CN112963314A - 风力发电机组及其传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风力发电机组及其传动装置，传动装置包括传动轴系、齿轮箱和发电机，传动轴系的前端连接于风力发电机组的风轮的轮毂，齿轮箱的输入端与传动轴系的后端连接，齿轮箱的输出端与发电机的输入端连接；传动轴系与齿轮箱之间共用一个轴承和/或齿轮箱与发电机之间共用一个轴承。本发明将传动轴系与齿轮箱之间和/或齿轮箱与发电机之间进行了半集成设计，也即，传动轴系与齿轮箱之间共用一个轴承，和/或齿轮箱与发电机之间共用一个轴承，实现紧凑结构布局，有效地弥补了目前风力发电机组复杂结构、低可靠性和高成本的缺点；同时减少机组各部件的尺寸，降低制造和运输成本，实现可拆卸维修，降低运维风险。

Description

风力发电机组及其传动装置

技术领域

本发明涉及风力发电机组领域，尤其涉及一种风力发电机组及其传动装置。

背景技术

目前，风力发电机组的传动系统的技术路线有三种：1)、高速齿轮箱加双馈电机/鼠笼电机/高速永磁电机，常称为高速双馈机型/鼠笼异步机型/高速永磁同步机型(或高速齿箱机型)；2)、无齿轮箱的低速永磁发电机/低速电励磁发电机，常称为直驱永磁同步机型(或直驱机型)/直驱励磁同步机型；3)、中速齿轮箱加中速双馈电机/中速永磁电机，常称为中速双馈机型/中速永磁同步机型(或半直驱机型)。其中比较主流的技术路线是高速双馈机型、高速鼠笼异步机型、直驱永磁同步机型和中速永磁同步机型(半直驱机型)。

随着风力发电机组的功率和风轮直径不断升级，不仅制造和运输难度越来越大，对风力发电机组的可靠性要求也越来越高。高速齿箱机型的齿轮箱增速比高，负荷重，常存在轴承与齿轮磨损、机械噪声、高速振动等问题，可靠性较低；维护保养工作量大，增加维护工作量；能量利用率较低。直驱机型的电机体积与重量均较大，既影响机组空气动力特性，又增加制造难度与成本，定子、转子加工需要大型设备；同样存在永磁材料的失磁问题，永磁材料存在永久的强磁性，无法在现场条件下检修，所以一旦出现问题只有返回厂家才能维修，现场不具有可维护性。

近年来3MW以上级别的风力发电机组，半直驱机型的技术路线应用逐渐增多，这种传动系统技术路线相对传统高速齿箱技术路线结构较为紧凑，相对无齿箱的低速直驱型技术路线发电机体积相对较小。在整机传动效率上半直驱技术路线较高速齿箱和直驱机型技术路线好，效率高出2％-3％。根据传动轴系、齿轮箱与发电机的具体联接方式，该传动系统技术路线可以进一步划分为普通紧凑型和超级紧凑型。普通紧凑型半直驱机组的传动系统主要由低速轴系、联轴器、中速齿轮箱和中速永磁电机组成，普通紧凑型半直驱机组的齿轮箱较高速齿轮箱可节省约1/5的成本，但中速永磁发电机较双馈和鼠笼发电机增加约2/5的成本，联轴器增加约3-4倍的成本，因此整体成本比较高，相较高速双馈机型、高速鼠笼机型没有明显优势。超级紧凑型半直驱机组的传动系统主要由中速齿轮箱和中速永磁组成，省去了低速轴系和联轴器，将主轴轴承、齿轮箱和发电机高度集成，传动系统省去了约2/5的结构件数量，该传动系统技术路线成本较直驱与高速齿箱在成本上有一定优势，但此路线很难实现可拆卸维修，一旦出现功能性故障就需要整体下塔维修，售后风险高。

发明内容

本发明提供一种风力发电机组及其传动装置。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种风力发电机组的传动装置，所述传动装置包括传动轴系、齿轮箱和发电机，所述传动轴系的前端连接于所述风力发电机组的风轮的轮毂，所述齿轮箱的输入端与所述传动轴系的后端连接，所述齿轮箱的输出端与所述发电机的输入端连接；

所述传动轴系与所述齿轮箱之间共用一个轴承和/或所述齿轮箱与所述发电机之间共用一个轴承。

可选地，所述传动轴系包括主轴、套设于所述主轴的轴承座及后主轴承，所述齿轮箱包括输入端行星架、套设于所述输入端行星架的输入端外壳、输出轴、套设于所述输出轴的输出端行星架、套设于所述输出轴及所述输出端行星架的输出端外壳、以及输出端轴承，所述发电机包括转子和套设于所述转子的定子，所述主轴、所述输入端行星架、所述输出轴、及所述转子的旋转轴重合；

