CN103452756A - 风力发电机组的偏航系统及包含该系统的风力发电机组 - Google Patents

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王晓东
姜宏伟
贾文强
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Abstract

风力发电机组的偏航系统及包含该系统的风力发电机组，偏航系统，包括偏航筒段、偏航驱动、偏航轴承、偏航制动盘和偏航制动器，偏航筒段设置在风力发电机组的塔筒和主机架之间；偏航轴承的外圈固定在偏航筒段的底部；偏航轴承的内圈与偏航制动盘和塔筒固定在一起；偏航筒段的下法兰上设置有齿轮孔；偏航驱动安装在偏航筒段内，且安装在偏航筒段下法兰上，其偏航小齿轮穿过偏航筒段下法兰的齿轮孔与偏航轴承的内圈的齿圈啮合。本发明的偏航系统采用内啮合偏航方式，并且偏航驱动与主机架分离，使得机舱尺寸、塔筒尺寸都不至于太大，解决了发电机组的运输和安装困难问题。可广泛应用于10MW以上级别的风电机组。

Description

风力发电机组的偏航系统及包含该系统的风力发电机组
技术领域
本发明属于风力发电设备，具体涉及一种用于大型风力发电机组的偏航系统及包含该偏航系统的风力发电机组。
背景技术
偏航系统是现代大型风力发电机组的重要组成部分。偏航系统根据风向随时调整机组，使风轮对准风向，并在对正风向的情况下能够提供必要的制动力矩，以保证安全运行。偏航系统主要由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动装置等组成。目前大多数主机厂家所采用的方式主要有两种，一种是内啮合偏航，这种结构主机架内部需要安装增速器、主轴、弹性支撑、偏航驱动等大部件，使主机架底部尺寸非常大，由于偏航轴承要与偏航驱动形成内啮合，故塔筒顶部直径也较大；另一种是外啮合偏航，偏航驱动安装在主机架外侧，由于这种结构的偏航轴承要与偏航驱动形成外啮合，故塔筒顶部直径仅受增速器、主轴、弹性支撑的限制，故而塔筒顶部直径较小，但主机架尺寸并未改善。
发明内容
本发明要提供一种与现有的风力发电机组的偏航系统不同的风力发电机组的偏航系统。
根据本发明的一个方面，一种风力发电机组的偏航系统，包括偏航驱动、偏航轴承、偏航制动盘、偏航制动器，还包括偏航筒段，所述偏航筒段设置在风力发电机组的塔筒和主机架之间；所述偏航轴承的外圈固定在所述偏航筒段的底部；所述偏航轴承的内圈与所述偏航制动盘和所述塔筒固定在一起，其中所述偏航制动盘介于所述偏航轴承的内圈和所述塔筒之间；所述偏航筒段的下法兰上设置有齿轮孔；所述偏航驱动安装在所述偏航筒段内，且安装在偏航筒段下法兰上，其偏航小齿轮穿过所述偏航筒段下法兰的所述齿轮孔与所述偏航轴承的内圈的齿圈啮合。
所述偏航筒段的下法兰的下表面具有凸台，所述偏航制动器安装在所述凸台上，并对所述偏航制动盘形成夹持状态。
所述筒段的通过其上法兰与所述主机架连接。
根据本发明的另一个方面，一种风力发电机组，包括上述风力发电机组的偏航系统。
所述风力发电机组是5MW以上级别的风力发电机组。
所述风力发电机组是10MW以上级别的风力发电机组。
本发明采用内啮合偏航的形式，主机架外部尺寸较小；且偏航驱动与主机架分离，不占用主机架内部空间，主机架底部尺寸较小，塔筒顶部尺寸，也较小。这样就同时避免了现在常用两种偏航方式的弊端，使得机舱尺寸、塔筒尺寸都不至于太大。可广泛应用于10MW以上级别的风电机组。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明的风力发电机组偏航系统的纵剖示意图。
图2是图1的俯视示意图。
图3是图1的I处局部放大图。
其中，附图标记说明如下：
1偏航筒段、1.1下法兰的齿轮孔、1.2下法兰下表面上的凸台、2偏航驱动、2.1电机、2.2减速机、2.3偏航小齿轮、3偏航轴承、3.1偏航轴承的外圈、3.2偏航轴承的带有内齿圈的内圈、4偏航制动盘、5偏航制动器、6塔筒、7主机架。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1-3所示，本发明的风力发电机组偏航系统包括：偏航筒段1、偏航驱动2、偏航轴承3、偏航制动盘4、偏航制动器5。
偏航筒段1的上下端分别设置有上法兰和下法兰，通过上法兰用螺栓、螺母将偏航筒段1与主机架7底部连接在一起。下法兰上留有齿轮孔1.1，下法兰的下表面上具有凸台1.2。偏航驱动2包括电机2.1、减速机2.2、偏航小齿轮2.3。偏航轴承3是在其内圈的内壁上形成齿圈的转盘轴承，包括外圈3.1和带有内齿圈的内圈3.2。
本实施方式中的偏航系统可以设置多个偏航驱动2，通过螺栓偏航驱动2安装在偏航筒段1下法兰上，并使偏航小齿轮2.3穿过偏航筒段1下法兰上的齿轮孔1.1。利用螺栓将偏航轴承3的外圈3.1固定在偏航筒段1的下部，并使偏航小齿轮2.3与带有内齿圈的内圈3.2的齿圈啮合。偏航制动盘4和塔筒6一起通过螺栓与带有内齿圈的的内圈3.2固定到一起。偏航制动盘4为焊接或锻造的中空圆盘结构。多个偏航制动器5通过螺栓安装在偏航筒段1的凸台1.2上，并对偏航制动盘4形成夹持状态。偏航制动器5采用液压制动，可通过改变液压油的压力改变其制动力
本实施方式的风力发电机组的偏航系统采用内啮合偏航方式，并且偏航驱动与主机架分离，使得机舱尺寸、塔筒尺寸都不至于太大，解决了发电机组的运输和安装困难问题，特别适用于大型以及特大型风力发电机组，例如用于10MW以上级别的风电机组。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种风机发电机组的偏航系统，包括偏航驱动（2）、偏航轴承（3）、偏航制动盘（4）、偏航制动器（5），其特征在于：还包括偏航筒段（1），所述偏航筒段（1）设置在风力发电机组的塔筒（6）和主机架（7）之间；
所述偏航轴承（3）的外圈（3.1）固定在所述偏航筒段（1）的底部；所述偏航轴承（3）的内圈（3.2）与所述偏航制动盘（4）和所述塔筒（6）固定在一起，其中所述偏航制动盘（4）介于所述偏航轴承（3）的内圈（3.2）和所述塔筒（6）之间；
所述偏航筒段（1）的下法兰上设置有齿轮孔（1.1）；
所述偏航驱动（2）安装在所述偏航筒段（1）内，且安装在偏航筒段（1）下法兰上，其偏航小齿轮（2.3）穿过所述偏航筒段（1）下法兰的所述齿轮孔（1.1）与所述偏航轴承（3）的内圈（3.2）的齿圈啮合。
2.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于，所述偏航筒段（1）的下法兰的下表面具有凸台（1.2），所述偏航制动器（5）安装在所述凸台上，并对所述偏航制动盘（4）形成夹持状态。
3.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于，所述筒段（1）的通过其上法兰与所述主机架（7）连接。
4.一种风力发电机组的偏航系统的风力发电机组，包括权利要求1-3任一项所述的偏航系统。
5.根据权利要求4所述的风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组是5MW以上级别的风力发电机组。
6.根据权利要求4所述的风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组是10MW以上级别的风力发电机组。
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