[发明专利]一种轮毂罩及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电设备制造技术领域，尤其涉及一种用于风力发电设 备上的轮毂罩及其制造方法。

背景技术

随着近代工业化进程的不断发展，人类对化石能源(例如石油、煤炭) 的需求与日剧增，这种不可再生能源的大量消耗一方面提高了人类的生活质 量，但与之相伴同样带给人类诸如能源危机、气候变暖、环境污染等威胁人 类生存的严峻问题

目前，可再生能源例如水电、太阳能、生物质能、风能的利用因其可部 分的替代化石能源的消耗而逐渐被大规模应用。其中，风能因其分布广泛、 可大规模建设、对生态环境的负面影响较小而成为新能源发展的热点。风力 发电设备，通常包括基座、立于基座上的塔筒、安装在塔筒顶端的机舱、与 机舱一端连接安装的轮毂及轮毂罩、以及对称安装在所述轮毂上的若干叶片 组成，其中所述机舱中安置有风力发电机，当有风时，风力带动叶片及轮毂 沿轮毂的轴线旋转，带动发电机的转子转动产生电能，从而通过轮毂将由风 能转换而来的机械能进一步经发电机转换为电能。而轮毂罩则是安装在轮毂 罩外侧的一个装置。为了获得尽可能多的风力，使得风力发电装置可以进行 高效发电并使其所产生的电能够顺利的并入现有电网，通常风力发电机都做 得非常庞大，例如塔筒高度及叶片长度达数十米，而轮毂作为连接叶片和塔 筒上的机舱内发电机的连接装置，不但体积较大而且对其机械性能要求也很 高。相应的，由于轮毂是安装在轮毂罩内部的，而轮毂罩则也是体积巨大的， 并且由于其直接面对风，其整体结构性能以及表面气动性能都很重要。

现有技术中，通常轮毂罩是采用复合材料(例如玻璃纤维、碳纤维、玻 璃钢材料等轻质硬度高的材料)通过模具铸造而成。

如图1所示，显示了通常风机轮毂罩的理想结构示意图。轮毂罩10通 常包括U形空心薄壁的轮毂罩本体100，所述轮毂罩本体100具有同轴心的 圆形开口102和103，所述开口102的半径大于开口103的半径。所述轮毂 罩本体100在中部外侧连接有三个对称分布的筒状突出部104、105、106， 所述三个筒状突出部的轴线在同一水平面并且三条轴线彼此间隔120度。所 述筒状突出部104、105、106分别用于在组装时安装叶片根部于此。

如图2所示，给出了一种现有轮毂罩的结构示意图。图1所示轮毂罩 10的轮毂罩本体由100在图2中由三块分离的组块1001、1002、1003拼接 而成，拼接线为位于两个突出部之间的A1、A2、A3(未示出)。所述组块 1001包括突出部106，所述组块1002包括突出部105，所述组块1003包括 突出部1004。所述组块1001、1002、1003分别是利用各自单独对应的模具 组块制造而成，即对应的模具也非整体模具而是由相应的三个模具组块构 成，其模具组块的形状与所述轮毂罩组块相同，在此不再赘述。所述组块 1001、1002、1003在任意两块之间的拼接线处具有拼接机构，例如拼接处 向内与轮毂罩表面垂直方向上的拼接条，通过拼接条的插接、啮合、铆接、 螺钉连接、扣接等方式，将相邻的两个轮毂罩组块连接起来，在3个轮毂罩 组块都连接完成后形成图1所示的完整轮毂罩，但该轮毂罩为非一体轮毂 罩。

如图3所示，给出了另一种现有轮毂罩的结构示意图。图1所示轮毂罩 10的轮毂罩本体由100在图3中由三块分离的组块2001、2002、2003拼接 而成，拼接线为位于每一突出部的垂直中分线平面的拼接线B1、B2、B3。 所述组块2001包括突出部106的一部分以及突出部105的一部分，所述组 块2002包括突出部105的一部分以及突出部104的一部分，所述组块2003 包括突出部104的一部分以及突出部105的一部分。所述轮毂罩组块2001、 2002、2003分别也是利用各自单独对应的模具组块制造而成，即对应的模 具也非整体模具而是由相应的三个模具组块构成，其模具组块的形状与所述 轮毂罩组块相同，每一模具组块都包括两个半筒结构，在此不再赘述。所述 轮毂罩组块2001、2002、2003在任意两块之间的拼接线处具有拼接机构， 例如拼接处向内与轮毂罩表面垂直方向上的拼接条，通过拼接条的插接、啮 合、铆接、螺钉连接、扣接等方式，将相邻的两个轮毂罩组块连接起来，在 3个轮毂罩组块都连接完成后形成图1所示的完整轮毂罩，但该轮毂罩亦非 一体轮毂罩。