专利名称：风电发电机组主轴用防雷滑道及防雷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电机技术，尤其涉及一种风电发电机组主轴用防雷滑道及
防雷装置。
背景技术：
大型风力发电机组的并网型风力发电机正在逐渐向大型化发展，容量已经可以达到兆瓦级别，相应的轮毂高度也增至7(Γ80米，有的甚至高达百米以上。大型风力发电机组经常需要伫立在近海、山顶、戈壁滩等自然恶劣的环境中，很容易遭到雷击。为防止雷电对风电机组造成损害，每台风电机组都设计有风力发电机组的防雷保护系统。主轴防雷碳刷便是风力发电机组防雷系统中的重要部分。风力发电机组在叶片接闪后，通常通过碳刷将叶轮内的雷电引入机组雷电泄放系统，从而将雷电泄放入大地。其中，碳刷的位置是固定的，并且在主轴的固定接触面上摩擦。若想将高频的雷电通过碳刷传导出去，碳刷与其接触面间良好的接触和导电性是必须的。碳刷的接触面需要具备导电性良好、防腐蚀锈蚀、抗磨损等条件。现在一般工艺都是在接触面上镀一层导电涂料。但是实际运用中，碳刷和主轴接触面不断摩擦，导电漆会被磨损脱落，而风力发电机组的运行环境一般比较恶劣，尤其是沿海地区等海洋气候环境下，该接触面极容易出现生锈、腐蚀等现象。而当与碳刷 间导电性很差时，叶片接闪后将无法通过碳刷传导，只能通过主轴传导至齿轮箱及主机架，然后才能进入雷电泄放系统。雷电流路径上一旦形成电弧就会在产生电弧的地方出现灼蚀斑点，若雷电流过轴承，就非常容易在轴承接触面上产生电弧，有可能将轴承熔焊在一起，即使不出现轴承熔焊现象，轴承中的灼蚀斑点也会加速其磨损，降低其使用寿命。防雷碳刷接触面的锈蚀，将有可能导致主轴轴承甚至齿轮箱齿轮的电腐蚀，弓丨起噪声、振动和机械摩擦增大等问题，甚至缩短其使用寿命。
实用新型内容本实用新型提供一种风电发电机组主轴用防雷滑道及防雷装置，用以解决与防雷碳刷接触的主轴的接触面易产生锈蚀、磨损等情况，造成高频的雷电无法正常通过碳刷传导的缺陷。本实用新型提供了一种风电发电机组主轴用防雷滑道，所述防雷滑道为能够覆盖风电发电机组主轴与防雷碳刷之间接触面的带状结构，所述防雷滑道的材质为不锈钢。作为上述技术方案的优选，所述带状结构沿长度方向上的两边缘设置有多个用于与所述风电发电机组主轴固接的安装孔。作为上述技术方案的优选，所述不锈钢为铬含量大于等于17%的不锈钢材料。本实用新型还提供了一种风电发电机组主轴防雷装置，包括风电发电机组主轴及防雷碳刷，所述防雷碳刷设置于所述风电发电机组主轴的径向延长线上，所述风电发电机组主轴防雷装置还包括如上述所述的风电发电机组主轴用防雷滑道；[0010]所述防雷滑道首尾相接成第一圆环，所述第一圆环套接于所述风电发电机组主轴夕卜，所述防雷碳刷在所述风电发电机组主轴转动时与所述防雷滑道的外表面接触。作为上述技术方案的优选，所述风电发电机组主轴上设置有多个与所述防雷滑道沿长度方向上的两边缘设置的多个安装孔相匹配的固定孔，并通过连接件与所述防雷滑道固接；所述防雷滑道与所述风电发电机组主轴相连接的边缘部分及所述连接件的表面涂布有密封材料。作为上述技术方案的优选，所述连接件为螺栓或铆钉。作为上述技术方案的优选密封材料为绝缘漆。本实用新型还提供了一种风电发电机组主轴防雷装置，包括风电发电机组主轴及防雷碳刷，所述防雷碳刷设置于所述风电发电机组主轴的轴向端面上，所述风电发电机组主轴防雷装置还包括如上述所述的风电发电机组主轴用防雷滑道；所述防雷滑道首尾相接成第二圆环，所述第二圆环设置于所述风电发电机组主轴的轴向端面上，所述防雷碳刷在所述风电发电机组主轴转动时与所述防雷滑道接触。作为上述技术方案的优选，所述风电发电机组主轴的轴向端面上设置有与所述防雷滑道沿长度方向上的两边缘设置的多个安装孔相匹配的多个固定孔，并通过连接件与所述防雷滑道固接；所述防雷滑道与所述风电发电机组主轴相连接的边缘部分及所述连接件的表面涂布有密封材料。作为上述技术方案的优选，所述连接件为螺栓或铆钉；所述密封材料为绝缘漆。本实用新型提供的风电发电机组主轴用防雷滑道及防雷装置，该防雷滑道为能够覆盖风电发电机组主轴与防雷碳刷之间接触面的带状结构，并选用不锈钢材质制作防雷滑道。本实用新型可以解决与防雷碳刷接触的主轴的接触面易产生锈蚀、磨损等情况，造成高频的雷电无法正常通过碳刷传导的缺陷。
