一种风力发电系统的轮毂结构的制作方法

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1.本实用新型涉及风力发电系统，特别是一种风力发电系统的轮毂结构。

背景技术：

2.传统的风力发电轮毂通常为球形结构，球形的轮毂上横切有多个面，每个面上都设有法兰，以便于与各叶片之间进行法兰连接。然而这种轮毂主要存在以下缺陷：（1）制作成本高，即需要将板体压制成弧形，并通过模具等设备变成最终的类球形结构，还需要在上面开孔来连接风电叶片，费时费力；（2）这种结构只适用于连接传统的曲面型叶片，而不适用于本技术的叶片结构；（3）现有的风力发电机在强风下会强制关闭发电机组，以防止风电叶片受到强风的冲击而折断，因此对轮毂的结构要求没那么严格。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种便于制造，安装快速，抗风能力强的风力发电系统的轮毂结构。
4.本实用新型的技术方案是：一种风力发电系统的轮毂结构，所述轮毂包括轮毂桁架，轮毂桁架上设有至少一个轮毂尖。
5.进一步，所述轮毂桁架包括多个面，至少一面连接风电叶片。
6.进一步，所述轮毂尖设于轮毂桁架除风电叶片外的其他面上。
7.进一步，所述轮毂尖包括连接于轮毂桁架上的杆体，杆体与轮毂桁架之间设有多个斜撑。
8.进一步，所述风电叶片包括叶骨架和设于叶骨架上的窗扇；所述轮毂尖在远离轮毂桁架的那一端与风电叶片的叶骨架之间连接有呈拉紧状态的拉紧体。
9.进一步，所述叶骨架包括叶茎部和设于叶茎部两侧的叶框架，所述叶茎部与轮毂桁架之间法兰连接；所述轮毂尖与轮毂桁架之间也通过法兰连接。
10.进一步，所述轮毂桁架在至少相对的两个面上分别连接有风电叶片。
11.进一步，所述轮毂桁架在除风电叶片的其他面上均设有轮毂尖。
12.进一步，所述轮毂桁架为截面为n边形的多面体结构，n≥4。
13.进一步，所述轮毂桁架连接主轴，所述主轴经主轴座连接发电机组。
14.本实用新型的有益效果：
15.（1）通过将轮毂设计成桁架结构，便于制作，成本大大降低，且桁架结构具有一定的强度；
16.（2）通过将轮毂桁架设计成截面为n边形的多面体结构，从而形成多个面，可将各风电叶片之间与轮毂桁架的面进行连接，安装快速；
17.（3）风电叶片的叶茎部也设计成桁架结构，便于与轮毂桁架相对应连接，大大提高安装速度，且便于拆卸；；
18.（4）本实用新型的风电叶片不是传统的曲面叶片，在强风下窗扇能够自动打开，让
开强风，这样就无需关掉发电机组，从而实现强风下继续发电的目的；
19.（5）通过设置轮毂尖，便于在轮毂与叶骨架之间连接拉紧体，而通过设置拉紧体，既能够减少叶茎部的摆动，又能将叶骨架和轮毂桁架的受力转移至拉紧体上，大大降低叶骨架与轮毂桁架的受力，保证二者的连接强度和自身强度。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例带四个风电叶片的风力发电系统的结构示意图；
21.图2是图1所示实施例的轮毂放大结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例连接两个风电叶片的轮毂结构示意图；
23.图4是本实用新型实施例拉紧体的结构示意图。
24.附图标识说明：
25.1.轮毂桁架；2.轮毂尖；3.风电叶片；4.拉紧体；5.主轴；6.塔架；21.杆体；22.斜撑；23.拉环；31.窗扇；32.叶茎部；33.叶框架；61.主机座。
具体实施方式
26.以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
27.如图1~图3所示：一种风力发电系统的轮毂结构，所述轮毂包括轮毂桁架1，轮毂桁架1上设有至少一个轮毂尖2。本实施例通过设置轮毂桁架1，便于与风电叶片3的叶骨架连接，如果设计成传统轮毂桁架，不能与风电叶片的叶骨架相匹配连接。通过设置轮毂尖2，便于使轮毂与风电叶片的叶骨架之间连接拉紧体4，从而形成拉紧结构，防止风电叶片产生晃动。
28.具体地，轮毂桁架1包括多个面，即设计成截面为n边形的多面体结构，n≥4，本实施例优选将轮毂桁架1设计成正方体结构，其中后端面可设计成敞口结构，用于连接主轴5，前端面上设有轮毂尖2，其他面可连接风电叶片。例如：风电叶片3有四个，分别连接于轮毂桁架1的上下左右四个面，轮毂尖2设于前端面。又或者风电叶片有两个，分别连接于轮毂桁架的上下两个面，其他面均设置轮毂尖。还或者风电叶片有三个，分别连接于轮毂桁架的上、左、右三个面，其他面均设置轮毂尖。
29.本实施例中，轮毂桁架1可以有多个空心管拼接形成多面体结构，也可以由多个角钢结构的杆拼接形成。轮毂桁架1的每个面可以为栅格结构，也可以是呈x型的交叉结构等。
30.本实施例中，轮毂尖2包括杆体和连接于杆体21与轮毂桁架之间的多个斜撑22。即:本实施例的杆体21为一根细长的杆，通过螺纹连接件与轮毂桁架1一个面上的连接杆连接，例如二者通过法兰连接，斜撑22的一端与杆体焊接，另一端通过法兰或其他螺纹组件与轮毂桁架进行连接。本实施例的斜撑22优选为四根，四根斜撑的一端连接于杆体的中部附近，另一端分别连接于轮毂桁架某一面的正方形四个边长上，以便于对杆体形成稳固的支撑。其中，杆体在远离轮毂桁架的那一端设有用于连接拉紧体的拉环23。
31.本实施例中，风电叶片3包括叶骨架和设于叶骨架上的窗扇31；其中叶骨架又包括叶茎部32以及沿叶茎部两侧延伸出的叶框架33，叶框架33上设有多个转动连接的窗扇31，窗扇能够在强风作用下被吹开，自动卸压，让开强风，降低风电叶片的冲击力。本实施例的叶茎部32和叶框架33均为桁架结构，如叶茎部32为截面为四边形的桁架结构，叶茎部32的
桁杆在与轮毂桁架1连接的那一端设有法兰，从而与轮毂桁架1法兰连接。
32.如图4所示：本实施例中，轮毂尖2在远离轮毂桁架1的那一端与风电叶片3的叶骨架之间连接有拉紧体4，具体地，轮毂尖2主要与叶茎部32之间连接有拉紧体4，拉紧体4为钢丝绳和/或拉杆，本实施例优选拉紧体4同时包括钢丝绳和拉杆，且钢丝绳和拉杆之间均处于拉紧状态。轮毂尖的杆体21与叶茎部32之间可设置多个拉紧体4，例如一个发电叶片的叶茎部连接四根钢丝绳和两根拉杆。通过设置拉紧体，能够减轻叶茎部在强风下的摆动，将叶茎部与轮毂桁架的受力转移至钢丝绳和拉杆上，大大降低叶茎部和轮毂桁架的受力，提高强度和抗弯扭力。
33.本实施例中，轮毂桁架1的后端面为敞口结构，便于连接主轴5。主轴的一端伸入轮毂桁架1内，轮毂桁架内设有板体或格栅结构的框体，主轴5与其通过法兰连接。主轴5的另一端则与设于塔架6的主机座61上的主轴座连接，主轴座可以是轴承座，主轴5与轴承座上的轴承连接，再经轴承座连接发电机组。
34.本实施例的工作原理为：风电叶片3在风力作用下转动，从而经轮毂带动主轴5进行转动，使主轴5带动发电机组的转子转动，当发电机租的定子通电后，使得转子与定子之间作切割磁力线动作，从而产生电能。
35.综上所述，本实用新型一方面通过设置轮毂桁架，因桁架具有一定的强度，且涉及成多面体结构的轮毂桁架，能够在不同面连接风电叶片，且风电叶片的叶茎部也为桁架结构，桁架与桁架之间的连接能够大大提高安装速度，且便于拆卸；另一方面，通过设置轮毂尖，便于在轮毂与叶骨架之间连接拉紧体，而通过设置拉紧体，既能够减少叶茎部的摆动，又能将叶骨架和轮毂桁架的受力转移至拉紧体上，大大降低叶骨架与轮毂桁架的受力，保证二者的连接强度和自身强度。

