[發明專利]一種風力發電機齒輪箱減振器及其減振保護方法

有效

• 申請號: 201410314020.6
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104100464A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 胡偉輝;林勝;楊超;岳濤;蘇澤濤;劉永;秦中正
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: F03D11/02
• 分類號: F03D11/02;F16F7/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種減振器及其減振保護方法，尤其涉及一種風力發電機齒輪箱減振器及其減振保護方法，本發明中的減振器一般應用于雙饋式風力發電機的緩沖與減振，也可以適用于機車車輛、船舶、工程機械等設備的隔振系統。

背景技術

風能是一種清潔的永續能源，與傳統能源相比，風力發電不依賴外部能源；風力發電逐漸成為許多國家可持續發展戰略的重要組成部分，發展迅速。隨著國際風電市場大型化、離岸化的發展趨勢，兆瓦級的大功率風力發電機組將成為主流。大多數風機為雙饋式與半直驅式機組，其在運行過程中平穩性非常重要。隨著低風速風場配套基礎設施的不斷完善，使得低風速大葉片風力發電機組的應用快速發展。國內各大整機廠商紛紛推出自己的新機型，在機組研制沒有完全成熟的情況下，迅速大批量裝機運行，使得風機在運行過程中遇到許多問題。由于低風速區的風特性研究不足，加上風機變槳系統存在缺陷，常常導致傳動系統超載。齒輪箱減振器在傳動系統中最為薄弱，一般最先發生破壞，從而影響機組的正常運行。

現有的齒輪箱減振器在異常情況下的使用壽命短，尤其是在疲勞載荷較大的情況下，常出現橡膠掉粉、開裂，甚至彈性體的隔板變形，剛度嚴重下降；此時齒輪箱的位移較大，當變形位移達到一定值時，將導致與齒輪箱輸出軸相連的聯軸器發生破壞，引發齒輪箱輸出值、發電機輸入軸損壞。

申請公布號為CN?101725482A，申請公布日為2010年6月9日的中國發明專利公開了一種風力發電機齒輪箱用阻尼復合型變剛度減振支撐，其主要是由一個上軛、一個下軛、四個中空立柱、上、下彈性體、上、下底座和連接部件組成；其中上軛、下軛和四根中空立柱為金屬構件，通過連接部位組成減振支撐的組合式主體框架；主體框架上復合有粘彈性阻尼減振層，為減振支撐提供一定的阻尼減振能力；上、下彈性體分別與上、下底座組合到一起構成非線性剛度彈性部件后分別固定到上、下軛上；整個減振支撐通過相關部件連接并固定到風力發電機組主機機架上，齒輪箱轉矩臂置于上下彈性體之間形成彈性隔離狀態。

上述專利文獻中的減振支撐是通過上、下彈性體來對齒輪箱進行減振支撐的，但是當上、下彈性體長期處于疲勞載荷較大、齒輪箱的位移較大的情況下，上、下彈性體還是會出現橡膠掉粉、開裂，甚至彈性體的隔板變形，剛度嚴重下降的問題，從而影響到減振支撐的使用壽命，進一步導致發生與齒輪箱輸出軸相連的聯軸器發生破壞，引發齒輪箱輸出值、發電機輸入軸損壞等問題。

綜上，如何設計一種風力發電機齒輪箱減振器及其減振保護方法，使其在處于疲勞載荷較大、齒輪箱位移較大的情況下，能夠避免出現自身橡膠掉粉、開裂，甚至彈性體的隔板變形，剛度嚴重下降的問題，減振效果好、使用壽命長，從而進一步避免當齒輪箱變形位移達到一定值時，導致與齒輪箱輸出軸相連的聯軸器發生破壞，引發齒輪箱輸出值、發電機輸入軸損壞是急需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的缺陷，提供一種風力發電機齒輪箱減振器及其減振保護方法，當其在處于疲勞載荷較大、齒輪箱位移較大的情況下，其能避免出現自身橡膠掉粉、開裂，甚至彈性體的隔板變形，剛度嚴重下降的問題，減振效果好、使用壽命長，從而進一步避免當齒輪箱變形位移達到一定值時，導致與齒輪箱輸出軸相連的聯軸器發生破壞，引發齒輪箱輸出值、發電機輸入軸損壞的問題發生。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：一種風力發電機齒輪箱減振器，包括主框架，所述主框架包括兩側的支撐柱、設置在所述兩側的支撐柱一端的墊板、設置在所述兩側的支撐柱另外一端的橫梁；上疊層彈簧和下疊層彈簧，其分別設置在所述橫梁和墊板上的相對面上；通過螺桿依次穿過所述橫梁、兩側的支撐柱、墊板和發電機組主機架從而將所述主框架連接到發電機組主機架上，所述上疊層彈簧和下疊層彈簧均開有空腔，所述風力發電機齒輪箱減振器還包括上緩沖墊和下緩沖墊，其分別設置在所述橫梁和墊板上的相對面上且分別位于所述上疊層彈簧和下疊層彈簧的空腔內；齒輪箱扭力臂置于所述上疊層彈簧和下疊層彈簧之間且與所述上疊層彈簧和下疊層彈簧相接觸。

優選的，所述上疊層彈簧和下疊層彈簧均包括多層隔板和設置在所述多層隔板之間的多層彈簧橡膠體且最靠近所述齒輪箱扭力臂的一層隔板上還設置有一層彈簧橡膠體；所述隔板和彈簧橡膠體通過硫化形成一體。

優選的，所述上疊層彈簧和下疊層彈簧的空腔均為通孔狀，所述上緩沖墊和下緩沖墊的一端分別設置在所述橫梁和墊板上的相對面上，其另外一端分別與齒輪箱扭力臂留有間隙一。