CN102384251B - 一种风力发电机组齿轮箱润滑系统用双精度过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明系风力发电机组齿轮箱润滑系统过滤部件的新结构一种风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，从上到下是新盖帽(15)、上筒体(16)和下筒体(17)，三者之间以螺旋方式相互连接；新盖帽(15)外部有供旋拧的凸缘，内部有一圈水平的定位槽；下筒体(17)的一侧具有开口的进油口(5)，下筒体(17)的下部配置出口向下的单向阀(18)；所述双精度过滤器内腔为两种配置之一，或者为并联式过滤，或者为串联式过滤。采用本技术方案，使得过滤器各部件均可拆卸，不仅降低了加工难度，减轻了重量，减少了成本，也降低了安装和维护的难度，减少了维护成本，同时可替换串联结构滤芯，满足多样化需求。

Description

一种风力发电机组齿轮箱润滑系统用双精度过滤器

技术领域

本发明系风力发电机组齿轮箱润滑系统过滤部件的新结构，具体是涉及风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器结构。

背景技术

风力发电机组齿轮箱安装于风电机组发电舱内，作用是将风力带动的桨叶经齿轮箱增速后传给发电机发电。齿轮箱的润滑为强制润滑系统，设置有油泵、过滤器、冷却器等，油泵从齿轮箱下箱体吸油口吸油后，润滑油经过滤器过滤，再经过冷却器冷却后通过管路将油送往齿轮箱的轴承，齿轮等各个润滑部位。风力发电机组齿轮箱润滑系统使用的过滤器通常由壳体、精滤滤芯，粗滤滤芯和旁通阀组成，当系统冷启动(润滑油温度太低)或过滤器堵塞导致滤芯压差大于旁通阀开启压力时，润滑油只经过粗过滤，当润滑油温度逐渐升高，滤芯压差低于旁通阀开启压力时，润滑油只经过精滤滤芯或经过精滤和粗滤两级滤芯，滤芯需根据使用情况定期更换。

现有的风力发电机组齿轮箱润滑系统过滤器一般为并联式，即精滤滤芯与粗滤滤芯并联连接的结构。

现有技术过滤器的具体结构是：由上方的现有盖帽和下部的整体式筒体组成，整体式筒体的结构形状为，垂直的直筒体底部是一圈水平的环形油槽，并连通侧部开设的进油孔，整体式筒体的同轴中央竖直一空心的定位杆，定位杆下端通孔为出油口，在定位杆的中空内部配置向下开启，弹簧膜片式旁通阀将内腔分隔成上部和下部两部分，在定位杆的管壁上开设若干通孔，位于上部的为粗滤芯进油口，位于下部的为精滤芯进油口；在定位杆中旁通阀高度的位置外壁突起一片环形固定圈，在环形固定圈上，向上固定一截圆筒式粗滤芯，向下固定一截圆筒式精滤芯；精滤芯下端插入定位杆下部的凸台，使得精滤芯的外壁与环形油槽连通，精滤芯的内壁受定位杆下部的凸台封闭。

上方的现有盖帽内盖有多道凹槽，如定位杆上顶孔、粗滤芯上定位槽，装配时，现有盖帽内盖有多道凹槽分别、同时与定位杆上顶头、粗滤芯上边沿和整体式筒体筒壁密封配合，所述密封为密封槽沟内嵌入多道橡胶密封圈。

现有技术的此结构，可以保证润滑油从过滤器的下部进油孔进入，通常的情况下经下部精滤芯过滤后，经定位杆杆壁开设的精滤芯进油口，从定位杆中心，从底部的出油口流出完成润滑油的过滤。

当精滤芯堵塞时，润滑油向上方流经粗滤芯，当流入油量加大，油压增加，打开旁通阀，润滑油进入定位杆中心，从底部的出油口流出。如此这般可以完成润滑油的正常过滤、润滑，而且也能经旁通阀应急精滤芯堵塞的状况。但是，如此结构过于复杂：

一般现有技术的整体式筒体和定位杆是一次铸造成型的，中间定位杆的横孔是抽芯设计，整体长度约1米，因此加工和成型很困难，产品的合格率很低，质量较差，加工成本较高，尤其，铸造后定位杆的内管机加工难度更加大。

即使有改进方案，将定位杆与整体式筒体分成两件加工，但是仍然存在铸造后的机加工难度，内壁加工深度很深，而且分别加工后的组合连接，同心度和垂直度要求很高。

继而，在旁通阀嵌入定位杆内腔的工序，现有盖帽内盖的定位杆上顶孔、粗滤芯上定位槽以及外圈翻边与定位杆上顶头、粗滤芯上边沿和整体式筒体筒壁配合均必须定位精确，几乎存在超定位的要求，每个结合面都有防泄漏要求，均需安装嵌入密封圈，因此，在大量的生产现状中获知，加工、装配困难，工效低，质量不稳定，成本高，使用中故障多。而且，根据不同的场合，用户还希望提供粗滤和精滤串联方式的双精度过滤器，对于现有技术必须全部抛弃，重新设计一种串联方式结构的过滤器，设计、加工、生产成本很高。

