偏航轴承的润滑系统、润滑方法及风力发电机组与流程

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种偏航轴承的润滑系统、润滑方法及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是一种将风能转化为电能的清洁能源设备。偏航轴承是连接风机塔架与机头的部件。偏航轴承有两部分需要润滑，一个是轴承滚道，一个是齿圈，通过对二者的润滑能够保证偏航轴承的正常运行，进而保证风力发电机组的发电要求。由于较高的性价比，风力发电机组更多采用递进式润滑系统。

现有技术中的递进式润滑系统虽然在一定程度上能够满足对偏航轴承的润滑，但因其结构设计不合理，导致轴承滚道与齿圈润滑时，风力发电机组停机时间过长，影响风力发电机组的发电效益。

因此，亟需一种新的偏航轴承的润滑系统、润滑方法及风力发电机组。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种偏航轴承的润滑系统、润滑方法及风力发电机组，能够满足偏航轴承的轴承滚道及齿圈的润滑要求，同时能够降低风力发电机组的停机时间，进而保证风力发电机组的发电效益。

本发明实施例一方面提出了一种偏航轴承的润滑系统，偏航轴承包括轴承滚道及齿圈，偏航轴承的润滑系统包括：供脂装置，能够提供润滑脂；润滑管路，包括与供脂装置连接并获取润滑脂的第一支路以及第二支路，第一支路包括第一导流管以及与第一导流管连接的润滑部，润滑部能够与齿圈配合并将第一支路获取的润滑脂输送至齿圈，第二支路包括第二导流管以及与第二导流管连接的滚道分配器，滚道分配器能够将第二支路获取的润滑脂分配成多份并一一对应输送至轴承滚道的多个润滑点；阀组件，设置于润滑管路，以控制第一支路及第二支路的通断。

根据本发明实施例的一个方面，阀组件包括设置于润滑管路的第一控制阀及第二控制阀，阀组件通过第一控制阀控制第一支路的通断，且通过第二控制阀控制第二支路的通断。

根据本发明实施例的一个方面，第一控制阀设置于润滑管路的第一支路且为二位二通阀或者单向阀；和/或，第二控制阀设置于润滑管路的第二支路且为二位二通阀或者单向阀。

根据本发明实施例的一个方面，润滑管路还包括与第一支路及第二支路连接的主管路，润滑管路通过主管路与供脂装置连接，阀组件包括设置于主管路的第三控制阀，阀组件通过第三控制阀控制第一支路及第二支路的通断。

根据本发明实施例的一个方面，第三控制阀为二位三通阀。

根据本发明实施例的一个方面，润滑部的数量为多个，第一支路还包括设置于第一导流管的齿圈分配器，齿圈分配器将第一支路获取的润滑脂分配成多份并一一对应输送至多个润滑部。

根据本发明实施例的一个方面，供脂装置包括容纳箱及驱动器，供脂装置通过容纳箱盛装润滑脂，驱动器连接于容纳箱及润滑管路，以将润滑脂输送至润滑管路。

根据本发明实施例的一个方面，容纳箱与润滑管路之间连接有具有溢流阀的溢流支路，当润滑管路内的压力达到溢流阀的预定泄压值时，溢流阀开启并使得润滑脂回流至容纳箱。

根据本发明实施例的一个方面，驱动器包括相互连接的驱动电机以及驱动泵，驱动泵包括第一泵芯以及第二泵芯，第一泵芯的出口及第二泵芯的出口相互连接并共同与润滑管路连通。

本发明实施例另一方面提出了一种偏航轴承的润滑方法，偏航轴承包括轴承滚道及齿圈，润滑方法包括如下步骤：

提供上述的偏航轴承的润滑系统，第一支路的润滑部与齿圈配合，第二支路的滚道分配器与轴承滚道连接；

控制阀组件关闭第一支路并开启第二支路，通过供脂装置向润滑管路的第二支路提供润滑脂，以润滑轴承滚道；

控制阀组件开启第一支路并关闭第二支路，通过供脂装置向润滑管路的第一支路提供润滑脂，以润滑齿圈。

本发明实施例又一方面提出了一种风力发电机组，包括偏航轴承，包括轴承滚道及齿圈；以及上述的偏航轴承的润滑系统，其中，第一支路的润滑部与齿圈配合，第二支路的滚道分配器与轴承滚道连接。