所述主轴的前端连接于所述风轮的轮毂，所述输入端行星架与所述主轴的后端固定连接，所述输出轴远离所述主轴的一端与所述转子固定连接；

其中，所述后主轴承的内圈套设于所述主轴的后端，所述后主轴承的外圈与嵌设于所述轴承座内侧壁的对应位置，所述输入端外壳与所述轴承座固定连接；和/或，所述输出端轴承的内圈套设于所述输出端行星架，所述输出端轴承的外圈嵌设于所述输出端外壳，所述输出端外壳与所述定子固定连接。

可选地，所述后主轴承的内圈与所述主轴之间、所述后主轴承的外圈与所述轴承座之间、所述输入端外壳与所述轴承座之间以及所述主轴的后端与所述输入端行星架之间均采用刚性连接；和/或，

所述输出端轴承的内圈与所述输出端行星架之间、所述输出端轴承的外圈与所述输出端外壳之间、所述输出端外壳与所述定子之间以及所述输出轴与所述转子之间均采用刚性连接。

可选地，所述轴承座靠近所述主轴后端的一端与所述输入端外壳靠近所述主轴后端的一端之间通过第一固定件固定连接。

可选地，所述轴承座靠近所述主轴后端的一端端面与所述输入端外壳靠近所述主轴后端的一端端面相抵接。

可选地，所述输入端行星架包括第一插接部和抵接面，所述第一插接部插接在所述主轴的后端内，所述抵接面相对所述第一插接部弯折，且所述抵接面与所述主轴的后端端面相抵接。

可选地，所述主轴的后端内侧壁设有第一抵接部，所述第一插接部与所述第一抵接部相抵接。

可选地，所述第一插接部与所述第一抵接部之间通过第二固定件固定连接。

可选地，所述后主轴承靠近所述输入端外壳的一端端面与所述主轴的后端端面齐平或所述主轴的后端端面相对所述后主轴承靠近所述输入端外壳的一端端面凸出。

可选地，所述传动轴系还包括后端盖，用于将所述后主轴承密封在所述轴承座与所述主轴包围形成的空间内，或密封在所述轴承座与所述输入端外壳、所述输出端外壳包围形成的空间内。

可选地，所述传动轴系还包括前主轴承，所述前主轴承的内圈套设于所述主轴的前端，所述前主轴承的外圈嵌设于所述轴承座内侧壁的对应位置。

可选地，所述传动轴系还包括前端盖，用于将所述前主轴承密封在所述轴承座与所述主轴包围形成的空间内，或密封在所述轴承座与所述输入端外壳、所述输出端外壳包围形成的空间内。

可选地，所述发电机还包括定子盖，所述定子盖盖设于所述定子朝向所述主轴的一端，所述转子收容在所述定子盖与所述定子包围的空间内，所述定子盖套设于所述输出轴；

所述定子盖套设于所述输出端轴承的外圈，所述定子盖与所述输出端外壳固定连接。

可选地，所述定子盖与所述输出端外壳为同一零件。

可选地，所述输出端行星架包括第二插接部和设于所述第二插接部一端的且相对所述第二插接部弯折的第二抵接部；

所述定子盖朝向所述主轴的一侧设有凹槽，所述第二插接部插接在所述凹槽中，所述第二抵接部抵接于所述定子盖靠近所述凹槽一侧的外表面，所述输出端轴承的内圈套设于所述第二插接部，所述输出端轴承的外圈嵌设于所述凹槽的内侧壁。

可选地，所述第二插接部及所述第二抵接部均套设于所述输出轴；和/或，

所述第二抵接部相对所述第二插接部垂直。

可选地，所述输出端外壳与所述定子通过第三固定件固定连接。

可选地，还包括密封件，所述密封件设于所述输出轴与所述定子盖之间，且所述密封件与所述转子靠近所述定子盖的一端端面抵接。

可选地，所述发电机还包括转子盖，所述转子盖盖设于所述转子远离所述定子盖的一端，所述输出轴远离所述输入端行星架的一端插入所述转子内，并与所述定子盖固定连接。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种风力发电机组，包括：

机舱；

风轮，设于所述机舱一端；

如第一方面任一项所述的传动装置，所述传动装置收容在所述机舱内，所述旋转轴相对水平方向倾斜。

可选地，还包括：

主机架，设于所述机舱内，且固定于所述机舱的底部；

所述传动装置的传动轴系固定在所述主机架上，所述传动装置的齿轮箱悬挂在所述传动轴系远离所述风轮的一端，和/或所述发电机悬挂在所述齿轮箱远离所述传动轴系的一端。

可选地，所述主机架包括第一支撑部及第二支撑部，所述第一支撑部用于支撑所述轴承座靠近主轴前端的一端，所述第二支撑部用于支撑所述传动轴系的轴承座靠近所述主轴后端的一端，所述第一支撑部的高度大于所述第二支撑部的高度，以使所述旋转轴相对水平方向倾斜。