随着国家提倡大力发展绿色能源，开发使用风能，风力发电机组大范围使用，相应的风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器也成为需求量猛增的产品，如果不在结构上有良好突破，改进，将影响和制约风能事业的发展。

发明内容

本发明的目的，拟提供一种风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，不仅结构简单、重量轻、生产成本较低，更换成本也低，还可满足串联和并联两种滤芯的互换。

本发明的目的是如此来实现的。

一种风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，其特征在于：

从上到下是新盖帽、上筒体和下筒体，三者之间以螺旋方式相互连接；新盖帽外部有供旋拧的凸缘，内部有一圈水平的定位槽；下筒体的一侧具有开口的进油口，下筒体的下部配置出口向下的单向阀；

所述双精度过滤器内腔为两种配置之一：

或者为并联式过滤：

在单向阀上套置圆筒型的精滤芯，精滤芯上方通过环形固定圈密封连接圆筒型的粗滤芯，且粗滤芯较精滤芯高度较矮，环形固定圈的中央圆孔固定连接弹簧膜片式旁通阀，旁通阀的出口朝下位于精滤芯内，旁通阀的入口朝上，通过管路连接至粗滤芯上方，形成圆柱形定位进油凸台，管路壁和定位进油凸台的侧壁开设油孔，定位进油凸台上端的直径与新盖帽内的定位槽匹配；

或者为串联式过滤：

圆筒型的粗滤芯位于圆筒型的精滤芯同轴内部，且粗滤芯较精滤芯高度较矮，粗滤芯上端封闭平面端盖；精滤芯上端配置弹簧膜片式旁通阀，旁通阀的出口朝下位于精滤芯内，精滤芯的上端突起形成圆柱形定位进油凸台，定位进油凸台的侧壁开设油孔，定位进油凸台上端的直径与新盖帽内的定位槽匹配；在精滤芯下端内部配置滤芯定位槽，滤芯定位槽底部开设通孔连通下部的单向阀。

进一步，所述粗滤芯的高度为0.15-0.35精滤芯的高度。

进一步，所述单向阀为上下两哈夫结构夹持，由螺钉固定在下筒体底部。

进一步，所述粗滤芯和精滤芯的两端均配置O型密封圈。

采用本技术方案，无论采用串联，或者并联均能使用同一种外部壳体，即新盖帽、上筒体和下筒体三者之间以螺旋方式相互连接成一体，下筒体的一侧具有开口的进油口，下筒体的下部配置出口向下的单向阀。

在并联过滤方式中：润滑油从过滤器的下部进油孔进入，经下部精滤芯过滤后，直接向下从单向阀流出完成润滑油的过滤。当精滤芯逐渐堵塞，润滑油向上方流经阻力较小的粗滤芯，当流入油量不断加大，油压增加达到一定压力值时，打开旁通阀，润滑油从底部的出油口流出。如此这般可以完成润滑油的正常过滤、润滑，而且也能经旁通阀应急精滤芯堵塞的状况。

在串联过滤方式中：

润滑油从过滤器的下部进油孔进入，经外围的精滤芯过滤进入内腔，再经内部的的粗滤芯过滤后，从底部的单向阀流出。当外围的精滤芯被堵塞，润滑油从上部定位进油凸台侧壁开设的油孔进入旁通阀，当润滑油压增大至一定压力值时打开，润滑油直接进入精滤芯的内腔，经内部的粗滤芯过滤后，从底部的单向阀向外流出。

由于旁通阀上方同轴的定位进油凸台上端的直径与新盖帽内的定位槽匹配，定位简单，保证滤芯在工作时不会因压力波动产生较大位移，提高了系统的稳定性。

所述粗滤芯和精滤芯是通过环形固定圈独立分开的并联结构，更换时只需更换精滤芯即可，维护成本低，同时可替换串联结构滤芯，满足多样化需求。

所述单向阀为活动可拆卸的，安装在过滤器底座上，单向阀与精滤滤芯下端面配合密封。采用活动式的单向阀阀块来定位滤芯，降低了加工难度，减轻了重量，降低了成本。

本发明的优点和有益效果，①取消了现有技术中风力发电机组齿轮箱润滑系统的过滤器定位杆零件，简化结构、降低重量和加工难度，大大降低了产品成本低；②消除了定位杆等产品结构引起的上部“超定位”的装配、密封技术上的难点，易于装配，提高了产品质量和合格率和生产效率；③产品维护性好，便于更换滤芯，降低了维护使用成本；④产品的零部件通用性好，可根据不同要求替换不同结构的滤芯，通用一种结构的筒体，实现并联过滤和串联过滤两种方式，大大降低了制造成本和使用成本，至今国内外本领域、本专业未出现如此结构的过滤器，实属首创，也可考虑推广至其它行业；⑤产品结构简洁、可靠，工作性能稳定；⑥为风力发电设备提供了重要、消耗量大的过滤器产品，有利风能事业的发展，创造更大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是现有技术风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器总成装配结构剖视图；

