專利名稱：用于風(fēng)力設(shè)備的旋翼轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種用于風(fēng)カ設(shè)備的旋翼轂。
背景技術(shù)：
風(fēng)カ設(shè)備包括塔架、可旋轉(zhuǎn)地安裝在塔架上的機(jī)艙和可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)艙上的旋翼。旋翼由旋翼轂和安裝在旋翼轂上的一個(gè)或多個(gè)旋翼葉片組成。風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙包括風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系。在安裝時(shí)，旋翼與傳動(dòng)系連接。負(fù)責(zé)把風(fēng)カ設(shè)備的旋翼的旋轉(zhuǎn)能傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)器元件的順序被稱作風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系。傳動(dòng)系的一部分例如可以是軸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或用于支撐旋翼轂或軸的軸
承?！ぴ诎惭b風(fēng)カ設(shè)備的期間，機(jī)艙被安裝在塔架上。旋翼轂和旋翼葉片被安裝在機(jī)艙上。對(duì)此有兩種方案。第一種方案是，首先把旋翼轂安裝在機(jī)艙上。在下一歩，把旋翼葉片安裝在旋翼轂上。第二種方案是，把旋翼葉片安裝在旋翼轂上和然后把安裝完的旋翼安裝在風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙上。如果在安裝旋翼轂之后再安裝旋翼葉片，借助吊車才能把旋翼轂提升到風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙上并緊固在那里。然后再借助吊車把旋翼葉片逐個(gè)地提升到旋翼轂上并安裝。這樣做的不利之處是，為了安裝其它的旋翼葉片，必須旋轉(zhuǎn)可能已經(jīng)安裝了葉片的旋翼轂。也可以先在地面附近把一部分旋翼葉片安裝在旋翼轂上，然后把旋翼轂安裝在機(jī)艙上并且在這之后把剰余的旋翼葉片安裝在旋翼轂上。為了安裝已經(jīng)完整地或部分地預(yù)安裝的旋翼，在固定點(diǎn)把旋翼與吊車連接起來(lái)。然后利用吊車提升已經(jīng)安裝了旋翼葉片的旋翼轂并安裝在風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙上。在安裝旋翼的過(guò)程中，由于旋翼葉片、旋翼轂的自重和吊車通過(guò)固定點(diǎn)的固定所引起的力作用，旋翼的旋翼轂會(huì)變形。這會(huì)導(dǎo)致固定在風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系上的法蘭變形，或其它固定在所述法蘭上的零部件例如軸承變形。這種變形導(dǎo)致，用于把旋翼轂固定在風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系上的螺栓和從屬的孔的位置不再匹配地相互對(duì)準(zhǔn)。從而只能很困難地或者甚至根本不能把旋翼轂固定在風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系上。為了降低變形，使用強(qiáng)度較大的法蘭。對(duì)于較小的輸出功率通常低于3麗的風(fēng)カ設(shè)備，法蘭變形可以借此被降低到可接受的程度。這種解決方案對(duì)于較大的風(fēng)カ設(shè)備不適用，因?yàn)楸仨殲樾磔炇褂蔑@著更多的材料。旋翼轂的材料成本和旋翼轂的重量因此而增加。由于重量増加，用于風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙和塔架的材料和材料成本也增加。與此相對(duì)，一直致力于節(jié)省旋翼轂的材料，從而降低旋翼轂的材料成本和重量。通過(guò)在旋翼轂的法蘭區(qū)域節(jié)省材料，存在的風(fēng)險(xiǎn)是，不僅是在安裝期間而且在倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸時(shí)法蘭都會(huì)由于自重變形。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)是，提供一種改進(jìn)的旋翼轂供使用，其具有明顯降低的變形趨勢(shì)。為此提出一種用于風(fēng)カ設(shè)備的旋翼轂，-其中，在旋翼轂上設(shè)有用于固定至少ー個(gè)旋翼葉片的接納部，-其中，在旋翼轂上設(shè)有法蘭，并且所述法蘭構(gòu)造用于連接風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系，-其中，在所述法蘭的區(qū)域內(nèi)設(shè)有加固結(jié)構(gòu)，-其中，所述加固結(jié)構(gòu)固定地、但可拆卸地與旋翼轂連接，從而在安裝過(guò)程之后所述加固結(jié)構(gòu)可以從旋翼轂中移除。 