CN114484249B - 一种风力发电机轴承自动润滑系统 - Google Patents

一种风力发电机轴承自动润滑系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机轴承自动润滑系统，属于风力发电设备技术领域，低速转动机构安装箱内安装有低速转动轴，高速转动机构安装箱内安装有高速转动机构，低速转动机构安装箱和高速转动机构安装箱外表面均安装有转动机构和控制机构，送料机构安装在风力发电机内部，高速转动机构安装箱和送料机构之间通过循环管组连接在一起，本发明实现了根据轴承转速自动选择润滑方式。

Description

一种风力发电机轴承自动润滑系统
技术领域
本发明涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种风力发电机轴承自动润滑系统。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成；风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
风力发电中轴承的润滑是一个突出的问题，由于轴承的工作特性，多采用定期定量人工手动润滑，或者采用自动润滑泵定时定量的润滑，如果润滑不及时就会导致风力发电机转动时产生很大的摩擦力，这样会对风力发电过程造成影响，因此需要及时进行润滑。
现有技术中如公开号为CN203517255U的中国实用新型专利，提供了一种风力发电机轴承的自动润滑系统，它的技术方案为：包括油箱，所述油箱上设有油位传感器，所述油箱通过油管连接有分配阀一，所述分配阀一连接有驱动电机，所述分配阀一通过油管连接有分配阀二，所述分配阀二通过软管与风力发电机上轴承的润滑点连接；所述驱动电机和分配阀二分别与润滑控制装置连接，所述润滑控制装置与风电发电机组主控制装置连接，所述油位传感器与润滑控制装置连接，该实用新型用于对发电机中的偏航轴承进行脂润滑，但是发电机中需要进行润滑的轴承有很多，不同的转速的轴承需要用到的润滑方式也不一样，因此针对该缺陷发明了一种风力发电机轴承自动润滑系统。
发明内容
针对上述技术问题，一种风力发电机轴承自动润滑系统，包括：高速转动机构安装箱、高转速轴和转动管，所述的高转速轴外表面固定安装有转动管，所述的转动管外表面固定安装有主传动齿轮，所述的主传动齿轮与副传动齿轮啮合，所述的副传动齿轮与主传动齿轮端面形心连线与重力方向平行，所述的副传动齿轮固定安装在传动轴外表面，所述的传动轴侧面与转动组件安装在一起，所述的转动组件安装在高速转动机构安装箱外表面，所述的转动组件与传动轴同轴心，转动组件内侧设置有滑动组件，滑动组件有多个，多个所述的滑动组件在转动组件内侧均匀分布，所述的滑动组件沿转动组件内侧端面的径向方向滑动，所述的滑动组件与运动组件连接，通过滑动组件的滑动带动运动组件沿转动管轴线方向运动，所述的运动组件一端安装有固定推杆，所述的固定推杆末端与转动块一侧铰接，所述的转动块另一侧与铰接柱铰接，所述的转动块两侧的铰接点在转动块同一侧平面投影连接线与转动块边线平行，转动块与铰接柱铰接的一侧安装有连通短管，所述的连通短管设置有两个，通过不同的连通短管实现控制润滑脂和润滑油的流入。
进一步的，所述的转动块两侧的铰接点在转动块同一侧平面投影连接线同时与重力方向和转动管轴线方向垂直。
进一步的，所述的转动块是中空的，所述的转动块下侧设置有通孔，所述的转动块下侧通孔内安装有进油管。
进一步的，所述的转动块与铰接柱铰接的一侧设置有两个孔洞。
进一步的，转动块与铰接柱铰接的一侧两个孔洞内安装有连通短管。
进一步的，还包括高速转动机构安装箱，所述的高速转动机构安装箱外表面设置有孔洞，所述的高速转动机构安装箱外表面孔洞内壁上滑动安装有第一滑动杆。
进一步的，所述的第一滑动杆沿高速转动机构安装箱外表面孔洞内壁滑动方向为重力方向。
进一步的，所述的转动组件安装在转动块和主传动齿轮之间。
本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）可以实现脂润滑和油润滑同时进行，从而提高工作效率；（2）可以根据不同转速的轴承选择不同的润滑方式（脂润滑、油润滑），进而避免使用错误的润滑方式对工作过程产生影响；（3）自动判断油润滑中润滑油占据容器的体积（1/2～2/3为最优选择，此标准下可以更好实现降温、润滑，如果低于1/2润滑和降温效果会降低，如果高于2/3会导致转动时产生过大的阻力影响正常转动）。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明工作示意图。
图3为本发明油润滑方式整体结构示意图。
图4为本发明转动组件和滑动组件连接关系俯视图。
图5为本发明高速转动机构安装箱内部结构侧视图。
图6为本发明高速转动机构安装箱内部结构侧视图A-A方向剖视图。
