CN102269135B - 一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，主要包括扭力臂、转动臂和减震弹性支撑座，其中：转动臂固定在扭力臂的前端；减震弹性支撑座为两个，固定在风电机组的主机架上；转动臂的两端分别与各减震弹性支撑座可转动、并可滑动连接。本发明一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，能够显著降低主轴轴承和增速箱输入轴的有害弯矩，增强传动链的可靠性，提高风电机组使用寿命，并且结构简单，易于维护，从而克服现有的增速箱弹性支撑带来的主轴轴承和增速箱一级行星架轴向不同心导致有害径向弯矩的不足。

Description

一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置
技术领域
本发明涉及一种应用于风力发电机组传动系统中的增速箱弹性支撑装置，特别是涉及一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置。
背景技术
随着风电工业水平的发展，风电机组容量越来越大，对风电机组的可靠性要求越来越高。风电机组的工作原理是通过叶片将风能转换为动能，通过传动系统传递到发电机，发电机产生电能输入到电网。其中传动系统的可靠性就显得尤为重要。据统计，在实践中，由于风电机组传动链的故障造成停机比重非常大。所以，提高传动系统的可靠性是延长风电机组发电时间的重要措施。
目前比较通用的风电机组传动链的支撑形式为：在主轴前后端各布置一个轴承，增速箱两侧的扭力臂由橡胶材料制成的弹性支撑固结到机架上。
因为轴向传动路线上有三个支撑点，且弹性支撑上下运动的刚度太大，从而形成了过约束。主轴轴承的径向安装误差、风轮受载产生的倾覆力矩等原因会导致主轴相对于增速箱输入轴不同心，使增速箱的输入轴和主轴轴承产生了有害弯矩，进而使主轴轴承载荷增大，增速箱中的轴承及齿轮产生偏载，从而使整个传动链的可靠性大大降低。
由此可见，上述现有的风电增速箱支撑结构显然存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可降低主轴轴承和增速箱输入轴的有害弯矩增强传动链的可靠性，提高风电机组使用寿命，并且结构简单，易于维护的新型结构兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，实属当前本领域的重要研发课题之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，使其能够显著降低主轴轴承和增速箱输入轴的有害弯矩，增强传动链的可靠性，提高风电机组使用寿命，并且结构简单，易于维护，从而克服现有的增速箱弹性支撑带来的主轴轴承和增速箱一级行星架有害径向弯矩的不足。
为解决上述技术问题，本发明一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，主要包括扭力臂、转动臂和减震弹性支撑座，其中：转动臂固定在扭力臂的前端；减震弹性支撑座为两个，固定在风电机组的主机架上；转动臂的两端分别与各减震弹性支撑座可转动、并可滑动连接。
作为本发明的一种改进，所述的转动臂与减震弹性支撑座通过两个转动块连接，转动块分别可转动的固定在转动臂两端，同时可滑动的安装在减震弹性支撑座上。
所述的转动块的外端固定有限制转动块沿转动臂轴向移动的挡边螺母。
所述的转动臂通过两个铰链盖固定在扭力臂的前端。
所述的扭力臂前端设有两个连接凸块，每个连接凸块中间开有一个半通孔，两个半通孔的同轴设置，转动臂即穿设固定在半通孔与铰链盖之间。
所述的转动臂中间为圆形通孔，该圆形通孔的圆心位于风电机组主轴的轴线上。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
1、本发明能自适应主轴与增速箱输入轴不同心性，能显著降低输入轴的有害弯矩，提高增速箱的可靠性；
2、转动臂中间构造呈圆形，使转动臂旋转轴在增速箱的径向中心位置，从而避免在主轴上产生有害的径向力；
3、本发明增速箱自适应支撑装置结构简单，易于制造、安装和维修。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置的安装示意图。
图2是本发明一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置的结构示意图。
图3是本发明一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置的转动臂结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1-3所示，一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，主要包括扭力臂1、转动臂3和减震弹性支撑座6。
其中，扭力臂1的前端两边各设有一个连接凸块11，每个连接凸块11中间开有一个半通孔12，两个半通孔12的中心线位于同一直线上。
转动臂3穿设在扭力臂1前端的两半通孔12中，并通过两个铰链盖2固定，使得转动臂3不能沿扭力臂1的径向和轴向移动，但可绕扭力臂1的通孔轴线进行相对转动。
减震弹性支撑座6为两个，通过螺栓固定在风电机组的主机架上，并分别与转动臂3的两端可转动、并可滑动连接。
转动臂3与减震弹性支撑座6的连接可通过如图所示的转动块4来实现。转动臂3的两端各设有一转动块4，转动块4能围绕转动臂3两端轴线进行转动，挡边螺母5固定在转动臂3的两端使转动块4不能在转动臂3的轴向移动。此外，转动块4相对于减震弹性支撑座6的接触面可进行相对滑动。转动臂3的中间呈圆形通孔，主轴可以从该圆形通孔的位置穿过安装，使转动臂旋转轴在增速箱的径向中心位置，从而避免在主轴上产生有害的径向力。
当风电机组运行时，动力通过输入轴8把扭矩传递给增速箱，其反作用的扭矩通过自适应支撑系统作用在主机架9上，增速箱的扭力臂需承受增速箱的反扭矩。由于传动系统的径向安装误差、风轮受载等原因会导致主轴7相对于增速箱输入轴8不同心，从而主轴7相对于增速箱输入轴8有弯矩作用，此作用产生的力矩使本发明增速箱自适应支撑装置中的扭力臂1上下移动，从而使转动臂3和扭力臂1会绕铰链做旋转运动，转动块4会相对于减震弹性支撑6前后滑动，减震弹性支撑6起隔离增速箱振动的作用，放开了增速箱上下活动的自由度，以适应主轴7和增速箱输入轴8之间的不同心作用。上述过程消除了运转过程中的过约束，使传动链有关部件的内应力以及增速箱输入轴8承受的有害弯矩显著降低。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明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，均落在本发明的保护范围内

Claims (4)

1.一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，其特征在于主要包括扭力臂、转动臂和减震弹性支撑座，其中：
转动臂通过两个铰链盖固定在扭力臂的前端，扭力臂前端设有两个连接凸块，每个连接凸块中间开有一个半通孔，两个半通孔同轴设置，转动臂穿设固定在半通孔与铰链盖之间；
减震弹性支撑座为两个，固定在风电机组的主机架上；
转动臂的两端分别与各减震弹性支撑座可转动、并可滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，其特征在于所述的转动臂与减震弹性支撑座通过两个转动块连接，转动块分别可转动的固定在转动臂两端，同时可滑动的安装在减震弹性支撑座上。
3.根据权利要求2所述的一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，其特征在于所述的转动块的外端固定有限制转动块沿转动臂轴向移动的挡边螺母。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种兆瓦级风电增速箱自适应支撑装置，其特征在于所述的转动臂中间为圆形通孔，该圆形通孔的圆心位于风电机组主轴的轴线上。
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