一种用于风电机组齿轮箱超温改造的散热装置的制作方法

1.本实用新型属于风电设备技术领域，具体涉及一种用于风电机组齿轮箱超温改造的散热装置。


背景技术：

2.风电机组是将风能转换成电能的装置，风能作为一种清洁能源，具有较广泛的应用，特别是在近年得到了迅猛发展。当风流过风力机叶片，带动风力机转动时，风能转化为机械能，风力机又拖动发电机转子旋转，发电机向电网供电，机械能转化为电能。采用双馈绕线型异步发电机的变速恒频风力发电系统与传统的恒速横频风电发电系统相比具有显著优势；风能利用系数高，不但能吸收由风速突变所产生的能量波动且避免主轴及传动机构承受过大的扭矩和应力，还可以自由调整有功和无功功率，改善系统的功率因数，可实现对频率和电压的方便调节等。目前，双馈风力发电技术是应用最为广泛的风力发电技术之一。
3.双馈风机是风力发电的绝对主流机型，齿轮箱是双馈风机最重要和价值最高的部件之一，齿轮箱的运行稳定性对于风机的稳定运行很重要，润滑系统的正常工作对于齿轮箱的长期运行是非常关键的因素。随着运行时间的延长，很多双馈风机的齿轮箱冷却系统都陆续出现油温高的问题；根据齿轮箱润滑系统配置不同和运转条件不同，引起这类故障的主要原因是系统设备故障导致的润滑和冷却流量不足、冷却系统设计功率不足、齿轮箱运行状态恶化导致的运行发热量大、机舱温度过高导致的冷源温度超限、冷却器外翅道堵塞造成冷却器失效、冷却器内翅道堵塞导致的系统流量不足等等原因。目前，针对齿轮箱超温问题，主要是经过对冷切器的散热片的清洗和维修，但是不能彻底的解决冷却系统油温高的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的主要目的在于提供一种用于风电机组齿轮箱超温改造的散热装置，旨在解决现有冷却器的冷却效率不佳导致齿轮箱超温的问题。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种用于风电机组齿轮箱超温改造的散热装置，包括散热冷却器，所述散热冷却器由下至上分别包括进油口、进油封头、冷却器芯体、出油封头、出油口，所述进油口设置于所述散热装置的下部，所述出油口设置于所述散热装置的上部，所述冷却器芯体一端连接进油封头，所述进油封头设置进油口，所述冷却器芯体另一端连接出油封头，所述出油封头设置出油口，所述冷却器芯体的内外表面均设置有自洁防污层。
7.优选地，其中所述自洁防污层由自清洁纳米防污涂料固化而成。
8.优选地，其中所述散热冷却器包括左散热冷却器和右散热冷却器，所述左散热冷却器和右散热冷却器之间通过固定管道密封连接。
9.优选地，其中所述固定管道通过法兰与进油封头、出油封头连接，且所述法兰与进油封头、出油封头的连接处均设置有密封圈。
10.优选地，其中所述密封圈由有机硅材料构成。
11.优选地，其中所述冷却散热器还包括外风路轴流风机，所述外风路轴流风机的功率值不低于58kw。
12.优选地，其中所述冷却散热器还包括油路分流板，所述风流板上均匀分布有若干小孔，所述油路风流板设置于进油封头内，所述进油封头内的油能够均匀地由小孔进入冷却器芯体。
13.优选地，其中所述油路分流板距离进油封头下部2/3位置。
14.优选地，其中所述油路风流板的小孔直径为6mm，间距12
‑
15mm。
15.优选地，其中所述进油封头和出油封头的内侧面均设置有自洁防污层。
16.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
17.一种用于风电机组齿轮箱超温改造的散热装置，包括散热冷却器，散热冷却器由下至上分别包括进油口、进油封头、冷却器芯体、出油封头、出油口，所述进油口设置于所述散热装置的下部，所述出油口设置于所述散热装置的上部，所述冷却器芯体一端连接进油封头，所述进油封头设置进油口，所述冷却器芯体另一端连接出油封头，所述出油封头设置出油口，所述冷却器芯体的内外表面均设置有自洁防污层。本实用新型所提供的一种用于风电机组齿轮箱超温改造的散热装置，通过在冷却器芯体的内外表面设置自洁防污层，自洁防污层的设置能够有效防止油污的聚集和附着，或者便于快速对冷却器进行清洗保持冷却器的清洁状态，便于清洗后恢复到冷却器的清洁状态；避免冷却器芯体的内翅道发生阻塞，进而有效保证润滑油在冷却器芯体中的通流量，通过该散热装置能够将润滑油温有效控制超限指标以下，同时也能够尽可能的降低运行润滑油的温度，大大提高冷却器的冷却效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本实用新型所提供的散热装置的整体结构示意图；
20.图2为图1中的冷却器芯体中单一翅片的横截面示意图
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)
仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
24.在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
25.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
