直驱式风力发电机的制作方法

1.本实用新型属于风力发电机技术领域，具体地说，涉及一种直驱式风力发电机。


背景技术：

2.传统的风力发电机例如申请号为ep07022882.0的专利文献，其通过1个固定轴固定在机架上，转子支撑轴通过第一主轴承和第二主轴承与固定轴转动连接，轮毂固定连接在转子支撑轴的前端法兰，两个主轴承之间具有较大的间距，用以抵抗轮毂和叶轮的倾覆，从而导致传统结构具有以下缺点：
3.1、叶轮组件距离塔筒的固定位置悬伸很长，刚性差，变形大；
4.2、悬伸长(即力臂长)还会导致机架所受的弯矩增大，机架必须增加材料，导致机舱重量增加；
5.3、固定轴需要加工两处用于安装轴承的外圆，两外圆同轴度要求和精度要求都很高，对于如此大直径的轴，加工非常困难；
6.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种直驱式风力发电机，以提高机架上轮毂的稳定性。
8.为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
9.提供一种直驱式风力发电机，包括：
10.轮毂，在所述轮毂的周向上间隔设有多个叶轮；
11.机架，所述机架可转动地连接于塔架的顶部；
12.转动支撑件，所述轮毂通过所述转动支撑件转动连接于所述机架上，所述转动支撑件包括第一转动支撑部和第二转动支撑部，所述第一转动支撑部转动连接于所述第二转动支撑部上，所述第一转动支撑部连接于所述轮毂上，所述第二转动支撑部连接于所述机架上；
13.电机件，所述电机件包括转子和定子，所述转子连接于所述轮毂上，所述定子连接于所述机架上。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述轮毂上设有第一连接盘，所述第一连接盘与所述第一转动支撑部相连。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述第一连接盘朝向所述机架的一端设有第一安装平面，所述第一转动支撑部朝向所述第一连接盘的一侧设有第一配合平面，所述第一安装平面与所述第一配合平面相连。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述机架上设有第二连接盘，所述第二连接盘与所述第二转动支撑部相连。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述第二连接盘朝向所述轮毂的一端设有第二安
装平面，所述第二转动支撑部朝向所述第二连接盘的一侧设有第二配合平面，所述第二安装平面与所述第二配合平面相连。
18.在本实用新型的一些实施例中，所述转子位于所述定子的内侧。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述转子位于所述定子的外侧。
20.在本实用新型的一些实施例中，所述第一转动支撑部和所述第二转动支撑部之间转动连接有多个滚动件。
21.在本实用新型的一些实施例中，所述第二转动支撑部的外端面上设有限位槽，所述第一转动支撑部的一部分伸入所述限位槽内，所述滚动件滚动支撑在所述限位槽的内表面和所述第一转动支撑部之间。
22.在本实用新型的一些实施例中，所述滚动件包括多个侧面滚子和多个底面滚子，所述第一转动支撑部的相对侧面和所述限位槽之间均滚动支撑有多个所述侧面滚子，所述第一转动支撑部与所述限位槽的底面之间滚动连接有多个底面滚子。
23.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
24.通过使第一转动支撑部与轮毂相连，第二转动支撑部与机架相连，第一转动支撑部转动连接于第二转动支撑部上，从而使得轮毂通过转动支撑件转动连接在机架上，从而不需要设置传统结构中的支撑轴和固定主轴，等效于削减了机架上部件的近百吨的重量，且使得轮毂的悬伸大幅减小，提高了机舱的刚性，从而使得力臂减小，降低了负载弯矩，使得机架的重量可以降低，节省了生产成本，同时重量的降低利于机舱的吊装。
