[發明專利]風力發電機組的偏航系統及包含該系統的風力發電機組

無效

• 申請號: 201310415272.3
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103452756A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 王曉東;姜宏偉;賈文強
• 申請（專利權）人: 太原重工股份有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 于寶慶;劉春生

技術領域

本發明屬于風力發電設備，具體涉及一種用于大型風力發電機組的偏航系統及包含該偏航系統的風力發電機組。

背景技術

偏航系統是現代大型風力發電機組的重要組成部分。偏航系統根據風向隨時調整機組，使風輪對準風向，并在對正風向的情況下能夠提供必要的制動力矩，以保證安全運行。偏航系統主要由偏航軸承、偏航驅動裝置、偏航制動裝置等組成。目前大多數主機廠家所采用的方式主要有兩種，一種是內嚙合偏航，這種結構主機架內部需要安裝增速器、主軸、彈性支撐、偏航驅動等大部件，使主機架底部尺寸非常大，由于偏航軸承要與偏航驅動形成內嚙合，故塔筒頂部直徑也較大；另一種是外嚙合偏航，偏航驅動安裝在主機架外側，由于這種結構的偏航軸承要與偏航驅動形成外嚙合，故塔筒頂部直徑僅受增速器、主軸、彈性支撐的限制，故而塔筒頂部直徑較小，但主機架尺寸并未改善。

發明內容

本發明要提供一種與現有的風力發電機組的偏航系統不同的風力發電機組的偏航系統。

根據本發明的一個方面，一種風力發電機組的偏航系統，包括偏航驅動、偏航軸承、偏航制動盤、偏航制動器，還包括偏航筒段，所述偏航筒段設置在風力發電機組的塔筒和主機架之間；所述偏航軸承的外圈固定在所述偏航筒段的底部；所述偏航軸承的內圈與所述偏航制動盤和所述塔筒固定在一起，其中所述偏航制動盤介于所述偏航軸承的內圈和所述塔筒之間；所述偏航筒段的下法蘭上設置有齒輪孔；所述偏航驅動安裝在所述偏航筒段內，且安裝在偏航筒段下法蘭上，其偏航小齒輪穿過所述偏航筒段下法蘭的所述齒輪孔與所述偏航軸承的內圈的齒圈嚙合。

所述偏航筒段的下法蘭的下表面具有凸臺，所述偏航制動器安裝在所述凸臺上，并對所述偏航制動盤形成夾持狀態。

所述筒段的通過其上法蘭與所述主機架連接。

根據本發明的另一個方面，一種風力發電機組，包括上述風力發電機組的偏航系統。

所述風力發電機組是5MW以上級別的風力發電機組。

所述風力發電機組是10MW以上級別的風力發電機組。

本發明采用內嚙合偏航的形式，主機架外部尺寸較小；且偏航驅動與主機架分離，不占用主機架內部空間，主機架底部尺寸較小，塔筒頂部尺寸，也較小。這樣就同時避免了現在常用兩種偏航方式的弊端，使得機艙尺寸、塔筒尺寸都不至于太大。可廣泛應用于10MW以上級別的風電機組。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1是本發明的風力發電機組偏航系統的縱剖示意圖。

圖2是圖1的俯視示意圖。

圖3是圖1的I處局部放大圖。

其中，附圖標記說明如下：

1偏航筒段、1.1下法蘭的齒輪孔、1.2下法蘭下表面上的凸臺、2偏航驅動、2.1電機、2.2減速機、2.3偏航小齒輪、3偏航軸承、3.1偏航軸承的外圈、3.2偏航軸承的帶有內齒圈的內圈、4偏航制動盤、5偏航制動器、6塔筒、7主機架。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作詳細說明。

如圖1-3所示，本發明的風力發電機組偏航系統包括：偏航筒段1、偏航驅動2、偏航軸承3、偏航制動盤4、偏航制動器5。

偏航筒段1的上下端分別設置有上法蘭和下法蘭，通過上法蘭用螺栓、螺母將偏航筒段1與主機架7底部連接在一起。下法蘭上留有齒輪孔1.1，下法蘭的下表面上具有凸臺1.2。偏航驅動2包括電機2.1、減速機2.2、偏航小齒輪2.3。偏航軸承3是在其內圈的內壁上形成齒圈的轉盤軸承，包括外圈3.1和帶有內齒圈的內圈3.2。

本實施方式中的偏航系統可以設置多個偏航驅動2，通過螺栓偏航驅動2安裝在偏航筒段1下法蘭上，并使偏航小齒輪2.3穿過偏航筒段1下法蘭上的齒輪孔1.1。利用螺栓將偏航軸承3的外圈3.1固定在偏航筒段1的下部，并使偏航小齒輪2.3與帶有內齒圈的內圈3.2的齒圈嚙合。偏航制動盤4和塔筒6一起通過螺栓與帶有內齒圈的的內圈3.2固定到一起。偏航制動盤4為焊接或鍛造的中空圓盤結構。多個偏航制動器5通過螺栓安裝在偏航筒段1的凸臺1.2上，并對偏航制動盤4形成夾持狀態。偏航制動器5采用液壓制動，可通過改變液壓油的壓力改變其制動力

本實施方式的風力發電機組的偏航系統采用內嚙合偏航方式，并且偏航驅動與主機架分離，使得機艙尺寸、塔筒尺寸都不至于太大，解決了發電機組的運輸和安裝困難問題，特別適用于大型以及特大型風力發電機組，例如用于10MW以上級別的風電機組。

當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。