CN115324839B - 一种串列式双风轮风电机组、传动链及安装方法 - Google Patents

一种串列式双风轮风电机组、传动链及安装方法

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Abstract

本申请公开了一种串列式双风轮风电机组、传动链及安装方法，串列式双风轮传动链包括发电机、后风轮联轴器、后风轮齿轮箱、后风轮主轴、串列式联轴器、连接轴、前风轮联轴器、前风轮齿轮箱和前风轮主轴；所述发电机向后连接所述后风轮联轴器，且在所述发电机的后方，所述后风轮联轴器、所述后风轮齿轮箱和所述后风轮主轴向后依次连接；所述发电机向前连接所述串列式联轴器，且在所述发电机的前方，所述串列式联轴器、所述连接轴、所述前风轮联轴器、所述前风轮齿轮箱和所述前风轮主轴向前依次连接。上述串列式双风轮传动链，既保证了串列式双风轮齿轮箱输出轴与发电机的同轴度，还降低了双风轮传动链的装配难度。

Description

一种串列式双风轮风电机组、传动链及安装方法
技术领域
本申请涉及风力发电技术领域，特别涉及一种串列式双风轮传动链。还涉及一种采用上述串列式双风轮传动链的串列式双风轮风电机组，以及一种串列式双风轮传动链的安装方法。
背景技术
传统的单风轮风力发电机组通过增大扫风面积提高风能利用系数(Cp)，且CpMax≤0.49，进一步提升难度极大。双风轮风力发电机组具有两组独立的风轮系统，后风轮可以进一步的吸收风能进行发电，CpMax≥0.5。
串列式双风轮发电机机组能够提升风能利用效率，大幅度降低大容量风电机组的成本，并利用现有的成熟风电产业链，生产串列式双风轮机组。串列式双风轮机组采用双转子一体化发电机，串列式双风轮机组两个齿轮箱输出轴共用一个发电机，齿轮箱的输出轴与发电机输入轴的同轴度要求较高，同轴度需在±0.2mm内，按照传统的传动链结构设计，无法调节前后风轮齿轮箱输出轴的同轴度。
因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的串列式双风轮传动链是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种串列式双风轮传动链，既保证了串列式双风轮齿轮箱输出轴与发电机的同轴度，还降低了双风轮传动链的装配难度。本申请的另一目的是提供一种采用上述串列式双风轮传动链的串列式双风轮风电机组，以及一种串列式双风轮传动链的安装方法。
为实现上述目的，本申请提供一种串列式双风轮传动链，包括发电机、后风轮联轴器、后风轮齿轮箱、后风轮主轴、串列式联轴器、连接轴、前风轮联轴器、前风轮齿轮箱和前风轮主轴；
所述发电机向后连接所述后风轮联轴器，且在所述发电机的后方，所述后风轮联轴器、所述后风轮齿轮箱和所述后风轮主轴向后依次连接；
所述发电机向前连接所述串列式联轴器，且在所述发电机的前方，所述串列式联轴器、所述连接轴、所述前风轮联轴器、所述前风轮齿轮箱和所述前风轮主轴向前依次连接。
在一些实施例中，所述后风轮主轴在后风轮轮毂中心上，所述前风轮主轴在前风轮轮毂中心上。
在一些实施例中，还包括后风轮后轴承和后风轮前轴承，且在所述发电机的后方，所述后风轮后轴承和所述后风轮前轴承分别布置在所述后风轮主轴的两端。
在一些实施例中，还包括前风轮后轴承和前风轮前轴承，且在所述发电机的前方，所述前风轮后轴承和所述前风轮前轴承分别布置在所述前风轮主轴的两端。
在一些实施例中，所述连接轴处设置有一对支座，一对所述支座均装设有轴承，所述连接轴由一对所述轴承支撑。
本申请还提供了一种串列式双风轮风电机组，包括上述串列式双风轮传动链。
本申请还提供了一种串列式双风轮传动链的安装方法，用于安装上述串列式双风轮传动链，所述安装方法包括：
首先，在发电机的后方装配后风轮联轴器及后风轮齿轮箱，通过所述后风轮联轴器使所述后风轮齿轮箱和所述发电机满足同轴度要求；
然后，在发电机的前方装配串列式联轴器、连接轴、前风轮联轴器和前风轮齿轮箱，通过所述串列式联轴器调整所述连接轴的位置，使所述连接轴和所述发电机的同轴度与所述后风轮联轴器同轴度保持一致，最后通过所述前风轮联轴器使所述前风轮齿轮箱和所述发电机满足同轴度要求。
相对于上述背景技术，本申请所提供的串列式双风轮传动链包括发电机、后风轮联轴器、后风轮齿轮箱、后风轮主轴、串列式联轴器、连接轴、前风轮联轴器、前风轮齿轮箱和前风轮主轴；发电机向后连接后风轮联轴器，且在发电机的后方，后风轮联轴器、后风轮齿轮箱和后风轮主轴向后依次连接；发电机向前连接串列式联轴器，且在发电机的前方，串列式联轴器、连接轴、前风轮联轴器、前风轮齿轮箱和前风轮主轴向前依次连接。
