CN201568234U - 风电机组主轴结构及风电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风电机组主轴结构及风电机组，包括主轴，其中，还包括：一个轴承，所述轴承套设在所述主轴上；锁紧机构，所述锁紧机构固设在所述主轴上，所述锁紧机构用于与外部风电机组的机架配合制动所述主轴旋转。通过一个轴承支撑主轴，缩短了主轴的轴向长度，通过将锁紧机构直接固设在主轴上，使风电机组主轴结构更加紧凑，从而减小了主轴结构的轴向尺寸。

Description

风电机组主轴结构及风电机组

技术领域

本实用新型涉及一种电机设备，特别是涉及一种风电机组主轴结构及风电机组。

背景技术

水平轴风力发电机是目前国内外广泛采用的一种发电机机型，主要由叶片、轮毂、主轴、齿轮箱、机架等组成。在水平轴风力发电机中，主轴起到了接收轮毂传递过来的各种负载的作用，并将扭矩传递给齿轮箱，将轴向推力、气动弯矩传递给机架。

当前主流的水平轴风力发电机组一般采用外置式主轴传动方案，即轮毂与齿轮箱之间通过主轴结构连接，该传动方案又可分为两种：一种是带主轴的两点支撑方式(挑臂梁式)，即主轴的两端各有一个主轴承，分别支撑轮毂和齿轮箱，主轴结构由锻造主轴、球面轴承及止推轴承组成。另一种是带主轴的三点支撑方式(悬臂梁式)，即主轴承安装在轮毂一侧，作为一个支撑点，为刚性支撑，另两个支撑点设置在齿轮箱上，为弹性支撑，可吸收来自轮毂的突变负载，主轴结构由锻造主轴和球面轴承组成。

现有技术中，主轴均采用锻造主轴，主轴与轮毂通过多个轴承安装在机架上。这种主轴结构形式存在以下缺点：采用多个轴承支撑，主轴的轴向尺寸较大，使轮毂、主轴和齿轮箱组成的传动链轴线方向尺寸长，从而造成主轴结构的轴向尺寸较大。

实用新型内容

本实用新型提供一种风电机组主轴结构及风电机组，以减小主轴结构的轴向尺寸。

本实用新型提供了一种风电机组主轴结构，包括主轴，其中，还包括：

一个轴承，所述轴承套设在所述主轴上；

锁紧机构，所述锁紧机构固设在所述主轴上，所述锁紧机构用于与外部风电机组的机架配合制动所述主轴旋转。

本实用新型还提供了一种风电机组，包括叶片、用于安装所述叶片的轮毂、齿轮箱、连接所述轮毂和所述齿轮箱的主轴和机架，其中，还包括：

一个轴承，所述轴承套设在所述主轴上；

锁紧机构，所述锁紧机构固设在所述主轴上，所述锁紧机构用于与外部风电机组的机架配合制动所述主轴旋转。

本实用新型风电机组主轴结构及风电机组通过一个轴承支撑主轴，缩短了主轴的轴向长度，通过将锁紧机构直接固设在主轴上，使风电机组主轴结构更加紧凑，从而减小了主轴结构的轴向尺寸。

附图说明

图1为本实用新型实施例一风电机组主轴结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二风电机组的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一

图1为本实用新型实施例一风电机组主轴结构的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种风电机组主轴结构，包括主轴1还包括：一个轴承2和锁紧机构3。

轴承2套设在主轴1上；

锁紧机构3固设在主轴1上，锁紧机构3用于与外部风电机组的机架配合制动主轴1旋转。

本实用新型实施例风电机组主轴结构中，主轴1仅通过一个轴承2支撑固定。由于采用一个轴承2进行支撑固定主轴1，为了适用一个轴承2的安装要求，主轴1轴向方向的长度被缩短。也就是说，为了适用一个轴承2实现的单点支撑方式，本实用新型实施例风电机组主轴结构中的主轴1与两点支撑方案或三点支撑方式中的主轴相比，本实用新型实施例风电机组主轴结构中的主轴1的轴向方向尺寸被缩短。而在风电机组主轴结构中，主轴1的轴向方向尺寸决定了风电机组主轴结构的轴向方向尺寸，因此，在本实用新型实施例风电机组主轴结构中，由于与单个轴承2配合的主轴1的轴向尺寸被缩短，使整个风电机组主轴结构的轴向方向尺寸也随之缩短。主轴1上固定设置的锁紧机构3用于与外部风电机组的机架配合制动主轴1旋转。例如：锁紧机构3可以是圆环形结构，在锁紧机构3的圆环四周开设有多个锁紧孔31。在实际应用过程中，当需要制动主轴1旋转时，通过从机架上伸出锁紧杆，将该锁紧杆插入锁紧机构3中的锁紧孔31中，从而将主轴1制动，阻止主轴1旋转。锁紧机构3直接固定设置在主轴1上，使本实用新型实施例风电机组主轴结构更加紧凑。

