一种风电机组集成式的盘车装置及其风力发电机组的制作方法

本实用新型涉及风力发电机领域，特别是涉及一种风电机组集成式的盘车装置及其风力发电机组。

背景技术：

目前，大型风力发电机组在风机的吊装、运维、故障处理等环节中，比如，风机在正常的半年检或年检时，要对齿轮箱内部的各级齿轮进行检查。这时，需要通过盘车的方式将主传动链进行转动，才能通过观察孔等齿轮箱预留观察位置对各级齿轮的齿面进行全面的检查。

现有的3MW及其以下功率的风力发电机组,盘车系统多数安装于齿轮箱高速轴刹车盘处。由于风机单机容量的不断增加，在高可靠性、平台化和紧凑型设计的总体要求下，高速轴附近电气和机械设施愈来愈复杂。因此，盘车装置安装空间很狭小，操作极为不便；运行时，噪音较大，还会带来较大安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种易于拆卸安装、操作方便、转速低、安全隐患小的风电机组集成式的盘车装置及其风力发电机组。

本实用新型的目的为提供一种新型风电机组集成式的盘车装置，解决现有风力发电机组盘车装置在齿轮箱高速轴端拆装和操作不便的问题；解决大兆瓦风电机组盘车阻力大，可靠性要求高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种风电机组集成式的盘车装置，所述风电机组包括齿轮箱，包括传动系统、连接套件和驱动装置；

所述驱动装置包括输出轴和驱动输出轴旋转的动力结构；

所述传动系统包括传送齿轮轴和与传送齿轮轴的齿轮部分啮合的传动大齿轮，所述传送齿轮轴的一端通过所述连接套件与所述输出轴可拆卸连接，所述传送齿轮轴的另一端用于支撑于齿轮箱的箱体上，所述传动大齿轮用于与齿轮箱的平行级低速轴紧固连接，所述传送齿轮轴的旋转传递给传动大齿轮用于带动齿轮箱的转动实现盘车。

进一步地，所述传动系统还包括带有凹腔的支撑盖，所述支撑盖用于固定安装在齿轮箱的箱体上，使所述凹腔用于容纳传动大齿轮和传送齿轮轴的齿轮部分，所述支撑盖上设有用于所述传送齿轮轴的轴端穿过的通孔，所述传送齿轮轴的轴端穿过通孔与所述连接套件连接。

进一步地，所述通孔上安装有用于支撑所述传送齿轮轴的轴部分的支撑轴承。

进一步地，所述通孔和所述传送齿轮轴的轴部分之间设有双唇骨架油封。

进一步地，所述支撑轴承和传送齿轮轴的齿轮部分之间设有定距环。

进一步地，所述支撑盖外侧上可拆卸安装有用于罩在所述传送齿轮轴的轴伸出端外周的保护罩。

进一步地，所述保护罩与所述支撑盖之间通过螺栓连接。

进一步地，所述动力结构包括减速机和驱动其的驱动电机，所述减速机为立式或卧式，所述输出轴与所述减速机连接。

进一步地，所述连接套件为胀紧连接套件。

进一步地，所述胀紧连接套件包括外环、内环和设置在内环内壁两端的第一连接套和第二连接套，所述第一连接套和第二连接套分别用于连接输出轴和传送齿轮轴的轴端，所述内环套接在所述外环内，所述内环的内壁的过轴截面形状、外环的外壁的过轴截面形状均为梯形。

另一方面，提供一种风力发电机组，包括所述的风电机组集成式的盘车装置，所述传动系统的传动大齿轮与齿轮箱的平行级低速轴固定连接，所述传送齿轮轴的一个轴端通过轴承支撑于所述齿轮箱箱体上，所述传送齿轮轴的齿轮部分与所述传动大齿轮啮合。

采用上述的技术方案后，本实用新型至少具有以下优点：

1)本实用新型的盘车装置安装于齿轮箱平行级低速轴的下风向侧，使用时无需拆装高速联轴器，无需进行齿轮箱高速轴和发电机转子轴对中，操作简单、方便；齿轮箱平行级低速轴端，电气和机械设备少，不仅安装空间大，操作方便，运行时噪音低，而且转速低，运行时噪音小，安全隐患小。

2)本实用新型的盘车装置的传动系统采用齿轮传动方式，承载能力大，可靠性高。传动系统可以设计很大的减速比，使风电机组传动链总速比大于齿轮箱速比，达到最大程度降低盘车力矩，降低驱动电机功率，缩减驱动装置的安装空间，降低设备成本的目的。