根据本发明实施例提供的偏航轴承的润滑系统、润滑方法及风力发电机组，润滑系统其包括供脂装置、润滑管路以及阀组件，润滑系统在使用时，可以通过第一支路的润滑部与齿圈配合并将润滑脂引导至齿圈，以对齿圈进行润滑。通过第二支路的滚道分配器与轴承滚道连接并将润滑脂引导至轴承滚道，以对轴承滚道进行润滑，由于阀组件设置于润滑管路并能够控制第一支路及第二支路的通断，使得对齿圈的润滑与轴承滚道的润滑可以各自进行，互不干涉，当对轴承滚道进行润滑时，可以断开第一支路，不对齿圈进行润滑，此时，风力发电机组无需顺桨停机，而对齿圈进行润滑时，可以断开第二支路，供脂装置的提供的润滑脂能够全部用于对齿圈的润滑，能够极大的减少风力发电机组的停机时间，进而保证风力发电机组的发电效益。并且第二支路的滚道分配器的设置能够使得轴承滚道的润滑更加均匀，优化对轴承滚道的润滑效果。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明实施例的风力发电机组的局部结构示意图；

图2是本发明一个实施例的润滑系统的结构示意图；

图3是本发明另一个实施例的润滑系统的结构示意图；

图4是本发明又一个实施例的润滑系统的结构示意图；

图5是本发明实施例的润滑方法的流程示意图。

其中：

100-润滑系统；

10-供脂装置；11-容纳箱；12-驱动器；121-驱动电机；122-驱动泵；122a-第一泵芯；122b-第二泵芯

20-润滑管路；

21-主管路；

22-第一支路；221-第一导流管；222-润滑部；223-齿圈分配器；

23-第二支路；231-第二导流管；232-滚道分配器；

24-溢流支路；241-溢流阀；

31-第一控制阀；32-第二控制阀；33-第三控制阀；

200-塔筒；

300-机舱底座；

400-偏航轴承；401-轴承滚道；402-齿圈。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的偏航轴承的润滑系统、润滑方法及风力发电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至5根据本发明实施例的偏航轴承的润滑系统、润滑方法及风力发电机组进行详细描述。

图1示出了本发明实施例的风力发电机组的局部结构示意图，图2示出了本发明一个实施例的润滑系统的结构示意图。

请一并参阅图1及图2，本发明实施例提供一种风力发电机组，风力发电机组包括塔筒200、机舱底座300以及连接机舱底座300与塔筒200的偏航轴承400，偏航轴承400包括轴承滚道401及齿圈402，轴承滚道401具有多个润滑点。通过偏航轴承400能够实现机舱底座300相对于塔筒200的转动，满足风力发电机组的偏航要求，进而保证风力发电机组的发电效益。

偏航轴承400在服役的过程中，为了保证其能够长时间稳定的运行，同时保证其使用寿命，需要根据要求对偏航轴承400的轴承滚道401及齿圈402两部分进行润滑，为此，本发明实施例的风力发电机组还进一步包括润滑系统100，通过该润滑系统100能够更好的满足对轴承滚道401及齿圈402的润滑要求。

如图2所示，本发明实施例提供了一种润滑系统100，用于润滑偏航轴承400的轴承滚道401及齿圈402，润滑系统100包括供脂装置10、润滑管路20以及阀组件，供脂装置10能够提供润滑脂。润滑管路20包括与供脂装置10连接并获取润滑脂的第一支路22以及第二支路23，第一支路22包括第一导流管221以及与第一导流管221连接的润滑部222，润滑部222能够与齿圈402配合并将第一支路22获取的润滑脂输送至齿圈402。第二支路23包括第二导流管231以及与第二导流管231连接的滚道分配器232。滚道分配器232能够将第二支路23获取的润滑脂分配成多份并一一对应输送至轴承滚道401的多个润滑点。阀组件设置于润滑管路20，以控制第一支路22及第二支路23的通断。

本发明实施例提供的偏航轴承400的润滑系统100，能够满足偏航轴承400的轴承滚道401及齿圈402的润滑要求，同时能够降低风力发电机组的停机时间，进而保证风力发电机组的发电效益。

