[发明专利]风力发电装置的旋翼头及风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电装置的旋翼头及风力发电装置。

背景技术

风力发电装置的风车装置具有：在支柱的上端设置成可大致水平 地旋转的机舱；可绕大致水平的轴线旋转且在机舱上设置的旋翼头； 以及绕旋翼头的轴线放射状地安装的多个(例如3个)风车翼。

从旋翼头的轴线方向吹向风车翼的风力变换成使旋翼头绕轴线旋 转的动力。

考虑到强度，旋翼头一般采用铸件(铸铁、铸钢)一体地制作出。 近年来，随着风车装置的大型化，旋翼头也大型化，重量增加。例如， 2～3MW级别的风力发电装置的旋翼头的重量在10吨左右。可以预测， 如果将来风力发电装置变为5MW级别，则旋翼头的重量会超过40吨。

这样，如果旋翼头大型化，则担心采用铸件一体地制作变得困难、 或者无法制作。此外，向组装现场搬运旋翼头的工作也变成有难度且 需要成本的作业。

因此，对能够与旋翼头的大型化适应的结构有较大的需求。

例如专利文献1所示，公开了一种将其分割而制作并在组装现场 进行组装的旋翼头。

这是将旋翼头分割为中央的核心部以及安装各风车翼的3个外侧 部，将这些接合而形成旋翼头。

由此，核心部与外侧部能够以具有可靠性的大小利用铸件制作出， 因此能够以较高的品质制造。此外，由于是搬运较小的部件，因而运 送也较为容易。

【专利文献1】(日本)特表2004-504534号公报

发明内容

专利文献1所示的发明中，核心部与外侧部的接合部分在沿风车 翼的安装面的全周面上。因此，在分割部分的接合部上，由于承受了 作用于风车翼的全部载荷，因而要求接合部具有坚固的接合结构。

一般而言，接合构造的强度相比一体构造较弱，因此在大载荷作 用下的结构中存在长期的可靠性的问题。

此外，在核心部设有接合各外侧部的开口部，因而在该开口部之 间存在狭窄的鞍部。在采用铸件制造核心部的情况下，熔融金属流动 于该鞍部，因而需要熔融金属能充分地流动所需大小的截面积。因此， 这对减小核心部施加了制约。即，为了维持浇铸的精度及质量，熔融 金属的流路中途存在的鞍部区域需要确保充分的大小，难于容易地实 现核心部的小型化。

本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于，提供一种能够应对大 型化且能够防止损害装置的可靠性的风力发电装置的旋翼头及风力发 电装置。

为了达到上述目的，本发明提供了以下手段。

本发明的第1方式为一种风力发电装置的旋翼头，多个风车翼绕 轴线放射状地安装，接合分割成多个形成的分割体而构成，该分割体 彼此的接合部分的至少一个在与所述轴线相交的平面内形成。

根据本方式，旋翼头接合多个分割体而构成，因而各个分割体能 够以具有可靠性的大小采用铸件制作出。由此，即使旋翼头大型化也 能够可靠地制造旋翼头。此外，由于将每个分割体搬运到建设现场， 因而能够容易地搬运。

分割体彼此的接合部分的至少一个在与旋翼头的轴线相交的平面 内形成，因而该分割面沿与风向相交的方向形成。当风吹向风车翼时， 风车翼向下风侧弯曲，因而作用于风车翼的安装面的弯曲载荷为上风 侧及下风侧较大，而朝向与风向相交的方向较小。因此，分割体彼此 的接合部分在该弯曲载荷较小的部分设置，从而能够提高接合结构的 可靠性。

此外，该接合部分以切断风车翼的安装用开口部之间的方式形成， 因而在采用铸件制造分割体的情况下，能够使该部分作为熔融金属的 入口或出口。由此，不必要求熔融金属流动于安装用开口部之间的鞍 部，因而能够减小截面积、即开口部之间的宽度。如果能够减小开口 部之间的鞍部，则能够使旋翼头小型化。

在上述的方式中，所述分割体为2个，希望所述接合部分在通过 所述各风车翼的轴线中心的平面内形成。

这样，接合部分在通过各风车翼的轴线中心的平面内形成，换言 之是仅在与旋翼头的轴线大致正交地相交的平面内形成，因而在载荷 最小的部分接合。

在上述结构中，希望在所述接合部分设有用于设定相互的接合位 置的定位部件。

这样，能够利用定位部件设定接合位置，与之对准而进行铸件的 机械加工，例如进行回转轮的安装面的加工。