25.同时，通过使转子与轮毂相连，定子与机架相连，从而叶轮在风力的作用下带动轮毂转动，从而轮毂转动以带动转子转动，以使转子切割定子产生的磁力线，相对转动产生感应电流以达到发电的目的。
26.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
27.附图作为本技术的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
28.图1是本实用新型实施例的风力发电机的示意图；
29.图2是本实用新型另一些实施例的风力发电机的示意图；
30.图3是本实用新型再一些实施例的风力发电机的示意图；
31.图4为图3中a处的局部放大图；
32.图5是本实用新型实施例的转动支撑件的示意图。
33.图中：1、轮毂；11、第一连接盘；111、第一安装平面；2、机架；21、第二连接盘；211、第二安装平面；3、塔架；31、偏航装置；4、转动支撑件；41、第一转动支撑部；411、第一配合平面；42、第二转动支撑部；421、第二配合平面；422、限位槽；423、第一部分；424、第二部分；43、滚动件；431、侧面滚子；432、底面滚子；5、电机件；51、转子；52、定子。
34.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.如图1至图5所示，本实用新型提供了一种直驱式风力发电机，包括：轮毂1，在所述轮毂1的周向上间隔设有多个叶轮；机架2，所述机架2可转动地连接于塔架3的顶部；转动支撑件4，所述轮毂1通过所述转动支撑件4转动连接于所述机架2上，所述转动支撑件4包括第一转动支撑部41和第二转动支撑部42，所述第一转动支撑部41转动连接于所述第二转动支撑部42上，所述第一转动支撑部41连接于所述轮毂1上，所述第二转动支撑部42连接于所述机架2上；电机件5，所述电机件5包括转子51和定子52，所述转子51连接于所述轮毂1上，所述定子52连接于所述机架2上。
39.可以理解的是，通过使第一转动支撑部41与轮毂1相连，第二转动支撑部42与机架2相连，第一转动支撑部41转动连接于第二转动支撑部42上，从而使得轮毂1通过转动支撑件4转动连接在机架2上，从而不需要设置传统结构中的支撑轴和固定主轴，等效于削减了机架2上部件的近百吨的重量，且使得轮毂1的悬伸大幅减小，提高了机舱的刚性，从而使得力臂减小，降低了负载弯矩，使得机架2的重量可以降低，以便于机架2和吊装，节省安装成本。
40.同时，通过使转子51与轮毂1相连，定子52与机架2相连，从而叶轮在风力的作用下带动轮毂1转动，从而轮毂1转动以带动转子51转动，以使转子51切割定子52产生的磁力线，相对转动产生感应电流以达到发电的目的。
41.在一些实施例中，机架2通过偏航装置31与塔架3连接，从而通过偏航装置31改变机架2上轮毂1的方向，轮毂1倾斜设置在机架2上，从而增加轮毂1上叶轮于塔架3之间的距离，避免叶轮在转动时与塔架3发生碰撞。
42.在本实用新型的一些实施例中，所述轮毂1上设有第一连接盘11，所述第一连接盘11与所述第一转动支撑部41相连。可以理解的是，轮毂1通过第一连接盘11与第一转动支撑部41相连，从而使得轮毂1和第一转动支撑部41相连。
43.在一些实施例中，轮毂1和第一连接盘11可通过法兰相连，第一连接盘11和第一转动支撑部41可通过螺栓相连，以使相连部件之间的连接结构更简单可靠。
44.在本实用新型的一些实施例中，所述第一连接盘11朝向所述机架2的一端设有第一安装平面111，所述第一转动支撑部41朝向所述第一连接盘11的一侧设有第一配合平面
411，所述第一安装平面111与所述第一配合平面411相连。可以理解的是，第一连接盘11通过第一安装平面111与第一转动支撑部41上的第一配合平面411相连，从而使得第一连接盘11和第一转动支撑部41相连的端面为平面，便于加工，节省加工成本。
