a 3-megawatt wind turbine, which comprises an annular top surface, an annular bottom surface and three annular sides cast in one body. The connection of the three annular sides is provided with hoisting holes, and the locking holes of the tooling pressure plate are arranged on the annular bottom surface and the annular side. The locking holes are threaded holes, and a pair of positioning pin holes are arranged on the annular bottom surface. The inner layer of the hub is composed of a surface and three annular sides. The hub also includes an impact resistant intermediate layer and an outer layer arranged outside the inner layer in turn. The utility model has several holes on the original hub to facilitate the clamping of the following processing tooling and the subsequent processing. On the basis of the original hub, an intermediate elastic layer and an outer layer are arranged on the outer envelope, so that the outer layer bears the impact first. Once micro-cracks occur on the outer layer until they break, the middle elastic layer can also buffer the impact and improve the impact resistance of the utility model. Striking.

【技术实现步骤摘要】
3兆瓦风力发电机组轮毂
本技术涉及3兆瓦风力发电机组轮毂。
技术介绍
随着风电机组装机容量的日益增大,其所受的载荷也越来越复杂,使得风机及其零部件的安全问题变得尤为突出。为确保风电机组在其设计寿命内能够正常地工作运转,应对风电机组的关键零部件进行设计研究和强度校核,并在此基础上对相应部件进行结构优化。轮毂是风电机组中的重要组成部件之一,其结构相对复杂并且承载着多变的气动载荷。轮毂设计的好坏将直接影响整个机组的正常运行。轮毂铸件体积大、壁厚通常较高，技术要求高，属于高端铸件，对材料性能有特殊的要求，例如在材料的抗拉强度、延伸率、低温冲击值、球化率等方面均有严格要求，在质量控制上要求100％的超声波探伤、磁粉探伤等检测要求以及一次成型铸造要求。由于轮毂的水平和质量决定着整机性能，因此3MW级风机用轮毂等大型铸件的生产制造技术，已成为现代风电机组制造的核心技术之一。国内风电铸件行业起步较晚，行业整体技术水平相对偏低。虽然我国风电铸件已实现部分出口，并在世界风电铸件市场中占有一定的市场份额，但整体技术水平与发达国家企业之间还有一定的差距，主要体现在：3MW以上铸件的研发和生产在国内相对较弱；由于加工设备和表面处理设备的精准度不足，铸件的加工精度、表面处理的平整度与国际上还存在差距。国际风电铸件产品标准要求的技术工艺水平和质量控制要求较高。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供3兆瓦风力发电机组轮毂，便于后续加工工装的装夹夹紧，便于后续加工，本技术的耐冲击性极高。为实现上述目的，本技术的技术方案是设计3兆瓦风力发电机组轮毂，包括一体铸造浇注而成的环形顶面、环形底面及三个环形侧面，三个环形侧面的连接处设置有吊装孔，环形底面及环形侧面上设置工装压板的锁紧孔，锁紧孔为螺纹孔，环形底面上设置一对定位销柱孔；环形顶面、环形底面及三个环形侧面构成轮毂的内层，所述轮毂还包括依次包覆设置在内层外的耐冲击中间层及外表层。吊装孔的设置再配合另一吊钩吊装此孔，可在装夹夹紧前调节工件平衡，便于后续加工；轮毂上锁紧孔的设置便于在装夹夹紧加工工件时使得装夹更稳固；耐冲击中间层的设置增加了轮毂的耐冲击性，轮毂内层的表面涂覆设置耐低温涂层，增强了轮毂的耐低温能性能。进一步的技术方案是，外表层为采用与内层相同材质铸造浇注成的壳体结构，外表层与内层之间通过外表层内表面一体设置的连接板固定相连，中间层为填充在外表层及内层之间的橡胶充气气囊，橡胶充气气囊内填充氮气或氦气。这样在受到较大冲击时哪怕外表层发生微裂纹甚至断裂，还有中间一层气囊起到缓冲的作用，增强了轮毂的耐冲击性。