图2是图1中整体式筒体及定位杆的结构剖视图；

图3是图1中现有盖帽零件的结构剖视图；

图4是本发明风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器的一种实施方式，下筒体底部配置单向阀的结构剖视图；

图5是图1中并联式双精度滤芯以及旁通阀部件的结构剖视图；

图6是本发明风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器的一种实施方式，安装并联式双精度滤芯的结构剖视图；

图7是图6中并联式双精度滤芯及旁通阀部件的结构剖视图；

图8是本发明风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器的一种实施方式，其中新盖帽、上筒体和下筒体三零件的分解结构剖视图；

图9是本发明风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器的另一种实施方式，安装串联式双精度滤芯的结构剖视图；

图10是图6中串联式双精度滤芯及旁通阀部件的结构剖视图；

图11是图8中新盖帽、上筒体和下筒体三零件旋装结合的结构剖视图。

图中，1是定位杆上顶头、2是定位杆、3是整体式筒体、4是精滤芯进油口、5是进油口、6是出油口、7是粗滤芯、8是环形固定圈、9是精滤芯、10是旁通阀、11是现有盖帽、12是定位杆上顶孔、13是粗滤芯上定位槽、14是环形油槽、15是新盖帽、16是上筒体、17是下筒体、18是单向阀、19是平面端盖、20是滤芯定位槽、21是粗滤芯进油口，22是定位进油凸台。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。

实施例一，一种风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，并联式过滤结构，从上到下是新盖帽15、上筒体16和下筒体17，三者之间以螺旋方式相互连接；新盖帽15外部有供旋拧的凸缘，内部有一圈水平的定位槽；下筒体17的一侧具有开口的进油口5，下筒体17的下部配置出口向下的单向阀18；在单向阀18上套置圆筒型的精滤芯9，精滤芯9上方通过环形固定圈8密封连接圆筒型的粗滤芯7，且粗滤芯7较精滤芯9高度较矮，环形固定圈8的中央圆孔固定连接弹簧膜片式旁通阀10，旁通阀10的出口朝下位于精滤芯9内，旁通阀10的入口朝上，通过管路连接至粗滤芯7上方，形成圆柱形定位进油凸台22，管路壁和定位进油凸台22的侧壁开设油孔，定位进油凸台22上端的直径与新盖帽15内的定位槽匹配。

所述粗滤芯7和精滤芯9是独立分开的并联结构，更换时只需更换精滤芯9即可，维护成本低，同时可替换串联结构滤芯，满足多样化需求。

所述旁通阀10是独立的，旁通阀10的进油口位于粗滤芯7上端面和下端面之间，旁通阀10的出油口位于精滤芯9上端面以下位置。滤芯压差大于旁通阀10开启压力时，润滑油经过粗滤芯7后从旁通阀10旁通，通过过滤器出油口6流出，即起到了良好的旁通作用，也起到了滤芯中心定位的作用，不仅有利于更换和拆卸，也减小了安装和维护的难度。

实施例二，一种风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，串联式过滤结构，从上到下是新盖帽15、上筒体16和下筒体17，三者之间以螺旋方式相互连接；新盖帽15外部有供旋拧的凸缘，内部有一圈水平的定位槽；下筒体17的一侧具有开口的进油口5，下筒体17的下部配置出口向下的单向阀18；圆筒型的粗滤芯7位于圆筒型的精滤芯9同轴内部，且粗滤芯7较精滤芯9高度较矮，粗滤芯7上端封闭平面端盖19；精滤芯9上端配置弹簧膜片式旁通阀10，旁通阀10的出口朝下位于精滤芯9内，精滤芯9的上端突起形成圆柱形定位进油凸台22，定位进油凸台22的侧壁开设油孔，定位进油凸台22上端的直径与新盖帽15内的定位槽匹配；在精滤芯9下端内部配置滤芯定位槽20，滤芯定位槽20底部开设通孔连通下部的单向阀18。