具体的，本发明实施例的供脂装置10包括容纳箱11及驱动器12，供脂装置10通过容纳箱11盛装润滑脂，驱动器12连接于容纳箱11及润滑管路20，以将润滑脂输送至润滑管路20。

在一个示例中，所说的驱动器12可以包括相互连接的驱动泵122及驱动电机121，驱动泵122可以为递进式驱动泵122且连接于容纳箱11及润滑管路20，通过给驱动电机121上电，带动驱动泵122工作，以将容纳箱11内的润滑脂输送至润滑管路20。

为了提高驱动泵122单位时间内所泵出的润滑脂的流量，可选的，驱动泵122可以至少包括第一泵芯122a及第二泵芯122b，第一泵芯122a及第二泵芯122b的出口均与润滑管路20连通，通过第一泵芯122a及第二泵芯122b共同作用，能够极大的提高供脂装置10所泵出润滑脂的量，以提高对偏航轴承400的齿圈402或者轴承滚道401的润滑效率，降低润滑时间，进而降低风力发电机组的停机时间并保证其发电效益。

为了实现通过驱动泵122给润滑管路20的第一支路22及第二支路23均能够供液，作为一种可选的实施方式，润滑管路20还可以包括与第一支路22及第二支路23连接的主管路21，润滑管路20通过主管路21与供脂装置10连接，主管路21具体与驱动泵122的第一泵芯122a及第二泵芯122b的出口连接，以从供脂装置10中获取润滑脂。

第一支路22的第一导流管221以及第二支路23的第二导流管231可以根据使用要求选择圆管、方管或者其他形式的管，同时管径可以根据使用要求设定，在此不做具体限定。

第一支路22的润滑部222具体可以采用齿轮，第一支路22获取的润滑脂通过第一导流管221输送至润滑部222。由于润滑部222采用齿轮结构，其可以与偏航轴承400待润滑的齿圈402采用啮合的方式配合，以完成对齿圈402的润滑，能够更好的保证对齿圈402的润滑效果。当然，润滑部222采用齿轮结构只为一种可选的方式，但不限于此，只要能够满足对齿圈402的润滑要求均可，例如，也可以毛刷等柔性结构件。

第二支路23的滚道分配器232可以根据润滑要求进行选购，例如，可以采用lincoln的ssv8型递进式分配器，当然也可以采用其他的型号或者不同厂家的滚道分配器232，只要能够满足轴承滚道401的润滑要求均可。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，所说的阀组件可以包括设置于润滑管路20的第一控制阀31及第二控制阀32，阀组件通过第一控制阀31控制第一支路22的通断且通过第二控制阀32控制第二支路23的通断。

所说的阀组件的第一控制阀31可以设置于润滑管路20的第一支路22且为二位二通阀，具体可以为常闭式二位二通阀，所说的阀组件的第二控制阀32可以设置于第二支路23且同样可以为二位二通阀，具体可以为常开式二位二通阀。

当风力发电机组的总控发出对偏航轴承400的轴承滚道401进行润滑的指令时，可以给驱动器12的驱动电机121上电，通过驱动泵122将润滑脂输送至润滑管路20，由于第一控制阀31为常闭式二位二通阀且第二控制阀32为常开式二位二通阀，在第一控制阀31及第二控制阀32断电的情况下，使得进入润滑管路20的润滑脂不能输送至第一支路22的润滑部222，只能由第二支路23的第二导流管231输送至滚道分配器232内，通过滚道分配器232将第二支路23获取的润滑脂均匀分成多份后再一一对应输送至轴承滚道401的多个润滑点，不仅能够满足对偏航轴承400的轴承滚道401的润滑，同时能够保证轴承滚道401润滑更加均匀，进而保证偏航轴承400的使用寿命。

在对偏航轴承400的轴承滚道401进行润滑时，风力发电机组不需要停机，因此，本发明实施例的润滑系统100在满足对轴承滚道401润滑要求的基础上能够减少风力发电机组的停机时间，不会影响风力发电机组的发电效益。

当风力发电机组的总控发出对偏航轴承400的齿圈402进行润滑的指令时，风力发电机组顺桨停机，给驱动器12的驱动电机121上电，并给第一控制阀31及第二控制阀32上电。由于第二控制阀32上电后处于关闭状态且第一控制阀31处于开启状态，因此，进入润滑管路20的润滑脂只能通过第一支路22的第一导流管221输送至润滑部222，由润滑部222实现对偏航轴承400的齿圈402的润滑。