图7为本发明转动组件、滑动组件和运动组件连接关系示意图。
图8为本发明滑动组件侧视图。
图9为本发明图8滑动组件侧视图A处局部放大示意图。
图10为本发明滑动组件正视图。
图11为本发明第一滑动杆和外壳连接关系侧视图。
图12为本发明图11第一滑动杆和外壳连接关系侧视图B-B方向剖视图。
附图标记：1-低速转动机构安装箱；2-送料机构；3-转动机构；4-控制机构；5-循环管组；6-高速转动机构安装箱；7-高速转动机构；8-低速转动轴；101-低速转动机构安装箱外壳；102-废弃润滑脂存放盒；201-润滑脂存放容器；202-润滑油存放容器；203-油泵；204-连接管；205-上接触开关；206-下接触开关；207-第一滑动杆；208-外壳；209-过滤设备；301-副传动齿轮；302-主传动齿轮；303-传动轴；304-转动管；401-固定架；402-转动盘；403-固定盘；404-固定杆；405-第二滑动杆；406-连杆；407-固定推杆；408-转动块；409-铰接柱；410-滑行推块；411-第一弹簧；412-滑行弧板；413-第二弹簧；414-连通短管；501-回油管；502-进油管；701-轴承；702-高转速轴。
具体实施方式
下面结合并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例：如附图2所示，外壳208固定安装在风力发电机内部。
如附图1、2、5和附图6所示，高转速轴702和低速转动轴8为风力发电机内部动力设备中转速高的轴和转速低的轴，例如风力发电机内部变速箱输出轴和安装有风力发电扇叶的轴，高转速轴702和低速转动轴8外表面均安装有轴承701。
如附图1、2、附图5～7所示，高速转动机构安装箱6和低速转动机构安装箱外壳101内部安装高转速轴702和低速转动轴8，高转速轴702和低速转动轴8外表面均固定安装有转动管304。
如附图2～9所示，转动管304外表面固定安装有主传动齿轮302，主传动齿轮302与副传动齿轮301啮合，副传动齿轮301与主传动齿轮302端面形心连线与重力方向平行，副传动齿轮301固定安装在传动轴303外表面，传动轴303侧面与转动组件安装在一起，转动组件安装在高速转动机构安装箱6和低速转动机构安装箱外壳101外表面，低速转动机构安装箱外壳101内壁容积1/3处设置有检测器，转动组件与传动轴303同轴心，转动组件内侧设置有滑动组件，滑动组件有多个，多个滑动组件在转动组件内侧均匀分布，滑动组件可沿转动组件内侧端面的径向方向滑动，滑动组件与运动组件连接，通过滑动组件的滑动带动运动组件沿转动管304轴线方向运动，运动组件一端安装有固定推杆407，固定推杆407末端与转动块408一侧铰接，转动块408另一侧与铰接柱409铰接，转动块408两侧的铰接点在转动块408同一侧平面投影连接线与转动块408边线平行。
如附图1～4所示，转动组件设置有固定架401，固定架401固定安装在高速转动机构安装箱6和低速转动机构安装箱外壳101外表面，固定架401与传动轴303转动安装，传动轴303一端固定安装有转动盘402，转动盘402与传动轴303同轴心，固定架401两侧各固定安装一个固定杆404，两个固定杆404对称分布。
如附图1～4、附图7～9所示，滑动组件设置有固定盘403，固定盘403固定安装在固定杆404侧面，转动盘402侧面设置有四个凹槽，凹槽中心线方向为转动盘402端面径向方向，转动盘402侧面凹槽内滑动安装有滑行推块410，滑行推块410一侧固定安装有第一弹簧411，第一弹簧411固定安装在转动盘402凹槽内，转动盘402侧面滑动安装有滑行弧板412，滑行弧板412滑动安装在固定盘403内侧，滑行弧板412侧面设置有槽孔，滑行弧板412槽孔内固定安装有第二弹簧413，第二弹簧413固定安装在固定盘403内侧；第二滑动杆405滑动安装在固定杆404内侧，第二滑动杆405侧面与滑行弧板412铰接。
如附图2～4所示，运动组件设置有连杆406，连杆406设置有两个，两个连杆406一端转动安装在第二滑动杆405内侧，两个连杆406另一端转动安装，其中一个连杆406一端固定安装有固定推杆407。
如附图2～4、附图7～9所示，转动块408两侧的铰接点在转动块408同一侧平面投影连接线同时与重力方向和转动管304轴线方向垂直，转动块408是中空的，转动块408下侧设置有通孔，转动块408下侧通孔内安装有进油管502，转动块408与铰接柱409铰接的一侧设置有两个孔洞，转动块408与铰接柱409铰接的一侧两个孔洞内安装有连通短管414，铰接柱409固定安装在外壳208侧面，转动组件安装在转动块408和主传动齿轮302之间。
