CN115789117A - 一种风力发电机组的联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机组的联轴器，包括齿轮箱侧组件、中间管轴体组件和电机侧组件，所述齿轮箱侧组件用于连接齿轮箱高速轴，电机侧组件用于连接发电机轴，中间管轴体用于将齿轮箱高速轴的输出动力传递给发电机轴；所述中间管轴体组件包括连接件，所述齿轮箱侧组件和电机侧组件通过连接件分别设置在中间管轴体组件的两端。本发明具有韧性好、可以吸收的偏心偏角比较大的优点。

Description

一种风力发电机组的联轴器

技术领域

本发明涉及风力发电机组联轴器领域，尤其涉及一种风力发电机组的联轴器。

背景技术

联轴器作为风力发电机组传动系统中的关键部件，其功能主要有：联接齿轮箱高速轴和发电机轴、传递动力、缓冲减振、轴系容错、电绝缘和力矩过载保护等。现有的风力发电机组使用的是膜片式联轴器，具有无间隙，传递扭矩大，可以高速旋转的优点。但是膜片式联轴器存在可以吸收的偏心偏角比较小，膜片韧性不好，使用过程中容易出现断裂的缺点。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种风力发电机组的联轴器，具有韧性好、可以吸收的偏心偏角比较大的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种风力发电机组的联轴器包括齿轮箱侧组件、中间管轴体组件和电机侧组件，所述齿轮箱侧组件用于连接齿轮箱高速轴，电机侧组件用于连接发电机轴，中间管轴体用于将齿轮箱高速轴的输出动力传递给发电机轴；所述中间管轴体组件包括连接件，所述齿轮箱侧组件和电机侧组件通过连接件分别设置在中间管轴体组件的两端。

进一步的，所述中间管轴体组件还包括，中间管和连接法兰，所述中间管的两端均固定安装有所述连接法兰，所述连接法兰与所述中间管同轴，所述连接法兰的侧面开设有用于连接所述连接件一端的螺纹孔。

进一步的，所述齿轮箱侧组件包括，第一内胀套、第一外胀套和刹车盘，所述第一内胀套套设在齿轮箱高速轴的外壁上，所述第一外胀套套设在所述第一内胀套的外壁上并位于第一外胀套的右侧，所述刹车盘套设在所述第一内胀套的外壁上并位于第一外胀套的左侧，所述刹车盘靠近中间管的一端开设有用于连接所述连接件另一端的螺纹孔。

进一步的，所述电机侧组件包括，第二内胀套、第二外胀套和扭矩限制器，所述第二内胀套套设在发电机轴的外壁上，所述第二外胀套套设在所述第二内胀套的外壁上并位于第二外胀套的左侧，所述扭矩限制器的一侧与所述第二内胀套的右侧贴合并通过螺栓固定连接，扭矩限制器的另一侧开设有用于连接所述连接件另一端的螺纹孔。

进一步的，所述连接件包括连接套筒和连杆，所述连接套筒设有两个，两个连接套筒的分别设置在连杆的两端，两个连接套筒的轴线均与连杆的轴线垂直，且两个连接套筒的轴线异面垂直。

进一步的，所述连接套筒中安装设有内衬套，所述内衬套的外壁与连接套筒的内壁之间还设有垫圈组件。

进一步的，所述扭矩限制器包括第一端盖、第二端盖和垫环，所述第一端盖与第二端盖贴合并通过螺栓固定连接，所述第一端盖与第二端盖之间设有联接盘，所述联接盘上安装有摩擦片。

进一步的，所述第一端盖的一端开设有用于与连接件连接的所述螺纹孔。

进一步的，所述第二内胀套的右侧与所述垫环的端面贴合，所述第二端盖套设在所述垫环上。

进一步的，所述第一外胀套上安装有测速盘。

与现有技术相比，本发明的优点在于：连接件中的两个连接套筒的轴线异面垂直，同时通过设置在连接套筒中的内衬套的弹性变形和相对转动来补偿被联接两轴的相对偏移(轴向、径向和角偏移)，通过连杆能够增加连接件补偿时的强度应用于更高功率的机组，比如2.5MW、3MW等，提高连接件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视剖视图；

图3为本发明的连接套筒与刹车片的部分剖视图；

图4为本发明的扭矩限制器的爆炸图；

图5为本发明的摩擦片的示意图。

图中：1、连接件；101、连接套筒；102、连杆；103、内衬套；2、中间管；3、连接法兰；4、第一内胀套；5、第一外胀套；6、刹车盘；7、连接凸盘；8、测速盘；9、第二内胀套；10、第二外胀套；11、扭矩限制器；1101、第一端盖；1102、第二端盖；1103、垫环；1104、联接盘；1105、摩擦片；1106、沉孔；1107、排屑槽；1108、定位孔；12、胀套；13、垫圈组件。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

