[發明專利]風電齒輪箱換熱機構及含有該機構的風力發電機組

在審

• 申請號: 201810732909.4
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108612632A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 袁凌;潘磊;李英昌;員一澤;劉桂然;李穎;董建;王海龍
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: F03D80/60
• 分類號: F03D80/60;F03D80/70;F03D15/10;F03D80/80
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 朱麗華

本發明公開了一種風電齒輪箱換熱機構，包括換熱組件和與其進風口和出風口分別連接的進風通道和出風通道。換熱組件設置在齒輪箱外部，其包括含有潤滑油通路的換熱芯體和與換熱芯體連接的換熱驅動單元。潤滑油通路用于通過潤滑油泵循環泵入齒輪箱中的潤滑油；進風通道的進風端用于通過機艙罩進風口與機艙外部連通，出風通道的出風端用于通過機艙罩出風口與機艙外部連通。還公開了一種應用該風電齒輪箱換熱機構的風力發電機組。本發明通過改變換熱氣體進口，借助機艙外冷空氣在換熱芯體的流動，將換熱芯體內部潤滑油的熱量導出，提高了換熱效率，避免了齒輪箱高溫導致的軸承失效問題，降低齒輪箱故障率，提升整機可靠性，保障風電機組發電量。

技術領域

本發明涉及風電技術領域，特別是涉及一種風電齒輪箱換熱機構及含有該機構的風力發電機組。

背景技術

風力發電機組運行時，齒輪箱會散發大量熱量，如果不及時將熱量導出，會引起齒輪箱潤滑油溫度和軸承溫度的升高，報出停機故障，損失發電量；同時，溫度升高也會改變軸承和齒輪間過盈量和軸承游隙、降低潤滑油粘度，嚴重時還會導致軸承打滑、卡滯，齒輪開裂，造成齒輪箱失效，引發更嚴重的事故。

現有國內外風力發電機組風冷換熱系統設計時，換熱器均設計于機艙內部，機艙溫度直接影響換熱器散熱能力。尤其是夏季，機艙內高溫，換熱器散熱能力明顯下降，頻繁報出齒輪箱高溫停機故障，影響發電量。目前換熱器結構的缺點在于并不是換熱器散熱能力不夠，而是換熱系統的結構導致換熱器無法發揮最大的散熱性能。

因此為降低齒輪箱故障率，本發明創設一種新的風電齒輪箱換熱機構及含有該機構的風力發電機組，使其在不改變換熱器結構的基礎上，提升換熱能力，成為當前業界極需改進的目標。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種風電齒輪箱換熱機構，使其利用機艙外冷空氣對齒輪箱潤滑油進行降溫，提升換熱能力，從而克服現有的齒輪箱換熱機構的不足。

為解決上述技術問題，本發明提供一種風電齒輪箱換熱機構，包括換熱組件和與換熱組件的進風口和出風口分別連接的進風通道和出風通道，

所述換熱組件設置在齒輪箱外部，其包括含有潤滑油通路的換熱芯體和與所述換熱芯體連接的換熱驅動單元，所述潤滑油通路用于通過潤滑油泵循環泵入齒輪箱中的潤滑油；

所述進風通道的進風端用于通過機艙罩進風口與機艙外部連通，所述出風通道的出風端用于通過機艙罩出風口與機艙外部連通。

作為本發明的一種改進，所述換熱驅動單元包括換熱風扇、風扇電機和設置在換熱風扇和風扇電機外部的風扇導流罩，所述風扇電機帶動換熱風扇旋轉，實現所述進風通道的進風通過所述換熱芯體后從所述出風通道排出。

進一步改進，所述換熱芯體設置在所述風扇導流罩的進風側。

進一步改進，所述換熱組件通過支架設置在齒輪箱的上方。

進一步改進，所述進風通道和/或出風通道均采用柔性通風管道。

進一步改進，所述進風通道和/或出風通道均采用鋼性通風管道。

進一步改進，所述潤滑油通路采用盤管結構。

本發明還提供一種應用上述風電齒輪箱換熱機構的風力發電機組，所述換熱組件設置在所述風力發電機組機艙內的齒輪箱外周，所述換熱芯體中的潤滑油通路通過潤滑油泵循環泵入所述齒輪箱中的潤滑油，所述進風通道的進風端通過機艙罩進風口與機艙外部連通，所述出風通道的出風端通過機艙罩出風口與機艙外部連通。

進一步改進，所述機艙進風口和機艙出風口分別相對設置在所述機艙罩的側面。

進一步改進，所述機艙進風口和機艙出風口均設置在所述機艙罩的底部。

采用這樣的設計后，本發明至少具有以下優點：