45.在本实用新型的一些实施例中，所述机架2上设有第二连接盘21，所述第二连接盘21与所述第二转动支撑部42相连。可以理解的是，机架2通过第二连接盘21与第二转动支撑部42相连，以使机架2和第二转动支撑部42之间的连接结构更简单可靠。
46.在一些实施例中，机架2和第二转动支撑部42可通过法兰相连，第二连接盘21和第二转动支撑部42可通过螺栓相连，以使相连部件之间的连接结构更简单可靠。
47.在本实用新型的一些实施例中，所述第二连接盘21朝向所述轮毂1的一端设有第二安装平面211，所述第二转动支撑部42朝向所述第二连接盘21的一侧设有第二配合平面421，所述第二安装平面211与所述第二配合平面421相连。可以理解的是，第二连接盘21通过第二安装平面211与第二转动支撑部42上的第二配合平面421相连，从而使得第二连接盘21和第二转动支撑部42相连的端面为平面，便于加工，节省加工成本。
48.在本实用新型的一些实施例中，所述转子51位于所述定子52的内侧。或者在本实用新型的一些实施例中，所述转子51位于所述定子52的外侧。由此，可以根据实际使用情况对转子51和定子52之间的位置进行限定，只要便于安装即可。
49.在本实用新型的一些实施例中，所述第一转动支撑部41和所述第二转动支撑部42之间转动连接有多个滚动件43。由此，减小第一转动支撑部41和第二转动支撑部42之间的摩擦力，使得第一转动支撑部41在第二转动支撑部42上的转动更平稳可靠。
50.在本实用新型的一些实施例中，所述第二转动支撑部42的外端面上设有限位槽422，所述第一转动支撑部41的一部分伸入所述限位槽422内，所述滚动件43滚动支撑在所述限位槽422的内表面和所述第一转动支撑部41之间。由此，通过使第一转动支撑部41的一部分伸入第二转动支撑部42得限位槽422内，从而通过限位槽422对第一转动支撑部41进行限位，提高第一转动支撑部41和第二转动支撑部42之间的连接强度和稳定性，从而保证轮毂1在机架2上转动的稳定性。
51.需要说明的是，通过使第一转动支撑部41的一部分伸入第二转动支撑部42得限位槽422内，以使转动支撑件4可承受径向力fr和2个方向的轴向力fa，由于转动支撑件4的直径尺寸较大，使得转动支撑件4可以承受很大的倾覆力矩，以使轮毂1能稳定地在机架2上转动。
52.在一些实施例中，第二转动支撑部42包括第一部分423和可拆卸连接在第一部分423上的第二部分424，第一部分423上设有凹槽，凹槽和第二部分424之间限定出限位槽422，从而通过拆卸第二部分424以便于将第一转动支撑部41安装在限位槽422内。需要说明的是，转动支撑件4的结构可以根据实际使用情况进行限定，只要能使轮毂1稳定地在机架2上转动即可。
53.在一些实施例中，第二部分424设置在第一部分423和机架2之间，螺栓依次穿过第一部分423和第二部分424后与机架2螺纹相连，从而便于第二转动支撑部42与机架2相连，并提高第一部分423和第二部分424之间的连接强度。
54.在本实用新型的一些实施例中，所述滚动件43包括多个侧面滚子431和多个底面滚子432，所述第一转动支撑部41的相对侧面和所述限位槽422之间均滚动支撑有多个所述
侧面滚子431，所述第一转动支撑部41与所述限位槽422的底面之间滚动连接有多个底面滚子432。由此，使得第一转动支撑部41与限位槽422相配合的端面之间分别设有侧面滚子431和底面滚子432，从而进一步降低第一转动支撑部41和第二转动支撑部42之间的摩擦力，使得第一转动支撑部41在第二转动支撑部42上的转动更平稳可靠。更进一步，可以根据主要的受力方向及大小，设置侧面滚子431、底面滚子432的直径及数量；如对第一转动支撑部41两侧的滚子分别设置不同的数量或直径大小，对受力较小的滚子，比如底面滚子432，可以设置为较少的数量或较小的直径。如此，可在满足支撑性能的基础上，降低滚动件43的采用及成本，也节约材质成本。
55.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。