实施例：如图1-图5所示，一种风力发电机组的联轴器，包括齿轮箱侧组件、中间管轴体组件和电机侧组件；

所述中间管轴体组件包括连接件1、中间管2和连接法兰3，所述连接件包括连接套筒101和连杆102，所述连接套筒101设置有两个，两个所述连接套筒101分别设置在所述连杆102的两端，并且连接套筒101的弧形侧面与连杆102的端头处固定连接，两个连接套筒101的轴线与连杆102的轴线垂直，且两个连接套筒101的轴线异面垂直，所述连接套筒101中安装有内衬套103，所述内衬套103的外壁与连接套筒101的内壁之间还设有垫圈组件13；所述中间管2的两端分别套设固定安装有所述连接法兰3，所述连接法兰3上安装有若干的所述连接件1，具体为：所述连接法兰3的侧边上开设有若干的凹槽，每个所述凹槽的中心处均开设有螺纹孔，所述螺纹孔的轴线与连接法兰3的轴线垂直，所述内衬套103的底部穿出所述连接套筒101，且内衬套103的底面为与所述凹槽适配的凸块结构，将凸块结构卡合进凹槽中防止内衬套103在连接法兰3上的轴向移动，同时所述螺纹孔与所述内衬套103的中心通孔处对齐并插入螺栓，通过螺栓连接的方式将连接件1中的一个连接套筒101和内衬套103固定连接在连接法兰3的侧面上。

所述所述齿轮箱侧组件包括，第一内胀套4、第一外胀套5和刹车盘6，所述刹车盘6与所述中间管2同轴，所述刹车盘6的端面上开设有若干的凹槽和螺纹孔，该凹槽和螺纹孔的结构与连接法兰3上的凹槽和螺纹孔的结构相同，也就是说，所述刹车盘6与中间管2一端的连接法兰3通过连接件1连接，其中连接件1中的一个连接套筒101和内衬套103通过螺栓固定连接在连接法兰3上，另一个连接套筒101和内衬套103通过螺栓固定连接在刹车盘5上；所述第一内胀套4用于连接齿轮箱高速轴，所述第一内胀套4的右端外壁套设有所述第一外胀套5并与所述第一外胀套5过盈配合，所述第一内胀套4的左端固定连接有连接凸盘7，所述连接凸盘7的直径大于第一内胀套4的直径，所述连接凸盘7的左端面与所述刹车盘6的另一端面贴合，连接凸盘7的右端面与第一外胀套5的左端面贴合，所述刹车盘6、连接凸盘7和第一外胀套5通过螺栓依次固定连接。需要注意的是，所述第一内胀套4与第一外胀套5为适配的锥面结构，该锥面结构的倾斜角度为5-10°，类似于八字形的锥面结构便于第一外胀套5能轻松的套设在第一内胀套4的外壁上，进一步的，为了安装更加的方便，安装时还可以在锥面结构上涂抹润滑脂，所述润滑脂优选为MoS2(二硫化钼)。

具体的，所述第一外胀套5的右端面上还通过螺栓连接有测速盘8，所述测速盘8的上下两端设有凸片，所述凸片用于安装转速传感器测量齿轮箱高速轴的实时转速。

所述电机侧组件包括，第二内胀套9、第二外胀套10和扭矩限制器11，所述扭矩限制器包括第一端盖1101、第二端盖1102和垫环1103，所述第二内胀套9和第二外胀套10的结构与第一内胀套4和第一外胀套5的结构相同且对称设置，即第二内胀套9的左侧套设有所述第二外胀套10，第二内胀套9上也设置有所述连接凸盘7，所述第二外胀套10的右端面与所述连接凸盘7的左侧贴合，所述连接凸盘7的右侧贴合有所述垫环1103，所述垫环1103的直径与所述第二外胀套10的直径相同，所述第二端盖1102套设在所述垫环1103的外壁上，所述第二端盖1102的右端面与所述第一端盖1101的左端面贴合并通过螺栓固定连接，同时所述第二端盖1102与第一端盖1101之间还设置有联接盘1104，所述联接盘1104的端部被第一端盖1101和第二端盖1102夹合，联接盘1104中部的左侧与所述垫环1103的右端面贴合，所述第二外胀套10、连接凸盘7、垫环1103和联接盘1104通过螺栓从左到右依次固定连接。所述第一端盖1101的右端面上开设有若干的凹槽和螺纹孔，该凹槽和螺纹孔的结构与连接法兰3上的凹槽和螺纹孔的结构相同，也就是说，所述第一端盖1101与中间管2另一端的连接法兰3通过连接件1连接，其中连接件1中的一个连接套筒101和内衬套103通过螺栓固定连接在连接法兰3上，另一个连接套筒101和内衬套103通过螺栓固定连接在第一端盖1101上。