所述粗滤芯7的高度为0.15-0.35精滤芯9的高度。由于粗滤芯7只在精滤芯9堵塞短时间中起作用，因此过滤面积不必要太大，相对滤芯高度可较短。

所述单向阀19为上下两哈夫结构夹持，由螺钉固定在下筒体17底部。单向阀19活动连接，便于维护更换。

所述粗滤芯7和精滤芯9的两端均配置O型密封圈，确保过滤效果。

对于现有技术过滤器，对照附图及标记可以更清晰地理解其结构：

由上方的现有盖帽11和下部的整体式筒体3组成，整体式筒体3的结构形状为，垂直的直筒体底部是一圈水平的环形油槽14，并连通侧部开设的进油孔5，整体式筒体3的同轴中央竖直一空心的定位杆2，定位杆2下端通孔为出油口6，在定位杆2的中空内部配置向下开启，弹簧膜片式旁通阀10将内腔分隔成上部和下部两部分，下部的长度远大于上部，在定位杆2的管壁上开设若干通孔，位于上部的为粗滤芯进油口21，位于下部的为精滤芯进油口4；在定位杆2中旁通阀5高度的位置外壁突起一片环形固定圈8，在环形固定圈8上，向上固定一截圆筒式粗滤芯7，向下固定一截圆筒式精滤芯9；精滤芯9下端插入定位杆2下部的凸台，使得精滤芯9的外壁与环形油槽14连通，精滤芯9的内壁受定位杆2下部的凸台封闭。

上方的现有盖帽11内盖有多道凹槽，如定位杆上顶孔12、粗滤芯上定位槽13，装配时，现有盖帽11内盖有多道凹槽分别、同时与定位杆上顶头1、粗滤芯7上边沿和整体式筒体3筒壁密封配合，所述密封为密封槽沟内嵌入多道橡胶密封圈。

现有技术的此结构，可以保证润滑油从过滤器的下部进油孔5进入，通常的情况下经下部精滤芯9过滤后，经定位杆2杆壁开设的精滤芯进油口4，从定位杆2中心，从底部的出油口6流出完成润滑油的过滤。当精滤芯9堵塞时，润滑油向上方流经粗滤芯7，当流入油量加大，油压增加，打开旁通阀10，润滑油进入定位杆2中心，从底部的出油口6流出。如此这般可以完成润滑油的正常过滤、润滑，而且也能经旁通阀10应急精滤芯9堵塞的状况。

由此对比更能体会本发明的优点，采用本发明的技术方案，使得过滤器各部件均可拆卸，不仅降低了加工难度，减轻了重量，减少了成本，也降低了安装和维护的难度，减少了维护成本，同时可替换串联结构滤芯，满足多样化需求。

Claims (4)

1.一种风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，其特征在于：

从上到下是新盖帽(15)、上筒体(16)和下筒体(17)，三者之间以螺旋方式相互连接；新盖帽(15)外部有供旋拧的凸缘，内部有一圈水平的定位槽；下筒体(17)的一侧具有开口的进油口(5)，下筒体(17)的下部配置出口向下的单向阀(18)；

所述双精度过滤器内腔为两种配置之一：

或者为并联式过滤：

在单向阀(6)上套置圆筒型的精滤芯(9)，精滤芯(9)上方通过环形固定圈(8)密封连接圆筒型的粗滤芯(7)，且粗滤芯(7)较精滤芯(9)高度较矮，环形固定圈(8)的中央圆孔固定连接弹簧膜片式旁通阀(10)，旁通阀(10)的出口朝下位于精滤芯(9)内，旁通阀(10)的入口朝上，通过管路连接至粗滤芯(7)上方，形成圆柱形定位进油凸台(22)，管路壁和定位进油凸台(22)的侧壁开设油孔，定位进油凸台(22)上端的直径与新盖帽(15)内的定位槽匹配；

或者为串联式过滤：

圆筒型的粗滤芯(7)位于圆筒型的精滤芯(9)同轴内部，且粗滤芯(7)较精滤芯(9)高度较矮，粗滤芯(7)上端封闭平面端盖(19)；精滤芯(9)上端配置弹簧膜片式旁通阀(10)，旁通阀(10)的出口朝下位于精滤芯(9)内，精滤芯(9)的上端突起形成圆柱形定位进油凸台(22)，定位进油凸台(22)的侧壁开设油孔，定位进油凸台(22)上端的直径与新盖帽(15)内的定位槽匹配；在精滤芯(9)下端内部配置滤芯定位槽(20)，滤芯定位槽(20)底部开设通孔连通下部的单向阀(18)。

2.根据权利要求1所述风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，其特征在于所述粗滤芯(7)的高度为0.15—0.35精滤芯(9)的高度。

3.根据权利要求1所述风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，其特征在于所述单向阀(18)为上下两哈夫结构夹持，由螺钉固定在下筒体(17)底部。

4.根据权利要求1所述风力发电机组齿轮箱润滑系统的双精度过滤器，其特征在于所述粗滤芯(7)和精滤芯(9)的两端均配置O型密封圈。

Images