[實用新型]風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920015250.7
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN201539371U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 郭溪泉
• 申請（專利權）人: 郭溪泉
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F16C33/10;F16C23/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

技術領域

本實用新型涉及的是軸承，是一種依據流體動壓、靜壓聯合作用的原理設計制造的風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承，從而在風機工作時，無論轉速多低，甚至在停轉時，都能在工作區(qū)域中形成一個完整的壓力油膜，將軸與軸承的金屬表面完全分開，形成純液體摩擦且有自動調位性能的風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承；原則上，它可以應用于一切要求大承載能力、長使用壽命、高可靠性的各類設備上。

背景技術

風能的開發(fā)利用已成為清潔、可再生能源的新寵而風靡世界，風電產業(yè)迅猛發(fā)展。中國可開發(fā)能源總量為10億千瓦，截止2007年底，中國風電機組的裝機容量為590.6萬千瓦，僅占可開發(fā)能源總量的0.6％，風電產業(yè)開發(fā)潛力巨大。中國的風力發(fā)電機的設計制造技術及配套水平都有了長足進步，國內的裝機水平已達兆瓦級。

兆瓦級的風力發(fā)電機屬于大型風力發(fā)電機，雙饋式異步發(fā)電機是當前的主導機型，風力機的風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承是整個風力發(fā)電機的關鍵部件，它受力復雜、連續(xù)運轉，要求長壽命(使用壽命20年)、高可靠性(無故障運行13萬小時以上，可靠度95％以上)；且拆裝非常困難(每次拆裝都要把葉片、輪轂等先行拆裝，費用一般在50-100萬元之間)等，使之成為風力發(fā)電機的咽喉，決定了整機的能力。

縱觀世界風力發(fā)電場的實際運行情況，在投產4-5年后風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承就發(fā)生故障的不為鮮見。因而，提高調心滾子軸承性能、選用別種型式的滾動軸承或組合，甚或探索其他種類(原理)、結構的軸承，已勢在必行且迫在眉睫。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承的重要性及現在使用中的風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承種類單一且存在著壽命不長、可靠性不高、無法拆裝等問題，而提供的一種依據流體靜壓、流體動壓、流體靜-動壓原理而設計制造出來的使用壽命長、可靠性高、傳動效率高，且具有三個可在線轉換使用的工作面及自動調位的風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承。

采用的技術方案是：

風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承，包括軸承座、襯套、三條供油流通道和三排(每排兩個)油腔，具有三個可在線轉換使用的工作面及自動調位；所述襯套的外表面呈凸形外球面結構，軸承座的內面呈凹形內球面結構，襯套的外球面與軸承座的內球面滑動配合，但襯套不能在軸向與軸承座有相對移動，并在鍵的約束下，它也不能隨軸轉動，只能跟蹤主軸軸線的傾斜，進行自動調位。

在襯套內表面沿圓周方向均勻布設三排(共六個)油腔，每排有兩個窄式油腔且軸向對稱，按它們工作時所處的位置區(qū)分為：主靜壓油腔(即在工作時，處于承載區(qū)域，其油腔內通入較高壓力的潤滑油)、第一輔助潤滑油腔和第二輔助潤滑油腔(即在工作時，處于非承載區(qū)域，其油腔內通入較主靜壓油腔壓力低的潤滑油)；按圖5之設定：主靜壓油腔、第一輔助潤滑油腔和第二輔助潤滑油腔的底端分別對應與結構相同位于襯套壁內的徑向主油流通道、徑向第一輔助油流通道、徑向第二輔助油流通道連通，且它們分別與設置在襯套壁內結構相同的軸向主供油通道、軸向第一輔助供油通道和軸向第二輔助供油通道相連通，軸向主供油通道、軸向第一輔助供油通道和軸向第二輔助供油通道分別對應與均勻設置在襯套端面上結構相同的三個入口相連；三個入口分別與外接供油系統(tǒng)的進油管相連；

軸向主供油通道、軸向第一輔助供油通道和軸向第二輔助供油通道分別對應與三個結構相同、布設均勻、用于潤滑的長細孔的一端連通，三個長細孔的另一端分別穿設襯套，設置在襯套的外壁；

上述襯套的兩側裝設雙向止推滾動軸承或不裝設雙向止推滾動軸承；襯套的兩側各裝設一個單向推力球軸承，具有雙向止推的能力，致使本風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承可以同時承受徑向與軸向聯合載荷；或襯套的兩側不裝設雙向止推滾動軸承，則風力發(fā)電機靜-動壓自位式主軸油膜軸承只能承受徑向載荷。

主油流通道、第一輔助油流通道和第二輔助油流通道入口的設置有兩種方式：一是襯套不裝設滾動止推軸承的，將三個入口設置在如上所述的襯套的端面上；二是襯套兩側裝設滾動止推軸承的，將三個入口設置在軸承座上；對于襯套不帶滾動止推軸承的，也可選擇第二種設置方式。