可选地，还包括：

塔架，所述机舱罩设于所述塔架的顶部，所述主机架固定于所述塔架的顶部。

根据本发明实施例提供的技术方案，将传动轴系与齿轮箱之间和/或齿轮箱与发电机之间进行了半集成设计，也即，传动轴系与齿轮箱之间共用一个轴承，和/或齿轮箱与发电机之间共用一个轴承，实现紧凑结构布局，有效地弥补了目前风力发电机组复杂结构、低可靠性和高成本的缺点；同时减少机组各部件的尺寸，降低制造和运输成本，实现可拆卸维修，降低运维风险。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一示例性实施例示出的一种风力发电机组的结构示意图；

图2是本发明一示例性实施例示出的一种风力发电机组的传动装置的结构示意图。

附图标记：

10、机舱；20、风轮；30、传动装置；310、传动轴系；311、主轴；3111、第一抵接部；312、轴承座；313、后主轴承；314、后端盖；315、前主轴承；316、前端盖；320、齿轮箱；321、输入端行星架；3211、第一插接部；3212、抵接面；322、输入端外壳；323、输出轴；324、输出端行星架；3241、第二插接部；3242、第二抵接部；325、输出端外壳；326、输出端轴承；330、发电机；331、定子；332、转子；333、定子盖；334、密封件；335、转子盖；40、主机架；410、第一支撑部；420、第二支撑部；50、塔架。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图，对本发明的风力发电机组及其传动装置进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种风力发电机组，请参见图1，该风力发电机组可以包括机舱10、风轮20和传动装置30，其中，风轮20设于机舱10一端，传动装置30收容在机舱10内，且传动装置30的旋转轴相对水平方向倾斜。

本实施例的传动装置30用于将风轮20捕获的风能转换为机械能，再将机械能转换为电能，其中，风轮20可以包括轮毂和与轮毂连接的叶片，传动装置30的一端与轮毂连接。

下面，对传动装置30的结构进行描述。

请结合图1和图2，本发明实施例的传动装置30可以包括传动轴系310、齿轮箱320和发电机330，传动轴系310的前端连接于风轮20的轮毂，齿轮箱320的输入端与传动轴系310的后端连接，齿轮箱320的输出端与发电机330的输入端连接。其中，传动轴系310与齿轮箱320之间共用一个轴承和/或齿轮箱320与发电机330之间共用一个轴承。本发明实施例的传动装置30，将传动轴系310与齿轮箱320之间和/或齿轮箱320与发电机330之间进行了半集成设计，也即，传动轴系310与齿轮箱320之间共用一个轴承，和/或齿轮箱320与发电机330之间共用一个轴承，实现紧凑结构布局，有效地弥补了目前风力发电机组复杂结构、低可靠性和高成本的缺点；同时减少机组各部件的尺寸，降低制造和运输成本，实现可拆卸维修，降低运维风险。

齿轮箱320可以为一级行星齿轮箱320，也可以为其他形式的齿轮箱320，比如两级行星齿轮箱320、三级行星齿轮箱320等。发电机330可以为永磁电机，当然，发电机330可以采用不同冷却形式的发电机330，比如空冷发电机330、水冷发电机330、油冷发电机330等。本发明实施例以齿轮箱320为一级行星齿轮箱320，发电机330为永磁电机为例进行说明。

其中，传动轴系310可以包括主轴311、轴承座312及后主轴承313，齿轮箱320包括输入端行星架321、输入端外壳322、输出轴323、输出端行星架324、输出端外壳325以及输出端轴承326，发电机330包括转子332和定子331，主轴311、输入端行星架321、输出轴323、输出端行星架324及转子332的旋转轴重合。

在本发明实施例中，主轴311的前端连接于风轮20的轮毂，主轴311的前端与轮毂之间可以采用螺栓等固定件进行固定连接，也可采用其他固定方式。输入端行星架321与主轴311的后端固定连接，输出轴323远离主轴311的一端与转子332固定连接。需要说明的是，本发明实施例中，输入端行星架321与输出轴323之间的变速结构为现有变速结构，本发明对此不做描述。

进一步的，轴承座312套设于主轴311，输入端外壳322套设于输入端行星架321，输出端行星架324套设于输出轴323，输出端外壳325套设于输出轴323并且，输出端外壳325套设于输出端行星架324，定子331套设于转子332。可选地，输出端行星架324与输出轴323齿轮啮合，当然，输出端行星架324与输出轴323也可采用其他方式固定连接。

