1.本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种利用预拉力提高封闭环（壳）状结构径向刚度的方案。
背景技术：
2.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（壳）状结构件如轮毂、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，对上述的封闭环（壳）状结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。
3.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。
技术实现要素：
4.针对大容量风力发电机组中包括轮毂、变桨轴承、偏航轴承、塔筒在内的封闭环（壳）状结构件刚度偏弱问题，本发明提出一种利用若干带有预拉力的杆件来加强此类封闭环（壳）状结构件径向刚度的方案。采用本发明方案可以加强风电机组中的封闭环（壳）状结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整体降低构件的重量，进而降低成本。本发明方案如下。
5.本发明至少包括以下零件：封闭环（壳）状结构件、拉杆、辅助连接件、拉力调节装置。
6.所述封闭环（壳）状结构件，可以是轮毂、变桨轴承、底座、偏航轴承和塔筒等封闭环状或壳状结构件。所述封闭环（壳）状结构件内部根据实际承载状况设置若干连接点。
7.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环（壳）状结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。
8.所述拉力调节装置可以是一个单独组件，也可以与所述辅助连接件集成，形成兼具连接和调节功能的组件。所述拉力调节装置的调节方式包括但不限于螺纹调节。
9.所有拉杆组件安装到所述封闭环（壳）状结构件内后，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，并传递到所述封闭环（壳）状结构件内的连接点上。
10.所述封闭环（壳）状结构件在外载作用下由圆环（球）状向非圆环（球）状变形，而所述拉杆在预拉力下有使所述封闭环（壳）状结构件保持原来的圆环（球）状趋势，使得所述封闭环（壳）状结构件在外载作用下的变形减小。进而所述封闭环（壳）状结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环（壳）状结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，故该发明方案引入的附件而导致成本的增加有限。
11.本发明有益效果是：在所述封闭环（壳）状结构件内部，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环（壳）状结构件的径向刚度，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
12.为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，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它附图。
13.附图1为本发明方案装配图。
14.附图2为本发明拉杆组件示意图。
15.图中：1-封闭环状结构件，2-拉杆组件，2.1-拉杆，2.2-拉杆，2.3-拉力调节装置,3-辅助连接件。
具体实施方式
16.为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明提供的一种利用预拉力提高封闭环（壳）状结构径向刚度的方案，其较佳的具体实施方式如下。
17.封闭环状结构件1内部根据实际受载状况设置六个连接点。拉杆2.1与拉杆2.2通过拉力调节装置2.3联接组成拉杆组件2。拉杆2.1与拉力调节装置2.3联接端设置左旋螺纹，拉杆2.2与拉力调节装置2.3联接端设置右旋螺纹；拉力调节装置2.3上设置相应旋向的螺纹以便与拉杆2.1及拉杆2.2配合。各拉杆组件2两端通过辅助连接件3与封闭环状结构件1内对应的连接点联接。所有拉杆组件2安装到位之后，通过旋转拉力调节装置2.3，即可调节拉杆2.1和拉杆2.2的预拉力，并传递到封闭环状结构件1内的连接点上。
18.封闭环状结构件1在外载作用下由圆环状向非圆环状变形，而拉杆2.1和拉杆2.2在预拉力下有使封闭环状结构件1保持原来的圆环状的趋势，使得封闭环状结构件1在外载作用下的变形减小。进而封闭环状结构件1的径向刚度得到加强，其受力状况得到改善。在同样外载工况及承载要求的条件下具有该结构方案的封闭环状结构件1会比常规的封闭环状结构件使用更少的材料，进而可以降低成本。
19.另外拉杆2.1和拉杆2.2始终受拉力，不会发生失稳现象，且杆件抗压强度高，拉杆2.1和拉杆2.2的尺寸规格也不需太大，故该发明方案引入的附件拉杆2.1、拉杆2.2、拉力调节装置2.3和辅助连接件3带来的成本增加有限。整个方案整体降本空间大，且承载能力得
到改善。
20.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
21.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
技术特征：
1.一种利用预拉力提高封闭环（壳）状结构径向刚度的方案，其特征在于：至少包含封闭环（壳）状结构件、拉杆、辅助连接件及拉力调节装置。2.根据权利要求1所述的封闭环（壳）状结构件，其特征在于：在所述封闭环（壳）状结构件内部合适位置，设置有若干拉杆连接点。3.根据权利要求1所述的拉杆，其特征在于：所述拉杆与所述拉力调节装置联接组成拉杆组件。4.根据权利要求1和权利要求3所述的一种利用预拉力提高封闭环（壳）状结构径向刚度的方案，其特征在于：若干拉杆组件两端通过所述辅助连接件安装在所述封闭环（壳）状结构件内的各拉杆连接点上，并通过调整所述拉力调节装置使得所述拉杆产生预拉力。5.根据权利要求1所述的拉力调节装置，其特征在于：所述拉力调节装置可以是一个单独的组件，也可以与辅助连接件集成成兼具调节拉力和连接功能的组件；所述拉力调节装置的调节方式包括但不限于螺纹调节。
技术总结
本发明公布了一种利用预拉力提高封闭环（壳）状结构径向刚度的方案，包括封闭环（壳）状结构件、拉杆、辅助连接件以及拉力调节装置。其中封闭环（壳）状结构件内适当位置设计若干连接点，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环（壳）状结构件内的连接点上。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，封闭环（壳）状结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。进而成本也降低。进而成本也降低。
技术研发人员：崔新维 何家志
受保护的技术使用者：北京三力新能科技有限公司
技术研发日：2020.09.16
技术公布日：2022/4/1
再多了解一些
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