3)本实用新型的盘车装置使用时，无需进行对中和齿轮副侧隙调整等操作，不会出现卡滞等问题。拆装简单，重量轻，易维护性强。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的风电机组集成式盘车装置的工作原理示意图；

图2是本实用新型的盘车装置的传动系统的轴线剖面结构示意图；

图3是本实用新型的盘车装置的连接套件的轴线剖面结构示意图；

图4是本实用新型的盘车装置的驱动装置的一个实施例(卧式减速机)的结构示意图；

图5是本实用新型的盘车装置的驱动装置的另一个实施例(立式减速机)的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种一种风电机组集成式的盘车装置的一个实施例，如图1至图5所示，风电机组包括齿轮箱1，包括传动系统2、连接套件3和驱动装置4；驱动装置4包括输出轴41和驱动输出轴41旋转的动力结构；传动系统2包括传送齿轮轴21和与传送齿轮轴21的齿轮部分211啮合的传动大齿轮22，传送齿轮轴22的一端通过连接套件3与输出轴41可拆卸连接，传送齿轮轴21的另一端用于支撑于齿轮箱1的箱体上，传动大齿轮22用于与齿轮箱1的平行级低速轴11紧固连接，传送齿轮轴21的旋转传递给传动大齿轮22用于带动齿轮箱1的转动实现盘车。

本实用新型的盘车装置在使用时，传动系统安装在齿轮箱上，传送齿轮轴通过轴承以支撑方式安装在齿轮箱的箱体上，将传动大齿轮通过螺栓紧固在齿轮箱的平行级低速轴上，并使传送齿轮轴的齿轮部分与传动大齿轮啮合形成齿轮副，然后通过连接套件使传送齿轮轴的轴端和输出轴连接，通过驱动装置的动力结构驱动输出轴转动，使传送齿轮轴对应旋转，从而带动平行级低速轴旋转实现盘车。不需要盘车时，取下连接套件，从而取下驱动装置，传动系统保留在齿轮箱上，留待下次盘车，不需要每次对齿轮副侧隙进行调整。

本实用新型的盘车装置安装于齿轮箱平行级低速轴的下风向侧，使用时无需拆装高速联轴器，无需进行齿轮箱高速轴和发电机转子轴对中，操作简单、方便；齿轮箱平行级低速轴端，电气和机械设备少，不仅安装空间大，操作方便，运行时噪音低，而且转速低，运行时噪音小，安全隐患小。本实用新型的盘车装置的传动系统采用齿轮传动方式，承载能力大，可靠性高。传动系统可以设计很大的减速比，使风电机组传动链总速比大于齿轮箱速比，达到最大程度降低盘车力矩，降低驱动电机功率，缩减驱动装置的安装空间，降低设备成本的目的。本实用新型的盘车装置使用时，无需进行对中和齿轮副侧隙调整等操作，不会出现卡滞等问题。拆装简单，重量轻，易维护性强。

作为一种改进，传动系统2还包括带有凹腔的支撑盖23，支撑盖23用于固定安装在齿轮箱1的箱体上，使凹腔用于容纳传动大齿轮22和传送齿轮轴21的齿轮部分，支撑盖23上设有用于传送齿轮轴21的轴端穿过的通孔，传送齿轮轴21的轴端穿过通孔与连接套件3连接。支撑盖的作用，一方面保护传动大齿轮和传送齿轮轴的齿轮部分，另一方面可以更好的支撑传送齿轮轴，减少磨损，再一方面可以防止异物进入。

支撑盖23通过螺栓231固定在齿轮箱的箱体上。传动大齿轮22通过螺栓221安装在齿轮箱1的平行级低速轴端11。

为了更好的支撑传送齿轮轴的轴部分，通孔上安装有用于支撑传送齿轮轴21的轴部分的支撑轴承26。支撑轴承既可以起到支撑传送齿轮轴的作用，又不影响传送齿轮轴的旋转。

为了防止内部润滑油的泄露和外部尘埃等的进入，通孔和传送齿轮轴21的轴部分之间设有双唇骨架油封25。

进一步地，支撑轴承26和传送齿轮轴21的齿轮部分211之间设有定距环27。

进一步地，支撑盖23外侧上可拆卸安装有用于罩在传送齿轮轴21的轴伸出端外周的保护罩24。在不需要盘车时，保护罩进一步对传送齿轮轴的轴伸出端进行保护，在需要盘车时将保护罩取下即可。