其中，后主轴承313的内圈套设于主轴311的后端，后主轴承313的外圈嵌设于轴承座312内侧壁的对应位置，输入端外壳322与轴承座312固定连接；和/或，输出端轴承326的内圈套设于输出端行星架324，输出端轴承326的外圈嵌设于输出端外壳325，输出端外壳325与定子331固定连接。

本发明实施例中，主轴311的后端与轴承座312之间以及输出端行星架324与输入端外壳322之间均通过后主轴承313进行支撑；和/或输出端行星架324与输出端外壳325之间以及转子332与定子331之间均通过输出端轴承326进行支撑。

本发明实施例的传动轴系310与齿轮箱320之间共用后主轴承313，和/或齿轮箱320与发电机330之间共用输出端轴承326。

示例性的，在一些实施例中，传动轴系310与齿轮箱320之间共用一个轴承，而齿轮箱320与发电机330之间不共用轴承。具体的，后主轴承313的内圈套设于主轴311的后端，后主轴承313的外圈嵌设于轴承座312内侧壁的对应位置，输入端外壳322与轴承座312固定连接。本实施例的输入端行星架321与输入端外壳322之间无轴承设置，输入端行星架321与输入端外壳322之间的支撑是依靠后主轴承313，主轴311的后端与轴承座312之间以及输出端行星架324与输入端外壳322之间均通过后主轴承313进行支撑。而输出端行星架324与输出端外壳325之间、转子332与定子331之间采用不同的轴承分别进行支撑。

在一些实施例中，传动轴系310与齿轮箱320之间不共用轴承，齿轮箱320与发电机330之间共用一个轴承。具体的，输出端轴承326的内圈套设于输出端行星架324，输出端轴承326的外圈嵌设于输出端外壳325，输出端外壳325与定子331固定连接。本实施例的定子331与转子332之间无轴承设置，转子332与定子331之间的支撑是依靠输出端轴承326，输出端行星架324与输出端外壳325之间以及转子332与定子331之间均通过输出端轴承326进行支撑。而主轴311的后端与轴承座312之间、输出端行星架324与输入端外壳322之间采用不同的轴承分别进行支撑。

在一些实施例中，传动轴系310与齿轮箱320之间共用一个轴承，齿轮箱320与发电机330之间共用一个轴承，传动装置30的结构布局紧凑化达到最佳。具体的，后主轴承313的内圈套设于主轴311的后端，后主轴承313的外圈嵌设于轴承座312内侧壁的对应位置，输入端外壳322与轴承座312固定连接，并且，输出端轴承326的内圈套设于输出端行星架324，输出端轴承326的外圈嵌设于输出端外壳325，输出端外壳325与定子331固定连接。本实施例的主轴311的后端与轴承座312之间以及输出端行星架324与输入端外壳322之间均通过后主轴承313进行支撑，并且，输出端行星架324与输出端外壳325之间以及转子332与定子331之间均通过输出端轴承326进行支撑。

本发明实施例的传动轴系310主要是将风轮20吸收的风能转换为机械能，机械能依次传递给齿轮箱320和发电机330，最后由发电机330将机械能转换成电能，该传动装置30既适用于陆上风力发电机组，又适用于海上风力发电机组。

应当理解的是，本发明实施例的传动轴系310为低速轴系，齿轮箱320为中速齿轮箱320，发电机330为中速发电机330。本发明实施例的传动装置30为新型紧凑半直驱机型的传动装置。

可选地，后主轴承313的内圈与主轴311之间、后主轴承313的外圈与轴承座312之间、输入端外壳322与轴承座312之间以及主轴311的后端与输入端行星架321之间均采用刚性连接，这样，主轴311的后端与轴承座312之间以及输出端行星架324与输入端外壳322之间均通过后主轴承313进行支撑，这种无联轴器和弹性支撑设计，进一步实现机组结构紧凑化设计、减少机组部件和尺寸并降低机组成本。

应当理解的，后主轴承313的内圈与主轴311之间、后主轴承313的外圈与轴承座312之间、输入端外壳322与轴承座312之间以及主轴311的后端与输入端行星架321之间也可以采用非刚性连接，或者部分采用刚性连接。

输入端外壳322与轴承座312之间的固定连接方式可以根据需要设计，示例性的，轴承座312靠近主轴311后端的一端与输入端外壳322靠近主轴311后端的一端之间通过第一固定件固定连接，实现主轴311的后端与轴承座312之间的刚性连接。该第一固定件可以为螺栓，也可以为其他类型的固定件。

进一步可选地，轴承座312靠近主轴311后端的一端端面与输入端外壳322靠近主轴311后端的一端端面相抵接，通过轴承座312靠近主轴311后端的一端端面与输入端外壳322靠近主轴311后端的一端端面进行定位，输入端外壳322与轴承座312之间能够更快地实现固定。