在对偏航轴承400的齿圈402进行润滑时虽然风力发电机组需要停机，但由于在对齿圈402进行润滑时，第二支路23处于关闭状态，因此供脂装置10提供给润滑管路20的润滑脂全部供齿圈402润滑，单位时间内给齿圈402的齿面加注的润滑脂的量增加，尤其当驱动泵122采用具有第一泵芯122a及122b的结构形式时，单位时间内给齿圈402的齿面加注的润滑脂的量更大。相对于现有技术，能够更进一步减少了齿圈402的润滑时间，进而降低了风力发电机组的顺桨停机，保证其发电效益。

同时，由于供脂装置10可以连续不断的为偏航轴承400的齿圈402提供润滑脂，相对于现有技术，本发明实施例的润滑系统100还能够保证齿圈402不间断的被润滑，进而保证齿圈402被润滑的均匀性。

为了避免在执行对偏航轴承400的齿圈402或者轴承滚道401的润滑指令的过程中因管路堵塞等原因导致润滑系统100发生故障，作为一种可选的实施方式，容纳箱11及润滑管路20之间进一步连接有具有溢流阀241的溢流支路24，当润滑管路20的第一导流管221、第二导流管231或者主管路21等发生堵塞时，随着润滑管路20内的压力升高，当压力达到溢流阀241的预定泄压值时，溢流阀241开启并使得润滑脂回流至容纳箱11，以达到对润滑管路20泄压的目的，避免因压力过高而导致润滑管路20的第一导流管221、第二导流管231或者主管路21发生破裂。

可以理解的是，以上各实施例的第一控制阀31均以常闭式二位二通阀为例进行说明，在一些其他示例中，第一控制阀31还可以采用常开式二位二通阀，当然，也可以为单向阀，由润滑管路20至润滑部222单向导通。同样的，以上各实施例的第二控制阀32均以常开式二位二通阀为例进行说明，在一些其他的示例中，第二控制阀32还可以采用常闭式二位二通阀，当然，同样也可以采用单向阀，由润滑管路20至滚道分配器232单向导通，只要能够满足齿圈402及轴承滚道401分开润滑的需求，并且能够减少风力发电机组的停机时间，保证其润滑效益均可。

图3示出了本发明另一个实施例的润滑系统100的结构示意图。上述各实施例的阀组件均是包括第一控制阀31及第二控制阀32，并通过第一控制阀31控制第一支路22的通断，通过第二控制阀32控制第二支路23的通断为例进行说明的，此为一种可选的实施方式，但不限于此，阀组件还可以采用其他的形式。如图3所示，阀组件可以包括第三控制阀33的实施方式，第三控制阀33设置于润滑管路20的主管路21，阀组件通过第三控制阀33控制第一支路22及第二支路23的通断。

作为一种可选的实施方式，第三控制阀33可以为二位三通阀，包括一个入口及两个出口，二位三通阀的入口与供脂装置10的驱动泵122连接，两个出口分别与第一支路22及第二支路23连接，使得第三控制阀33不仅能够控制第一支路22的通断，同时其还能够控制第二支路23的通断。

本实施例提供的润滑系统100，当需要对轴承滚道401润滑时，可以通过给第三控制阀33上电或者断电，使得第二支路23开启且第一支路22关闭，进而实现对轴承滚道401的润滑，而当需要对齿圈402进行润滑时，同样的，可以通过给第三控制阀33上电或者断电，使得第二支路23关闭且第一支路22开启，进而实现对齿圈402的润滑。

本实施例阀组件采用第三控制阀33，且第三控制阀33选用二位三通阀的形式同样能够满足齿圈402及轴承滚道401分开润滑的需求，并且能够减少风力发电机组的停机时间，保证其润滑效益。

可以理解的是，阀组件可以采用只包括第三控制阀33的形式，当然，在一些可选的示例中，阀组件也可以同时包括第一控制阀31及第二控制阀32，即，第三控制阀33也可以与第一控制阀31及第二控制阀32同时存在，进而实现对第一支路22及第二支路23的双重控制。

