風電輪毅變槳加強板的結構分析

1引言
    風電機組的輪轂連接葉片和主軸，承受復雜的交變載荷，是風電機組中受力情況最為復雜的關鍵部件之一。風電機組輪載要求在二十年內不能失效，因此可靠性要求很高。當前兆瓦級風電機組均為三葉片配置，輪轂為鑄造件，其結構復雜，強度分析普遍采用有限元方法。
    之前對風電機組肖毛澎夔的強度分析中，普遍采用MPC或剛性梁將葉根載荷的六個分量施加到輪轂的變槳軸承安裝法蘭上。然而對于兆瓦級變槳風電機組，葉根載荷的扭矩分量Mz不會從變槳軸承內圈傳遞到外圈進而傳遞到輪轂的變槳軸承法蘭上。對于電動變槳的風電機組，葉根載荷的Mz分量會通過變槳軸承內齒圈傳到變槳齒輪箱輸出小齒輪上，然后通過變槳齒輪箱安裝法蘭傳遞到輪轂變槳板上。因此，輪x變槳板處一般會增大厚度，以加強局部的強度和剛度。如果將Mz與其他五個葉根載荷分量一起施加到變槳軸承安裝法蘭上，則無法對變槳加強板處的受力情況作出臺理的描述。
    基于以上分析，本文在模型中加入了變槳齒輪箱假體，將Mz載荷施加在變槳小齒輪上，對輪轂變槳加強板局部的應力和變形卞況作了精確的分析。
2變槳系統的結構與載荷
    風電機組輪轂及變槳系統的結構如圖1所示。葉片通過葉根螺栓安裝在變槳軸承內圈上，變槳軸承外圈通過螺栓安裝在輪轂法蘭上，變槳齒輪箱的法蘭通過螺栓安裝在輪x變槳板上，變槳齒+E豁輸出小齒輪與變槳軸承內圈的齒圈嚙合，實現變槳動作或鎖定槳距角．