风力涡轮机的毂-轴栓接接头连接制造技术

一种风力涡轮机包括：机舱；用机舱容纳的发电机；具有可旋转的毂的转子，该毂具有安装到该毂的至少一个转子叶片；至少一个轴，其可旋转地联接到毂以用于驱动发电机；以及与(多个)轴一起布置的转子锁，所述转子锁用于将(多个)轴锁定在锁定位置。风力涡轮机还包括在毂与(多个)轴之间的对接部处的栓接接头连接。栓接接头连接包括延伸通过毂、(多个)轴和转子锁的多个第一紧固件。因而，从毂到(多个)轴的负载传递路径行进通过毂、(多个)轴和转子锁中的每一个，以便提高对接部的负载能力。以便提高对接部的负载能力。以便提高对接部的负载能力。

【技术实现步骤摘要】
风力涡轮机的毂
‑
轴栓接接头连接


[0001]本公开大体上涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及用于经改进的毂到轴连接的结构组件。

技术介绍

[0002]风力被认为是目前可获得的最清洁最环保的能源之一，并且正因如此，风力涡轮机已受到越来越多的关注。现代风力涡轮机通常包括塔筒、发电机、变速箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型原理从风中捕获动能，并且通过旋转能来传送动能以转动将转子叶片联接到变速箱(或在未使用变速箱的情况下直接联接到发电机)的轴。然后，发电机将机械能转换成可被部署到公用电网的电能。
[0003]风力涡轮机的塔筒上的构件需要定期维护、检查和修理，并且进行这些程序的人员的安全是至关重要的。转子、传动系和偏航系统的旋转构件全部都对人员存在风险，并且当人员在机舱或转子毂中执行某些程序时，防止这些构件的旋转是重要的安全考虑。在世界各地的不同司法管辖区中，对于风力涡轮机的安装和操作的许可都要求转子和偏航系统与机舱中的舱门之间的联锁，所述舱门提供到相应的构件/系统的通路。
[0004]在这方面，EP1291521A1描述了一种风力涡轮机，该风力涡轮机具有用于锁定转子盘的转子锁定装置和用于将转子盘固定到机舱的固定器件。转子锁定装置包括布置在机舱结构上的可轴向地移动的销和形成在转子盘中的对应孔口。
[0005]此外，美国专利出版物第2010/0232978号描述了一种转子锁，其用于锁定风力涡轮机的毂以防止相对于风力涡轮机的机舱的机舱底座的旋转移动。出于安全目的，这样的锁定布置例如是所需要的，以便防止毂在风力涡轮机的维护期间旋转。锁定布置可包括安全系统，当该锁定布置的某些构件处于释放位置时，该安全系统防止接近毂的内部。安全系统可例如联接到舱门或门的锁定系统，所述舱门或门被布置成跨过产生到毂的通路的开口，其中如果锁定构件处于释放位置，即，如果允许毂相对于机舱底座旋转，则安全系统防止锁定机构解锁。由此，确保了维护人员只有在毂被牢固地锁定到机舱底座的情况下才能获得到毂的内部的通路。
[0006]在典型的风力涡轮机中，从毂到主轴的负载传递路径完全通过这两个构件之间的栓接接头。然而，通常在栓接连接附近的转子锁盘不被包含在该负载路径中。相反，转子锁盘的唯一目的在于接收低速转子锁(Low Speed Rotor Lock, LSRL)剪切销以锁定涡轮转子。
[0007]因此，需要一种经改进的结构架构，其在承载能力中接合转子锁盘以提高毂到主轴接头的能力。