为了方便拆卸，保护罩24与支撑盖23之间可以通过螺栓29连接。

进一步地，动力结构包括减速机42(或42’)和驱动其的驱动电机43(或43’)，减速机为立式减速机42’或卧式减速机42，如图4、图5所示，输出轴41(或41’)与减速机42(或42’)连接。立式或卧式减速机的选择可以根据安装空间的实际情况进行选择。

进一步地，连接套件3为胀紧连接套件。胀紧连接套件设有许用的最大扭矩，可以对盘车装置进行过载保护。

进一步地，如图3所示，胀紧连接套件3包括外环31、内环32和设置在内环32内壁两端的第一连接套33和第二连接套34，第一连接套33和第二连接套33分别用于连接输出轴41(或41’)和传送齿轮轴21的轴端，内环32套接在外环31内，内环32的内壁的过轴截面形状、外环31的外壁的过轴截面形状均为梯形。胀紧连接套件设有许用的最大扭矩；使用时，当实际传递的最大扭矩不大于许用扭矩，盘车装置正常运行；当实际传递的最大扭矩大于许用扭矩，胀紧连接套件的内、外环打滑，对盘车装置形成过载保护，避免各零部件的损坏。

本实用新型在使用时，传动系统安装在齿轮箱上，将传送齿轮轴通过轴承以支撑方式安装在齿轮箱的箱体上，将传动大齿轮通过螺栓紧固在齿轮箱的平行级低速轴上，并使传送齿轮轴的齿轮部分与传动大齿轮啮合形成齿轮副，然后通过连接套件使传送齿轮轴的轴端和输出轴连接，通过驱动装置的动力结构驱动输出轴转动，使传送齿轮轴对应旋转，从而带动平行级低速轴旋转实现盘车。

当风机需要盘车时，首先，拆下传动系统的保护罩。传动系统和驱动装置通过胀紧连接套件连接在一起，构成盘车系统。驱动电机通电后，带动减速机旋转，进而带动传动齿轮轴旋转。然后，通过齿轮副传递到传动大齿轮，进而带动齿轮箱的转动，最终带动风机传动链以及风轮的转动，实现盘车。

当风机不需要盘车时，先停止驱动电机转动，然后将驱动装置和胀紧连接套件拆下，装上保护罩，就达到风机非盘车时的要求。

另一方面，提供一种风力发电机组，包括上述的风电机组集成式的盘车装置，传动系统2的传动大齿轮22与齿轮箱1的平行级低速轴11固定连接，传送齿轮轴21的一个轴端通过轴承28支撑于齿轮箱1箱体上，传送齿轮轴21的齿轮部分211与传动大齿轮22啮合。

齿轮箱的输出端101和输入端102分别与相应的设备连接。

本实用新型的传动系统安装在齿轮箱上作为集成式盘车装置进行使用，当风机需要盘车时，首先，拆下传动系统的保护罩。传动系统和驱动装置通过胀紧连接套件连接在一起，构成盘车系统。驱动电机通电后，带动减速机旋转，进而带动传动齿轮轴旋转。然后，通过齿轮副传递到传动大齿轮，进而带动齿轮箱的转动，最终带动风机传动链以及风轮的转动，实现盘车。当风机不需要盘车时，先停止驱动电机转动，然后将驱动装置和胀紧连接套件拆下，装上保护罩，就达到风机非盘车时的要求。

本实用新型的盘车装置由传动装置、胀紧连接套件和驱动装置组成；安装在齿轮箱平行级低速轴电机侧；通过胀紧连接套件连接，方便拆装；通过大速比齿轮副将盘车阻力矩大幅降低，齿轮副指的是传动大齿轮和传送齿轮轴的齿轮部分形成的齿轮副。通过电动机提供盘车动力源；利用胀紧连接套件特性，进行过载保护；运用大速比齿轮副降低盘车阻力矩，提高可靠性。

本实用新型的风电机组的盘车装置，无需拆装高速联轴器并进行对中，而且减速比大，承载能力高，可对盘车系统起到有效的过载保护。

本实用新型在实现自动盘车同时，还可以实现无需对中、无需进行齿轮副侧隙调整，大幅降低盘车力矩的功能。安装空间大，噪音小；传动比大，承载能力高，可靠性强；工作和非工作状态的切换时，操作简单，易维护。操作简单，低噪音、重量轻易维护性强，高可靠性；可实现过载保护；无需进行对中和齿轮副侧隙调整等操作，不会出现卡滞等问题；

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。