技术特征：

1.一种风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述轮毂包括轮毂桁架，轮毂桁架上设有至少一个轮毂尖；所述轮毂桁架在至少相对的两个面上分别连接有风电叶片。2.根据权利要求1所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述轮毂桁架包括多个面，至少一面连接风电叶片。3.根据权利要求2所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述轮毂尖设于轮毂桁架除风电叶片外的其他面上。4.根据权利要求1所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述轮毂尖包括连接于轮毂桁架上的杆体，杆体与轮毂桁架之间设有多个斜撑。5.根据权利要求2所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述风电叶片包括叶骨架和设于叶骨架上的窗扇；所述轮毂尖在远离轮毂桁架的那一端与风电叶片的叶骨架之间连接有呈拉紧状态的拉紧体。6.根据权利要求5所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述叶骨架包括叶茎部和设于叶茎部两侧的叶框架，所述叶茎部与轮毂桁架之间法兰连接；所述轮毂尖与轮毂桁架之间也通过法兰连接。7.根据权利要求1所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述轮毂桁架在除风电叶片的其他面上均设有轮毂尖。8.根据权利要求1所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述轮毂桁架为截面为n边形的多面体结构，n≥4。9.根据权利要求1所述风力发电系统的轮毂结构，其特征在于，所述轮毂桁架连接主轴，所述主轴经主轴座连接发电机组。

技术总结

一种风力发电系统的轮毂结构，所述轮毂包括轮毂桁架，轮毂桁架上设有至少一个轮毂尖。本实用新型一方面通过设置轮毂桁架，因桁架具有一定的强度，且涉及成多面体结构的轮毂桁架，能够在不同面连接风电叶片，且风电叶片的叶茎部也为桁架结构，桁架与桁架之间的连接能够大大提高安装速度，且便于拆卸；另一方面，通过设置轮毂尖，便于在轮毂与叶骨架之间连接拉紧体，而通过设置拉紧体，既能够减少叶茎部的摆动，又能将叶骨架和轮毂桁架的受力转移至拉紧体上，大大降低叶骨架与轮毂桁架的受力，保证二者的连接强度和自身强度。证二者的连接强度和自身强度。证二者的连接强度和自身强度。