【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及风力发电，尤其涉及一种用于风力发电机的风轮装置及风力发电机。
技术介绍
1、随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。伴随着风电技术的不断发展，风力发电机在电力系统中的应用日益增加。风力发电机是将风能转化为电能的大型设备，通常设置于风能资源丰富的地区。
2、风力发电机的叶根螺栓设计一直是一个难题。受限于空间尺寸因素和大载荷，设计人员往往在成本和安全余量之间很难把握好平衡。风力发电机的叶根螺栓所遇到的主要挑战有：
3、1、叶根螺栓受很大的弯矩：叶根螺栓处于叶片根部，叶片所有载荷都需要通过叶根螺栓连接传递，尤其是巨大的弯矩。
4、2、叶根螺栓的数量不能增加太多：如果要增加叶根螺栓的数量，势必加大分布圆直径，这就会使得叶片和轮毂等一系列部件的尺寸增大，带来巨大的成本增加。
5、3、叶根螺栓尺寸受限：现有的轮毂往往有腹部加强板，为了避免叶根螺栓与其发生干涉，叶根螺栓的尺寸通常不能太长。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种用于风力发电机的风轮装置及风力发电机，能够提高叶根螺栓的寿命。
2、本申请实施例的一个方面提供一种用于风力发电机的风轮装置。所述风轮装置包括轮毂、叶片、以及连接所述叶片和所述轮毂的变桨轴承，所述变桨轴承具有可相互转动的变桨轴承内圈和变桨轴承外圈，其中，所述变桨轴承内圈通过叶根螺栓及螺合于所述叶根螺栓上的第一螺母
3、进一步地，在所述叶根螺栓上还套设有螺栓延长套筒，所述螺栓延长套筒位于所述变桨轴承与所述第一螺母之间，并且，所述螺栓延长套筒的高度大于所述第一螺母的高度。
4、进一步地，在所述螺栓延长套筒与所述第一螺母之间还设有第一垫片，在所述变桨轴承与所述第二螺母之间设有第二垫片。
5、进一步地，所述螺栓延长套筒的长度在20毫米以上。
6、进一步地，所述安装法兰的高度与所述轮毂在所述安装法兰的高度段的壁厚正相关。
7、进一步地，所述轮毂在所述安装法兰的高度段的中段壁厚小于所述安装法兰的宽度。
8、进一步地，所述轮毂在所述安装法兰的高度段的中段的外壁面和/或内壁面上开设有狭槽以使得所述中段的壁厚小于所述安装法兰的宽度。
9、进一步地，所述轮毂腹板在对应于所述叶根螺栓的位置开设有腹板开口。
10、本申请实施例的另一个方面还提供一种风力发电机。所述风力发电机包括如上所述的用于风力发电机的风轮装置。
11、本申请实施例的用于风力发电机的风轮装置能够解决传统的叶根螺栓设计思路的困境。
12、本申请实施例的用于风力发电机的风轮装置及风力发电机通过提高轮毂的安装法兰的高度，从而，可以使得轮毂延伸后轮毂的安装法兰的刚度减弱，叶片的安装法兰和轮毂的安装法兰之间的刚度差减小，可以适当使得叶根螺栓承受的载荷更加均匀分布，进而可以缓解叶根螺栓的应力集中问题，提高叶根螺栓的使用寿命。
13、另外，本申请实施例的用于风力发电机的风轮装置及风力发电机通过提高轮毂的安装法兰的高度，从而，可以在叶根螺栓外增加螺栓延长套筒，能够进一步提高叶根螺栓的使用寿命。
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1.一种用于风力发电机的风轮装置，其特征在于：包括轮毂、叶片、以及连接所述叶片和所述轮毂的变桨轴承，所述变桨轴承具有可相互转动的变桨轴承内圈和变桨轴承外圈，其中，所述变桨轴承内圈通过叶根螺栓及螺合于所述叶根螺栓上的第一螺母与所述叶片连接，所述变桨轴承外圈通过变桨轴承螺栓及螺合于所述变桨轴承螺栓上的第二螺母连接到所述轮毂，所述轮毂在靠近连接所述叶片的端部处具有轮毂腹板，所述轮毂具有与所述变桨轴承连接的安装法兰，所述安装法兰的高度等于所述安装法兰的法兰面到所述轮毂腹板表面的距离，所述安装法兰的高度等于所述叶根螺栓伸出所述变桨轴承内圈的距离、用于操作的安全间隙及用于协调叶根变形的延长高度之和，所述安全间隙在1毫米到约10毫米的范围内，所述延长高度在1毫米到500毫米的范围。
2.如权利要求1所述的风轮装置，其特征在于：在所述叶根螺栓上还套设有螺栓延长套筒，所述螺栓延长套筒位于所述变桨轴承与所述第一螺母之间，并且，所述螺栓延长套筒的高度大于所述第一螺母的高度。
3.如权利要求2所述的风轮装置，其特征在于：在所述螺栓延长套筒与所述第一螺母之间还设有第一垫片，在所述变
4.如权利要求2或3所述的风轮装置，其特征在于：所述螺栓延长套筒的长度在20毫米以上。
5.如权利要求1至3中任一项所述的风轮装置，其特征在于：所述安装法兰的高度与所述轮毂在所述安装法兰的高度段的壁厚正相关。
6.如权利要求5所述的风轮装置，其特征在于：所述轮毂在所述安装法兰的高度段的中段壁厚小于所述安装法兰的宽度。
7.如权利要求6所述的风轮装置，其特征在于：所述轮毂在所述安装法兰的高度段的中段的外壁面和/或内壁面上开设有狭槽以使得所述中段的壁厚小于所述安装法兰的宽度。
8.如权利要求1至3中任一项所述的风轮装置，其特征在于：所述轮毂腹板在对应于所述叶根螺栓的位置开设有腹板开口。
9.一种风力发电机，其特征在于：包括如权利要求1至8中任一项所述的用于风力发电机的风轮装置。
...【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电机的风轮装置，其特征在于：包括轮毂、叶片、以及连接所述叶片和所述轮毂的变桨轴承，所述变桨轴承具有可相互转动的变桨轴承内圈和变桨轴承外圈，其中，所述变桨轴承内圈通过叶根螺栓及螺合于所述叶根螺栓上的第一螺母与所述叶片连接，所述变桨轴承外圈通过变桨轴承螺栓及螺合于所述变桨轴承螺栓上的第二螺母连接到所述轮毂，所述轮毂在靠近连接所述叶片的端部处具有轮毂腹板，所述轮毂具有与所述变桨轴承连接的安装法兰，所述安装法兰的高度等于所述安装法兰的法兰面到所述轮毂腹板表面的距离，所述安装法兰的高度等于所述叶根螺栓伸出所述变桨轴承内圈的距离、用于操作的安全间隙及用于协调叶根变形的延长高度之和，所述安全间隙在1毫米到约10毫米的范围内，所述延长高度在1毫米到500毫米的范围。
2.如权利要求1所述的风轮装置，其特征在于：在所述叶根螺栓上还套设有螺栓延长套筒，所述螺栓延长套筒位于所述变桨轴承与所述第一螺母之间，并且，所述螺栓延长套筒的高度大于所述第一螺母的高度。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王江乔，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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