风电机组主轴组件和风力发电机组的制作方法

本发明涉及风力发电，具体而言，涉及一种风电机组主轴组件和风力发电机组。

背景技术：

1、随着风力发电机组功率等级，叶片长度的增加，轮毂中心承受的倾覆力矩逐渐在增加，导致传递至主轴承轴向力及径向力大幅增加，为满足主轴承承载要求，轴承尺寸型号尺寸不断加大，相应的主轴结构尺寸也在同步增加，轴承制造加工难度增加，造成机组成本上升。

2、但由于现有的风力发电机组中的滚子轴承和圆柱滚子轴承具有较大径向承载力，若仅仅为了解决轴向轴承能力问题，而加大轴承尺寸，会导致轴承承载能力裕度分配及其不均匀，当前为了解决轴承承载能力与成本问题，大多采用的是非对称式滚子轴承结构，但其加工制造难度高，不适合批量化工程应用；或者采用的双点支撑结构，由于选型的滚子轴承和圆柱滚子轴承，轴承具有较大正向游隙，承载的轴向力有限，导致轴承滚子轴向磨损严重，对轴系尾部连接的齿轮箱冲击大。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种风电机组主轴组件和风力发电机组，其采用滚子轴承与滑动轴承组合的轴承结构形式，滚子轴承以滚子轴承和圆柱滚子轴承为主，主要承受轴承径向力，而滑动轴承以轴向承载为主，通过轴径向力不同载荷路径分解，使得在同等风电机组功率和叶轮直径下，相比用纯滚子轴承，轴承结构尺寸更小，且承载力更高，可适配的轴承规格型号更多，采用的轴向滑动轴承，其轴向所形成的油膜刚度更大，进而可避免轴向浮动造成对滚子轴承滚子的轴向磨损。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种风电机组主轴组件，风电机组主轴组件包括主轴、齿轮箱输入轴、滚子轴承以及滑动轴承；

4、主轴配置有推力面，齿轮箱输入轴与主轴连接；滚子轴承套设于主轴；

5、滑动轴承包括轴承座、前滑动推力瓦、固定座以及后滑动推力瓦；轴承座套设于滚子轴承外并通过滚子轴承与主轴可转动地连接，轴承座用于与风电机组的底座连接；沿主轴的轴线方向，前滑动推力瓦及后滑动推力瓦位于轴承座及滚子轴承的两端，且前滑动推力瓦及后滑动推力瓦均与轴承座连接；前滑动推力瓦用于与推力面接触；固定座与主轴连接，固定座与后滑动推力瓦位于滚子轴承的同一端，固定座位于后滑动推力瓦与滚子轴承之间，且后滑动推力瓦用于与固定座接触。

6、在可选的实施方式中，滚子轴承包括轴承内圈、轴承外圈以及多个轴承滚子；

7、轴承内圈与主轴过盈配合，多个轴承滚子均配置于轴承内圈及轴承外圈之间，且轴承外圈与轴承座过盈配合。

8、在可选的实施方式中，风电机组主轴组件还包括轴承内圈隔环，轴承内圈隔环与主轴连接，轴承内圈隔环位于固定座及轴承内圈之间，且与固定座及轴承内圈抵持。

9、在可选的实施方式中，风电机组主轴组件还包括前端压盖及后端压盖；

10、沿主轴的轴线方向，前端压盖及后端压盖位于轴承座的两端，并均与轴承座连接；前滑动推力瓦与前端压盖或轴承座连接，后滑动推力瓦与后端压盖连接。

11、在可选的实施方式中，后端压盖配置有与轴承外圈抵持的抵持部。

12、在可选的实施方式中，风电机组主轴组件还包括前密封压板、前密封圈、后密封压板及后密封圈；

13、沿主轴的轴线方向，前密封压板及前密封圈位于轴承座的一端，后密封压板及后密封圈位于轴承座的另一端；前密封压板及前密封圈配置于前端压盖与主轴之间，后密封压板及后密封圈配置于后端压盖与主轴之间。

