一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]業(yè)內(nèi)習(xí)知，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大，進(jìn)而其外形尺寸也不斷地增大，使得其生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝成本越來(lái)越高。新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其趨勢(shì)是采用更緊湊和更輕的單元。傳統(tǒng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)，齒輪箱以及發(fā)電機(jī)都作為主機(jī)架上的獨(dú)立部件布置在軸承后面。于是這主機(jī)架就帶有從轉(zhuǎn)子軸承將轉(zhuǎn)子載荷傳給塔架的功能。因?yàn)檫@些推力軸承具有相對(duì)較大直徑并且需要二維剛性接觸面來(lái)螺栓緊固在軸承的整個(gè)圓周上，所以優(yōu)選使用鑄造結(jié)構(gòu)的主機(jī)架。于是，這些載荷就必須從軸承螺栓連接表面經(jīng)由主機(jī)架引入塔架中，而為不使主機(jī)架的結(jié)構(gòu)與齒輪箱和發(fā)電機(jī)相沖突。這就引起鑄造結(jié)構(gòu)需要在背對(duì)轉(zhuǎn)子的區(qū)域中有大開(kāi)口，以用于裝配齒輪箱。從強(qiáng)度和變形的角度來(lái)看，這些敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)具有很大缺點(diǎn)，因?yàn)楦鞑考虼艘惺芎艽蟮母郊討?yīng)力。而且，這些結(jié)構(gòu)具有太多部件，因?yàn)檫@些部件的功能不同于載荷傳遞。因此，本設(shè)計(jì)方案的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是設(shè)計(jì)更緊湊、更輕量和成本更低的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一種非常緊湊、重量輕且低成本的總體結(jié)構(gòu)，例如將轉(zhuǎn)子軸承、齒輪箱的主要部件嵌入從轉(zhuǎn)子到塔架的力傳遞裝置中，同時(shí)應(yīng)當(dāng)確保獨(dú)立部件，特別是齒輪箱和發(fā)電機(jī)，能夠獨(dú)立安裝并且還能在維修作業(yè)時(shí)被獨(dú)立處理。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)，包括有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片、輪轂、整流罩、機(jī)艙罩及分別置于該機(jī)艙罩中的齒輪箱、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙座，其中，所述輪轂置于整流罩中，所述整流罩的形狀大小與輪轂相適配，該輪轂上裝有變槳軸承，所述轉(zhuǎn)子葉片通過(guò)變槳軸承與輪轂連接；所述輪轂與齒輪箱通過(guò)轉(zhuǎn)子法蘭連接，通過(guò)該轉(zhuǎn)子法蘭拉開(kāi)輪轂與齒輪箱的軸向距離，給機(jī)艙罩和整流罩以及轉(zhuǎn)子法蘭螺栓的安裝維護(hù)留出空間，所述轉(zhuǎn)子法蘭上預(yù)留出用于風(fēng)輪鎖定的銷孔，與安裝在齒輪箱外殼上的風(fēng)輪鎖定裝置配合實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子鎖定；所述齒輪箱采用兩級(jí)行星傳動(dòng)，其內(nèi)部集成雙列圓錐滾子軸承作為轉(zhuǎn)子軸承，該轉(zhuǎn)子軸承的內(nèi)圈與齒輪箱的前端法蘭連接，其外圈與齒輪箱的外殼連接，承受風(fēng)輪傳遞過(guò)來(lái)的所有載荷，所述齒輪箱的外殼與機(jī)艙座通過(guò)法蘭螺栓連接，所述機(jī)艙座通過(guò)偏航軸承與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套的塔架進(jìn)行連接；所述轉(zhuǎn)子法蘭、轉(zhuǎn)子軸承、齒輪箱的外殼布置在輪轂與機(jī)艙座之間，被設(shè)計(jì)成載荷傳遞部件，并且經(jīng)由法蘭螺栓相互連接；所述發(fā)電機(jī)布置在機(jī)艙座內(nèi)部，與齒輪箱經(jīng)由法蘭螺栓連接；所述齒輪箱的外殼被設(shè)計(jì)成用于傳遞最大靜態(tài)和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)子載荷的支撐結(jié)構(gòu)，而發(fā)電機(jī)的外殼只承受發(fā)電機(jī)的扭矩和重力，而且轉(zhuǎn)子軸承被螺栓緊固在齒輪箱的外殼上，進(jìn)而能將轉(zhuǎn)子載荷傳入齒輪箱的外殼中，而齒輪箱的外殼將載荷傳入機(jī)艙座中，機(jī)艙座再把載荷傳入偏航軸承，偏航軸承再將載荷傳入塔架。