28.实施例1
29.如图1和图2所示，一种用于风电机组齿轮箱超温改造的散热装置，包括散热冷却器，该散热冷却器由下至上分别包括进油口1、进油封头2、冷却器芯体3、出油封头4、出油口5，本技术中的冷却器芯体3采用波纹型翅片，进油口1设置于所述散热装置的下部，出油口5设置于所述散热装置的上部，冷却器芯体3一端连接进油封头2，进油封头2设置进油口1，冷却器芯体3另一端连接出油封头4，出油封头4设置出油口5，冷却器芯体3的内外表面均设置有自洁防污层，设置在冷却器芯体内表面的为内自洁防污层71，设置于冷却器芯体外表面的为外自洁防污层72，该自洁防污层具有超强的疏水、抗油污能力，能使油渍、灰尘与冷却器芯体(翅片)的接触面积大幅减小，利于表面污染物的快速脱落，具有优异的自清洁特性，通过在冷却器芯体的内外表面设置自洁防污层，自洁防污层的设置能够有效防止油污的聚集和附着，或者便于快速对冷却器进行清洗保持冷却器的清洁状态，便于清洗后恢复到冷却器的清洁状态；避免冷却器芯体的内翅道发生阻塞，进而有效保证润滑油在冷却器芯体中的通流量，通过该散热装置能够将润滑油温有效控制超限指标以下，同时也能够尽可能的降低运行润滑油的温度，大大提高冷却器的冷却效率。
30.优选地，在本实施例的一个优选技术方案中，其中自洁防污层由自清洁纳米防污涂料固化而成，自清洁纳米防污涂料可以通过商业途径购买获得，例如采用专利申请号为201710943225.4公开的一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料，该涂料包括a组分和b组分，所述a组分包含有机氟树脂、有机无机复合纳米抗菌剂、纳米陶瓷颗粒、纳米二氧化钛、颜填料、防沉淀剂、分散剂、流平剂和稀释剂；所述b组分包含固化剂。本发明的涂料具有优异的抗菌防霉以及自清洁性能，纳米银和两性离子聚合物组成的复合抗菌剂，与纳米二氧化钛配合使用，具有协同杀菌作用；同时，通过低表面能有机氟树脂和纳米材料的配合使用，涂层具有超强的疏水、抗油污能力，符合本技术的使用需求。
31.优选地，在本实施例的另一个优选技术方案中，其中在进油封头2和出油封头4的内侧面均设置有自洁防污层，该设置有利于减少冷却用润滑油在进油封头和出油封头内侧
的附着，对进一步提高该散热装置的散热效率提供了技术支持。
32.实施例2
33.在实施例1的基础上，现有风电机组领域中，根据实际使用要求，有些齿轮箱采用整圈台板的形式，这种设计的形式吊装通道较窄，设计一台全尺寸的冷却器无法通过齿轮箱支撑台板侧的空洞进入机舱，为此，本技术中的所述散热冷却器包括左散热冷却器和右散热冷却器，所述左散热冷却器和右散热冷却器之间通过固定管道6密封连接，该设置将散热冷却器设置成分体式，拓宽了该散热装置的使用范围，为进一步提高该散热装置的方便实用性提供了技术支持。
34.优选地，在本实施例的另一个优选技术方案中，其中固定管道6通过法兰与进油封头2、出油封头4连接，且法兰与进油封头、出油封头的连接处均设置有密封圈，该设置有利于进一步提高固定管道与进油封头、出油封头的密封性能；且该密封圈由有机硅材料构成，有机硅材料，即有机硅化合物，是指含有si
‑
o键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，其具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。本技术采用有机硅材料作为密封圈的材料，使得该密封圈具有优异的耐候性、表面张力低、耐腐蚀等优异性能，为进一步提高固定管道与进油封头、出油封头的密封性能提供了技术支持。
35.实施例3
36.在实施例1和/或实施例2的基础上，其中散热冷却器还包括外风路轴流风机(图中未示出)，所述外风路轴流风机的功率值不低于58kw，风机在实际使用的过程中，风量和空气密度都会影响散热冷却器的工作功率，本技术通过模拟计算和实际测试可知，当将外风路轴流风机的功率设置在大于58kw时，能够有效地实现在环境温度35℃(一般风机均在山顶或海边，温度一般不高于35℃)，机舱温度40℃时，风机带满功率运行，油温低于80℃的工作条件，这样就可以保证风机在全年任何时间运行均不会发生油温高于80℃的故障，避免限功率损失，同时有效降低润滑油的工作温度，这样可以尽可能的延长润滑油的工作寿命，给齿轮箱提供稳定的润滑条件；具体的外风路轴流风机功率要求，可以根据实际使用环境进行具体的配置。
37.优选地，在本实施例的一个优选技术方案中，其中散热冷却器还包括油路分流板(图中未示出)，该油路分流板距离进油封头下部2/3位置，所述风流板上均匀分布有若干小孔，该小孔直径为6mm，间距12
‑
15mm，油路风流板设置于进油封头内，所述进油封头内的油能够均匀地由小孔进入冷却器芯体，油路风流板的设置有利于冷却用润滑油进入散热冷却器后能够均匀通过各内通道，使得高温润滑油与冷却空气进行充分热交换，为进一步提高该散热装置的散热效率提供了技术支持。
38.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。