上述串列式双风轮传动链可以通过调节连接轴位置的方法降低传动链装配过程的对中难度，既保证了串列式双风轮齿轮箱输出轴与发电机的同轴度，还降低了双风轮传动链的装配难度，从而大幅降低装配工时和装配成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的串列式双风轮传动链的示意图；
图2为本申请实施例提供的串列式双风轮传动链的结构图；
图3为本申请实施例提供的串列式双风轮传动链的三维结构图。
其中：
10-发电机、21-后风轮联轴器、22-后风轮齿轮箱、23-后风轮主轴、24-后风轮轮毂中心、25-后风轮后轴承、26-后风轮前轴承、31-串列式联轴器、32-连接轴、33-前风轮联轴器、34-前风轮齿轮箱、35-前风轮主轴、36-前风轮轮毂中心、37-前风轮后轴承、38-前风轮前轴承、321-支座、322-轴承。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
请参考图1至图3，其中，图1为本申请实施例提供的串列式双风轮传动链的示意图，图2为本申请实施例提供的串列式双风轮传动链的结构图，图3为本申请实施例提供的串列式双风轮传动链的三维结构图。
在第一种具体的实施方式中，本申请提供了一种串列式双风轮传动链，主要包括发电机10、后风轮联轴器21、后风轮齿轮箱22、后风轮主轴23、串列式联轴器31、连接轴32、前风轮联轴器33、前风轮齿轮箱34和前风轮主轴35。
在本实施例中，发电机10向后连接后风轮联轴器21，且在发电机10的后方，后风轮联轴器21、后风轮齿轮箱22和后风轮主轴23向后依次连接；发电机10向前连接串列式联轴器31，且在发电机10的前方，串列式联轴器31、连接轴32、前风轮联轴器33、前风轮齿轮箱34和前风轮主轴35向前依次连接。
串列式双风轮风力发电机组虽然具有风能利用率高的优势，但传统的传动链结构方式以及目前的装配工艺技术，会大幅增加装配难度和吊装难度；本申请与现有技术相比的优点在于，上述串列式双风轮传动链可以通过调节连接轴32(短轴)位置的方法降低传动链装配过程的对中难度，既保证了串列式双风轮齿轮箱输出轴与发电机的同轴度，还降低了双风轮传动链的装配难度，从而大幅降低装配工时和装配成本。
在一些实施例中，后风轮主轴23在后风轮轮毂中心24上，前风轮主轴35在前风轮轮毂中心36上。
需要注意的是，本申请的目的在于提供一种适用于串列式双风轮风电机组的串列式双风轮传动链，是针对传动链装配过程难度大进行的改进；本申请改变传动链结构，对风力发电机组传动链结构进行设计，既可以减少前风轮主轴跨距，也能够满足传动链同轴度要求，降低了装配难度；除此以外，没有对串列式双风轮风电机组的其他结构以及工作原理进行改变，因此除本申请提供以外的相关内容可参照现有技术，这里不再一一赘述。
综上，本申请采用三个联轴器和一根短轴连接前后风轮齿轮箱输出轴和发电机输入轴，在保证后风轮齿轮箱输出轴和发电机输入轴同轴度下，可调节短轴的位置，满足前风轮齿轮箱输出轴和发电机同轴度的要求；通过短轴连接前风轮联轴器和串列式联轴器是基于前风轮联轴器强大的纠偏能力，并且齿轮箱对不同轴度耐受性强于发电机，使得前风轮联轴器安装要求在联轴器偏差范围内即可。
除此以外，还包括后风轮后轴承25和后风轮前轴承26，且在发电机10的后方，后风轮后轴承25和后风轮前轴承26分别布置在后风轮主轴23的两端。
除此以外，还包括前风轮后轴承37和前风轮前轴承38，且在发电机10的前方，前风轮后轴承37和前风轮前轴承38分别布置在前风轮主轴35的两端。
具体而言，如图1所示，前后风轮的主轴(后风轮主轴23、前风轮主轴35)采用四点支撑，前后主轴承(风轮后轴承25和后风轮前轴承26、前风轮后轴承37和前风轮前轴承38)为双调心滚子轴承(双SRB)，齿轮箱结构(后风轮齿轮箱22、前风轮齿轮箱34)为一级行星+一级平行，发电机结构(发电机10)是双转子一体化。
为保证前后风轮的主轴同轴度，前后风轮齿轮箱的连接使用本申请的串列式双风轮传动链。
前风轮联轴器33与串列式联轴器31之间通过一根短轴(连接轴32)相连接，安装发电机10后，可通过调整短轴安装位置，使得短轴与发电机转子满足同轴度；通过吊起前风轮齿轮箱34，调节前风轮齿轮箱34与短轴间的不同轴度，调节目标可按联轴器安装要求。
后风轮齿轮箱22与发电机10间距离与常规双馈机组相同，故后风轮齿轮箱22与发电机10对中可采用常规方法，满足同轴度要求；通过串列式联轴器31调整短轴位置，使得短轴和发电机10的同轴度与后风轮联轴器21同轴度保持一致；前风轮联轴器33可以调节短轴与前风轮齿轮箱34之间的同轴度，调节值在前风轮联轴器33的安装要求范围内即可。
