Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN111535988A - 风力发电机组及其叶轮 - Google Patents

风力发电机组及其叶轮 Download PDF

Info

Publication number
CN111535988A
CN111535988A CN202010358232.XA CN202010358232A CN111535988A CN 111535988 A CN111535988 A CN 111535988A CN 202010358232 A CN202010358232 A CN 202010358232A CN 111535988 A CN111535988 A CN 111535988A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
impeller
hub
blades
connecting frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010358232.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘云
潘勇
黄加佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sany Renewable Energy Co Ltd
Original Assignee
Sany Renewable Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sany Renewable Energy Co Ltd filed Critical Sany Renewable Energy Co Ltd
Publication of CN111535988A publication Critical patent/CN111535988A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0691—Rotors characterised by their construction elements of the hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风力发电机组及其叶轮，所述叶轮包括轮毂和叶片，所述叶片安装连接在所述轮毂的叶片安装孔处，所述叶片安装孔沿叶片的长度方向设有叶片安装轴，所述叶片安装轴的外周间隔套设有至少两个变桨轴承，所述叶片的根部安装固定在所述叶片安装孔上，所述至少两个变桨轴承连接支撑在所述叶片根部的内壁上。本发明通过在轮毂上增加叶片安装轴及多个变桨轴承，可很好的增强轮毂与叶片之间的连接可靠性，减小叶根螺栓受力，使叶片在风机运行时受力更加均匀、变形小。同时，轮毂的强度及连接刚度也得以提高，因而可同规格减小变桨轴承、轮毂及叶根的规格尺寸和重量，使大叶轮风机设计更容易实现，成本更低。

