CN105757129A - 一种风电专用辅助电动机、其轴承加脂方法及风电机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电专用辅助电动机，包括转轴、轴承，还包括轴承外盖、端盖、轴承内盖；所述轴承套装于转轴上，所述轴承内盖、轴承外盖设置在轴承的内、外两侧，所述端盖套装于轴承的外圆上；所述轴承外盖、端盖、轴承内盖共同围成了包含加脂通道及排脂通道的储脂空间。本发明还公开了上述风电专用辅助电动机的轴承加脂方法，在初装润滑脂及在风场再加润滑脂时，均在电动机转动时进行加脂。本发明还公开了含有上述风电专用辅助电动机的风电机组。本发明保证了风电辅助电动机长质保期、高可靠性的使用要求，也满足了风场的特殊使用要求，适于推广应用。

Description

一种风电专用辅助电动机、其轴承加脂方法及风电机组

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种风电专用辅助电动机、其轴承加脂方法及风电机组。

背景技术

清洁能源的风电机组装机量逐年上升，风电机组配套的零部件技术也日趋成熟，可靠。但是，与风电机组各子系统配套的风电辅助电动机，包括与风电机组的变桨系统配套的变桨电动机、与风电机组偏航系统配套的偏航电动机、与风电机组主发电机冷却器配套的冷却电动机等，技术与可靠性还待提高。

因为与风电机组子系统配套的风电辅助电动机，功率都比较小，一般在15kW以下，电动机中心高在180mm以下，电动机供应商大多在设计上做些变化或优化，而整体结构参照已经成熟的异步Y2、Y3系列异步电动机。成熟的Y2、Y3系列异步电动机180mm中心高以下的电动机，都是使用一次性密封轴承，前、后轴承上只有前端盖，后端盖，没有轴承外盖、轴承内盖，而前、后端盖上没有设置加脂口、排脂口。这种结构，电动机的轴承是一次性密封轴承，无法加脂、排脂，经过轴承厂家计算，使用这种一次性密封轴承，轴承的使用寿命最多3年，而且由于没有轴承内盖、轴承外盖的定位，在风场比较恶劣的运行环境中，电动机轴承很容易跑内圈或跑外圈，导致电动机的的定子及转子相摩擦，烧毁电动机的定、转子绕组。远远满足不了主机厂要求的风电辅助电动机5年质保期、20年设计寿命的使用要求。一些电动机供应商只能在电动机5年质保期内，电动机出了质量问题，免费更换、安装，电动机的费用、人工费、差旅费，风电业主因此停机的电量损伤费，让小电动机供应商不堪重负。

因此，风电专用辅助电动机，需要根据风电特定的使用要求及可靠性要求，从电机设计与结构上进行重新设计，满足风电辅助电动机的特殊使用要求、可靠性要求，比较长的质保期要求。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种可满足风电特性的、长质保期、高可靠性的使用要求的风电专用辅助电动机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种风电专用辅助电动机，包括转轴、轴承，还包括轴承外盖、端盖、轴承内盖；所述轴承套装于转轴上，所述轴承内盖、轴承外盖设置在轴承的内、外两侧，所述端盖套装于轴承的外圆上；所述轴承外盖、端盖、轴承内盖共同围成了包含加脂通道及排脂通道的储脂空间。

进一步地，还包括套装在转轴上的轴用弹性挡圈，所述转轴呈台阶状，所述轴承外侧靠轴用弹性挡圈定位，轴承内侧靠转轴的台阶定位。

进一步地，所述加脂通道及排脂通道设置在端盖上。

进一步地，所述加脂通道的加脂口设置有注脂螺塞，所述排脂通道的排脂口设置有排脂螺塞。

进一步地，所述轴承外盖外侧还设置有套装在转轴上的轴承密封圈。

进一步地，在所述轴承外盖与轴承之间的储脂空间中，设置有套装在转轴上的甩油盘。

进一步地，当包括套装在转轴上的轴用弹性挡圈时，所述轴用弹性挡圈设置在甩油盘的外侧。

进一步地，所述电动机的定子绕组的电磁线采用耐电晕的利兹线。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种可保证上述风电专用辅助电动机平稳运行的轴承加脂方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种上述风电专用辅助电动机的轴承加脂方法，所述电动机初装润滑脂及在风场再加润滑脂时，均在电动机转动时进行加脂。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种运行可靠的风电机组。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种风电机组，包括与其变桨系统配套使用的变桨电动机、与其偏航系统配套使用的偏航电动机和/或与其主发电机的冷却器配套使用的冷却电动机，所述各电动机采用上述的风电专用辅助电动机。