描述了ー種用于風(fēng)カ設(shè)備的旋翼轂，其中，在旋翼轂上設(shè)有用于固定至少ー個(gè)旋翼葉片的接納部。其中，在旋翼轂上設(shè)有法蘭并且該法蘭用于連接風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系。其中，在法蘭的區(qū)域內(nèi)設(shè)有加固結(jié)構(gòu)，并且所述加固結(jié)構(gòu)這樣構(gòu)造，使得由于在旋翼轂上的力作用或由于旋翼轂的自重造成的所述法蘭的變形最小化。在風(fēng)カ設(shè)備的旋翼轂上設(shè)有用于固定至少ー個(gè)旋翼葉片的接納部。通常在旋翼轂上安裝2個(gè)或通常3個(gè)旋翼葉片。為了固定旋翼葉片，設(shè)有可以在其中固定旋翼葉片的接納部。在旋翼轂上設(shè)有法蘭，用于使旋翼轂與風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系連接。通過(guò)風(fēng)對(duì)旋翼轂的旋翼葉片的作用使旋翼轂旋轉(zhuǎn)，于是旋翼轂的旋轉(zhuǎn)通過(guò)連接到傳動(dòng)系上繼續(xù)傳遞給風(fēng)力設(shè)備的發(fā)電機(jī)。旋翼轂的旋轉(zhuǎn)在發(fā)電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)換成電能。用于將旋翼轂固定在風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系上的法蘭由于在安裝旋翼轂期間的カ的作用發(fā)生變形。由此，在法蘭內(nèi)用于連接旋翼轂的孔或螺栓與傳動(dòng)系內(nèi)的相應(yīng)的配合件不再相配。從而這種變形導(dǎo)致，只能很困難地或者甚至根本不能把旋翼轂與傳動(dòng)系連接。在安裝期間支撐法蘭的加固結(jié)構(gòu)能抑制變形。變形程度因此降至最低，且旋翼轂與其傳動(dòng)系上配合件的安裝變得容易或能夠?qū)崿F(xiàn)安裝。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加固結(jié)構(gòu)這樣構(gòu)造，使得在把旋翼轂安裝到風(fēng)カ設(shè)備上期間作用于旋翼轂的カ至少部分地得到補(bǔ)償，從而抑制法蘭變形。此外，在加固結(jié)構(gòu)的直徑、剛度和選材方面應(yīng)保證，加固結(jié)構(gòu)都能夠抑制出現(xiàn)的力。這些カ至少部分上受到補(bǔ)償。從而法蘭的變形被抑制住和保證順利地把法蘭安裝到傳動(dòng)系上。在另ー種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加固結(jié)構(gòu)這樣構(gòu)造，使得在倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸旋翼轂期間作用于旋翼轂的カ至少部分地得到補(bǔ)償，從而抑制法蘭變形。在倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸旋翼轂時(shí)，旋翼轂受自重重力的作用且會(huì)引起旋翼轂變形并導(dǎo)致法蘭變形。長(zhǎng)時(shí)間的倉(cāng)儲(chǔ)之后會(huì)導(dǎo)致法蘭的永久變形。旋翼轂的法蘭的孔或螺栓在其位置上不能再與傳動(dòng)系上的相應(yīng)的配合件匹配，以至于不能順利地安裝到傳動(dòng)系上。通過(guò)能夠?qū)υ趥}(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸旋翼轂期間作用于旋翼轂的カ進(jìn)行補(bǔ)償?shù)募庸探Y(jié)構(gòu)，旋翼轂的變形程度可以被降至最低。因此可以保證順利地把旋翼轂安裝到傳動(dòng)系上。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加固結(jié)構(gòu)在安裝期間是旋翼轂的固定組成部分。[0034]在把旋翼轂安裝到傳動(dòng)系上的期間，加固結(jié)構(gòu)與旋翼轂連接。導(dǎo)致法蘭變形的力因此被加固結(jié)構(gòu)承受和能夠受到補(bǔ)償。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加固結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程之后作為固定組成部分保留在旋翼轂內(nèi)。當(dāng)旋翼轂安裝到風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系上之后，加固結(jié)構(gòu)可以保留在旋翼轂內(nèi)。這樣做的優(yōu)勢(shì)在于，從風(fēng)力設(shè)備中不必拆下和移除加固結(jié)構(gòu)。加固結(jié)構(gòu)保留為風(fēng)カ設(shè)備的固定的元件。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加固結(jié)構(gòu)固定地但可拆卸地與旋翼轂連接，從而在安裝過(guò)程之后可以從旋翼轂中移除加固結(jié)構(gòu)。在倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸旋翼轂期間或在把旋翼轂安裝到風(fēng)カ設(shè)備上期間，加固結(jié)構(gòu)可以抑制旋翼轂的法蘭變形。當(dāng)旋翼轂安裝到風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系上之后，通過(guò)法蘭與傳動(dòng)系的連接來(lái)抑制旋翼轂的法蘭變形。從而安裝結(jié)束之后不再需要加固結(jié)構(gòu)并且可以移除。為此，加固結(jié)構(gòu)固定地但是可以拆卸地與旋翼轂連接。加固結(jié)構(gòu)可以從旋翼轂拆卸下來(lái)，固定在另ー旋翼轂上和在倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸或者安裝過(guò)程中用于避免法蘭變形。例如，可以通過(guò)螺紋連接實(shí)現(xiàn)固定的但是可拆卸的連接。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加固結(jié)構(gòu)構(gòu)造用于多次使用。加固結(jié)構(gòu)這樣構(gòu)造，使得在倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸或安裝期間可以在多個(gè)旋翼轂上依次地多次使用加固結(jié)構(gòu)。這樣的話每個(gè)旋翼轂就不必需要自己的加固結(jié)構(gòu)。借此還可以節(jié)省材料，使加固結(jié)構(gòu)的制造成本最小化。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，法蘭具有基本上圓形的形狀并且所述加固結(jié)構(gòu)基本上沿法蘭的直徑布置。此外，法蘭構(gòu)造用干與風(fēng)カ設(shè)備的旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)系連接。在此，法蘭具有基本圓形的形狀，其與傳動(dòng)系連接。這種圓形的形狀通常在內(nèi)部區(qū)域沒(méi)有被填滿，以便在安裝狀態(tài)可以穿過(guò)機(jī)艙進(jìn)入旋翼轂。從而法蘭到傳動(dòng)系具有基本上呈環(huán)形的連接面。在未設(shè)有加固結(jié)構(gòu)的情況下可以沿法蘭的直徑最大地測(cè)量法蘭的變形。為了在倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸或安裝旋翼轂期間使法蘭變形程度降至最低，沿圓形法蘭的直徑布置加固結(jié)構(gòu)效果最好。沿法蘭的直徑布置的加固結(jié)構(gòu)可以使變形降至最低。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加固結(jié)構(gòu)構(gòu)造為用于承受拉カ和/或壓カ的撐梁。有多種形式適合作為加固結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。尤其適合是撐梁，其通過(guò)其空間結(jié)構(gòu)能夠以較小的重量承受高的壓カ和拉力。這里可以采用所謂的雙T形撐梁。這種撐梁在橫截面尺寸較小且重量較輕的情況下，能夠以較小的變形承受高壓カ和拉力。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加固結(jié)構(gòu)借助螺紋連接與旋翼轂連接。借助螺紋連接，可以快速和可靠地實(shí)現(xiàn)連接。可以隨時(shí)再次拆卸和再次建立這種連接。從而加固結(jié)構(gòu)可以多次用在不同的風(fēng)カ設(shè)備中且可以重復(fù)使用。對(duì)于這種連接，可以使用法蘭上已有的并且以后用于把旋翼轂固定在傳動(dòng)系上的螺栓孔。對(duì)于這種連接，也可以使用專門用于把加固結(jié)構(gòu)固定在旋翼轂內(nèi)的孔。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，旋翼轂的加固結(jié)構(gòu)基本上沿作用于旋翼轂的重力的方向布置在法蘭區(qū)域內(nèi)。[0052]在倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸旋翼轂期間，旋翼轂在法蘭區(qū)域內(nèi)通過(guò)自重的作用沿重力的方向壓縮。法蘭這時(shí)基本上沿水平方向被細(xì)長(zhǎng)地壓伸。如果加固結(jié)構(gòu)基本上沿重力的方向布置，則加固結(jié)構(gòu)承受作用于法蘭上的力。在加固結(jié)構(gòu)內(nèi)，這些カ起壓力作用，法蘭受加固結(jié)構(gòu)支撐并且變形受到抑制。當(dāng)把旋翼轂安裝到風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙上時(shí)，不僅旋翼轂的自重而且可能已經(jīng)安裝的旋翼葉片的重量都會(huì)反作用于由于把旋翼轂固定在吊車上而起作用的力。這些カ基本上在重力的方向上起作用，此外還導(dǎo)致法蘭基本上在垂直方向變形。如果基本上沿重力作用方向布置加固結(jié)構(gòu)，作用力作為拉カ在加固結(jié)構(gòu)中被承受。加固結(jié)構(gòu)抑制法蘭的變形。

