[实用新型]一种提高封闭环状或壳状构件径向刚度的结构

说明书

本实用新型公布了一种提高封闭环状或壳状构件径向刚度的结构，包括封闭状构件、拉杆、辅助连接件以及拉力调节装置。封闭状构件是环状或者壳状结构，内部设计若干连接点。拉杆通过与拉力调节装置联接组成拉杆组件，拉杆组件两端通过辅助连接件安装在封闭状构件内的连接点上。所有拉杆组件安装到位后，调节拉力调节装置使得拉杆产生预拉力。在拉杆的预拉力作用下，封闭状构件径向刚度得到加强，受力状况得到改善，重量可以减轻，进而成本也降低。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为一种利用预应力提高封闭环状或壳状构件径向刚度的结构。

背景技术

随着风力发电机组容量越来越大，机组载荷也随之变大，其承载结构件尺寸也随之增大。机组中封闭环状或壳状构件如轮毂、底座、变桨轴承、偏航轴承、塔筒等刚度偏弱，在设计中需要增加大量的材料才能确保其强度和刚度满足要求，进而带来成本的大幅上升。另一方面风力发电机组载荷复杂多变，对上述的封闭或壳状构件的承载能力要求高。此类结构件的失效，将会严重影响风力发电机组的安全运行。目前部分在运行的风力发电机组，如变桨轴承开裂现象也时有发生。

目前业内已有人考虑这些问题，并提出一些解决方案。公开号CN201381934Y提出了轮毂腔体内靠近变桨轴承安装面位置设置加强环板来增加轮毂壳体的刚度方案。公开号CN205225591U、CN205841112U、CN207246253U均提出了在变桨轴承端面增加环状加强板来增加变桨轴承刚度的方案。这些方案结构加强部分需要设计得非常笨重，才能达到设计强度及刚度要求，改善轮毂或变桨轴承刚度的效果有限。部分方案还是风力发电机组现场发现问题后的补救措施。

发明内容

针对大容量风力发电机组中包括轮毂、变桨轴承、偏航轴承、塔筒等在内的封闭环状或壳状构件刚度偏弱问题，本实用新型提出一种利用若干带有预拉力的杆件来加强此类封闭环状或壳状构件径向刚度的结构。采用本实用新型结构可以加强风电机组中的封闭环状或壳状构件径向刚度及其强度，且操作实现简单，重量增加少甚至可以降低构件的整体重量，进而降低成本。本实用新型方案如下。

本实用新型至少包括以下零件：封闭状构件、拉杆、辅助连接件、拉力调节装置。

所述封闭状构件，是轮毂、变桨轴承、底座、偏航轴承和塔筒等封闭环状或壳状构件。所述封闭状构件内部根据实际承载状况设置若干连接点。

所述拉杆通过所述拉力调节装置联接组成拉杆组件，若干拉杆组件两端通过所述辅助连接件与所述封闭状构件内对应的连接点联接。所述拉杆可以根据具体需求设计多种长度规格。

所述拉力调节装置可以是一个单独组件，或者与所述辅助连接件集成，形成兼具连接和调节功能的组件。

所有拉杆组件安装到所述封闭状构件内之后，通过调节所述拉力调节装置，使得拉杆组件中所述拉杆产生预拉力，并传递到所述封闭状构件内的连接点上。

所述封闭状构件在外载作用下发生变形，而所述拉杆在预拉力下有使所述封闭状构件保持原来形状的趋势，使得所述封闭状构件在外载作用下的变形减小。进而所述封闭状构件的径向刚度得到加强，其受力状况得到改善。在同样外载条件下所述封闭状构件比常规方案用更少的材料即可满足强度及刚度要求，进而降低成本。另外在受载过程中，所述拉杆始终受到拉力，无受压失稳现象，且杆件抗拉强度较强，所述拉杆的尺寸规格不需太大，故该实用新型方案引入的附件而导致成本的增加有限。

本实用新型有益效果是：在所述封闭状构件内部，根据外载情况合理布置连接点，并把拉杆组件安装到连接点上。通过所述拉力调整装置给所述拉杆施加预拉力来加强所述封闭状构件的径向刚度，改善其受力状况。该方案实现简单，降成本效果明显。

附图说明