14、在可选的实施方式中，风电机组主轴组件还包括与前滑动推力瓦自调整肋板以及与后滑动推力瓦自调整肋板；

15、前滑动推力瓦自调整肋板与前滑动推力瓦连接，并位于前滑动推力瓦与轴承座的接触面间，且前滑动推力瓦自调整肋板与轴承座的接触面的截面为弧形；

16、后滑动推力瓦自调整肋板与后滑动推力瓦连接，并位于后滑动推力瓦与后端压盖的接触面间，且后滑动推力瓦自调整肋板与后端压盖的接触面的截面为弧形。

17、在可选的实施方式中，前滑动推力瓦自调整肋板正对于推力面的一侧与推力面间配置有第一间隔，后滑动推力瓦自调整肋板正对于固定座的一侧与固定座间配置有第二间隔。

18、在可选的实施方式中，风电机组主轴组件还包括连接螺栓件，连接螺栓件的轴线与主轴的轴线平行，且连接螺栓件贯穿轴承座，并连接前端压盖、轴承座及后端压盖。

19、第二方面，本发明提供一种风力发电机组，风力发电机组包括上述的风电机组主轴组件。

20、本发明实施例的有益效果包括：

21、该风电机组主轴组件包括主轴、齿轮箱输入轴、滚子轴承以及滑动轴承；主轴配置有推力面，齿轮箱输入轴与主轴连接；滚子轴承套设于主轴，滚子轴承为调心滚子轴承或圆柱滚子轴承；滑动轴承包括轴承座、前滑动推力瓦、固定座以及后滑动推力瓦；轴承座套设于滚子轴承外并通过滚子轴承与主轴可转动地连接，轴承座用于与风电机组的底座连接；沿主轴的轴线方向，前滑动推力瓦及后滑动推力瓦位于轴承座及滚子轴承的两端，且前滑动推力瓦及后滑动推力瓦均与轴承座连接；前滑动推力瓦用于与推力面接触；固定座与主轴连接，固定座与后滑动推力瓦位于滚子轴承的同一端，固定座位于后滑动推力瓦与滚子轴承之间，且后滑动推力瓦用于与固定座接触。

22、该风电机组主轴组件采用滚子轴承与滑动轴承组合的轴承结构形式，滚子轴承以滚子轴承和圆柱滚子轴承为主，主要承受轴承径向力，而滑动轴承以轴向承载为主，通过轴径向力不同载荷路径分解，使得在同等风电机组功率和叶轮直径下，相比用纯滚子轴承，轴承结构尺寸更小，且承载力更高，可适配的轴承规格型号更多，采用的轴向滑动轴承，其轴向所形成的油膜刚度更大，进而可避免轴向浮动造成对滚子轴承滚子的轴向磨损。

技术特征：

1.一种风电机组主轴组件，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

6.根据权利要求4所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

7.根据权利要求4所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

9.根据权利要求4所述的风电机组主轴组件，其特征在于：

10.一种风力发电机组，其特征在于：

技术总结
本发明涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风电机组主轴组件和风力发电机组。风电机组主轴组件包括主轴、齿轮箱输入轴、滚子轴承以及滑动轴承；主轴配置有推力面，齿轮箱输入轴与主轴连接；滚子轴承套设于主轴，滚子轴承为调心滚子轴承或圆柱滚子轴承；轴承座套设于滚子轴承外并通过滚子轴承与主轴可转动地连接，轴承座用于与风电机组的底座连接；前滑动推力瓦用于与推力面接触；固定座与主轴连接，固定座与后滑动推力瓦位于滚子轴承的同一端，且后滑动推力瓦用于与固定座接触。风电机组主轴组件采用滚子轴承与滑动轴承组合的轴承结构形式，轴承结构尺寸更小，且承载力更高，可避免轴向浮动造成对滚子轴承滚子的轴向磨损。

技术研发人员：阳雪兵,廖建敏,杨振华,刘宾玲
受保护的技术使用者：哈电风能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21