由于采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

1、本发明通过轴承外盖、端盖、轴承内盖共同围成了包含加脂通道及排脂通道的储脂空间，在风电机组定期维护时，可通过加脂通道给电动机轴承添加新的润滑脂，通过排脂通道出废旧润滑脂，保证了风电辅助电动机长质保期、高可靠性的使用要求；另外，通过轴承内盖、轴承外盖对轴承进行轴向定位，避免了电动机轴承跑圈导致的烧毁电动机定、转子绕组的现象发生，可靠性进一步提高；减轻了电动机供应商的维修负担。

2、另外，轴承在轴向方向上，内侧通过转轴的台阶，外侧通过轴用弹性挡圈实现了进一步定位，也避免了电动机轴承跑圈导致的烧毁电动机定、转子绕组的现象发生，可靠性进一步提高。

3、电动机的定子绕组电磁线改用耐电晕的利兹线，满足了风场的特殊使用要求。

4、通过上述特殊的结构设置，再加上采用在电动机转动时进行加脂的方法，保证了风电专用辅助电动机的平稳运行。

5、通过采用上述风电专用辅助电动机，保证了风电机组的可靠运行。

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是常规风电辅助电动机的部分结构图；

图2是本发明一种风电专用辅助电动机的部分结构图。

具体实施方式

如图1所示，现有的常规风电辅助电动机包括转轴1、波形垫片2、密封轴承3、端盖4。密封轴承3套装于转轴1的外圆上，密封轴承3的内经与转轴1的外径为过盈配合，端盖4套装于密封轴承3的外圆上，在密封轴承3与端盖4之间，设置有波形垫片2，用于调整密封轴承3的轴向间隙。

这种参照常规小型异步电动机的轴承结构，使用一次性密封轴承，端盖上没有设置有加脂、排脂通道，轴承的轴向没有设置轴承内盖、轴承外盖用以轴向定位，导致轴承在风场比较恶劣的运行环境中，容易跑内圈或跑外圈，进而引起电动机的定子、转子相擦，定转子绕组烧损；同时，密封轴承在轴承出厂前加的润滑脂，不能满足风电辅助专用电动机长的质保期及高可靠性的使用要求，一旦轴承损坏，只能更换电动机，给电动机的供应商及风电业主同时带来较大的损失。

如图2所示。本发明的一种风电专用辅助电动机包括：轴承1、轴承密封圈2、轴承外盖3、端盖4、注脂螺塞5、轴承6、轴承内盖7、轴用弹性挡圈8、甩油盘9、排脂螺塞10。

上述轴承6套装于转轴1上，在轴承6的内、外侧，设置了轴承内盖7、轴承外盖3，端盖4套装于轴承6的外圆上；轴承外盖3、端盖4、轴承内盖7共同围成了包含加脂通道及排脂通道的储脂空间。上述加脂通道及排脂通道分别设置在端盖4上，加脂通道的加脂口设置有注脂螺塞5，排脂通道的排脂口设置有排脂螺塞10。其中，在轴承外盖3与轴承6之间的储脂空间中，设置有套装在转轴1上的甩油盘9，在甩油盘9的外侧，设置了轴用弹性挡圈8。

通过上述结构，轴承6内圈在轴向方向上，内侧通过呈台阶状的转轴1的台阶定位，外侧通过轴用弹性挡圈8定位，轴承6外圈在轴向方向上，通过轴承外盖3、轴承内盖7进行定位；轴承外盖3、端盖4、轴承内盖7共同形成了轴承的加脂通道及排脂通道，甩油盘9便于将废旧润滑脂甩到排脂口。在风机定期维护时，通过电动机端盖4的加脂口、排脂口，给电动机轴承添加新的润滑脂，排出废旧润滑脂，保证风电辅助电动机长质保期、高可靠性的使用要求。