如附图1～4、附图7所示，外壳208内安装有润滑脂存放容器201和润滑油存放容器202，润滑脂存放容器201内装有润滑脂，润滑脂存放容器201侧面安装有挤压设备，挤压设备安装有控制模块，润滑油存放容器202内装有润滑油，外壳208两侧各安装有两个连接管204，润滑油存放容器202与油泵203安装在一起，油泵203固定安装在外壳208内侧，润滑脂存放容器201两端安装有两个连接管204，润滑油存放容器202两端安装有两个连接管204。
如附图3、4、11、12所示，高速转动机构安装箱6外表面设置有孔洞，高速转动机构安装箱6外表面孔洞内壁上滑动安装有第一滑动杆207，第一滑动杆207末端安装有浮囊，第一滑动杆207沿高速转动机构安装箱6外表面孔洞内壁滑动方向为重力方向，第一滑动杆207滑动安装在外壳208内侧，外壳208内侧设置有两块凸台，两块凸台一高一低分布在外壳208内侧，两块凸台内侧分别安装有上接触开关205和下接触开关206，上接触开关205和下接触开关206均与油泵203连接。
如附图3、4和附图7所示，连通短管414与连接管204间歇连接，连接管204端面安装有接触开关，靠近润滑油存放容器202的连接管204端面的接触开关与油泵203连接，靠近润滑脂存放容器201的连接管204端面的接触开关与润滑脂存放容器201侧面的挤压设备连接。
如附图2～附图4、附图6和附图7所示，回油管501一端安装在高速转动机构安装箱6外表面，回油管501另一端与过滤设备209连接，过滤设备209与润滑油存放容器202连接，回油管501与过滤设备209连接处安装有抽油泵，进油管502有两个，其中一个进油管502一端安装在转动块408下侧通孔内，进油管502另一端安装在高速转动机构安装箱6外表面，另一个进油管502一端安装在转动块408下侧通孔内，进油管502另一端安装在低速转动机构安装箱外壳101外表面，安装在低速转动机构安装箱外壳101外表面的进油管502内表面是光滑的，两个进油管502和回油管501均是软管，回油管501的管径小于进油管502的管径。
如附图2所示，低速转动机构安装箱外壳101外表面固定安装有废弃润滑脂存放盒102，用于盛接废弃的润滑脂。
工作原理：风力发电机轴承工作时需要进行润滑，润滑不充分会造成摩擦力增大导致工作效率降低，轴承润滑方式有两种，分别为脂润滑和油润滑，脂润滑适用于转速低的轴承，油润滑适用于转速高的轴承。
（一）高转速轴702转动时带动转动管304转动，转动管304带动主传动齿轮302转动，主传动齿轮302带动副传动齿轮301转动，副传动齿轮301带动传动轴303转动，传动轴303带动转动盘402转动，由于高转速轴702转速较高因此转动盘402转速也会很高，此时滑行推块410在离心力的作用下沿着转动盘402侧面的凹槽滑动，此时滑行推块410推动滑行弧板412滑动，滑行弧板412推动第二滑动杆405沿着固定杆404滑动，第二滑动杆405带动连杆406运动，连杆406推动固定推杆407运动，固定推杆407推动转动块408绕着铰接柱409转动，当第一弹簧411产生的弹力与转动盘402转动产生的离心力相等时滑行推块410停止运动，此时转动块408停止转动，转动块408转动时连通短管414接触到靠近润滑油存放容器202的连接管204端面的接触开关，此时油泵203启动，油泵203将润滑油存放容器202内的润滑油注入到连通短管414内，润滑油沿着连通短管414流入到转动块408内，之后通过进油管502流入到高速转动机构安装箱6中，随着高速转动机构安装箱6中润滑油的增加第一滑动杆207末端浮囊逐渐上升，润滑油占据容器的体积以1/2～2/3为最优选择，此标准下可以更好实现降温、润滑，如果低于1/2润滑和降温效果会降低，如果高于2/3会导致转动时产生过大的阻力影响正常转动，当高速转动机构安装箱6内的润滑油体积没有达到高速转动机构安装箱6容积的1/2时，此时第一滑动杆207接触到下接触开关206，下接触开关206向油泵203发射电信号，此时继续向高速转动机构安装箱6内注入润滑油，当高速转动机构安装箱6内的润滑油体积超过高速转动机构安装箱6容积的2/3时，此时第一滑动杆207接触到上接触开关205，上接触开关205向油泵203发射电信号，此时油泵203关闭，润滑油存放容器202内的润滑油停止向高速转动机构安装箱6内注入润滑油，当高速转动机构安装箱6内的润滑油体积降低到高速转动机构安装箱6容积的1/2以下时，此时第一滑动杆207接触到下接触开关206，下接触开关206向油泵203发射电信号，此时继续向高速转动机构安装箱6内注入润滑油，高速转动机构安装箱6内的润滑油在回油管501与过滤设备209连接处的抽油泵作用下沿着回油管501流入过滤设备209内，润滑油经过过滤设备209的过滤后回到润滑油存放容器203中。
