一种风力发电机齿轮箱加热散热一体化装置的制作方法

本发明涉及风力发电机齿轮箱技术领域，尤其涉及一种风力发电机齿轮箱加热散热一体化装置。

背景技术：

我国风机分布范围极广，需要适应中国各种复杂的环境条件，这为风电机组设计带来多重挑战，特别是冬季严寒的天气环境对机组的安全稳定运行挑战很大。

在冬季，风机齿轮箱中的润滑油在风机停运前一般处于低温状态，对风机的启动造成负面影响，需要对齿轮箱中的润滑油进行加热。随着风机的运转，齿轮箱的温度可能会升高超过所需温度，此时不再需要加热，而需要散热降温。

目前，齿轮箱加热技术主要是通过先在外部利用润滑油加热箱将润滑油加热，再注入齿轮箱内部达到使齿轮箱升温的目的；或者往齿轮箱内部加转浸入式加热器，从内部加热齿轮箱，对齿轮箱及加热器的要求非常苛刻，需要对其配置和运行进行仔细设计和选型。而齿轮箱散热技术主要是利通外部散热片与散热风扇，内部散热油来散热。

传统的齿轮箱加热技术，无论是外置润滑油加热装置，还是内置浸入式加热装置，都对润滑油直接进行加热，在实际的使用过程中，往往会因加热器的局部超温导致被加热的润滑油短时间内变质，降低润滑油的品质和寿命。此外，还需要加热和散热两套装置，所占空间大，经济性不好。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何将风力发电机齿轮箱的加热和散热装置合为一体，以减小体积、降低成本、提高效率；同时提供加热和散热装置的稳定性，提高风机运转情况，有效减少风机齿轮箱故障，避免经济损失。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种风力发电机齿轮箱加热散热一体化装置，其特征在于：包括用于采集齿轮箱温度的温度采集模块，温度采集模块与控制模块相连，控制模块分别与电机驱动模块、加热散热相连，电机驱动模块与加热散热模块相连；

加热散热模块包括加热散热片，加热散热片内设有加热电阻丝，加热散热片与转轴相连，转轴连接所述电机驱动模块。

优选地，所述温度采集模块采集齿轮箱的温度，并将采集到的齿轮箱温度数据传递给控制模块。

更优选地，所述控制模块将检测到的齿轮箱温度数据与预设温度数据进行比对，判断其温度的高低，进而对电机驱动模块、加热散热模块发出相应的指令进行控制。

进一步地，所述指令包括加热指令、停止加热指令、散热指令。

更进一步地，当齿轮箱温度低于风力发电机启动标准温度时，控制模块向电机驱动模块和加热散热模块发出加热指令；

当齿轮箱被加热达到所需温度后，即可正常启动风力发电机；控制模块向电机驱动模块和加热散热模块发出停止加热指令；

风力发电机运行过程中会产热，使得齿轮箱温度继续升高，当温度超过预设安全温度后，控制模块向电机驱动模块和加热散热模块发出散热指令。

优选地，所述控制模块向电机驱动模块和加热散热模块发出加热指令时，电机驱动模块中的微型电机启动，驱动转轴转动，带动加热散热片紧贴在齿轮箱上，同时加热散热片内的电阻丝加热，从而达到加热齿轮箱的目的。

优选地，所述控制模块向电机驱动模块和加热散热模块发出停止加热指令时，加热散热片内的电阻丝停止加热。

优选地，所述控制模块向电机驱动模块和加热散热模块发出散热指令时，电机驱动模块中的微型电机驱动转轴反向转动，带动加热散热片转动至与齿轮箱垂直，从而达到对齿轮箱进行散热的目的。

本发明通过在齿轮箱外部加装加热器，使热量通过齿轮箱均匀柔和地传入内部，对润滑油影响小。由于加热和散热一般都是利用导热性良好的金属，所以通过本发明的结构，在完成加热齿轮箱的功能后，将原本紧贴在齿轮箱上的加热片竖立在齿轮箱周围，能对正常运转的齿轮箱进行散热处理。

相比现有技术，本发明提供的风力发电机齿轮箱加热散热一体化装置具有如下有益效果：

1、安装在齿轮箱外部，简单快捷，独立供电独立运转，不会对齿轮箱的正常运转造成影响。且属于间接加热装置，不与齿轮箱润滑油接触，避免局部高温对其润滑油的品质和寿命造成负面影响。

2、装置结构简洁，便于维护维修；

3、集加热与散热一体化，减小了成本与所占空间。

4、装置可拓展性强，根据需求还能用在其他领域的设备当中。

附图说明

图1为本实施例提供的风力发电机齿轮箱加热散热一体化装置结构示意图；

图2为加热散热模块结构示意图；

图3为加热模式时，加热散热片紧贴风力发电机齿轮箱示意图；

图4为散热模式时，加热散热片垂直风力发电机齿轮箱示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

图1为本实施例提供的风力发电机齿轮箱加热散热一体化装置结构示意图，所述的风力发电机齿轮箱加热散热一体化装置由温度采集模块、控制模块、电机驱动模块、加热散热模块等组成。

温度采集模块与控制模块相连，控制模块分别与电机驱动模块、加热散热相连，电机驱动模块与加热散热模块相连。

温度采集模块用于齿轮箱的温度检测，并将采集到的温度数据传递给控制模块。

控制模块将检测到的齿轮箱温度数据与预设温度数据进行比对，判断其温度的高低，进而对电机驱动模块、加热散热模块发出相应的指令进行控制。

电机驱动模块在接收到控制模块传递过来的控制信号后，启动其内部的微型电机，对加热散热模块执行操作。

加热散热模块的结构如图2所示，包括加热散热片1，加热散热片1内设有加热电阻丝，加热散热片1与转轴2相连，由电机驱动模块控制转轴2转动，从而带动加热散热片1转动。

加热散热模块在接收到控制模块传递过来的控制信号后，按照要求调整加热散热片紧贴齿轮箱，加热电阻丝或关闭电阻丝，以达到对齿轮箱加热或停止加热的目的。通过电机驱动模块驱动加热散热片1转动至与齿轮箱保持垂直，从而达到散热的目的。

在冬季，齿轮箱温度往往低于风力发电机启动标准温度，在启动风力发电机前，温度采集模块检测齿轮箱的温度，并将采集到的低温数据传递给控制模块；控制模块接收到低温信号后，向电机驱动模块和加热散热模块发出命令，电机驱动模块中的微型电机启动，将加热散热模块调整至加热模式，如图3所示。加热散热模块此时将其内部的电阻丝加热，并使加热散热片1紧贴在齿轮箱上，从而达到加热目的。当齿轮箱达到所需温度后，即可正常启动风力发电机。

风力发电机运行过程中会产热，使得齿轮箱温度继续升高，当温度超过预设安全温度后，温度采集模块将采集到的高温数据传递给控制模块；控制模块接收到高温信号后，向电机驱动模块和加热散热模块发出命令，电机驱动模块中的微型电机反向启动，将加热散热模块调整至散热模式，如图4所示。加热散热模块此时停止其内部电阻丝的加热，并使加热散热片与齿轮箱保持垂直，从而达到散热目的。