上述风电专用辅助电动机，为了满足风场的特殊使用要求，电动机的定子绕组的电磁线也由常规的漆包圆铜线改成了耐电晕的利兹线。

上述风电专用辅助电动机，加脂、排脂分两种情况：油脂初装及风场运行中的再润滑。

电动机轴承油脂初装时，按以下方法加脂：

1)清洁电动机轴承，确保转子转动正常，无卡滞或异响等状况。注脂螺塞、内置通道、轴承滚道内的防锈油和杂质等可使用清洗剂清除并排出。

2)安装轴承端盖，轴承腔内必须清洁干净。

3)转动电动机，转速约300—400rpm，同时注入风电专用轴承润滑脂(如克鲁勃KluberplexBEM41-141)；严禁静止状态下注脂。

4)轴承润滑脂的初装量，占轴承储脂空间的三分之二到四分之三的空间；

5)注脂完毕，手动试运转，确保转动自如。复位排脂螺塞，复位注脂螺塞。

6)若密封有油脂泄漏，检查密封件或酌情减少注脂量。

风电辅助电动机，在风场运行中的再润滑，按以下方法加脂：

1)打开排脂螺塞，在排脂口下端，准备一临时接废脂的集油盒。清除废油脂，疏通排脂口。

2)打开注脂螺塞，必须在热机并转动(转速约300—400rpm)的状态下注入风电专用轴承润滑脂(如克鲁勃KluberplexBEM41-141)，直至排脂口挤出新鲜的油脂即可。

3)清理排脂口的废油脂；复位排脂螺塞，复位注脂螺塞，检查清理工作面。

上述风电专用辅助电动机，可作为与风电机组子系统配套使用的电动机，如与风电机组的变桨系统配套使用的变桨电动机、与风电机组的偏航系统配套使用的偏航电动机、与风电机组的主发电机的冷却器配套使用的冷却电动机。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电专用辅助电动机，包括转轴、轴承，其特征在于，还包括轴承外盖、端盖、轴承内盖；

所述轴承套装于转轴上，所述轴承内盖、轴承外盖设置在轴承的内、外两侧，所述端盖套装于轴承的外圆上；

所述轴承外盖、端盖、轴承内盖共同围成了包含加脂通道及排脂通道的储脂空间。

2.根据权利要求1所述的风电专用辅助电动机，其特征在于，还包括套装在转轴上的轴用弹性挡圈，所述转轴呈台阶状，所述轴承外侧靠轴用弹性挡圈定位，轴承内侧靠转轴的台阶定位。

3.根据权利要求1或2所述的风电专用辅助电动机，其特征在于，所述加脂通道及排脂通道设置在端盖上。

4.根据权利要求3所述的风电专用辅助电动机，其特征在于，所述加脂通道的加脂口设置有注脂螺塞，所述排脂通道的排脂口设置有排脂螺塞。

5.根据权利要求1或2所述的风电专用辅助电动机，其特征在于，所述轴承外盖外侧还设置有套装在转轴上的轴承密封圈。

6.根据权利要求1或2所述的风电专用辅助电动机，其特征在于，在所述轴承外盖与轴承之间的储脂空间中，设置有套装在转轴上的甩油盘。

7.根据权利要求6所述的风电专用辅助电动机，其特征在于，当包括套装在转轴上的轴用弹性挡圈时，所述轴用弹性挡圈设置在甩油盘的外侧。

8.根据权利要求1或2所述的风电专用辅助电动机，其特征在于，所述电动机的定子绕组的电磁线采用耐电晕的利兹线。

9.一种权利要求1-8任一项所述的风电专用辅助电动机的轴承加脂方法，其特征在于，所述电动机初装润滑脂及在风场再加润滑脂时，均在电动机转动时进行加脂。

10.一种风电机组，包括与其变桨系统配套使用的变桨电动机、与其偏航系统配套使用的偏航电动机和/或与其主发电机的冷却器配套使用的冷却电动机，其特征在于，所述各电动机采用权利要求1-8任一项所述的电动机。