（二）低速转动轴8转动时带动转动管304转动，转动管304带动主传动齿轮302转动，主传动齿轮302带动副传动齿轮301转动，副传动齿轮301带动传动轴303转动，传动轴303带动转动盘402转动，由于低速转动轴8转速较低因此转动盘402转速也会很低，此时滑行推块410在离心力的作用下沿着转动盘402侧面的凹槽滑动，此时滑行推块410推动滑行弧板412滑动，滑行弧板412推动第二滑动杆405沿着固定杆404滑动，第二滑动杆405带动连杆406运动，连杆406推动固定推杆407运动，固定推杆407推动转动块408绕着铰接柱409转动，当第一弹簧411产生的弹力与转动盘402转动产生的离心力大小相等时滑行推块410停止运动，此时转动块408停止转动，转动块408转动时连通短管414接触到靠近润滑脂存放容器201的连接管204端面的接触开关，此时靠近润滑脂存放容器201的连接管204端面的接触开关向润滑脂存放容器201侧面安装有挤压设备发射电信号，挤压设备将润滑脂存放容器201内的润滑脂输入到安装在低速转动机构安装箱外壳101外表面的进油管502内，之后沿着进油管502内流入低速转动机构安装箱外壳101内，通过低速转动轴8转动时带动轴承701转动，轴承701转动时对流入进来的润滑脂进行搅拌，从而利用润滑脂对轴承701进行润滑，当低速转动机构安装箱外壳101内的润滑脂接触到低速转动机构安装箱外壳101内壁的检测器时，检测器向挤压设备的控制模块发射电信号，控制模块控制挤压设备停止向低速转动机构安装箱外壳101内注入润滑脂，低速转动机构安装箱外壳101外表面的废弃润滑脂存放盒102用于收集废弃的润滑脂。

Claims (8)

1.一种风力发电机轴承自动润滑系统，包括：高速转动机构安装箱（6）和高转速轴（702），其特征在于：还包括转动管（304），所述的高转速轴（702）外表面固定安装有转动管（304），所述的转动管（304）外表面固定安装有主传动齿轮（302），所述的主传动齿轮（302）与副传动齿轮（301）啮合，所述的副传动齿轮（301）与主传动齿轮（302）端面形心连线与重力方向平行，所述的副传动齿轮（301）固定安装在传动轴（303）外表面，所述的传动轴（303）侧面与转动组件安装在一起，所述的转动组件安装在高速转动机构安装箱（6）外表面，所述的转动组件与传动轴（303）同轴心，转动组件内侧设置有滑动组件，滑动组件有多个，多个所述的滑动组件在转动组件内侧均匀分布，所述的滑动组件沿转动组件内侧端面的径向方向滑动，所述的滑动组件与运动组件连接，通过滑动组件的滑动带动运动组件沿转动管（304）轴线方向运动，所述的运动组件一端安装有固定推杆（407），所述的固定推杆（407）末端与转动块（408）一侧铰接，所述的转动块（408）另一侧与铰接柱（409）铰接，所述的转动块（408）两侧的铰接点在转动块（408）同一侧平面投影连接线与转动块（408）边线平行，转动块（408）与铰接柱（409）铰接的一侧安装有连通短管（414），所述的连通短管（414）设置有两个，通过不同的连通短管（414）实现控制润滑脂和润滑油的流入。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机轴承自动润滑系统，其特征在于；所述的转动块（408）两侧的铰接点在转动块（408）同一侧平面投影连接线同时与重力方向和转动管（304）轴线方向垂直。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机轴承自动润滑系统，其特征在于；所述的转动块（408）是中空的，所述的转动块（408）下侧设置有通孔，所述的转动块（408）下侧通孔内安装有进油管（502）。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机轴承自动润滑系统，其特征在于；所述的转动块（408）与铰接柱（409）铰接的一侧设置有两个孔洞。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电机轴承自动润滑系统，其特征在于；转动块（408）与铰接柱（409）铰接的一侧两个孔洞内安装有连通短管（414）。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机轴承自动润滑系统，其特征在于；还包括高速转动机构安装箱（6），所述的高速转动机构安装箱（6）外表面设置有孔洞，所述的高速转动机构安装箱（6）外表面孔洞内壁上滑动安装有第一滑动杆（207）。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电机轴承自动润滑系统，其特征在于；所述的第一滑动杆（207）沿高速转动机构安装箱（6）外表面孔洞内壁滑动方向为重力方向。
8.根据权利要求1所述的一种风力发电机轴承自动润滑系统，其特征在于；所述的转动组件安装在转动块（408）和主传动齿轮（302）之间。
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