現(xiàn)在借助附圖對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。圖I所示的是本實(shí)用新型的ー種優(yōu)選的實(shí)施方式，但是不限制本實(shí)用新型的思想。圖I是風(fēng)カ設(shè)備的旋翼轂5的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
該旋翼轂包括用于固定旋翼葉片的接納部4。此外，旋翼轂包括可以與風(fēng)力設(shè)備的主軸承連接的法蘭3。法蘭3與主軸承的連接可以通過(guò)螺栓或螺紋連接形成。此外，旋翼轂5還有固定點(diǎn)I。提升裝置例如吊車固定在該固定點(diǎn)1，以提升旋翼轂并安裝在風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙上。為了避免在把旋翼轂安裝在風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙上期間法蘭3變形，在旋翼轂5上的法蘭3的區(qū)域中設(shè)有加固結(jié)構(gòu)2。該加固結(jié)構(gòu)2能夠可拆卸地與旋翼轂5連接。加固結(jié)構(gòu)2可以在安裝旋翼轂5之前安裝在法蘭3上，并且在把旋翼轂5安裝在風(fēng)カ設(shè)備的機(jī)艙上之后再拆下來(lái)。 從而加固結(jié)構(gòu)可以依次用于多個(gè)旋翼轂。在安裝旋翼轂期間，加固結(jié)構(gòu)2基本上跨越垂直的延展尺度。它把通過(guò)吊車和固定點(diǎn)I引入到旋翼轂內(nèi)的拉カ從法蘭3的上部區(qū)域傳遞到法蘭3的下部區(qū)域中。從而變形、例如法蘭3的變形最小化。加固結(jié)構(gòu)2是撐梁，優(yōu)選金屬制成的撐梁，它能夠承受出現(xiàn)的拉カ和壓力。
權(quán)利要求1.用于風(fēng)カ設(shè)備的旋翼轂(5)， -其中，在旋翼轂(5)上設(shè)有用于固定至少ー個(gè)旋翼葉片的接納部(4)， -其中，在旋翼轂上設(shè)有法蘭(3)，并且所述法蘭構(gòu)造用于連接風(fēng)カ設(shè)備的傳動(dòng)系， -其中，在所述法蘭(3)的區(qū)域內(nèi)設(shè)有加固結(jié)構(gòu)(2)， -其中，所述加固結(jié)構(gòu)(2)固定地、但可拆卸地與旋翼轂(5)連接，從而在安裝過(guò)程之后所述加固結(jié)構(gòu)可以從旋翼轂(5)中移除。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋翼轂(5)，其特征在于，所述加固結(jié)構(gòu)(2)在安裝期間是旋翼轂(5)的固定組成部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋翼轂(5)，其特征在于，所述加固結(jié)構(gòu)(2)在安裝過(guò)程之后作為固定組成部分保留在旋翼轂(5)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋翼轂(5)，其特征在于，所述加固結(jié)構(gòu)(2)構(gòu)造用于多次使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋翼轂(5)，其特征在于，所述法蘭(3)具有基本上圓形的形狀，并且所述加固結(jié)構(gòu)(2)基本上沿法蘭(3)的直徑布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋翼轂(5)，其特征在于，所述加固結(jié)構(gòu)(2)構(gòu)造為用于承受拉カ和/或壓カ的撐梁。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋翼轂(5)，其特征在于，所述加固結(jié)構(gòu)(2)借助螺紋連接與旋翼轂(5)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋翼轂(5)，其特征在于，所述旋翼轂(5)的加固結(jié)構(gòu)(2)基本上沿作用于旋翼轂的重力的方向布置在法蘭區(qū)域內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種用于風(fēng)力設(shè)備的旋翼轂，其中，在旋翼轂上設(shè)有用于固定至少一個(gè)旋翼葉片的接納部。其中，在旋翼轂上設(shè)有法蘭并且該法蘭用于連接風(fēng)力設(shè)備的傳動(dòng)系。其中，在法蘭的區(qū)域內(nèi)設(shè)有加固結(jié)構(gòu)，并且所述加固結(jié)構(gòu)這樣構(gòu)造，使由于在旋翼轂上的力作用或由于旋翼轂的自重所造成的所述法蘭的變形最小化。所述加固結(jié)構(gòu)(2)固定地、但可拆卸地與旋翼轂(5)連接，從而在安裝過(guò)程之后所述加固結(jié)構(gòu)可以從旋翼轂(5)中移除。
文檔編號(hào)F03D11/04GK202789355SQ201220138798
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者H·埃貝森, C·勞爾森, A·舒克拉 申請(qǐng)人:西門子公司