[發(fā)明專(zhuān)利]大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310182644.2
• 申請(qǐng)日: 2013-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103256187A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何明;陳波;李巍偉;文瑤;邱明芝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)（連云港）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D11/02
• 分類(lèi)號(hào): F03D11/02
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司 32206
• 代理人: 畢東峰

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種主軸系統(tǒng)，特別是一種大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著新能源行業(yè)的發(fā)展，作為新能源中開(kāi)發(fā)較早的風(fēng)能，在電網(wǎng)中占據(jù)了越來(lái)越大的比重。同時(shí)，越來(lái)越多的風(fēng)機(jī)制造商開(kāi)發(fā)了各種不同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)，目前主要類(lèi)型共分兩種：水平軸和垂直軸風(fēng)機(jī)。水平軸風(fēng)機(jī)目前應(yīng)用廣泛，為風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型。為了增強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，從傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)的改進(jìn)，到各種零部件不同功能的考慮，都成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)的不同考慮因素。

根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理，傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)鏈系統(tǒng)通常采用如下設(shè)計(jì)思路：葉輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)耦合到發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生電能。設(shè)計(jì)的主要部件包括：葉輪、主軸系統(tǒng)、齒輪箱（增速箱）和發(fā)電機(jī)。主軸系統(tǒng)，一般包括轉(zhuǎn)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(tǒng)且比較常用的形式。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展，大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)成為市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，較高的能量密度也成為各主機(jī)制造商爭(zhēng)相追趕的目標(biāo)，給軸承設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。在大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)里，要保證有足夠的載荷能力承受較大的風(fēng)力載荷。因此，主軸，包括軸承的尺寸勢(shì)必要增大，而這必定會(huì)造成主機(jī)整體重量的增加，隨之而來(lái)的則是主機(jī)相關(guān)部件制造成本的增加。現(xiàn)有技術(shù)的主軸軸承通常選擇雙列球面滾子軸承，內(nèi)外圈均為圓柱形，具備自調(diào)心功能；軸承座經(jīng)過(guò)加熱后與軸承外圈配合，裝配時(shí)需要保持軸承與軸承座端面的絕對(duì)水平，且需要方向引導(dǎo)裝置，下落過(guò)程不允許發(fā)生傾斜或停頓；風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中，由于風(fēng)機(jī)主軸系統(tǒng)相對(duì)于水平面呈現(xiàn)5°的傾角，因此圓柱形的軸承外圈和軸承座內(nèi)圈受力不均，長(zhǎng)期運(yùn)行極易導(dǎo)致軸承外圈與軸承座內(nèi)圈發(fā)生相對(duì)位移或脫離，直接導(dǎo)致風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)故障，嚴(yán)重影響了風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。隨著風(fēng)電機(jī)組向大型化發(fā)展，急需設(shè)計(jì)一種既能保證承載能力，又方便安裝、無(wú)需增大機(jī)件尺寸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、裝配便捷的大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)，它包括主軸、主軸承和機(jī)艙座；其特點(diǎn)是，所述的主軸承為接觸角45°雙列圓錐滾子軸承，該雙列圓錐滾子軸承設(shè)有錐形外圈結(jié)構(gòu)；所述的機(jī)艙座的內(nèi)圈為錐形結(jié)構(gòu)，并通過(guò)該錐形結(jié)構(gòu)與主軸承的錐形外圈結(jié)構(gòu)配合連接。

本發(fā)明所述的大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)中：所述的主軸承通過(guò)熱裝的方式安裝在主軸上，且主軸與主軸承內(nèi)圈進(jìn)行過(guò)盈配合連接。

本發(fā)明大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)采用最佳接觸角并帶有錐形外圈結(jié)構(gòu)的雙列圓錐滾子軸承作為主軸承，與帶有錐形內(nèi)圈結(jié)構(gòu)的機(jī)艙座裝配成一體式結(jié)構(gòu)，保證了主軸承與機(jī)艙座之間的緊密配合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能平穩(wěn)傳遞，機(jī)艙座作為風(fēng)電機(jī)組的完全承載體，可以完全消化來(lái)自葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的各種載荷，減少對(duì)齒輪箱的沖擊。安裝時(shí)無(wú)需特殊的導(dǎo)向裝置，即可實(shí)現(xiàn)軸承與機(jī)艙座的順利配合；主軸系統(tǒng)安裝過(guò)程中，也不需要對(duì)主軸承與機(jī)艙座進(jìn)行緊固壓緊，通過(guò)軸承自身重力，即可保證與機(jī)艙座的位置固定；主軸兩端的法蘭分別連接葉輪和齒輪箱的輸入軸端；大大縮短了傳動(dòng)力臂。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)極大的降低了主軸承與軸承座的裝配難度，保證了風(fēng)機(jī)的主軸系統(tǒng)傳動(dòng)質(zhì)量，使主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更合理、體積更小、連接更緊密、傳動(dòng)效率更高。

附圖說(shuō)明

圖1為發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。

實(shí)施例1，參照?qǐng)D1，一種大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主軸1、主軸承2和機(jī)艙座3；所述的主軸承2為接觸角45°雙列圓錐滾子軸承，該雙列圓錐滾子軸承設(shè)有錐形外圈結(jié)構(gòu)；所述的機(jī)艙座3的內(nèi)圈4為錐形結(jié)構(gòu)，并通過(guò)該錐形結(jié)構(gòu)與主軸承的錐形外圈結(jié)構(gòu)配合連接。

實(shí)施例2，實(shí)施例1所述的大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)中：所述的主軸承2通過(guò)熱裝的方式安裝在主軸1上，且主軸1與主軸承內(nèi)圈進(jìn)行過(guò)盈配合連接。