[發明專利]一種風力發電機滾輪式偏航裝置

在審

• 申請號: 201910736632.7
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110410271A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 戚永維;戚勝基;孟季秋
• 申請（專利權）人: 戚永維
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊堅

本發明提供了一種風力發電機滾輪式偏航裝置，解決了現有大型風力發電機在載荷較大情況下，偏航平臺裝置支撐能力不足，啟動摩擦力矩大，工況要求高易損壞、難以維修的問題，技術方案是：偏航平臺底部固定有外支撐套筒和內支撐套筒，在外支撐套筒與塔筒之間設置有帶有電機斜置外支撐滾輪；在內支撐套筒與塔筒之間設置有帶有斜置內支撐滾輪，在塔筒壁內、外兩側分別設置有用于支撐內支撐滾輪和外支撐滾輪輪緣下踏面的承重圈，在偏航平臺底部還分別設置有橫截面為倒凹字型的轉動式外環軌道和內環軌道，其提高了現有大型風力發電機在載荷較大情況下的支撐能力，提高了穩定性、運轉平穩，結構合理，延長了維修周期和使用壽命。

技術領域

本發明涉及風力發電裝置，特別是一種風力發電機滾輪式偏航裝置，適于在多種類型風力發電場所使用的大型風力發電機，用于對葉輪及發電組件支撐和調節方向。

背景技術

目前，大型水平軸風力發電裝置作為清潔能源發電裝置已得到廣泛應用，其大多采用在傳統輪轂上設置三葉片葉輪的結構，下部通過偏航系統及塔筒支撐和調節方向，由于三葉片葉輪結構的葉片少，氣動性能較差，為了提高葉片的工作效率，也有采用全葉尖葉輪式風力發電機的結構，其主要應用于大型風力發電裝置。采用的偏航系統又稱對風裝置，是風力發電機組實現撲捉風向的重要組成部分，同時還能夠承載機組的機頭所有重力和風載產生的所有載荷，能夠與風力發電機組的控制系統相互配合，快速平穩地對準風向，以便葉輪獲得最大的風能。偏航系統通常采用偏航軸承上安裝機架作為支撐平臺，在機架上設置偏航電機、偏航齒輪以及偏航軸承組件實現轉動，并通過對偏航電機的控制來調節迎風方向。

由于偏航裝置設置于幾十米高的單一塔筒之上，隨著風力發電機大型化，風力變化隨之增大，而且作為載荷的葉輪及發電機組件等的重量更大，承重范圍因單機容量大小不同，從幾十噸至二百余噸不等，伴隨著風力發電機越來越大，運輸及吊裝難、工況要求高、穩定性差、故障率高，結構復雜造價高等，而且重量及高度又是單一塔筒所支撐，工況要求高，隨著葉輪越作越大，偏航軸承部分裸露在外,易受沙塵、鹽霧、冰凍等污染侵害,所采用的偏航結構大多是滾動體軸承很難滿足傾覆、載荷、沖擊這三個力，其穩定性差，非常容易造成偏航軸承損壞，其維修、更換困難。因此，對上述風力發電偏航裝置的改進，成為本領域技術人員普遍研究的對象。

本申請人公開了公告號為CN103147926B的“全葉尖風力發電機”，其偏航平臺采用上、下臺盤結構，之間設有偏航軸承、限位架，使上臺盤繞下臺盤中心轉動，偏航軸承包括帶有內齒圈的軸承上圈、軸承下圈及滾動輪。其采用兩層結構的偏航平臺，仍然有偏航軸承部分裸露在外,易受沙塵、鹽霧、冰凍等污染侵害,非常容易造成偏航軸承損壞，其維修需要拆卸全部偏航軸承，造成維修、更換困難；偏航平臺與上部的兩個機架固定連接，增大了偏航平臺的重量，在大風力以及增加載荷的情況下容易造成轉動不夠平穩，甚至發生與機架連接不穩定的問題。因此，需要承重能力更大，運行更平穩可靠的偏航裝置作為風力發電裝置提供支撐。

發明內容

本發明的目的是提供一種風力發電機滾輪式偏航裝置，解決了現有大型風力發電機在載荷較大情況下，重心集中，載荷能力小，偏航平臺裝置支撐能力不足，滾動體半徑小，啟動摩擦力矩大，工況要求高、穩定性差導致偏航軸承易損壞，難以維修的問題，以及偏航裝置轉動部件暴露，容易受到風雨及鹽霧腐蝕的問題，其通過滾動輪與塔筒壁上的承重圈的轉動連接，啟動摩擦力矩小，提高了可靠性，運轉平穩，結構合理，并將轉動組件隱藏在內部，提高了穩定性和支撐能力，延長了使用壽命。