CN108915955A - 风电机组弹性支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风电机组弹性支撑装置。该风电机组弹性支撑装置安装在风电机组的机架与增速器间，用于承载增速器和发电机，包括压力传感器、弹性支撑和垫板；压力传感器下端连接机架，压力传感器上端端面上设置有垂直上端端面且与弹性支撑相适配的多个盲孔，每个盲孔中安装有一个弹性支撑，弹性支撑的预紧力可调，弹性支撑下端通过盲孔支撑定位，弹性支撑上端连接垫板下端，垫板上端与增速器相接触。本发明的风电机组弹性支撑装置通过压力传感器、弹性支撑和垫板，在辅助支撑增速器和发电机的同时，根据压力传感器测量得到的支撑载荷合理调整弹性支撑的预紧力，能适应增速器和发电机在运行过程中的载荷变化。

Description

风电机组弹性支撑装置
技术领域
本发明涉及风力发电设备技术领域，尤其涉及一种风电机组弹性支撑装置。
背景技术
在大型风力发电机组中，通常采用紧凑型主传动系统，现有技术采用的紧凑型主传动系统结构紧凑、长度短、以及重量轻，有利于机舱减重，降低传动系统成本。图5为示例提供的一种现有技术的风电机组传动系统的结构示意图。如图5所示，现有的风电机组传动系统包括轴承座C、发电机F、机架G和增速器Z；轴承座C下端通过螺栓与机架G连接，作为整个传动链的支撑将载荷通过机架G传递到塔筒，轴承座C后端通过轴承座法兰C01与增速器Z外壳上的增速器前法兰Z01连接，增速器Z的外壳通过增速器后法兰Z02与发电机F外壳上的发电机前法兰F01连接。
发明人发现现有技术至少存在以下问题：
由于增速器和发电机采用悬挂方式连接于轴承座，增速器和发电机会因为自重而发生下挠，在运行过程中，增速器自重叠加外载荷实时变化，从而会持续产生变形，影响增速器的正常运行，进而影响主传动系统。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种能辅助支撑增速器和发电机，且能适应载荷变化的风电机组弹性支撑装置。
为此本发明公开了一种风电机组弹性支撑装置。所述风电机组弹性支撑装置安装在风电机组的机架与增速器间，用于承载所述增速器和发电机，包括压力传感器、弹性支撑和垫板；
所述压力传感器下端连接所述机架，所述压力传感器上端端面上设置有垂直所述上端端面且与所述弹性支撑相适配的多个盲孔；
每个所述盲孔中安装有一个所述弹性支撑，所述弹性支撑的预紧力可调，所述弹性支撑下端通过所述盲孔支撑定位，所述弹性支撑上端连接所述垫板下端；
所述垫板上端与所述增速器相接触。
进一步地，在所述风电机组弹性支撑装置中，所述弹性支撑包括导向座、碟簧套、碟簧组、调节螺栓和导向销；
所述导向座安装在所述盲孔内，包括底座和设置在所述底座端面上的圆柱形凸起，所述圆柱形凸起位于所述底座的中心位置，所述导向座沿中心轴线设置有垂直于所述导向座端面的通孔，所述通孔直径大于所述调节螺栓的外径；
所述碟簧套安装在所述导向座上方，所述碟簧套上端与所述垫板连接，所述碟簧套下端面沿中心轴线设置有垂直所述下端面的碟簧孔，所述碟簧套的所述碟簧孔内端面沿中心轴线设置有垂直于所述内端面且与所述调节螺栓相适配的螺纹通孔，所述碟簧套侧端沿轴线方向设置有导向槽；
所述碟簧组包括多个碟簧，所述碟簧组设置在所述碟簧孔内并套装于所述圆柱形凸起，所述碟簧组下端与所述导向座的所述底座端面相接触，上端与所述碟簧孔内端面相接触；
所述调节螺栓的螺纹段穿过所述压力传感器和所述通孔与所述碟簧套的所述螺纹通孔连接，用于调节所述碟簧套的位置；
所述导向销头部连接于所述压力传感器，尾部穿过所述压力传感器和所述导向槽顶住所述碟簧套的侧壁，用于固定所述碟簧套。
进一步地，在所述风电机组弹性支撑装置中，所述垫板下端设置有燕尾槽，所述碟簧套上端面设置有与所述燕尾槽相适配的梯形凸台。
进一步地，在所述风电机组弹性支撑装置中，所述燕尾槽开口两侧可拆卸地安装有挡板，用于对所述碟簧套进行限位。
进一步地，在所述风电机组弹性支撑装置中，所述压力传感器为应变式压力传感器。
进一步地，在所述风电机组弹性支撑装置中，所述压力传感器为方形体结构，所述压力传感器底部开有U型通槽。
进一步地，在所述风电机组弹性支撑装置中，所述盲孔为两个，两个所述盲孔对称地分布在所述压力传感器的端面两侧。
进一步地，在所述风电机组弹性支撑装置中，所述装置还包括检修螺栓，所述检修螺栓尾部穿过所述压力传感器和所述垫板与所述增速器可分离地接触，用于承载所述增速器和所述发电机。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明提供的风电机组弹性支撑装置通过压力传感器、弹性支撑和垫板，在辅助支撑增速器和发电机的同时，根据压力传感器测量得到的支撑载荷合理调整弹性支撑的预紧力，能适应增速器和发电机在运行过程中的载荷变化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例提供的风电机组弹性支撑装置的装配示意图，其中还示出了风电机组传动系统；
