專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，特別是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤。
背景技術(shù)：
[0002]隨著我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，尤其是近年來風(fēng)電行業(yè)的激勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)，最大限 度降低度電成本成為了各風(fēng)場(chǎng)業(yè)主以及各風(fēng)電機(jī)組主機(jī)企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，從而，大功率風(fēng) 電機(jī)組的研究與開發(fā)迎來了發(fā)展機(jī)遇，在滿足風(fēng)電機(jī)組性能要求的前提下，選取各結(jié)構(gòu)件 合適的成型方法能提高風(fēng)電機(jī)組的性價(jià)比。大功率發(fā)電機(jī)組的主要結(jié)構(gòu)件包括輪轂、機(jī)架、 軸系、風(fēng)輪鎖盤等，結(jié)構(gòu)件的成型工藝主要有鑄造成型、焊接成型、鍛造成型等。[0003]風(fēng)輪鎖盤的主要作用就是作為風(fēng)電機(jī)組停機(jī)時(shí)的制動(dòng)盤，通過螺栓與主軸連接， 風(fēng)輪鎖盤上布置有沿周向分布的風(fēng)輪鎖停機(jī)孔，供停機(jī)定位使用。在設(shè)計(jì)風(fēng)輪鎖盤時(shí)需要 考慮的主要問題:第一，結(jié)構(gòu)形式滿足風(fēng)輪鎖工作需求，即風(fēng)輪鎖停機(jī)孔分度圓直徑應(yīng)與機(jī) 架上風(fēng)輪鎖安裝孔分度圓直徑一致。第二，滿足風(fēng)輪鎖盤工作時(shí)的載荷強(qiáng)度要求。第三，滿 足制造工藝要求，綜合考慮制造成本與成型工藝。目前，風(fēng)輪鎖盤的制造工藝一般采取平 板鍛壓結(jié)構(gòu)，隨著風(fēng)電機(jī)組功率的增大，主軸直徑、機(jī)架尺寸增大，風(fēng)輪鎖盤的尺寸也隨之 增大，平板結(jié)構(gòu)的風(fēng)輪鎖盤已無法滿足載荷強(qiáng)度要求，因此，風(fēng)輪鎖盤的結(jié)構(gòu)形式也需要進(jìn) 行重新設(shè)計(jì)，平板結(jié)構(gòu)已無法滿足風(fēng)輪鎖盤的設(shè)計(jì)需求。[0004]風(fēng)輪鎖盤采取的平板鍛造結(jié)構(gòu)，由于鍛造成型工藝受到鍛壓設(shè)備的限制，成本高， 只適合小尺寸的平板結(jié)構(gòu)風(fēng)輪鎖盤?，F(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)輪鎖盤采取圓盤結(jié)構(gòu)形式，成型方式多 采取鍛造成型。隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率增大，機(jī)組的結(jié)構(gòu)尺寸隨之增大，風(fēng)輪鎖盤的尺寸也 隨之增大。則制造風(fēng)輪鎖盤的鍛壓設(shè)備的鍛壓能力也需要進(jìn)行提升，則鍛壓成本也將大為 提高?，F(xiàn)有風(fēng)輪鎖盤技術(shù)中，由于結(jié)構(gòu)形式為圓盤，當(dāng)尺寸增大時(shí)，其加工過程中產(chǎn)生的變 形將隨之增大，且其受力狀態(tài)下的載荷強(qiáng)度將隨之下降，若要改進(jìn)這些缺點(diǎn)，則需要重新設(shè) 計(jì)結(jié)構(gòu)形式，避免大尺寸的平板結(jié)構(gòu)。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組鑄造風(fēng)輪鎖盤，其結(jié)構(gòu) 形式以及尺寸不受制造設(shè)備的限制、成本低廉、且可以滿足載荷強(qiáng)度要求。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖 盤采用三扇頁結(jié)構(gòu)，包括三個(gè)扇頁，每個(gè)扇頁的圓心角均為120°，所述扇頁外沿直徑主要 由風(fēng)輪鎖孔分度圓直徑大小決定，扇頁交匯處為沉孔結(jié)構(gòu)，扇頁與沉孔結(jié)構(gòu)之間設(shè)有加強(qiáng) 筋，扇頁與沉孔的連接部分為具有一定斜度的過渡結(jié)構(gòu)。[0007]所述扇頁厚度為100_115mm，扇頁上均布風(fēng)輪停機(jī)孔，風(fēng)輪停機(jī)孔的直徑由風(fēng)輪鎖 直徑大小決定。所述沉孔結(jié)構(gòu)總高為280-300mm，沉孔處設(shè)有厚度為95_105mm的主軸連接 法蘭。所述扇頁與沉孔的連接部分過渡處壁厚在70-85mm之間。所述風(fēng)輪鎖盤采取鑄造成 型工藝。在沉孔、扇頁、加強(qiáng)筋之間設(shè)計(jì)有鑄造成型工藝孔。所述加強(qiáng)筋為條幅。[0008]本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)的風(fēng)輪鎖盤，采取鑄造成型，結(jié)構(gòu)形式以及尺寸不受制造設(shè)備 的限制，成本低廉，且可以滿足載荷強(qiáng)度要求。


[0009]圖1是本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組鑄造風(fēng)輪鎖盤的主視圖；[0010]圖2是本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組鑄造風(fēng)輪鎖盤的軸測(cè)圖。
具體實(shí)施方式
