CN107630953B - 一种用于半直驱机组的联轴器结构、传动系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于半直驱机组的联轴器结构、传动系统及方法，当机组工作时，齿轮箱的输出轴穿过发电机的空心区域，通过与涨紧套间的过盈配合驱动联轴器本体，法兰盘驱动发电机的转子输入法兰；当齿轮箱输出轴输入扭矩超过限定值时，极限扭矩限制器以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，当过载情形消失后联轴器的扭矩限制器恢复联接，联轴器正常工作；当需要联轴器停止工作时，通过制动器对制动盘进行制动，本发明可以防止过大的转矩作用于齿轮箱轴，确保齿轮箱和发电机之间的电绝缘。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于半直驱机组的联轴器结构、传动系统及方法。
背景技术
在风电机组中，半直驱机组兼顾了双馈和直驱机组的许多优点，机组可靠性强，越来越得到厂家的重视。在半直驱机组中，齿轮箱传动比较低，多采用两级行星轮系，齿轮箱和发电机多集成为一体。而传统的联轴器通过两端涨紧套结构联接齿轮箱轴和发电机轴，其结构形式不能满足半直驱机组齿轮箱轴和发电机轴集成结构形式的传动要求。
半直驱机组联轴器结构新颖，传动形式为齿轮箱输出轴穿过发电机的空心区域驱动联轴器后端，联轴器的前端法兰驱动发电子转子输入法兰。这种用于半直驱机组的联轴器结构及传动形式能够满足半直驱机组齿轮箱轴和发电机轴集成结构形式的传动要求，并且联轴器具有过载保护能力、纠偏能力和绝缘保护功能。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种用于半直驱机组的联轴器结构、传动系统及方法，本发明可以防止过大的转矩作用于齿轮箱轴，确保齿轮箱和发电机之间的电绝缘。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于半直驱机组的联轴器结构，包括联轴器本体、法兰盘、极限扭矩限制器、制动盘和涨紧套，所述法兰盘设置于联轴器本体前端，通过法兰止口进行装配定位，所述极限扭矩限制器设置在联轴器本体内部，以防止联轴器本体的极限转矩作用于齿轮箱轴，所述联轴器本体的尾端设置有制动盘，所述制动盘的半径长度大于联轴器本体的半径长度，所述涨紧套设置于联轴器本体内沿。
所述涨紧套通过螺栓装配在联轴器本体上。
进一步的，所述联轴器本体为中心对称结构。
所述制动盘与联轴器本体采用螺栓连接。
一种用于半直驱机组的传动系统，包括上述联轴器结构，所述联轴器结构设置于发电机的中心区域，联轴器结构的传动形式为齿轮箱输出轴穿过发电机的空心区域，通过齿轮箱输出轴与涨紧套间的过盈配合驱动联轴器，联轴器结构的前端法兰盘通过与发电机转子输入法兰间的螺栓连接驱动输入法兰。
进一步的，所述齿轮箱和发电机采用螺栓连接集成一体，发电机的中心区域为空心结构，使齿轮箱输出轴穿过。
进一步的，所述法兰盘与发电机的转子输入法兰采用螺栓连接。
所述制动盘上端为制动器。
进一步的，所述制动器和发电机连接，制动器的数量为两个，对称设置于联轴器本体的两侧，实现对制动盘的卡合。
上述传动系统的工作方法，当机组工作时，齿轮箱的输出轴穿过发电机的空心区域，通过与涨紧套间的过盈配合驱动联轴器本体，法兰盘驱动发电机的转子输入法兰；当齿轮箱输出轴输入扭矩超过限定值时，极限扭矩限制器以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，当过载情形消失后联轴器的扭矩限制器恢复联接，联轴器正常工作；当需要联轴器停止工作时，通过制动器对制动盘进行制动。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的传动形式为齿轮箱输出轴穿过发电机的空心区域驱动联轴器后端，联轴器前端法兰驱动发电机转子输入法兰，传动形式能够满足半直驱机组齿轮箱和发电机集成结构形式的传动要求；
(2)联轴器的极限扭矩限制器具备过载保护功能，可以防止过大的转矩作用于齿轮箱轴，同时可以联轴器具有纠偏能力，联轴器绝缘保护功能，可以确保齿轮箱和发电机之间的电绝缘；
(3)本发明的联轴器本体靠近发电机侧包含制动盘，可以满足机组的刹车制动要求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的结构及传动形式示意图。