图1为本实用新型一实施例提供的风电发电机组主轴用防雷滑道的结构示意图；图2为本实用新型又一实施例提供的风电发电机组主轴防雷装置的结构示意图；图3为图2中风电发电机组主轴用防雷滑道的结构示意图；图4为本实用新型再一实施例提供的风电发电机组主轴防雷装置的结构示意图；图5为图4中风电发电机组主轴用防雷滑道的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型一实施例提供的风电发电机组主轴用防雷滑道的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供了 一种风电发电机组主轴用防雷滑道，防雷滑道为能够覆盖风电发电机组主轴与防雷碳刷之间接触面的带状结构1，防雷滑道的材质为不锈钢。该带状结构I的宽度基本上与防雷碳刷的宽度相适应，例如除用于设置安装孔的边缘部分的，其中间部分的宽度大于等于防雷碳刷的宽度。该带状结构I与风电发电机组主轴之间可以通过焊接、粘接、螺接栓接等方式进行固定连接。防雷滑道的材质选用不锈钢材质，基于不锈钢材质的耐腐蚀、耐磨损等特性，可以解决与防雷碳刷接触的主轴的接触面易产生锈蚀、磨损等情况，造成高频的雷电无法正常通过碳刷传导的缺陷。但考虑到便于更换、连接强度等因素。优选的通过螺接与风电发电机组主轴之间的进行连接，带状结构I沿长度方向上的两边缘设置有多个用于与风电发电机组主轴固接的安装孔2。而安装孔2具体的设置可以根据风电发电机组主轴及防雷碳刷之间的实际尺寸来设置，具体的使防雷滑道可以紧紧的贴附在风电发电机组主轴的表面。所以，安装孔的个数、大小的设置需要根据实际的具体尺寸来定。优选的安装孔之间的间距约等于带状结构I的宽度。而安装孔的直径小于等于带状结构I的宽度的1/5。作为上述技术方案的优选，不锈钢为铬含量大于等于17%的不锈钢材料。铬含量的高低决定了不锈钢的耐腐蚀性能，选用铬含量大于等于17%的不锈钢材料可以充分保证与防雷碳刷接触过程中，耐磨损，耐腐蚀。图2为本实用新型又一实施例提供的风电发电机组主轴防雷装置的结构示意图，图3为图2中风电发电机组主轴用防雷滑道的结构示意图，结合图2及图3所示。本实用新型还提供了一种风电发电机组主轴防雷装置，包括风电发电机组主轴3及防雷碳刷，防雷碳刷设置于风电发电机组主轴3的径向延长线上，风电发电机组主轴防雷装置还包括如上述实施例中的风电发电机组主轴用防雷滑道11 ;防雷滑道11首尾相接成第一圆环，第一圆环套接于风电发电机组主轴3外，防雷碳刷在风电发电机组主轴3转动时与防雷滑道11的外表面接触。防雷滑道11需与风电发电机组主轴3之间紧密贴合，具体的连接方式可以为焊接、粘接等。防雷碳刷将高频雷电电流通过防雷滑到11导通到风电发电机组主轴3上，从而减小雷电对设备的危害。如图2、3中所示的第一圆环为包裹在风电发电机组主轴3的外侧，该第一圆环可以通过弯折等实现。作为上述技术方案的优选，风电发电机组主轴3上设置有多个与防雷滑道11沿长度方向上的两边缘设置的多个安装孔21相匹配的固定孔，并通过连接件与防雷滑道11固接；由于通过安装孔21、固定孔穿入连接件的方式，容易导致连接的缝隙处雨水等会对风电发电机组主轴3产生侵蚀，所以对防雷滑道与风电发电机组主轴相连接的边缘部分及连接件的表面涂布有密封材料。作为上述技术方案的优选，连接件为螺栓或铆钉。作为上述技术方案的优选密封材料为绝缘漆。绝缘漆是以高分子聚合物为基础，能在一定的条件下固化成绝缘膜或绝缘整体的重要绝缘材料。涂布绝缘漆可以减小防雷碳刷导入的电流对防雷滑道与风电发电机组主轴的连接缝隙部位的侵蚀。