进一步的技术方案是，外表层为采用与内层相同材质铸造浇注成的壳体结构，外表层与内层之间通过外表层内表面一体设置的连接板固定相连，中间层为两端分别与外表层和内层固定相连的弹性卡扣。这样在受到较大冲击时哪怕外表层发生微裂纹甚至断裂，还有中间的弹性卡扣起到缓冲作用，增强了轮毂的耐冲击性。进一步的技术方案为，弹性卡扣由固定板和卡扣板构成，固定板上设置连接孔，卡扣板上固定设置与连接孔适配的凸起。进一步的技术方案为，连接孔呈梯形孔，凸起呈T字形，凸起的材质其弹性大于固定板及卡扣板，凸起其材质的硬度小于固定板及卡扣板。由于凸起硬度及弹性的特殊设置，这样在外表层断裂时弹性卡扣逐步收缩或断裂，最大化减缓冲击性。本轮毂各项指标如下：屈服强度≥230Mpa；抗拉强度≥360Mpa；伸长率≥15％；最小冲击功低温(-40±2℃)≥10J；硬度：130-175HBW。本技术的优点和有益效果在于：在原本的轮毂上设置几个孔，便于后续加工工装的装夹夹紧，便于后续加工，在原本轮毂的基础上外围包覆设置中间弹性层及外表层，使得在冲击时先由外表层承受，一旦外表层出现微裂纹直至断裂，中间弹性层还能缓冲冲击，提高了本技术的耐冲击性；吊装孔的设置再配合另一吊钩吊装此孔，可在装夹夹紧前调节工件平衡，便于后续加工；轮毂上锁紧孔的设置便于在装夹夹紧加工工件时使得装夹更稳固；耐冲击中间层的设置增加了轮毂的耐冲击性，轮毂内层的表面涂覆设置耐低温涂层，增强了轮毂的耐低温能性能。在受到较大冲击时哪怕外表层发生微裂纹甚至断裂，还有中间一层气囊起到缓冲的作用，增强了轮毂的耐冲击性。在受到较大冲击时哪怕外表层发生微裂纹甚至断裂，还有中间的弹性卡扣起到缓冲作用，增强了轮毂的耐冲击性。由于凸起硬度及弹性的特殊设置，这样在外表层断裂时弹性卡扣逐步收缩或断裂，最大化减缓冲击性。附图说明图1是本技术3兆瓦风力发电机组轮毂实施例一的示意图；图2是图1的另一视角的示意图；图3是图1又一视角的示意图；图4是本技术实施例一其一个环形侧面的侧视图；图5是本技术实施例二其一个环形侧面的侧视图；图6是图5中其中一个弹性卡扣的放大示意图；图7是图6的分解示意图。图中：1、环形顶面；2、环形底面；3、环形侧面；4、吊装孔；5、锁紧孔；6、定位销柱孔；7、外表层；8、连接板；9、橡胶充气气囊；10、固定板；11、卡扣板；12、凸起；13、连接孔。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。实施例一：如图1至图4所示(为便于图示，图1至图3未示出中间层及外表层)，本技术是3兆瓦风力发电机组轮毂，包括一体铸造浇注而成的环形顶面1、环形底面2及三个环形侧面3，三个环形侧面3的连接处设置有吊装孔4，环形底面2及环形侧面3上设置工装压板的锁紧孔5，锁紧孔5为螺纹孔，环形底面2上设置一对定位销柱孔6；环形顶面1、环形底面2及三个环形侧面3构成轮毂的内层，所述轮毂还包括依次包覆设置在内层外的耐冲击中间层及外表层7。外表层7为采用与内层相同材质铸造浇注成的壳体结构，外表层7与内层之间通过外表层7内表面一体设置的连接板8固定相连，中间层为填充在外表层7及内层之间的橡胶充气气囊9，橡胶充气气囊9内填充氮气或氦气。实施例二：与实施例一的不同在于，如图5至图7所示，外表层7为采用与内层相同材质铸造浇注成的壳体结构，外表层7与内层之间通过外表层7内表面一体设置的连接板8固定相连，中间层为两端分别与外表层7和内层固定相连的弹性卡扣。弹性卡扣由固定板10和卡扣板11构成，固定板10上设置连接孔13，卡扣板11上固定设置与连接孔13适配的凸起12。连接孔13呈梯形孔，凸起12呈T字形，凸起12的材质其弹性大于固定板10及卡扣板11，凸起12其材质的硬度小于固定板10及卡扣板11。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.3兆瓦风力发电机组轮毂，其特征在于，包括一体铸造浇注而成的环形顶面、环形底面及三个环形侧面，三个环形侧面的连接处设置有吊装孔，环形底面及环形侧面上设置工装压板的锁紧孔，锁紧孔为螺纹孔，环形底面上设置一对定位销柱孔；环形顶面、环形底面及三个环形侧面构成轮毂的内层，所述轮毂还包括依次包覆设置在内层外的耐冲击中间层及外表层。

【技术特征摘要】
1.3兆瓦风力发电机组轮毂，其特征在于，包括一体铸造浇注而成的环形顶面、环形底面及三个环形侧面，三个环形侧面的连接处设置有吊装孔，环形底面及环形侧面上设置工装压板的锁紧孔，锁紧孔为螺纹孔，环形底面上设置一对定位销柱孔；环形顶面、环形底面及三个环形侧面构成轮毂的内层，所述轮毂还包括依次包覆设置在内层外的耐冲击中间层及外表层。2.根据权利要求1所述的3兆瓦风力发电机组轮毂，其特征在于，所述外表层为采用与内层相同材质铸造浇注成的壳体结构，外表层与内层之间通过外表层内表面一体设置的连接板固定相连，中间层为填充在外表层及内层之间的橡胶充气气囊，橡胶充气气囊...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐惠民，高嘉伟，邱鸿，薛荣，
申请(专利权)人：惠尔信机械泰兴有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32