具体的，所述联接盘1104的左右端面均开设有环形的安装槽，所述安装槽中安装有摩擦片1105，所述摩擦片1105分别设置在第一端盖1101与联接盘1104之间、第二端盖1102与联接盘1104之间，通过摩擦片1105起到摩擦制动的作用。

具体的，所述摩擦片1105的端面沿周向均匀设置若干的沉孔1106和若干的排屑槽1107，所述沉孔1106与排屑槽1107的深度均小于摩擦片1105的厚度，在对摩擦片1105进行检测时能够通过沉孔1106深度的变化来直观的判断摩擦片1105的磨损程度，进而及时更换摩擦片1105，避免出现扭矩限制器11过度打滑导致联轴器失效时才发现摩擦片1105已经不能正常使用的情况。通过排屑槽1107有利于将摩擦时产生的热量和磨屑排出。

具体的，所述摩擦片1105上沿周向均匀设置若干的定位孔1108，所述第一端盖1101与第二端盖1102上设有与所述定位孔1108适配的螺纹孔并通过螺钉连接的方式将摩擦片1105固定在第一端盖1101和第二端盖1102上。

具体的，所述第一端盖1101与第二端盖1102之间还设有横向的胀套12，所述胀套12的两端分别插入第一端盖1101和第二端盖1102，通过胀套12实现第一端盖1101与第二端盖1102的进一步固定。

具体的，与刹车盘6和第一端盖1101连接的内衬套103上的垫圈组件13由三个弧形的蝶形垫圈相互配合组合而成，具有以下优点：刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷；具有变刚度特性，具有广范围的非线性特性；当叠合时，相对于同一变形，蝶形垫片越多则载荷越大；与连接法兰3连接的内衬套103上的垫圈组件13为直筒式垫圈。

本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：包括齿轮箱侧组件、中间管轴体组件和电机侧组件，所述齿轮箱侧组件用于连接齿轮箱高速轴，电机侧组件用于连接发电机轴，中间管轴体用于将齿轮箱高速轴的输出动力传递给发电机轴；所述中间管轴体组件包括连接件，所述齿轮箱侧组件和电机侧组件通过连接件分别设置在中间管轴体组件的两端。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述中间管轴体组件还包括，中间管和连接法兰，所述中间管的两端均固定安装有所述连接法兰，所述连接法兰与所述中间管同轴，所述连接法兰的侧面开设有用于连接所述连接件一端的螺纹孔。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述齿轮箱侧组件包括，第一内胀套、第一外胀套和刹车盘，所述第一内胀套套设在齿轮箱高速轴的外壁上，所述第一外胀套套设在所述第一内胀套的外壁上并位于第一外胀套的右侧，所述刹车盘套设在所述第一内胀套的外壁上并位于第一外胀套的左侧，所述刹车盘靠近中间管的一端开设有用于连接所述连接件另一端的螺纹孔。

4.根据权利要求2所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述电机侧组件包括，第二内胀套、第二外胀套和扭矩限制器，所述第二内胀套套设在发电机轴的外壁上，所述第二外胀套套设在所述第二内胀套的外壁上并位于第二外胀套的左侧，所述扭矩限制器的一侧与所述第二内胀套的右侧贴合并通过螺栓固定连接，扭矩限制器的另一侧开设有用于连接所述连接件另一端的螺纹孔。

5.根据权利要求3或4所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述连接件包括连接套筒和连杆，所述连接套筒设有两个，两个连接套筒的分别设置在连杆的两端，两个连接套筒的轴线均与连杆的轴线垂直，且两个连接套筒的轴线异面垂直。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述连接套筒中安装设有内衬套，所述内衬套的外壁与连接套筒的内壁之间还设有垫圈组件。

7.根据权利要求4所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述扭矩限制器包括第一端盖、第二端盖和垫环，所述第一端盖与第二端盖贴合并通过螺栓固定连接，所述第一端盖与第二端盖之间设有联接盘，所述联接盘上安装有摩擦片。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述第一端盖的一端开设有用于与连接件连接的所述螺纹孔。

9.根据权利要求7所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述第二内胀套的右侧与所述垫环的端面贴合，所述第二端盖套设在所述垫环上。

10.根据权利要求3所述的一种风力发电机组的联轴器，其特征在于：所述第一外胀套上安装有测速盘。

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