[實用新型]一種半直驅風電傳動系統

有效

• 申請號: 201320210324.9
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN203248322U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 孫偉;王洋;魏靜
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03D11/02
• 分類號: F03D11/02
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 徐淑東

技術領域

本實用新型涉及傳動系統，特別是風力發電機用傳動系統。?

背景技術

國內風力發電機主要包括永磁直驅風機和雙饋風機兩種。兩者主要區別在于有無齒輪箱的使用。?

在發電能力方面，永磁直驅風機沒有齒輪箱，減少了傳動部件，因此機械效率提升，在額定的低轉速下輸出功率較大，但由于永磁直驅機組采用全功率變流器，其容量約為雙饋機組的3倍，因此電氣損耗大大增加，同時變流器的冷卻系統能耗也相應增加，為了減少永磁體退磁現象，發電機冷卻系統更加復雜，能耗也會增加。?

整機可靠性方面，風電機組的年故障率統計中，出現故障率較高的部件依次是電網，電控系統，葉片，發電機，液壓系統，齒輪箱，偏航系統，變槳驅動，氣動制動，機械制動以及主軸。直驅式發電機由于轉數低，且磁極數很多，通常在90極以上，而且體積和重量相比雙饋式風力發電機組也大很多，對軸承等轉動部件要求極高，永磁直驅式風電機組運行溫度范圍窄，適應環境能力一般，直驅式機組的發電機非常龐大，且一般位于輪轂和機艙的連接處，其中心位于塔筒中心線的前端，增加了機頭載荷，容易使機艙、輪轂的連接處磨損。?

運輸與吊裝方面：永磁直驅機組的發電機重量和尺寸較大，吊裝和運輸困難，安裝過程中發電機的校正也很困難。?

可維護性方面：雙饋式風力發電機因為有齒輪箱，因此增加了機械系統的維護量，由于長時間的運行，齒輪箱高速傳動部件機械故障問題日益突出。現在全世界風電機組中，85%以上是帶齒輪箱的機型。現有的兆瓦級風力發電機主要都是帶齒輪箱的，且增速器采用三級傳動，兩級行星輪系加一級平行軸系，結構復雜，要求加工精度高，傳動比高，故障率高，體積大，占用空間大，振動大，成本較高，發電機采用異步電機，齒輪箱與發電機同時安裝在機艙底盤上，齒輪箱輸入軸與輸出軸不在一個中心線上，導致發電機與齒輪箱的安裝對中性很差，且占用空間大。?

發明內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種半直驅風電傳動系統，使發電機的重量傳遞到齒輪箱上，集中作用在機艙底盤的前端，平穩機頭載荷，減少機艙、輪轂處的磨損，本系統對中性高，不僅有效地節省了風力發電機組的安裝空間，而且減少了振動效應，結構緊湊，便于拆卸和安裝，適用性強，性能優越。?

與此同時，變速箱減少了高速級，使結構更加緊湊，降低了齒輪箱占用空間，降低了齒輪箱的故障率，與發電機裝配時，增加了對中性，具有結構緊湊、體積小、質量小、承載能力大、運行噪聲小、效率高及壽命長等優點。?

為了達到上述目的，本實用新型提供一種半直驅風電傳動系統，其包括輪轂轉子裝配模塊、齒輪箱裝配模塊、發電機裝配模塊、機艙底座、輪轂以及葉片，機艙底座安裝在架塔上，機艙底座從前至后依次安裝輪轂轉子裝配模塊、齒輪箱裝配模塊、發電機裝配模塊，輪轂轉子裝配模塊前端安裝輪轂，輪轂上安裝葉片，所述齒輪箱裝配模塊和發電機裝配模塊一體安裝，齒輪箱裝配模塊輸出端連接發電機裝配模塊輸入端，齒輪箱裝配模塊輸出端和發電機裝配模塊輸入端在同一軸線上。?

所述齒輪箱裝配模塊由齒輪箱構成，所述齒輪箱包括齒輪箱體，輸入軸通過鎖緊盤與第一級行星架相連，第一級行星架通過圓錐滾子軸承支撐在箱體上，行星架與行星齒輪軸為過盈配合，第一級行星輪通過雙列圓柱滾子軸承支撐在第一級行星齒輪軸上，第一級行星輪與第一級內齒圈內嚙合，第一級內齒圈固定在箱體固定在箱體內，第一級行星輪與第一級太陽輪軸外嚙合，第二級行星架與第一級太陽輪軸通過花鍵相嚙合，第二級行星架通過圓錐滾子軸承支撐在箱體上，與第二級行星輪軸為過盈配合，第二級行星輪通過圓柱滾子軸承支撐在第二級行星輪軸上，第二級行星輪與第二級內齒圈內嚙合，第二級內齒圈通過螺釘固定在箱體上，第二級行星輪與第二級太陽輪軸外嚙合，第二級太陽輪軸連接發電機輸入軸。?

所述第一級行星輪有三個或四個，第一級行星輪圓周均布。?

所述第二級行星輪有三個或四個，第二級行星輪圓周均布。?

使用本實用新型效果顯著：齒輪箱安裝在機艙底盤上的結構，重心居中，減小了機頭載荷，避免了使機艙、輪轂的連接處磨損的缺點。齒輪箱裝配模塊和發電機裝配模塊一體安裝并且齒輪箱裝配模塊輸出端和發電機裝配模塊輸入端在同一軸線上，發電機與齒輪箱占用空間小并且安裝對中性很好，結構緊湊，降低機艙底座的振動，可在地面完成齒輪箱與發電機的安裝，便于吊裝。?