应当理解的，输入端外壳322与轴承座312之间的刚性固定连接方式不限于上述固定方式，也可以为其他。

主轴311的后端与输入端行星架321之间的固定方式也可以根据需要设计，示例性的，请再次参见图2，输入端行星架321可以包括第一插接部3211和抵接面3212，第一插接部3211插接在主轴311的后端内，抵接面3212相对第一插接部3211弯折，且抵接面3212与主轴311的后端端面相抵接。输入端行星架321与主轴311的后端通过插接方式实现刚性连接，并且，通过抵接面3212和主轴311的后端端面的配合实现输入端行星架321与主轴311的后端之间的限位。

可选地，抵接面3212与第一插接部3211相垂直，方便定位；当然，抵接面3212与第一插接部3211之间的夹角也可以稍大于90度或稍小于90度。

进一步可选的，请再次参见图2，主轴311的后端内侧壁设有第一抵接部3111，第一插接部3211与第一抵接部3111相抵接，进一步通过第一抵接部3111对第一插接部3211进行限位，实现输入端行星架321与主轴311的后端之间的稳定配合。

更进一步地，第一插接部3211与第一抵接部3111之间通过第二固定件固定连接，通过第二固定件实现第一插接部3211与第一抵接部3111之间的刚性连接，使得输入端行星架321与主轴311的后端之间稳定连接。该第二固定件可以为螺栓，也可以为其他类型的固定件。

应当理解的，主轴311的后端与输入端行星架321之间的固定连接方式不限于上述固定连接方式，也可以选择为其他固定连接方式。

另外，在一些实施例中，后主轴承313靠近输入端外壳322的一端端面与主轴311的后端端面齐平，如此设计，在垂直于旋转轴的方向上，后主轴承313与第一插接部3211至少部分重叠，提高后主轴承313支撑的稳定性。

在一些实施例中，主轴311的后端端面相对后主轴承313靠近输入端外壳322的一端端面凸出，即后主轴承313靠近输入端外壳322的一端端面相对主轴311的后端端面凹陷，如此设计，提高后主轴承313支撑的稳定性。

请再次参见图2，传动轴系310还可以包括后端盖314，在一些实施例中，后端盖314用于将后主轴承313密封在轴承座312与主轴311包围形成的空间内，防止后主轴承313在传动装置30转动过程中掉落。示例性的，后端盖314套设于输入端行星架321，并且后端盖314的外侧壁与轴承座312内侧壁的对应位置固定连接，从而将后主轴承313密封在轴承座312与主轴311包围形成的空间内。

在另外一些实施例中，后端盖314用于将后主轴承313密封在轴承座312与输入端外壳322、输出端外壳325包围形成的空间内，防止后主轴承313在传动装置30转动过程中掉落。示例性的，后端盖314套设于主轴311，且后端盖314位于后主轴承313远离输入端外壳322的一侧，本实施例的后端盖314的外侧壁与轴承座312内侧壁的对应位置固定连接，从而将后主轴承313密封在轴承座312与输入端外壳322、输出端外壳325包围形成的空间内。本实施例中，轴承座312、输入端外壳322及输出端外壳325包围形成一个空间，如此，可以在同一空间内对多个轴承实现润滑。

此外，请再次参见图2，传动轴系310还可以包括前主轴承315，前主轴承315的内圈套设于主轴311的前端，前主轴承315的外圈嵌设于轴承座312内侧壁的对应位置。通过前主轴承315和后主轴承313共同实现主轴311和轴承座312之间的支撑，使得主轴311和轴承座312之间的支撑更稳定。

进一步地，再次参见图2，传动轴系310还可以包括前端盖316，在一些实施例中，前端盖316用于将前主轴承315密封在轴承座312与主轴311包围形成的空间内，防止前主轴承315在传动装置30转动过程中掉落。

在另外一些实施例中，前端盖316用于将前主轴承315密封在轴承座312与输入端外壳322、输出端外壳325包围形成的空间内，防止前主轴承315在传动装置30转动过程中掉落。本实施例中，轴承座312、输入端外壳322及输出端外壳325包围形成一个空间，如此，可以在同一空间内对多个轴承实现润滑。

示例性的，前端盖316套设于主轴311靠近轮毂的一端，并且，前端盖316盖设固定于轴承座312靠近轮毂的一端的端面，从而将前主轴承315密封在轴承座312与主轴311包围形成的空间内或者将前主轴承315密封在轴承座312与输入端外壳322、输出端外壳325包围形成的空间内。