Description

风力发电机组及其叶轮
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机组及其叶轮。
背景技术
风力发电机组是将风能转化为电能的设备，通常由塔筒、叶片和发电机等主要部件组成，利用风力带动叶片转动，再带动发电机旋转发电。
目前，通常是在叶片上预埋叶片法兰或内螺纹螺套，变桨轴承上设有和叶片法兰或内螺纹螺套相同节圆直径的安装孔，再通过一圈螺栓将叶片和轮毂进行连接。叶片是典型的悬臂梁结构，作用在叶片上的载荷全部通过叶根螺栓传递到轮毂的变桨轴承上，使得叶根的载荷最大，因此叶根螺栓处受到的载荷也是非常大的。
随着低风速区域风资源的开发，叶片长度设计越来越长，如何保证轮毂和叶片之间连接的可靠性，提高叶片的抗疲劳性能，减小叶片变形，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机组及其叶轮，使叶片和轮毂之间的连接更加可靠。
本发明的第一方面，提供了一种叶轮，包括轮毂和叶片，所述叶片安装连接在所述轮毂的叶片安装孔处，所述叶片安装孔沿叶片的长度方向设有叶片安装轴，所述叶片安装轴的外周间隔套设有至少两个变桨轴承，所述叶片的根部安装固定在所述叶片安装孔上，所述至少两个变桨轴承连接支撑在所述叶片根部的内壁上。
进一步的，所述叶片安装轴包括过渡段和直筒段，所述过渡段的第一端安装固定在所述叶片安装孔上，所述过渡段的第二端与所述直筒段连接，所述过渡段的直径由第一端向第二端逐渐减小。
进一步的，所述至少两个变桨轴承包括第一变桨轴承和第二变桨轴承，所述第一变桨轴承连接安装在所述过渡段第一端的外周壁上，所述第二变桨轴承连接安装在所述直筒段的外周壁上。
进一步的，所述叶片的根部内壁设有连接架，所述第二变桨轴承连接安装在所述连接架上。
进一步的，所述连接架采用中空设计。
进一步的，所述连接架粘接固定在所述叶片根部的内壁上。
进一步的，所述连接架与所述叶片的壳体一体成型。
本发明的第二方面，还提供了一种风力发电机组，包括上述任一项所述的叶轮。
本发明通过在轮毂上增加叶片安装轴及多个变桨轴承，可很好的增强轮毂与叶片之间的连接可靠性，减小叶根螺栓受力，使叶片在风机运行时受力更加均匀、变形小，有利于增大叶片与塔筒之间的净空。同时，轮毂的强度及连接刚度也得以提高，因而可同规格减小变桨轴承、轮毂及叶根的规格尺寸和重量，使大叶轮风机设计更容易实现，成本更低。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明叶轮的剖面结构示意图。
图中：1、轮毂；10、叶片安装孔；2、叶片；21、连接架；3、叶片安装轴；31、过渡段；32、直筒段；41、第一变桨轴承；42、第二变桨轴承。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是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发明中的具体含义。
如图1所示，本实施例的叶轮，包括轮毂1和叶片2，叶片2安装连接在轮毂1的叶片安装孔10处，叶片安装孔10沿叶片2的长度方向设有叶片安装轴3，叶片安装轴3包括过渡段31和直筒段32，过渡段31的第一端安装固定在叶片安装孔10上，过渡段31的第二端与直筒段32连接，过渡段31的直径从第一端向第二端逐渐减小。在过渡段31第一端的外周壁上连接安装有第一变桨轴承41，在直筒段32的外周壁上连接安装有第二变桨轴承42。叶片2的根部安装固定在叶片安装孔10上，第一变桨轴承41和第二变桨轴承42连接支撑在叶片2根部的内壁上。
为便于第二变桨轴承42和叶片2之间的连接，叶片2的根部内壁设有连接架21，第二变桨轴承42连接安装在连接架21上。
为减轻重量，连接架21采用中空设计，具体材质不限，可以是金属，也可以是非金属。连接架21可先制作好，然后通过粘接剂粘接固定在叶片2根部的内壁上，也可以预埋设在叶片2的壳体中，和叶片2的壳体一体制作成型。
本实施例采用叶片安装轴及双变桨轴承连接叶片与轮毂，可很好的增强轮毂与叶片之间的连接可靠性，减小叶根螺栓受力，使叶片在风机运行时受力更加均匀、变形小，有利于增大叶片与塔筒之间的净空。同时，轮毂的强度及连接刚度也得以提高，因而可同规格减小变桨轴承、轮毂及叶根的规格尺寸和重量，使大叶轮风机设计更容易实现，成本更低。
值得说明的是，本实施例中，变桨轴承的数量具体设计为两个，但随着叶片长度的进一步增加，叶片安装轴的长度可以设计的更长，因此变桨轴承的数量增加到三个、四个、甚至更多都是可行的，能使叶根和轮毂之间的连接更加可靠，叶片的刚度更好。
本实施例还进一步提供了一种风力发电机组，包括上述的叶轮。通过使用上述的叶轮，使得叶片和轮毂之间的连接可靠性更高，整机的安全隐患大大降低，整机运行的安全可靠性提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种叶轮，包括轮毂(1)和叶片(2)，所述叶片(2)安装连接在所述轮毂(1)的叶片安装孔(10)处，其特征在于：所述叶片安装孔(10)沿叶片(2)的长度方向设有叶片安装轴(3)，所述叶片安装轴(3)的外周间隔套设有至少两个变桨轴承，所述叶片(2)的根部安装固定在所述叶片安装孔(10)上，所述至少两个变桨轴承连接支撑在所述叶片(2)根部的内壁上。
2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于：所述叶片安装轴(3)包括过渡段(31)和直筒段(32)，所述过渡段(31)的第一端安装固定在所述叶片安装孔(10)上，所述过渡段(31)的第二端与所述直筒段(32)连接，所述过渡段(31)的直径由第一端向第二端逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于：所述至少两个变桨轴承包括第一变桨轴承(41)和第二变桨轴承(42)，所述第一变桨轴承(41)连接安装在所述过渡段(31)第一端的外周壁上，所述第二变桨轴承(42)连接安装在所述直筒段(32)的外周壁上。
4.根据权利要求3所述的叶轮，其特征在于：所述叶片(2)的根部内壁设有连接架(21)，所述第二变桨轴承(42)连接安装在所述连接架(21)上。
5.根据权利要求4所述的叶轮，其特征在于：所述连接架(21)采用中空设计。
6.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于：所述连接架(21)粘接固定在所述叶片(2)根部的内壁上。
7.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于：所述连接架(21)与所述叶片(2)的壳体一体成型。
8.一种风力发电机组，其特征在于：包括权利要求1-7任一项所述的叶轮。
CN202010358232.XA 2019-05-14 2020-04-29 风力发电机组及其叶轮 Pending CN111535988A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2019206874869 2019-05-14
CN201920687486 2019-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111535988A true CN111535988A (zh) 2020-08-14