技术实现思路

[0008]本公开的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中显而易见，或可通过本公开的实践而获知。
[0009]在一个方面中，本公开针对一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括：机舱；用机舱容纳的发电机；具有可旋转的毂的转子，该毂具有安装到该毂的至少一个转子叶片；至少一个轴，其可旋转地联接到毂以用于驱动发电机；以及与(多个)轴一起布置的转子锁，所述转子锁用于将(多个)轴锁定在锁定位置。风力涡轮机还包括在毂与(多个)轴之间的对接部处的栓接接头连接。该栓接接头连接包括延伸通过毂、(多个)轴和转子锁的多个第一紧固件。因而，从毂到(多个)轴的负载传递路径行进通过毂、(多个)轴和转子锁中的每一个，以便提高对接部的负载能力。
[0010]在实施例中，风力涡轮机还可包括变速箱。在这样的实施例中，(多个)轴可包括可旋转地联接到毂以用于驱动变速箱的转子轴，以及可旋转地联接到变速箱以用于驱动发电机的发电机轴。在另一个实施例中，转子锁可为转子轴转子锁或发电机轴转子锁中的一个。
[0011]在进一步的实施例中，对接部还可包括毂加强件。在一个实施例中，毂加强件可定位于转子锁的转子侧上。在备选实施例中，毂加强件可定位于转子锁的发电机侧上。在某些实施例中，毂加强件可包括沿周向围绕转子锁布置的多个加强件节段。
[0012]因此，在特定实施例中，多个加强件节段中的每一个接收穿过其的多个第一紧固件中的一个或多个。此外，在这样的实施例中，多个加强件节段中的每一个可定位于毂内。
[0013]在进一步的实施例中，多个加强件节段中的每一个接收穿过其的多个第二紧固件的子集，使得多个第二紧固件将多个加强件节段在转子锁与毂之间固定到毂。在这样的实施例中，多个第二紧固件可与多个第一紧固件同心布置。
[0014]此外，在实施例中，被接收通过多个加强件节段中的每一个的多个第二紧固件的子集中的一个或多个可包括顶推构件，如顶推紧固件和/或顶推楔块。在这样的实施例中，顶推构件可被定位于多个加强件节段中的每一个的相反端部处。
[0015]在附加实施例中，多个加强件节段中的一个或多个可包括扇形凹口(scalloped)部分，以用于减轻其重量和/或使得能够封装组装过程中所需的特征和/或构件。
[0016]在另一方面中，本公开针对一种提高风力涡轮机的毂与转子轴之间的对接部的负载能力的方法。该方法包括提供通过风力涡轮机的毂、转子轴和转子锁的多个第一紧固件。转子锁包括多个第一通孔。该方法进一步包括机加工通过转子锁且通过毂的多个第二通孔。进一步，该方法包括将多个加强件节段沿周向布置在转子锁与毂之间以形成毂加强件，多个加强件节段中的每一个包括与多个第二通孔的子集对准的多个通孔。此外，该方法包括经由多个第二紧固件将毂加强件固定在转子锁与毂之间，所述多个第二紧固件延伸通过加强件节段中的每一个的多个通孔和转子锁的多个第二通孔。
[0017]在实施例中，该方法包括在机加工通过转子锁的多个第二通孔之前移除转子锁的护罩。
[0018]在进一步的实施例中，该方法可包括经由一个或多个顶推构件调整毂加强件的高度，所述一个或多个顶推构件与多个加强件节段中的一个或多个一起布置，以匹配毂与转子锁之间的间隙。
[0019]在另一个实施例中，该方法可包括将分段式防雨罩安装在对接部处。
[0020]在附加实施例中，该方法可包括从毂的外侧机加工通过转子锁的多个第二通孔。备选地，该方法可包括从毂内机加工通过转子锁的多个第二通孔。
[0021]本公开的这些及其他特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求书变得更
好理解。并入本说明书并且构成本说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同描述用于阐释本公开的原理。
[0022]本专利技术还包括以下技术方案：方案1. 一种风力涡轮机，包括：机舱；用所述机舱容纳的发电机；包括可旋转的毂的转子，所述毂具有安装到所述毂的至少一个转子叶片；至少一个轴，其可旋转地联接到所述毂以用于驱动所述发电机；以及与所述至少一个轴一起布置的转子锁，所述转子锁用于将所述至少一个轴锁定在锁定位置；以及在所述毂与所述至少一个轴之间的对接部处的栓接接头连接，所述栓接接头连接包括延伸通过所述毂、所述至少一个轴和所述转子锁的多个第一紧固件，其中，从所述毂到所述至少一个轴的负载传递路径行进通过所述毂、所述至少一个轴和所述转子锁中的每一个，以便提高所述对接部的负载能力。
[0023]方案2. 根据方案1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力涡轮机，包括：机舱；用所述机舱容纳的发电机；包括可旋转的毂的转子，所述毂具有安装到所述毂的至少一个转子叶片；至少一个轴，其可旋转地联接到所述毂以用于驱动所述发电机；以及与所述至少一个轴一起布置的转子锁，所述转子锁用于将所述至少一个轴锁定在锁定位置；以及在所述毂与所述至少一个轴之间的对接部处的栓接接头连接，所述栓接接头连接包括延伸通过所述毂、所述至少一个轴和所述转子锁的多个第一紧固件，其中，从所述毂到所述至少一个轴的负载传递路径行进通过所述毂、所述至少一个轴和所述转子锁中的每一个，以便提高所述对接部的负载能力。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机进一步包括变速箱，其中所述至少一个轴包括可旋转地联接到所述可旋转的毂以用于驱动所述变速箱的转子轴，以及可旋转地联接到所述变速箱以用于驱动所述发电机的发电机轴。3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述转子锁是转子轴转子锁或发电机轴转子锁中的一个。...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：