可选地，输出端轴承326的内圈与输出端行星架324之间、输出端轴承326的外圈与输出端外壳325之间、输出端外壳325与定子331之间以及输出轴323与转子332之间均采用刚性连接，这样，输出端行星架324与输出端外壳325之间以及转子332与定子331之间均通过输出端轴承326进行刚性支撑，这种无联轴器和弹性支撑设计，进一步实现机组结构紧凑化设计、减少机组部件和尺寸并降低机组成本。

应当理解的，输出端轴承326的内圈与输出端行星架324之间、输出端轴承326的外圈与输出端外壳325之间、输出端外壳325与定子331之间以及输出轴323与转子332之间也可以采用非刚性连接，或者部分采用刚性连接。

其中，输出端轴承326与输出端外壳325之间的固定连接方式可以根据需要设计，示例性的，请参见图2，发电机330还可以包括定子盖333，定子盖333盖设于定子331朝向输出端外壳的一端，转子332收容在定子盖333与定子331包围的空间内，定子盖333套设于输出轴323，也即，输出轴323是穿过定子盖333后与包围在定子盖333与定子331所形成的空间内的转子332进行固定连接的。本实施例中，定子盖333套设于输出端轴承326的外圈，定子盖333与输出端外壳325固定连接。

可选地，在一些实施例中，定子盖333与输出端外壳325一体成型，即定子盖333与输出端外壳325为同一零件，节省零件数量，且提高结构强度；当然，在其他实施例中，定子盖333与输出端外壳325也可以分体设置，即定子盖333与输出端外壳325为不同的零件。

进一步可选地，再次参见图2，输出端行星架324可以包括第二插接部3241和第二抵接部3242，本实施例的第二抵接部3242设于第二插接部3241一端，且第二抵接部3242相对第二插接部3241弯折。

在本实施例中，定子盖333朝向主轴311的一侧设有凹槽，第二插接部3241插接在凹槽中，第二抵接部3242抵接于定子盖333靠近凹槽一侧的外表面，输出端轴承326的内圈套设于第二插接部3241，输出端轴承326的外圈嵌设于凹槽的内侧壁。本实施例通过第二插接部3241与凹槽的配合实现初步定位，通过第二抵接部3242与定子盖333靠近凹槽一侧的外表面之间的配合实现进一步定位，再通过输出端轴承326的内圈与第二插接部3241之间配合以及输出端轴承326的外圈嵌设于凹槽的内侧壁，最终实现输出端轴承326与输出端行星架324、定子盖333之间的固定连接。

可选地，第二插接部3241及第二抵接部3242均套设于输出轴323，如此设计，使得输出端行星架324与定子盖333之间的配合更牢靠。

可选地，第二抵接部3242相对第二插接部3241垂直，方便定位；当然，第二抵接部3242与第二插接部3241之间的夹角也可以稍大于90度或稍小于90度。

应当理解的，输出端轴承326与输出端外壳325之间的固定连接方式不限于上述固定连接方式，也可以选择为其他固定连接方式。

输出端外壳325与定子331之间的刚性连接方式可以根据需要设计，示例性的，输出端外壳325与定子331通过第三固定件固定连接。该第三固定件可以为螺栓，也可以为其他类型的固定件。应当理解的，输出端外壳325与定子331之间的固定连接方式不限于上述固定连接方式，也可以选择为其他固定连接方式。

再次参见图2，本发明实施例的传动装置30还可以包括密封件334，密封件334设于输出轴323与定子盖333之间，且密封件334与转子332靠近定子盖333的一端端面抵接。通过在输出轴323与定子盖333之间设置密封件334，将发电机330与齿轮箱320进行隔离，避免齿轮箱320中的润滑油进入发电机330。本实施例的输出轴323与转子332之间采用锥销连接方式进行连接。

密封件334的材质可以为硅胶，也可以为其他柔性材质。

可选地，输出轴323与转子332直接紧配合。

可选地，请再次参见图2，发电机330还可以包括转子盖335，转子盖335盖设于转子332远离定子盖333的一端，输出轴323远离输入端行星架321的一端插入转子332内，并且，输出轴323远离输入端行星架321的一端与定子盖333固定连接，通过转子盖335与转子332、输出轴323的配合，实现输出轴323与转子332之间的稳定连接。

示例性的，输出轴323远离输入端行星架321的一端与定子盖333之间采用螺栓或花键等固定件进行连接，以传递齿轮箱320的输出扭矩。

定子盖333与转子332之间可以采用诸如螺栓等固定件进行固定连接。需要说明的是，上述实施例中的轴承可以采用不同形式的轴承，比如圆锥滚子轴承、球面滚子轴承、圆柱滚子轴承等。

请再次参见图1，本发明实施例的风力发电机组还可以包括主机架40，主机架40设于机舱10内，传动装置30固定在主机架40上。可选的，主机架40固定于机舱10的底部；当然，主机架40也可以固定于机舱10的其他位置。