[0005]所述發(fā)電機(jī)采用中速永磁同步發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)的外殼比齒輪箱的外殼直徑??；所述發(fā)電機(jī)只承受轉(zhuǎn)子扭矩，不承受其他力和彎矩載荷。
[0006]所述轉(zhuǎn)子法蘭、轉(zhuǎn)子軸承及齒輪箱和機(jī)艙座的前端法蘭均具有相同尺寸的外徑；所述齒輪箱是帶有同軸的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的兩級(jí)行星齒輪箱，并且具有15至25的傳動(dòng)比；所述發(fā)電機(jī)被布置在兩級(jí)行星傳動(dòng)的下游，具有200至400轉(zhuǎn)/分的額定轉(zhuǎn)速；所述機(jī)艙座能夠容納風(fēng)向跟蹤單元、垂直制動(dòng)裝置、齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)以及用于冷卻齒輪箱和發(fā)電機(jī)的換熱器。
[0007]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0008]1、傳統(tǒng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有獨(dú)立的齒輪箱和發(fā)電機(jī)，其機(jī)架上設(shè)置了大開(kāi)口以用于安裝齒輪箱，局部會(huì)產(chǎn)生高的應(yīng)力和變形，就結(jié)構(gòu)而言有很大缺點(diǎn)。本風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組利用齒輪箱外殼和機(jī)艙座傳遞載荷，不會(huì)在局部產(chǎn)生高的應(yīng)力和變形。
[0009]2、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獲得了功能元件的進(jìn)一步整合，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，就部件而言進(jìn)行了節(jié)省。
[0010]3、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用雙列圓錐滾子軸承，其不僅吸收來(lái)自轉(zhuǎn)子的推力和剪力，而且只在一個(gè)軸承位置傳遞彎矩，與傳統(tǒng)的雙轉(zhuǎn)子軸承的支撐或者一個(gè)轉(zhuǎn)子軸承和齒輪箱內(nèi)部軸承的支撐結(jié)構(gòu)相比，雙列圓錐滾子軸承的使用獲得更緊湊的傳動(dòng)系統(tǒng)。
[0011]4、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱和發(fā)電機(jī)可采用立式安裝，裝配方便，容易保證傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)中精度。
[0012]5、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱和發(fā)電機(jī)緊密連接到一起，可以采用一體式集成潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)，系統(tǒng)集成度高。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型所述超緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型所述超緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例所述的緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)，包括有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(圖中未畫出)、輪轂1、整流罩2、機(jī)艙罩3及分別置于該機(jī)艙罩3中的齒輪箱4、發(fā)電機(jī)5、機(jī)艙座6。所述輪轂1置于整流罩2中，所述整流罩2的形狀大小與輪轂相適配，外形尺寸小，有利于路上運(yùn)輸。所述輪轂1上裝有變槳軸承12，采用內(nèi)齒嚙合傳動(dòng)的電動(dòng)變槳系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)子葉片通過(guò)變槳軸承12與輪轂1連接。所述輪轂1與齒輪箱4通過(guò)轉(zhuǎn)子法蘭7連接，通過(guò)該轉(zhuǎn)子法蘭7拉開(kāi)輪轂1與齒輪箱4的軸向距離，給機(jī)艙罩6和整流罩2以及轉(zhuǎn)子法蘭螺栓的安裝維護(hù)留出空間。所述轉(zhuǎn)子法蘭7上預(yù)留出用于風(fēng)輪鎖定的銷孔，與安