图2为图1中风电机组弹性支撑装置的主视图；
图3为图2的全剖视图；
图4为图1中风电机组弹性支撑装置的左视全剖视图；
图5为示例提供的一种现有技术的风电机组传动系统的结构示意图。
附图标记说明：
1-压力传感器、101-盲孔、2-弹性支撑、201-导向座、202-碟簧套、203-碟簧组、204-调节螺栓、205-导向销、3-垫板、4-挡板、5-检修螺栓、C-轴承座、C01-轴承座法兰、F-发电机、F01-发电机前法兰、G-机架、Z-增速器、Z01-增速器前法兰、Z02-增速器后法兰、Z03-垫块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种风电机组弹性支撑装置，该实施例的风电机组弹性支撑装置安装在风电机组的机架G与增速器Z间，用于承载增速器Z和发电机F，包括压力传感器1、弹性支撑2和垫板3。压力传感器1下端连接机架G，压力传感器1上端端面上设置有垂直上端端面且与弹性支撑2相适配的多个盲孔101，每个盲孔101中安装有一个弹性支撑2，弹性支撑2的预紧力可调，弹性支撑2下端通过盲孔101支撑定位，弹性支撑2上端连接垫板3下端，垫板3上端与增速器Z相接触，具体与增速器Z的垫块Z03相接触。
应用时，本发明实施例提供的风电机组弹性支撑装置与增速器Z接触，能够为增速器Z和发电机F提供支撑，以承载增速器Z和发电机F的下挠，减少增速器Z和发电机F下挠对传动系统的影响，其支撑载荷的具体数值可以通过压力传感器1测量出，根据压力传感器1测量出的支撑载荷的数值相对应地调整弹性支撑2的预紧力，以适应在传动系统运行过程中增速器Z和发电机F的载荷变化，保证传动系统正常运行。
可见，本发明实施例提供的风电机组弹性支撑装置通过压力传感器1、弹性支撑2和垫板3，在辅助支撑增速器Z和发电机F的同时，根据压力传感器1测量得到的支撑载荷合理调整弹性支撑2的预紧力，能适应增速器Z和发电机F在运行过程中的载荷变化。
其中，弹性支撑2可以为多种结构形式，只要能够满足弹性支撑2的弹性预紧力可调。如图3所示，在本发明实施例中，弹性支撑2包括导向座201、碟簧套202、碟簧组203、调节螺栓204和导向销205。导向座201安装在盲孔101内，包括底座和设置在底座端面上的圆柱形凸起，圆柱形凸起位于底座的中心位置，导向座201沿中心轴线设置有垂直于导向座201端面的通孔，通孔直径大于调节螺栓204的外径；碟簧套202安装在导向座201上方，碟簧套202上端与垫板3连接，碟簧套202下端面沿中心轴线设置有垂直下端面的碟簧孔，碟簧套202的碟簧孔内端面沿中心轴线设置有垂直于内端面且与调节螺栓204相适配的螺纹通孔，碟簧套202侧端沿轴线方向设置有导向槽；碟簧组203包括多个碟簧，碟簧组203设置在碟簧孔内并套装于圆柱形凸起，碟簧组203下端与导向座201的底座端面相接触，上端与碟簧孔内端面相接触；调节螺栓204的螺纹段穿过压力传感器1和通孔与碟簧套202的螺纹通孔连接，用于调节碟簧套202的位置；导向销205头部连接于压力传感器1，尾部穿过压力传感器1和导向槽顶住碟簧套202的侧壁，用于固定碟簧套202。
应用时，碟簧组203的碟簧对碟簧套202提供弹性支撑力，由于碟簧套202与垫板3连接，垫板3与增速器Z的垫块Z03相接触，碟簧组203的碟簧的弹性支撑力通过碟簧套202和垫板3作用于增速器Z，以承载增速器Z和发电机F。当需要调整弹性支撑2的预紧力时，由于导向销205限制了碟簧套202的旋转，可以通过调节螺栓204将碟簧套202与调节螺栓204之间的螺纹旋转运动转化为碟簧套202的上下直线运动，从而改变碟簧套202与导向座201之间的高度，由于碟簧组203设置在碟簧套202与导向座201间，碟簧套202与导向座201的相对位置改变使碟簧组203的压缩量发生变化，进而完成弹性支撑2的预紧力调整。
另外地，当增速器Z下挠变形超出预设值，碟簧组203的碟簧被完全压缩，此时碟簧套202与导向座201直接接触，弹性支撑2变为刚性支撑，能够限制增速器Z进一步下挠，从而实现增速器Z和发电机F的保护。
如图3所示，本发明实施例中，为了方便碟簧套202与垫板3的定位安装和拆卸维护，垫板3下端设置有燕尾槽，碟簧套202上端面设置有与燕尾槽相适配的梯形凸台，垫板3与碟簧套202通过燕尾槽与梯形凸台的配合实现固定定位，且如此设置，也能够使碟簧套202与垫板3间的作用面积更大，有利于承载和受力。
进一步地，为了防止在运行过程中，碟簧套202与垫板3间发生窜动，以影响装置的正常使用，燕尾槽开口两侧可拆卸地安装有挡板4，以用于对碟簧套202进行限位。
在本发明实施例中，压力传感器1可以为应变式压力传感器。