其中，传动装置30与主机架40之间的固定方式可以根据需要设计，示例性的，传动装置30的传动轴系310固定在主机架40上，传动装置30的齿轮箱320悬挂在传动轴系310远离风轮20的一端，和/或发电机330悬挂在齿轮箱320远离传动轴系310的一端。齿轮箱320和/或发电机330悬挂在传动轴系310上，无需设置其他支撑结构。

可选地，传动装置30的轴承座312固定在主机架40上，请结合图1和图2，主机架40可以包括第一支撑部410及第二支撑部420，第一支撑部410用于支撑轴承座312靠近主轴311前端的一端，第二支撑部420用于支撑轴承座312靠近主轴311后端的一端，第一支撑部410的高度大于第二支撑部420的高度，以使旋转轴相对水平方向倾斜。本实施例中，第一支撑部410与第二支撑部420间隔设置，减少主机架40的重量。

应当理解的，主机架40的结构不限于上述结构形式，也可以设计为其他结构形式。

请再次参见图1，本发明实施例的风力发电机组还可以包括塔架50，本实施例中，机舱10罩设于塔架50的顶部，主机架40固定于塔架50的顶部。

主机架40与塔架50的顶部之间的固定连接方式可以选择为现有任意连接方式，机舱10与塔架50的顶部之间的固定连接方式也可以选择为现有任意连接方式，本发明对主机架40与塔架50的顶部之间的固定连接方式、以及机舱10与塔架50的顶部之间的固定连接方式不做具体限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (23)

1.一种风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述传动装置(30)包括传动轴系(310)、齿轮箱(320)和发电机(330)，所述传动轴系(310)的前端连接于所述风力发电机组的风轮(20)的轮毂，所述齿轮箱(320)的输入端与所述传动轴系(310)的后端连接，所述齿轮箱(320)的输出端与所述发电机(330)的输入端连接；

所述传动轴系(310)与所述齿轮箱(320)之间共用一个轴承和/或所述齿轮箱(320)与所述发电机(330)之间共用一个轴承。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述传动轴系(310)包括主轴(311)、套设于所述主轴(311)的轴承座(312)及后主轴承(313)，所述齿轮箱(320)包括输入端行星架(321)、套设于所述输入端行星架(321)的输入端外壳(322)、输出轴(323)、套设于所述输出轴(323)的输出端行星架(324)、套设于所述输出轴(323)及所述输出端行星架(324)的输出端外壳(325)、以及输出端轴承(326)，所述发电机(330)包括转子(332)和套设于所述转子(332)的定子(331)，所述主轴(311)、所述输入端行星架(321)、所述输出轴(323)及所述转子(332)的旋转轴重合；

所述主轴(311)的前端连接于所述风轮(20)的轮毂，所述输入端行星架(321)与所述主轴(311)的后端固定连接，所述输出轴(323)远离所述主轴(311)的一端与所述转子(332)固定连接；

其中，所述后主轴承(313)的内圈套设于所述主轴(311)的后端，所述后主轴承(313)的外圈嵌设于所述轴承座(312)内侧壁的对应位置，所述输入端外壳(322)与所述轴承座(312)固定连接；和/或，所述输出端轴承(326)的内圈套设于所述输出端行星架(324)，所述输出端轴承(326)的外圈嵌设于所述输出端外壳(325)，所述输出端外壳(325)与所述定子(331)固定连接。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述后主轴承(313)的内圈与所述主轴(311)之间、所述后主轴承(313)的外圈与所述轴承座(312)之间、所述输入端外壳(322)与所述轴承座(312)之间以及所述主轴(311)的后端与所述输入端行星架(321)之间均采用刚性连接；和/或，

所述输出端轴承(326)的内圈与所述输出端行星架(324)之间、所述输出端轴承(326)的外圈与所述输出端外壳(325)之间、所述输出端外壳(325)与所述定子(331)之间以及所述输出轴(323)与所述转子(332)之间均采用刚性连接。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述轴承座(312)靠近所述主轴(311)后端的一端与所述输入端外壳(322)靠近所述主轴(311)后端的一端之间通过第一固定件固定连接。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述轴承座(312)靠近所述主轴(311)后端的一端端面与所述输入端外壳(322)靠近所述主轴(311)后端的一端端面相抵接。

6.根据权利要求2所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述输入端行星架(321)包括第一插接部(3211)和抵接面(3212)，所述第一插接部(3211)插接在所述主轴(311)的后端内，所述抵接面(3212)相对所述第一插接部(3211)弯折，且所述抵接面(3212)与所述主轴(311)的后端端面相抵接。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述主轴(311)的后端内侧壁设有第一抵接部(3111)，所述第一插接部(3211)与所述第一抵接部(3111)相抵接。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述第一插接部(3211)与所述第一抵接部(3111)之间通过第二固定件固定连接。