在一些实施例中，连接轴32处设置有一对支座321，一对支座321均装设有轴承322，连接轴32由一对轴承322支撑。
在本实施例中，短轴连接前风轮联轴器33和串列式联轴器31，并用两个轴承固定短轴。
本申请还提供了一种串列式双风轮风电机组，包括上述串列式双风轮传动链，应具有上述串列式双风轮传动链的全部有益效果，保证前风轮齿轮箱输出轴同轴度，满足对中要求。
本申请还提供了一种串列式双风轮传动链的安装方法，用于安装上述串列式双风轮传动链，安装方法包括：
首先，在发电机10的后方装配后风轮联轴器21及后风轮齿轮箱22，通过后风轮联轴器21使后风轮齿轮箱22和发电机10满足同轴度要求；
然后，在发电机10的前方装配串列式联轴器31、连接轴32、前风轮联轴器33和前风轮齿轮箱34，通过串列式联轴器31调整连接轴32的位置，使连接轴32和发电机10的同轴度与后风轮联轴器21同轴度保持一致，最后通过前风轮联轴器33使前风轮齿轮箱34和发电机10满足同轴度要求。
在本实施例中，串列式传动链结构装配，先装配后风轮联轴器21和发电机10，满足同轴度要求；其次由串列式联轴器31使短轴和发电机10的同轴度与后风轮联轴器21同轴度保持一致；最后使前风轮联轴器33的同轴度要求，在自身安装要求范围内即可。
需要注意的是，本申请中提及的诸多部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本申请所提供的串列式双风轮风电机组、传动链及安装方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种串列式双风轮传动链，其特征在于，包括发电机(10)、后风轮联轴器(21)、后风轮齿轮箱(22)、后风轮主轴(23)、串列式联轴器(31)、连接轴(32)、前风轮联轴器(33)、前风轮齿轮箱(34)和前风轮主轴(35)；
所述发电机(10)向后连接所述后风轮联轴器(21)，且在所述发电机(10)的后方，所述后风轮联轴器(21)、所述后风轮齿轮箱(22)和所述后风轮主轴(23)向后依次连接；
所述发电机(10)向前连接所述串列式联轴器(31)，且在所述发电机(10)的前方，所述串列式联轴器(31)、所述连接轴(32)、所述前风轮联轴器(33)、所述前风轮齿轮箱(34)和所述前风轮主轴(35)向前依次连接，通过调节所述连接轴(32)的位置降低传动链装配过程的对中难度。
2.根据权利要求1所述的串列式双风轮传动链，其特征在于，所述后风轮主轴(23)在后风轮轮毂中心(24)上，所述前风轮主轴(35)在前风轮轮毂中心(36)上。
3.根据权利要求1所述的串列式双风轮传动链，其特征在于，还包括后风轮后轴承(25)和后风轮前轴承(26)，且在所述发电机(10)的后方，所述后风轮后轴承(25)和所述后风轮前轴承(26)分别布置在所述后风轮主轴(23)的两端。
4.根据权利要求1所述的串列式双风轮传动链，其特征在于，还包括前风轮后轴承(37)和前风轮前轴承(38)，且在所述发电机(10)的前方，所述前风轮后轴承(37)和所述前风轮前轴承(38)分别布置在所述前风轮主轴(35)的两端。
5.根据权利要求1所述的串列式双风轮传动链，其特征在于，所述连接轴(32)处设置有一对支座(321)，一对所述支座(321)均装设有轴承(322)，所述连接轴(32)由一对所述轴承(322)支撑。
6.一种串列式双风轮风电机组，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的串列式双风轮传动链。
7.一种串列式双风轮传动链的安装方法，其特征在于，用于安装如权利要求1至5任一项所述的串列式双风轮传动链，所述安装方法包括：
首先，在发电机(10)的后方装配后风轮联轴器(21)及后风轮齿轮箱(22)，通过所述后风轮联轴器(21)使所述后风轮齿轮箱(22)和所述发电机(10)满足同轴度要求；
然后，在发电机(10)的前方装配串列式联轴器(31)、连接轴(32)、前风轮联轴器(33)和前风轮齿轮箱(34)，通过所述串列式联轴器(31)调整所述连接轴(32)的位置，使所述连接轴(32)和所述发电机(10)的同轴度与所述后风轮联轴器(21)同轴度保持一致，最后通过所述前风轮联轴器(33)使所述前风轮齿轮箱(34)和所述发电机(10)满足同轴度要求。
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