[實用新型]一種用于風力發電機組的自適應型防風沙裝置

無效

• 申請號: 201020546181.5
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN201786583U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 金英連;王斌銳
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于電力防護設備技術領域，涉及一種用于風力發電機組的自適應型防風沙裝置。?

背景技術

風力發電是清潔能源技術的重要發展方向。目前風力發電正向大型化發展。我國陸路風電場主要集中在東北、內蒙和新疆等風能資源豐富的地區。而這些地區風沙較多，天空風沙彌漫，風場中往往伴隨有風沙和揚塵。風沙對風力發電機組的影響主要有對軸承、齒輪、轉軸等轉動傳動系統的侵害和對發電機及其控制系統的侵害。沙塵對轉動傳動鏈的侵害，會引起轉動運動中出現振動、卡死、疲勞、磨損等損害，造成機械設備的失效。所以風沙的侵入會增加風電機組的維修成本、降低風力發電機的使用壽命，并存在重大事故隱患。工作在風沙環境中的風電機組破壞率高達40％～50％。因此，防風沙風力發電技術和裝備已經成為我國北方風力發電發展的技術瓶頸。國外由于風電機的使用環境相對我國較好，對防風沙的研究較少。?

目前小功率風力發電機組可密封安裝在發電機外殼內。但大中型功率風電機組雖然安裝在艙體內，但由于存在安裝間隙、轉動副配合、發電機散熱和排水、維修人員進出門或窗等，艙體無法做到完全密封來防風沙。目前的大中型風力發電機僅能通過增強艙體的密閉性來防止風沙侵入。而風沙中的沙粒大的直徑可達幾個毫米，小的可為粉塵，很細微，粒徑約5～30微米。僅通過改善密閉性和采用高性能防沙過濾網(如紙質濾器)的防風沙性能有限。由于發電機組安裝在艙體內，所以設計具有防風沙功能的艙體就很必要。目前，防風沙艙體的設計集中在發電機艙體方面，如我國實用新型專利(專利號：200920151479.3)防風沙型風力發電機機艙，利用前艙和后艙結構，中間設置有帶通氣孔隔板，以及設置在不同部位的進氣孔、排氣孔、通氣孔來防止發電機機艙內空氣對流和排出空氣所夾雜的灰塵。而針對大中型風力發電機組，受風沙侵害的不僅僅發電機，更重要的是傳動系統，所以設計具有防風沙功能的發電機組(包含傳動系統和發電機)艙體具有很好的實用性。?

防風沙技術在電力機車通風系統中有較多研究，集中在獨立通風、多級空氣過濾和通風管道結構設計上。機車的通風系統總的設計思路是：初級過濾后的空氣進入大的箱體，進行儲氣、除塵，然后進入細濾器再進入牽引電機通風系統。設計的關鍵是通風機的防風沙裝置，相關專利有我國實用新型專利(專利號：200820222888.3)機車牽引電機通風機防風沙裝置，主要由過濾箱模塊和排塵通風機組成，兩級過濾，動力除塵，獨立風道。?

目前風電機領域采用的防風沙技術總體上是被動式的，考慮到過濾網的通氣性能以及密封元件的老化問題，無法適應長期防風沙要求。而引入復雜的過濾器通風系統又涉及到動力和能耗問題。?

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供了一種用于風力發電機組的自適應型防風沙裝置。?

本實用新型包括風力發電機組艙體和艙體內的過濾增壓傳動裝置，風力發電機組艙體分為三段，依次是碗狀的頭部、兩端開放的圓筒形的身部和圓凸面的尾部。頭部、身部和尾部依次拼接形成風力發電機組艙體，艙體外的身部設置有偏航軸承，該身部上還開有窗口。?

過濾增壓傳動裝置包括多個皮帶輪、第一錐齒輪換向機構、第二錐齒輪換向機構、螺桿式壓縮機、緩沖氣箱、旋風式過濾器、過濾氣箱和過濾網。?

艙體頭部的中央位置安裝有主軸軸承，艙體內的主軸一端設置在主軸軸承內，另一端與傳動裝置的輸入端連接，傳動裝置的輸出端與風力發電機連接。?

靠近傳動裝置的主軸上套置有第一皮帶輪，第一皮帶輪通過皮帶與第二皮帶輪連接，第二皮帶輪的輸出軸與第一錐齒輪換向機構中的主動錐齒輪連接，第一錐齒輪換向機構中的從動錐齒輪輸出軸通過皮帶與第二錐齒輪換向機構中的主動錐齒輪連接，第二錐齒輪換向機構中的從動錐齒輪輸出軸上依次設置有第三皮帶輪和第四皮帶輪，所述的第一錐齒輪換向機構中的從動錐齒輪與第二錐齒輪換向機構中的主動錐齒輪均平行設置在靠近艙體腔內底部。?

第三皮帶輪的正上方設置有第五皮帶輪，第五皮帶輪的輸出軸與螺桿式壓縮機的轉動軸連接，螺桿式壓縮機的出氣孔位于艙體內，螺桿式壓縮機的?進氣孔位于緩沖氣箱內，緩沖氣箱為內部中空的圓錐臺，緩沖氣箱的小圓面為頂蓋，大圓面為底蓋。?

第四皮帶輪的正上方設置有第六皮帶輪，第六皮帶輪位于螺桿式壓縮機下方，第六皮帶輪輸出軸穿過緩沖氣箱的頂蓋與設置在緩沖氣箱的底蓋上的第七皮帶輪連接；第七皮帶輪通過皮帶帶動旋風式過濾器主軸轉動。旋風式過濾器設置在緩沖氣箱和過濾氣箱之間，過濾氣箱位于旋風式過濾器和艙體尾部之間。?