9.根据权利要求6所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述后主轴承(313)靠近所述输入端外壳(322)的一端端面与所述主轴(311)的后端端面齐平或所述主轴(311)的后端端面相对所述后主轴承(313)靠近所述输入端外壳(322)的一端端面凸出。

10.根据权利要求2所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述传动轴系(310)还包括后端盖(314)，用于将所述后主轴承(313)密封在所述轴承座(312)与所述主轴(311)包围形成的空间内，或密封在所述轴承座(312)与所述输入端外壳(322)、所述输出端外壳(325)包围形成的空间内。

11.根据权利要求2所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述传动轴系(310)还包括前主轴承(315)，所述前主轴承(315)的内圈套设于所述主轴(311)的前端，所述前主轴承(315)的外圈嵌设于所述轴承座(312)内侧壁的对应位置。

12.根据权利要求11所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述传动轴系(310)还包括前端盖(316)，用于将所述前主轴承(315)密封在所述轴承座(312)与所述主轴(311)包围形成的空间内，或密封在所述轴承座(312)与所述输入端外壳(322)、所述输出端外壳(325)包围形成的空间内。

13.根据权利要求2所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述发电机(330)还包括定子盖(333)，所述定子盖(333)盖设于所述定子(331)朝向所述主轴(311)的一端，所述转子(332)收容在所述定子盖(333)与所述定子(331)包围的空间内，所述定子盖(333)套设于所述输出轴(323)；

所述定子盖(333)套设于所述输出端轴承(326)的外圈，所述定子盖(333)与所述输出端外壳(325)固定连接。

14.根据权利要求13所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述定子盖(333)与所述输出端外壳(325)为同一零件。

15.根据权利要求13或14所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述输出端行星架(324)包括第二插接部(3241)和设于所述第二插接部(3241)一端的且相对所述第二插接部(3241)弯折的第二抵接部(3242)；

所述定子盖(333)朝向所述主轴(311)的一侧设有凹槽，所述第二插接部(3241)插接在所述凹槽中，所述第二抵接部(3242)抵接于所述定子盖(333)靠近所述凹槽一侧的外表面，所述输出端轴承(326)的内圈套设于所述第二插接部(3241)，所述输出端轴承(326)的外圈嵌设于所述凹槽的内侧壁。

16.根据权利要求15所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述第二插接部(3241)及所述第二抵接部(3242)均套设于所述输出轴(323)；和/或，

所述第二抵接部(3242)相对所述第二插接部(3241)垂直。

17.根据权利要求2或13所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述输出端外壳(325)与所述定子(331)通过第三固定件固定连接。

18.根据权利要求13所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，还包括密封件(334)，所述密封件(334)设于所述输出轴(323)与所述定子盖(333)之间，且所述密封件(334)与所述转子(332)靠近所述定子盖(333)的一端端面抵接。

19.根据权利要求2或13所述的风力发电机组的传动装置，其特征在于，所述发电机(330)还包括转子盖(335)，所述转子盖(335)盖设于所述转子(332)远离所述定子盖(333)的一端，所述输出轴(323)远离所述输入端行星架(321)的一端插入所述转子(332)内，并与所述定子盖(333)固定连接。

20.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

机舱(10)；

风轮(20)，设于所述机舱(10)一端；

如权利要求1至19任一项所述的传动装置，所述传动装置(30)收容在所述机舱(10)内，所述传动装置(30)的旋转轴相对水平方向倾斜。

21.根据权利要求20所述的风力发电机组，其特征在于，还包括：

主机架(40)，设于所述机舱(10)内，且固定于所述机舱(10)的底部；

所述传动装置(30)的传动轴系(310)固定在所述主机架(40)上，所述传动装置(30)的齿轮箱(320)悬挂在所述传动轴系(310)远离所述风轮(20)的一端，和/或所述发电机(330)悬挂在所述齿轮箱(320)远离所述传动轴系(310)的一端。

22.根据权利要求21所述的风力发电机组，其特征在于，所述主机架(40)包括第一支撑部(410)及第二支撑部(420)，所述第一支撑部(410)用于支撑所述传动轴系(310)的轴承座(312)靠近主轴(311)前端的一端，所述第二支撑部(420)用于支撑所述轴承座(312)靠近所述主轴(311)后端的一端，所述第一支撑部(410)的高度大于所述第二支撑部(420)的高度，以使所述旋转轴相对水平方向倾斜。

23.根据权利要求21所述的风力发电机组，其特征在于，还包括：

塔架(50)，所述机舱(10)罩设于所述塔架(50)的顶部，所述主机架(40)固定于所述塔架(50)的顶部。

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