Family

ID=71978909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010358232.XA Pending CN111535988A (zh) 2019-05-14 2020-04-29 风力发电机组及其叶轮

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111535988A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123923A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 三一重能股份有限公司 风力发电机组及其叶轮

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070104577A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-10 Kaydon Corporation Wind turbine pitch bearing and method
CN102666271A (zh) * 2009-12-21 2012-09-12 通用电气公司 流体涡轮机转子叶片
CN203383979U (zh) * 2012-02-16 2014-01-08 通用电气公司 在风力涡轮转子叶片和转子轮毂之间的组件构造
CN108119298A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 西门子公司 风力涡轮机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070104577A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-10 Kaydon Corporation Wind turbine pitch bearing and method
CN102666271A (zh) * 2009-12-21 2012-09-12 通用电气公司 流体涡轮机转子叶片
CN203383979U (zh) * 2012-02-16 2014-01-08 通用电气公司 在风力涡轮转子叶片和转子轮毂之间的组件构造
CN108119298A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 西门子公司 风力涡轮机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123923A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 三一重能股份有限公司 风力发电机组及其叶轮

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7988413B2 (en) Vertical axis wind turbine
KR101411057B1 (ko) 풍력 터빈 로터
CN201486753U (zh) 垂直轴复合式风轮机
DK2679805T3 (en) Cone angle insert for wind turbine rotor
EP2167812B1 (en) Vertical axis turbine
US8066490B2 (en) Wind turbine rotor blade
US9074581B2 (en) Cone angle insert for wind turbine rotor
EP2141355A2 (en) Wind turbine blades with multiple curvatures
CN101451491A (zh) 多段式风力涡轮机转子叶片及结合该叶片的风力涡轮机
JP5749777B2 (ja) オフセットした負圧面側を持つ風力タービン
US5161952A (en) Dual-plane blade construction for horizontal axis wind turbine rotors
KR101003176B1 (ko) 수직축 풍력발전기의 블레이드, 암 및 허브 체결구조
JP6954739B2 (ja) 発電機用のロータ
CN111535988A (zh) 风力发电机组及其叶轮
CN113123923A (zh) 风力发电机组及其叶轮
WO2008088921A2 (en) Vertical windmills and methods of operating the same
KR101042906B1 (ko) 풍력발전기용 로터
KR101033009B1 (ko) 풍력발전용 풍차의 회전날개
CN113167212A (zh) 经由其叶片尖端节段中的增加的预弯曲具有最大化的总体预弯曲的分段式转子叶片
CN201874759U (zh) 风力发电机组增强型轮毂
CN214577515U (zh) 一种风力发电机用升力聚风罩及一种水平轴风力发电机
US9664174B2 (en) Aerodynamic root adapters for wind turbine rotor blades
JP2020084812A (ja) 風車用ブレードおよび風力発電装置
KR101042904B1 (ko) 풍력발전기용 로터 블레이드
US20180017037A1 (en) Hub and Rotor Assemby for Wind Turbines with Conjoined Turbine Blades

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200814