[實用新型]風力發電機高速軸用聯軸器

有效

• 申請號: 200820154468.6
• 申請日: 2008-10-24
• 公開（公告）號: CN201284799Y
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 朱建東
• 申請（專利權）人: 開天傳動技術(上海)有限公司
• 主分類號: F16D7/02
• 分類號: F16D7/02;F03D9/00;F03D11/00
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司
• 代理人: 陳麗新

技術領域

本實用新型涉及一種聯軸器，具體的講，涉及一種用于風力發電機高速軸的專用聯軸器。

背景技術

目前，世界范圍的不可再生能源趨于枯竭，并且燃燒石油和煤炭造成的污染已經危機人類的生存，綠色能源的開發利用越來越被各個國家所重視。目前風力發電行業在中國已經開始了大規模的擴張。在過去10年中，中國風力發電得到快速發展，裝機容量從1990年的2萬千瓦增長到1999年的26.8萬千瓦，到2010年中國風力發電裝機容量可望超過500萬千瓦，中國正成為世界上風力發電最發達的國家之一。

風力發電機的基本工作原理是：風力推動葉輪旋轉，從而帶動葉輪上的低速軸轉動，通過一個增速齒輪箱，把低速軸的低轉速提高到發電機發電所需的高轉速。該增速齒輪箱的輸入軸與低速軸連接，增速齒輪箱的輸出軸為高速軸，和發電機軸相連。風力發電機高速軸聯軸器就是用來連接增速齒輪箱的輸出軸和發電機軸的。

風力發電機高速軸聯軸器一般需具備以下兩大基本功能：

1.傳遞扭矩：即把動力從增速齒輪箱的輸出軸傳遞給發電機。聯軸器上帶有制動盤，增速齒輪箱殼體上的制動器可實現對輸出軸的制動。

2.保護功能：過載保護功能和電絕緣功能。當發電機發生短路、電網跳電現象等故障時，發電機產生沖擊扭矩，如果沒有有效保護，該沖擊扭矩會使增速齒輪箱齒輪損毀。同時要求聯軸器的電絕緣功能可有效防止高空雷電損壞發電機。

由于風力發電機大多安裝在偏僻的野外，而風力發電機高速軸聯軸器是安裝在幾十米高空的機艙內，一旦損壞更換，成本很高。而且聯軸器兩端設備即增速齒輪箱和發電機的成本占整臺風力發電機總成本的一半以上，因此聯軸器的保護功能非常重要。

目前一些使用在風力發電機高速軸聯軸器上的過載保護裝置是脹緊式力矩限制器，見附圖1。其結構和工作原理是：由帶契形面的脹緊外環1和脹緊內環2，打滑銅套3以及螺栓4組成。把脹緊式力矩限制器安裝在發電機軸上，按照給定的擰緊力矩擰緊脹緊螺栓4，使脹緊外環1和脹緊內環2沿契形面相互壓緊，這樣脹緊內環2向內收縮，從而壓緊打滑銅套3，產生了摩擦力。當傳遞的扭矩大于該摩擦力時，脹緊內環2內圓和銅套3外圓之間產生打滑，從而起到消除過載的作用。

但是該脹緊式力矩限制器有以下缺點：

1.由于該力矩限制器必須安裝在發電機軸上，按照給定的擰緊力矩擰緊即完成安裝后才可產生摩擦力矩，實際的摩擦力矩即打滑力矩無法事先測試驗證。因此無法保證每套力矩限制器的打滑力矩精度。

2.影響打滑力矩精度的因素很多：

(1)由于扭矩扳手的精度問題和不同安裝工人的安裝方式不同，實際上每套力矩限制器安裝時脹緊螺栓的實際擰緊力矩會有差異，使打滑力矩就有差異。

(2)由于機加工原因，每一個相同部件其內圓和外圓的實際直徑大小均會有差異，盡管都符合公差要求。這樣相同的脹緊螺栓擰緊力矩但實際上每套力矩限制器的脹緊內環對打滑銅套的壓緊力都有不同，這樣產生的打滑力矩就有差異。

(3)脹緊外環，脹緊內環，打滑銅套嚙合內外圓的表面光潔度均有差異，這些表面是否有油污等，均導致摩擦系數不同，這樣相同的脹緊力產生的摩擦力矩也有差異。

3.打滑銅套在持續打滑時產生高溫，容易出現燒結現象。

總之，這種脹緊式力矩限制器打滑精度不高，最大誤差達50％，且不能檢測驗證實際的打滑扭矩，打滑時容易燒結，在實際應用中，出現過載時該打滑時不打滑，而沒有過載時卻出現打滑，不能有效地保護齒輪箱和發電機。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于風力發電機高速軸用聯軸器，通過在聯軸器內設置摩擦片式力矩限制器，從而極大提高了力矩精度，節約維護成本，提高了風機設備的安全可靠性。

為了解決上述問題，本實用新型提供了下述技術方案：

一種風力發電機高速軸用聯軸器，包括齒輪箱側軸套、發電機側軸套，中間管，其特征在于：所述中間管連接齒輪箱側軸套與發電機側軸套，中間管內設有力矩限制器，所述力矩限制器為摩擦片式力矩限制器，包括多個法蘭及摩擦片，所述第一摩擦片固接在第一法蘭上，第二摩擦片固接在第三法蘭上，第二法蘭安裝在第一法蘭與第三法蘭之間并分別與第一摩擦片、第二摩擦片抵接，調節螺栓穿過第三法蘭擰緊在第一法蘭上。

進一步地，調節螺栓上設有用于軸向壓緊第三法蘭的蝶形彈簧。

進一步地，調節螺栓外設有螺栓套。

更進一步地，第一法蘭與第二法蘭接觸面，第二法蘭與第三法蘭接觸面，第一法蘭與第三法蘭接觸面上均設有O形密封圈。

本實用新型的技術效果在于：