一种风力发电机组传动链结构的制作方法

文档序号:15168407发布日期:2018-08-14 17:44阅读:439来源:国知局

本实用新型涉及可再生新能源风力发电风机组的技术领域,尤其是指一种风力发电机组传动链结构。



背景技术:

目前,风力发电作为发展迅速、具有大规模开发前景的清洁能源发电方式已经成为许多国家调整能源结构、缓解环境污染的重要举措。风力发电机组的传动链是负责将捕获的风能转换成机械能并传递给发电机设备,风力发电机组传动链结构及其调速控制方式是整个系统的核心,直接影响着整个风力发电机组的系统性能、效率和电能质量。研制和选用运行可靠、高效的传动链系统是风力发电研发设计的一个重要部分。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提出了一种结构紧凑、传动可靠、效率高、重量较轻、运输吊装维护等成本低的风力发电机组传动链结构。

为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种风力发电机组传动链结构,包括有前轴承、后轴承、主传动轴、轴承座、法兰连接盘、齿轮箱、发电机、联轴器以及用于支撑轴承座的底座;所述前轴承、后轴承、主传动轴、法兰连接盘置于轴承座内,所述轴承座的前部端面两侧设置有叶轮锁定装置,其后部与齿轮箱的外壳通过螺栓进行可拆卸连接,所述轴承座的底部通过螺栓可拆卸地安装在底座上;所述前轴承、后轴承分别装配在主传动轴前、后两端的轴承安装位上,其作用是承载风力发电机组的传动链及叶轮系统重量,平衡叶轮系统产生的沿轴向力矩,并通过主传动轴的旋转将扭矩传递给后方;所述主传动轴用于传递风力发电机组的叶轮扭矩,其设计成中空结构,为需要的信号线、电源线提供过线通道,实现风力发电机组轮毂内部的变桨系统与发电机后部滑环之间的电源和通讯信号传输,所述主传动轴的前端外伸出轴承座通过螺栓与轮毂进行可拆卸连接,其后端通过螺栓与法兰连接盘的前法兰端面进行可拆卸连接,所述法兰连接盘的后法兰端面通过螺栓与齿轮箱的外壳进行可拆卸连接,所述法兰连接盘设计成中空结构,为需要的信号线、电源线提供走线通道,并为布置在齿轮箱的前部润滑管路提供所需的空间;所述齿轮箱的外壳与发电机的外壳通过螺栓进行可拆卸连接,且在发电机后侧安装上联轴器,用于将齿轮箱传递过来的扭矩传递给发电机。

在所述主传动轴的后端与法兰连接盘的连接位置此处设置有弹性或柔性体。

所述轴承座为一体式铸件结构。

所述发电机为永磁同步发电机。

所述底座上设置有传动链安装固定孔位、主机起吊点,底部预留有偏航驱动、偏航制动器、偏航轴承安装孔位,内部设置有电缆线槽桥架。

本实用新型与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:

1、本实用新型采用紧凑传动结构技术路线,叶轮、主传动轴、齿轮箱、发电机紧凑连接,联轴器布置在传动链后部,且结构简单,整体尺寸体积较小,安装拆卸方便,不会显著增大传动链的重量和所占用的空间,同时出现问题时更换便捷。

2、各主要部件采用高强度螺栓连接,主传动轴与齿轮箱法兰连接,齿轮箱、发电机故障需拆卸时,无需吊装叶轮,大大降低现场吊装成本过高的风险,同时各部件技术成熟,为机组的整体可靠性提供保障。

3、主传动轴采用双轴承传动轴设计,确保强度及传动可靠,可有效解决大兆瓦级主轴承强度不足问题及大大降低齿轮箱主轴承的成本,同时保证机组安全稳定可靠。

4、传动链外壳设计成大直径薄壁结构,缩短传力路径,提高整体刚度,此结构可为后续大兆瓦机型开发作为技术参考。

5、整体金属壳体连接、密闭式结构,具有良好的防雷导电,适应高延误高腐蚀地区等特点,尤其是海上环境条件。

附图说明

图1为本实用新型的风力发电机组传动链结构示意图。

图2为图1的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示,本实施例所提供的风力发电机组传动链结构,包括有前轴承2、后轴承5、主传动轴4、轴承座3、法兰连接盘6、齿轮箱7、发电机8、联轴器9以及用于支撑轴承座3的底座10。所述前轴承2、后轴承5、主传动轴4、法兰连接盘6置于轴承座3内,所述轴承座3为一体式铸件结构设计,其前部端面两侧设置有叶轮锁定装置,其后部与齿轮箱7的外壳通过高强度螺栓进行可拆卸连接,所述轴承座3的底部通过高强度螺栓可拆卸地安装在底座10上,承载传动链重量并实现齿轮箱扭转自由度限制,轴承的密封、润滑及扭矩传递等功能。所述前轴承2、后轴承5分别装配在主传动轴4前、后两端的轴承安装位上,可采用单列圆锥滚子轴承或其它形式轴承,其作用是承载风力发电机组的传动链及叶轮系统重量,平衡叶轮系统产生的沿轴向力矩,并通过主传动轴4的旋转将扭矩传递给后方。所述主传动轴4采用锻造或铸造形式生产,用于传递叶轮扭矩,其设计成中空结构,为需要的信号线、电源线提供过线通道,实现轮毂内部的变桨系统与发电机8后部滑环之间的电源和通讯信号传输,其内部结构包含前、后轴承的安装固定端面、密封、防松、润滑通道等结构设计,所述主传动轴4的前端外伸出轴承座3通过高强度螺栓与轮毂1进行可拆卸连接,其后端通过高强度螺栓与法兰连接盘6的前法兰端面进行可拆卸连接,此处可设置弹性或柔性体来解决主传动轴4与齿轮箱7之前的同轴度偏差过大问题,所述法兰连接盘6的后法兰端面通过高强度螺栓与齿轮箱7的外壳进行可拆卸连接,所述法兰连接盘6设计成中空结构,为需要的信号线、电源线提供走线通道,并为布置在齿轮箱7的前部润滑管路提供所需的空间。所述齿轮箱7为低传动比中速齿轮箱,其外壳与发电机8(具体为永磁同步发电机)的外壳通过高强度螺栓进行可拆卸连接,且在发电机8后侧安装上联轴器9,用于将齿轮箱7传递过来的扭矩传递给发电机8,当齿轮箱7的输出端与发电机8的输入端之间所传递的扭矩超过的最大扭矩值时,则联轴器9发生打滑现,从而对齿轮箱7和发电机8之间所传递的扭矩值起到一定的限制作用,避免过大的扭矩被传递至齿轮箱7或发电机8,防止齿轮箱7或发电机8的损坏,从而确保传动链的可靠性和使用寿命,此外,本实施例所采用的联轴器9具有结构简单,体积较小,电气绝缘等特性,安装方便,不会显著增大传动链的重量和所占用的空间。所述底座10采用铸造或后钢板焊接形式加工,其上设有传动链安装固定孔位、主机起吊点,底部预留偏航驱动、偏航制动器、偏航轴承安装孔位,内部设置有电缆线槽桥架。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

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