图4示出了本发明又一实施例的润滑系统100的结构示意图。上述实施例的润滑系统100的第一支路22可以只包括一个润滑部222，当然，由于对于偏航轴承400的润滑只有在对其齿圈402进行润滑时，才需要风力发电机组顺桨停机。因此，为了更进一步减少风力发电机组的停机时间，如图4所示，上述各实施例的润滑系统100的第一支路22的润滑部222的数量可以为多个，通过驱动多个润滑部222同时动作，以给齿圈402进行润滑，能够大大降低齿圈402的润滑时间，进而能够有效的降低风力发电机组的顺桨停机时间。

当润滑部222的数量为多个时，可选的，第一支路22还进一步包括设置于第一导流管221的齿圈分配器223，通过齿圈分配器223可以将第一导流管221获取的润滑脂均匀分配成与润滑部222的数量一致的份数后一一对应输送至多个润滑部222，使得润滑部222为多个时，不仅能够降低齿圈402的润滑时间，保证风力发电机组的发电效益，同时能够使得齿圈402的润滑更加均匀，提高偏航轴承400的使用寿命。所说的齿圈分配器223所采用的厂家及型号等可以与滚道分配器232一致，在此就不赘述。

由此，本发明上述各实施例提供的润滑系统100，因其包括供脂装置10、润滑管路20以及阀组件，使其在使用时，可以通过第一支路22的润滑部222与齿圈402配合并将润滑脂引导至齿圈402，以对齿圈402进行润滑，并通过第二支路23的滚道分配器232与轴承滚道401连接并将润滑脂引导至轴承滚道401，以对轴承滚道401进行润滑。由于阀组件设置于润滑管路20并能够控制第一支路22及第二支路23的通断，使得对齿圈402的润滑与轴承滚道401的润滑可以各自进行，互不干涉。当对轴承滚道401进行润滑时，可以断开第一支路22，不对齿圈402进行润滑，此时，风力发电机组无需顺桨停机，而对齿圈402进行润滑时，可以断开第二支路23，供脂装置10的提供的润滑脂能够全部用于对齿圈402的润滑，能够减少风力发电机组的停机时间，进而保证风力发电机组的发电效益。并且滚道分配器232以及齿圈分配器223的设置能够使得轴承滚道401及齿圈402润滑更加均匀，优化对轴承滚道401及齿圈402的润滑效果。

同时，润滑管路20的第一支路22及第二支路23可以共用一套供油装置，即对齿圈402的润滑以及对轴承滚道401的润滑可以共用一套供油装置，成本更加低廉。

而本发明实施例提供的风力发电机组，因其包括上述任意实施例的润滑系统100，使得其自身的偏航轴承400的齿圈402与轴承滚道401的润滑可以各自进行，互不干涉，既能够保证轴承滚道401以及齿圈402的润滑要求，同时可以减少其自身的停机时间，进而具有更高的发电效益。

图5示出了本发明实施例的润滑方法的流程图。请一并参阅图5，本发明实施例还提供一种偏航轴承400的润滑方法，润滑方法包括如下步骤：

s100、提供上述的润滑系统100，第一支路22的润滑部222与齿圈402配合，第二支路23的滚道分配器232与轴承滚道401连接；

s200、控制阀组件关闭第一支路22并开启第二支路23，通过供脂装置10向润滑管路20的第二支路23提供润滑脂，以润滑轴承滚道401；

s300、控制阀组件开启第一支路22并关闭第二支路23，通过供脂装置10向润滑管路20的第一支路22提供润滑脂，以润滑齿圈402。

可以理解的是，s200步骤与s300步骤不分前后，本发明实施例提供的润滑方法既可以先润滑轴承滚道401，当然，在一些其他示例中，也可以先润滑齿圈402，只要能够满足二者的润滑要求均可。

由此，本发明实施例提供的润滑方法，因其采用上述各实施例的润滑系统100，同时包括s200步骤与s300步骤，通过阀组件控制第一支路22、第二支路23的开启及关闭来实现齿圈402的润滑与轴承滚道401的润滑各自进行，互不干涉。既能够保证轴承滚道401以及齿圈402的润滑要求，且能够减少风力发电机组的停机时间，进而保证风力发电机组的发电效益。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。