如上所述，压力传感器1下端连接机架G，上端安装弹性支撑2，为了方便压力传感器1的拆装，如图4所示，压力传感器1可以为方形体结构，且压力传感器1的底部开有U型通槽。
进一步地，由于弹性支撑2所需的预紧力根据压力传感器1测量得到的支撑载荷计算出，为了方便弹性支撑2所需的预紧力的计算，压力传感器1上端的盲孔101可以为两个，两个盲孔101对称地分布在压力传感器1的端面两侧，且两个盲孔101位于压力传感器1的端面中心线上。
由于弹性支撑2经过长时间工作后可能出现损坏，如图4所示，在本发明实施例中，为了方便取出弹性支撑2以进行检修维护，该实施例的风电机组弹性支撑装置还可以包括检修螺栓5，检修螺栓5尾部穿过压力传感器1和垫板3与增速器Z可分离地接触，以用于承载增速器Z和发电机F。其中，检修螺栓5位于压力传感器1的中心位置，以方便取出压力传感器1两侧盲孔101内的弹性支撑2。
应用时，通过旋合检修螺栓5，使检修螺栓5顶起增速器Z，从而使垫板3与增速器Z分离开，此时可将垫板3、挡板4和弹性支撑2取出进行维修保养。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述装置安装在风电机组的机架(G)与增速器(Z)间，用于承载所述增速器(Z)和发电机(F)，包括压力传感器(1)、弹性支撑(2)和垫板(3)；
所述压力传感器(1)下端连接所述机架(G)，所述压力传感器(1)上端端面上设置有垂直所述上端端面且与所述弹性支撑(2)相适配的多个盲孔(101)；
每个所述盲孔(101)中安装有一个所述弹性支撑(2)，所述弹性支撑(2)的预紧力可调，所述弹性支撑(2)下端通过所述盲孔(101)支撑定位，所述弹性支撑(2)上端连接所述垫板(3)下端；
所述垫板(3)上端与所述增速器(Z)相接触。
2.根据权利要求1所述的风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述弹性支撑(2)包括导向座(201)、碟簧套(202)、碟簧组(203)、调节螺栓(204)和导向销(205)；
所述导向座(201)安装在所述盲孔(101)内，包括底座和设置在所述底座端面上的圆柱形凸起，所述圆柱形凸起位于所述底座的中心位置，所述导向座(201)沿中心轴线设置有垂直于所述导向座(201)端面的通孔，所述通孔直径大于所述调节螺栓(204)的外径；
所述碟簧套(202)安装在所述导向座(201)上方，所述碟簧套(202)上端与所述垫板(3)连接，所述碟簧套(202)下端面沿中心轴线设置有垂直所述下端面的碟簧孔，所述碟簧套(202)的所述碟簧孔内端面沿中心轴线设置有垂直于所述内端面且与所述调节螺栓(204)相适配的螺纹通孔，所述碟簧套(202)侧端沿轴线方向设置有导向槽；
所述碟簧组(203)包括多个碟簧，所述碟簧组(203)设置在所述碟簧孔内并套装于所述圆柱形凸起，所述碟簧组(203)下端与所述导向座(201)的所述底座端面相接触，上端与所述碟簧孔内端面相接触；
所述调节螺栓(204)的螺纹段穿过所述压力传感器(1)和所述通孔与所述碟簧套(202)的所述螺纹通孔连接，用于调节所述碟簧套(202)的位置；
所述导向销(205)头部连接于所述压力传感器(1)，尾部穿过所述压力传感器(1)和所述导向槽顶住所述碟簧套(202)的侧壁，用于固定所述碟簧套(202)。
3.根据权利要求2所述的风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述垫板(3)下端设置有燕尾槽，所述碟簧套(202)上端面设置有与所述燕尾槽相适配的梯形凸台。
4.根据权利要求3所述的风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述燕尾槽开口两侧可拆卸地安装有挡板(4)，用于对所述碟簧套(202)进行限位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述压力传感器(1)为应变式压力传感器。
6.根据权利要求5所述的风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述压力传感器(1)为方形体结构，所述压力传感器(1)底部开有U型通槽。
7.根据权利要求6所述的风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述盲孔(101)为两个，两个所述盲孔(101)对称地分布在所述压力传感器(1)的端面两侧。
8.根据权利要求1所述的风电机组弹性支撑装置，其特征在于，所述装置还包括检修螺栓(5)，所述检修螺栓(5)尾部穿过所述压力传感器(1)和所述垫板(3)与所述增速器(Z)可分离地接触，用于承载所述增速器(Z)和所述发电机(F)。
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