图4为本实用新型再一实施例提供的风电发电机组主轴防雷装置的结构示意图，图5为图4中风电发电机组主轴用防雷滑道的结构示意图，结合图4及图5所示，本实用新型再一实施例提供了一种风电发电机组主轴防雷装置，包括风电发电机组主轴4及防雷碳刷5,防雷碳刷5设置于风电发电机组主轴4的轴向端面上,风电发电机组主轴防雷装置还包括如上述实施例提供的风电发电机组主轴用防雷滑道12 ;防雷滑道12首尾相接成第二圆环，第二圆环设置于风电发电机组主轴4的轴向端面上,防雷碳刷5在风电发电机组主轴4转动时与防雷滑道12接触。如图4、5中所示的第二圆环为固定在风电发电机组主轴4的轴向端面外，第二圆环为平面状的圆环，防雷滑道12的具体制作可以通过剪裁、冲压等实现。作为上述技术方案的优选，风电发电机组主轴4的轴向端面上设置有与防雷滑道沿长度方向上的两边缘设置的多个安装孔22相匹配的多个固定孔，并通过连接件与防雷滑道12固接；防雷滑道12与风电发电机组主轴4相连接的边缘部分及连接件的表面涂布有密封材料。作为上述技术方案的优选，连接件为螺栓或铆钉；密封材料为绝缘漆。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种风电发电机组主轴用防雷滑道，其特征在于，所述防雷滑道为能够覆盖风电发电机组主轴与防雷碳刷之间接触面的带状结构，所述防雷滑道的材质为不锈钢。
2.根据权利要求1所述的风电发电机组主轴用防雷滑道，其特征在于，所述带状结构沿长度方向上的两边缘设置有多个用于与所述风电发电机组主轴固接的安装孔。
3.一种风电发电机组主轴防雷装置，包括风电发电机组主轴及防雷碳刷，所述防雷碳刷设置于所述风电发电机组主轴的径向延长线上，其特征在于，所述风电发电机组主轴防雷装置还包括如权利要求1或2所述的风电发电机组主轴用防雷滑道； 所述防雷滑道首尾相接成第一圆环，所述第一圆环套接于所述风电发电机组主轴外，所述防雷碳刷在所述风电发电机组主轴转动时与所述防雷滑道的外表面接触。
4.根据权利要求3所述的风电发电机组主轴防雷装置，其特征在于，所述风电发电机组主轴上设置有多个与所述防雷滑道沿长度方向上的两边缘设置的多个安装孔相匹配的固定孔，并通过连接件与所述防雷滑道固接；所述防雷滑道与所述风电发电机组主轴相连接的边缘部分及所述连接件的表面涂布有密封材料。
5.根据权利要求4所述的风电发电机组主轴防雷装置，其特征在于，所述连接件为螺栓或铆钉。
6.根据权利要求4或5所述的风电发电机组主轴防雷装置，其特征在于，密封材料为绝缘漆。
7.一种风电发电机组主轴防雷装置，包括风电发电机组主轴及防雷碳刷，所述防雷碳刷设置于所述风电发电机组主轴的轴向端面上，其特征在于，所述风电发电机组主轴防雷装置还包括如权利要求1或2所述的风电发电机组主轴用防雷滑道； 所述防雷滑道首尾相接成第二圆环，所述第二圆环设置于所述风电发电机组主轴的轴向端面上，所述防雷碳刷在所述风电发电机组主轴转动时与所述防雷滑道接触。
8.根据权利要求7所述的风电发电机组主轴防雷装置，其特征在于，所述风电发电机组主轴的轴向端面上设置有与所述防雷滑道沿长度方向上的两边缘设置的多个安装孔相匹配的多个固定孔，并通过连接件与所述防雷滑道固接； 所述防雷滑道与所述风电发电机组主轴相连接的边缘部分及所述连接件的表面涂布有密封材料。
9.根据权利要求8所述的风电发电机组主轴防雷装置，其特征在于，所述连接件为螺栓或铆钉；所述密封材料为绝缘漆。
专利摘要本实用新型提供了一种风电发电机组主轴用防雷滑道及防雷装置，所述防雷滑道为能够覆盖风电发电机组主轴与防雷碳刷之间接触面的带状结构，所述防雷滑道的材质为不锈钢。本实用新型可以解决与防雷碳刷接触的主轴的接触面易产生锈蚀、磨损等情况，造成高频的雷电无法正常通过碳刷传导的缺陷。
文档编号F03D11/00GK203035459SQ20122053926
公开日2013年7月3日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者刘怡思, 陈宇, 王洋, 杨松, 王龙 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司