[發明專利]一種緊湊型的風力發電機組傳動鏈裝置

無效

• 申請號: 201110441793.7
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102536685A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 楊懷宇;陳波;覃盛瓊;孫黎翔;張蕾;李巍偉
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術（連云港）有限公司
• 主分類號: F03D11/02
• 分類號: F03D11/02;F03D9/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 劉喜蓮

技術領域

本發明涉及一種傳動裝置，特別是一種緊湊型的風力發電機組傳動鏈裝置。

背景技術

隨著新能源行業的發展，作為新能源中開發較早的風能，在電網中占據了越來越大的比重。同時，越來越多的風機制造商開發了各種不同的風力發電機主機，目前主要類型共分兩種：水平軸和垂直軸風機。水平軸風機目前應用廣泛，為風力發電的主流機型。為了增強產品在市場上的競爭實力，從傳動鏈設計的改進，到各種零部件不同功能的考慮，都成為風力發電機主機設計改進的不同考慮因素。

根據風力發電機的工作原理，傳統風力發電機組傳動鏈系統通常采用如下設計思路：葉輪將風能轉化為轉動的機械能，機械能通過傳動鏈系統耦合到發電機，產生電能。設計的主要部件包括：葉輪、主軸系統、齒輪箱（增速箱）和發電機。主軸系統，一般包括轉子軸、軸承、軸承座及軸承附件；采取單軸承或雙軸承的配置是比較傳統且比較常用的形式。傳統配置的好處在于主軸軸承承受了大部分復雜的風力載荷，除扭矩外，基本上沒有其他載荷會傳遞到齒輪箱里。但這種配置也有其自身的缺點，比如傳動鏈較長，迫使整個風電機組變長，導致運輸不便；此外，使用雙軸承也導致機組的成本上升，不具備市場競爭力。因而，在小功率的風力發電機中，這種配置比較常見。在大功率的風力發電機中，過長的傳動鏈則意味著更大的體積以及更高的制造成本。隨著風電機組向大型化發展，急需設計一種既能保證承載能力，又無需增大機件尺寸的傳動結構裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種結構合理緊湊、傳動效率高的緊湊型的風力發電機組傳動鏈裝置。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種緊湊型的風力發電機組傳動鏈裝置，其特點是，它包括主軸、一個獨立設置的主軸承、機艙座、傳動齒輪箱和發電機；所述的主軸承為雙列圓錐滾子軸承，主軸承設在主軸上，主軸與主軸承內圈之間進行過盈配合，主軸承的外圈內置于機艙座并與機艙座固定連接，機艙座作為主軸承的支撐座，與主軸承外圈之間采用過渡配合；主軸的兩端分別通過法蘭與風力發電機的葉輪、傳動齒輪箱的輸入軸端連接；傳動齒輪箱固定設在機艙座上，發電機與傳動齒輪箱通過膜片式聯軸器連接，機艙座固定在風力發電機的塔筒上。

以上所述的緊湊型的風力發電機組傳動鏈裝置技術方案中，進一步優選的技術方案或特征是：

1、所述的主軸承優選通過熱裝的方式安裝在主軸上。所述的熱裝方法為現有技術中公開的常規熱裝方法。

2、所述的主軸承可以采用常規的雙列圓錐滾子軸承，優選采用大接觸角的雙列圓錐滾子軸承，最優選接觸角45°雙列圓錐滾子軸承。

3、所述的傳動齒輪箱優選為兩級行星齒輪箱。

4、所述的主軸優選采用中空結構。

本發明采用大接觸角雙列圓錐滾子軸承結構，超短主軸，機艙座與主軸承裝配一體式結構。雙列圓錐滾子軸承的兩個單列軸承接觸點的連線間的距離遠遠高于一般圓錐滾子軸承，這兩個接觸點連線的交點可以作為整個軸系中的兩個焦點，成為支撐軸系運行的作用點。采用大接觸角雙列圓錐滾子軸承可以消化來自風輪轉動產生的傾覆力矩和徑向力、軸向力。超短主軸兩端通過法蘭分別聯接葉輪和齒輪箱的輸入軸端；大大縮短了傳動力臂。主軸采用中空設計，有效減小機體重量。機艙座與軸承裝配一體式結構將主軸承外圈內置于機艙座，軸承通過雙頭螺柱與機艙座聯接，軸承內圈與主軸緊密配合，實現機械能平穩傳遞；機艙座作為風電機組的完全承載體，可以完全消化來自葉輪轉動所產生的各種載荷，減少對齒輪箱的沖擊；齒輪箱與發電機的連接采用膜片式聯軸器，對發電機起到過載保護的作用。

與傳統的單軸承和雙軸承式傳動鏈結構相比，本發明緊湊型的風力發電機組傳動鏈裝置結構更為合理，它極大的縮短了傳動鏈尺寸，可以使傳動鏈系統重量更輕、體積更小、成本更低、效率更高。

附圖說明

圖1為發明的一種結構示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖，進一步描述本發明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。