[0011]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。[0012]圖1、圖2給出了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施結(jié)構(gòu)圖，從附圖中可以看出，本實(shí)用新型 風(fēng)輪鎖盤的結(jié)構(gòu)特征。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤采用三扇頁結(jié)構(gòu)，包括三個(gè)扇頁1，每個(gè) 扇頁I的圓心角均為120°，扇頁I外沿直徑主要由風(fēng)輪鎖孔分度圓直徑大小決定。三個(gè)扇 頁I交匯處為沉孔2結(jié)構(gòu)，高280-300mm，其主要作用提供主軸連接法蘭4，其直徑大小由主 軸端面外沿直徑大小決定，根據(jù)風(fēng)輪鎖盤的受力特點(diǎn)，所述扇頁I厚度為100-115mm，扇頁I 上均布風(fēng)輪停機(jī)孔3，風(fēng)輪停機(jī)孔3的直徑由風(fēng)輪鎖直徑大小決定。所述沉孔2結(jié)構(gòu)總高為 280-300_，沉孔2處設(shè)有厚度為95-105_的主軸連接法蘭4。所述扇頁I與沉孔2的連 接部分過渡處壁厚在70-85mm之間。在扇頁I與沉孔2結(jié)構(gòu)之間設(shè)計(jì)條輻6作為加強(qiáng)筋， 使平板結(jié)構(gòu)的風(fēng)輪鎖盤立體化，大大增強(qiáng)了風(fēng)輪鎖盤的強(qiáng)度。所述風(fēng)輪鎖盤采取鑄造成型 工藝。為了更好地滿足鑄造工藝要求，在沉孔2、扇頁1、加強(qiáng)筋之間設(shè)計(jì)有鑄造成型工藝孔5。為了使風(fēng)輪鎖盤具備優(yōu)良的鑄造性能，滿足鑄造工藝要求，通過金屬凝固理論分析，將扇 頁I與沉孔2之間的連接部分設(shè)計(jì)成具有一定斜度的過渡結(jié)構(gòu)，該過渡處的壁厚在70-85mm 之間。[0013]為確保設(shè)計(jì)的風(fēng)輪鎖盤能夠滿足鑄造工藝要求，使用有限元軟件風(fēng)輪鎖盤的鑄造 過程進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，本實(shí)用新型的風(fēng)輪鎖盤在鑄造過程中能很好地完成 順序凝固，根據(jù)EN1563，不會(huì)形成超標(biāo)的鑄造缺陷。[0014]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤，其特征是:所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤采用三扇頁結(jié)構(gòu)，包括三個(gè)扇頁(1)，每個(gè)扇頁(I)的圓心角均為120°，所述扇頁(I)外沿直徑主要由風(fēng)輪鎖孔分度圓直徑大小決定，扇頁(I)交匯處為沉孔(2)結(jié)構(gòu)，扇頁(I)與沉孔(2)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有加強(qiáng)筋，扇頁(I)與沉孔(2)的連接部分為具有一定斜度的過渡結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤，其特征是:所述扇頁(I)厚度為 100-115mm，扇頁(I)上均布風(fēng)輪停機(jī)孔(3)，所述風(fēng)輪停機(jī)孔(3)的直徑由風(fēng)輪鎖直徑大小決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤，其特征是:所述沉孔(2)結(jié)構(gòu)總高為 280-300mm，沉孔(2)處設(shè)有厚度為95_105mm的主軸連接法蘭(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤，其特征是:所述扇頁(I)與沉孔(2) 的連接部分過渡處壁厚在7(Γ85_之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤，其特征是:所述風(fēng)輪鎖盤采取鑄造成型工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤，其特征是:在沉孔(2)、扇頁(I)、加強(qiáng)筋之間設(shè)計(jì)有鑄造成型工藝孔(5 )。
7.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤，其特征是:所述加強(qiáng)筋為條幅(6)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，特別是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪鎖盤采用三扇頁結(jié)構(gòu)，包括三個(gè)扇頁，每個(gè)扇頁的圓心角均為120°，所述扇頁外沿直徑主要由風(fēng)輪鎖孔分度圓直徑大小決定，扇頁交匯處為沉孔結(jié)構(gòu)，扇頁與沉孔結(jié)構(gòu)之間設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，扇頁與沉孔的連接部分為具有一定斜度的過渡結(jié)構(gòu)，過渡處壁厚在70~85mm之間。所述扇頁厚度為110mm，扇頁上均布夾角為30°的風(fēng)輪停機(jī)孔，其直徑由風(fēng)輪鎖直徑大小決定。所述沉孔結(jié)構(gòu)總高為280~300mm，沉孔處設(shè)有主軸連接法蘭。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的風(fēng)輪鎖盤，采取鑄造成型，結(jié)構(gòu)形式以及尺寸不受制造設(shè)備的限制，成本低廉，且可以滿足載荷強(qiáng)度要求。
文檔編號(hào)F03D11/00GK203067194SQ20132006883
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者胡鵬, 熊維軍, 陳文權(quán) 申請(qǐng)人:南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司