其中：1齿轮箱输出轴、2发电机转子输入法兰、3联轴器法兰盘、4极限扭矩限制器、5联轴器涨紧套、6制动盘、7制动器、8发电机、9齿轮箱。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在统的联轴器通过两端涨紧套结构联接齿轮箱轴和发电机轴，其结构形式不能满足半直驱机组齿轮箱轴和发电机轴集成结构形式的传动要求的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于半直驱机组的新型联轴器结构及传动形式，这种用于半直驱机组的新型联轴器结构包括联轴器法兰盘，极限扭矩限制器，制动盘，联轴器涨紧套等。齿轮箱和发电机采用螺栓连接集成一体，发电机的中心区域为空心结构。联轴器的传动形式为齿轮箱输出轴穿过发电机的空心区域，通过与联轴器后端涨紧套间的过盈配合驱动联轴器，联轴器的前端法兰盘通过与发电机转子输入法兰间的螺栓连接驱动输入法兰。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，联轴器整体结构包括联轴器法兰盘3、极限扭矩限制器4、联轴器涨紧套5、制动盘6。
齿轮箱8和发电机9采用螺栓连接集成一体，发电机9的中心区域为空心结构，使齿轮箱输出轴可以穿过以及便于联轴器的安装。
齿轮箱输出轴1穿过发电机8的空心区域与联轴器后端涨紧套5过盈配合。
联轴器法兰盘3与发电机9的转子输入法兰2采用螺栓连接，采用法兰止口进行装配定位。
联轴器涨紧套5采用长螺栓装配在联轴器上，所述制动盘6与联轴器采用螺栓连接。
极限扭矩限制器4在联轴器内部，主要作用是防止极限转矩作用于齿轮箱轴。
联轴器制动盘上端为制动器7，制动器和发电机连接，制动器的数量为两个。
本发明的工作原理及工作过程：
当机组工作时，齿轮箱8的输出轴1穿过发电机9的空心区域，通过与联轴器涨紧套5间的过盈配合驱动联轴器，联轴器前端法兰3驱动发电机9的转子输入法兰2。当齿轮箱输出轴输入扭矩超过限定值时，极限扭矩限制器4会以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，当过载情形消失后联轴器的扭矩限制器恢复联接，联轴器正常工作。当需要联轴器停止工作时，可通过制动器7对制动盘6进行制动。
齿轮箱输出轴(1)穿过发电机(9)的空心区域与联轴器后端通过涨紧套或其他结构形式联接，所述联轴器法兰盘(3)与发电机转子输入法兰(2)通过螺栓或其他结构形式联接，传动形式能够满足半直驱机组齿轮箱和发电机集成结构形式的传动要求。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种用于半直驱机组的联轴器结构，其特征是：包括联轴器本体、法兰盘、极限扭矩限制器、制动盘和涨紧套，所述法兰盘设置于联轴器本体前端，通过法兰止口进行装配定位，所述极限扭矩限制器设置在联轴器本体内部，以防止联轴器本体的极限转矩作用于齿轮箱轴，所述联轴器本体的尾端设置有制动盘，所述制动盘的半径长度大于联轴器本体的半径长度，所述涨紧套设置于联轴器本体内沿；
传动形式为齿轮箱输出轴穿过发电机的空心区域驱动联轴器后端，联轴器前端法兰盘直接驱动发电机转子输入法兰；发电机转子输入法兰设置在发电机转子径向内侧，并与发电机转子一体成型。
2.如权利要求1所述的一种用于半直驱机组的联轴器结构，其特征是：所述涨紧套通过螺栓装配在联轴器本体上。
3.如权利要求1所述的一种用于半直驱机组的联轴器结构，其特征是：所述联轴器本体为中心对称结构。
4.如权利要求1所述的一种用于半直驱机组的联轴器结构，其特征是：所述制动盘与联轴器本体采用螺栓连接。
5.一种用于半直驱机组的传动系统，其特征是：包括如权利要求1-4中任一项所述的联轴器结构，所述联轴器结构设置于发电机的中心区域，联轴器结构的传动形式为齿轮箱输出轴穿过发电机的空心区域，通过齿轮箱输出轴与涨紧套间的过盈配合驱动联轴器，联轴器结构的前端法兰盘通过与发电机转子输入法兰间的螺栓连接驱动输入法兰；
发电机转子输入法兰设置在发电机转子径向内侧，并与发电机转子一体成型。
6.如权利要求5所述的一种用于半直驱机组的传动系统，其特征是：所述齿轮箱和发电机采用螺栓连接集成一体，发电机的中心区域为空心结构，使齿轮箱输出轴穿过。
7.如权利要求5所述的一种用于半直驱机组的传动系统，其特征是：所述法兰盘与发电机的转子输入法兰采用螺栓连接。
8.如权利要求5所述的一种用于半直驱机组的传动系统，其特征是：所述制动盘上端为制动器。
9.如权利要求8所述的一种用于半直驱机组的传动系统，其特征是：所述制动器和发电机连接，制动器的数量为两个，对称设置于联轴器本体的两侧，实现对制动盘的卡合。
10.如权利要求5-9中任一项所述的传动系统的工作方法，其特征是：当机组工作时，齿轮箱的输出轴穿过发电机的空心区域，通过与涨紧套间的过盈配合驱动联轴器本体，法兰盘驱动发电机的转子输入法兰；当齿轮箱输出轴输入扭矩超过限定值时，极限扭矩限制器以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，当过载情形消失后联轴器的扭矩限制器恢复联接，联轴器正常工作；当需要联轴器停止工作时，通过制动器对制动盘进行制动。
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