本实用新型实施例风电机组主轴结构中，通过设置一个轴承用于支撑主轴，实现主轴单点支撑方式，缩短了主轴的轴向长度。同时，相对于现有技术中的两点支撑方式或三点支撑方式，减少了轴承的个数，同样也无需增加与轴承相配的轴承座等相关零件，使本实用新型实施例风电机组主轴结构更加紧凑，减小了本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。本实用新型实施例风电机组主轴结构通过在主轴上设置锁紧机构，使风电机组主轴结构中的主轴与锁紧机构更加紧凑的连接，从而也减小了本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。通过设置锁紧机构，使本实用新型实施例风电机组主轴结构与风电机组的其他部件装配完成后，可以通过锁紧机构将主轴制动，从而方便工作人员对本实用新型实施例风电机组主轴结构进行维修等相关工作。

在上述实施例的基础上，可选的，主轴1内部为空腔结构。将主轴1的轴体内部设置为空腔结构，可以降低主轴1的整体质量，而且在主轴1的空腔结构中可以设置其他的应用于风电机组的装置，从而有效的利用主轴1空腔结构中的空间。

本实用新型实施例风电机组主轴结构通过将主轴内部设置为空腔结构，大大降低了主轴的整体质量，从而使用于支撑主轴的轴承承受的重量减小，有利于增长轴承的使用寿命。而且，在主轴的空腔结构中可以设置其他可以应用于风电机组的装置，使本实用新型实施例风电机组主轴结构更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。

在上述实施例的基础上，可选的，主轴1与外部风电机组的轮毂连接的一端设置有法兰盘11。主轴1与外部风电机组的轮毂连接时，可以通过法兰盘11将主轴1与外部风电机组的轮毂连接，从而实现将外部风电机组中轮毂的旋转动力传递给主轴1。法兰盘11直接设置在主轴1上，法兰盘11为主轴1的一部分，无需增设其他的连接装置将法兰盘11与主轴1连接。

本实用新型实施例风电机组主轴结构通过在主轴上直接设置有法兰盘，无需通过其他的连接装置将法兰盘与主轴连接，减少了本实用新型实施例风电机组主轴结构的零件的数量，使本实用新型实施例风电机组主轴结构更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。通过在主轴上设置有法兰盘，使主轴与外部风电机组中的轮毂更方便的连接，并且主轴与法兰盘为一体结构，增强了实用新型实施例风电机组主轴结构的强度。

在上述实施例的基础上，可选的，主轴1为阶梯状结构。本实用新型实施例风电机组主轴结构将主轴1设置为阶梯状结构，例如：在主轴1与轮毂连接的部分可以设置为大直径的结构，而主轴1与轴承2连接的部分可以设置为小直径的结构。从而使主轴1在轴线方向上，分段设置成不同大小的结构，并且轴承2可以更方便的利用阶梯状结构的主轴1的阶梯端面固定在主轴1上。

本实用新型实施例风电机组主轴结构通过将主轴设置为阶梯状结构，使主轴沿轴线方向的径向尺寸由大到小变化，可以根据连接需要将主轴连接轮毂的位置设置较大的径向尺寸，而主轴与轴承连接的位置设置相对较小的径向尺寸，从而实现主轴的轴向尺寸变小而主轴的径向尺寸变大，更易于实现单个轴承支撑主轴的要求，使本实用新型实施例风电机组主轴结构更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。

在上述实施例的基础上，可选的，轴承2为双列圆锥滚子轴承。本实用新型实施例风电机组主轴结构中的轴承2采用双列圆锥滚子轴承，使轴承2能够抗击较高的冲击载荷，轴承2能够承受更大的轴向力、径向力以及弯矩，使单个轴承2更好的支撑主轴1。

本实用新型实施例风电机组主轴结构通过采用双列圆锥滚子轴承，有利于提高轴承在轴向和径向的承载能力，使本实用新型实施例风电机组主轴结构中的单个轴承更好的支撑主轴，有利于提高本实用新型实施例风电机组主轴结构的稳定性。

本实用新型实施例提供的风电机组主轴结构，通过设置一个轴承用于支撑主轴，实现主轴单点支撑方式，缩短了主轴的轴向长度，并且减少了轴承的个数，同样也无需增加与轴承相配的轴承座等相关零件，使本实用新型实施例风电机组主轴结构更加紧凑，减小了本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。通过在主轴上设置锁紧机构，使风电机组主轴结构中的主轴与锁紧机构更加紧凑的连接，从而也减小了本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。通过设置锁紧机构将主轴制动，方便工作人员对本实用新型实施例风电机组主轴结构进行维修等相关工作。通过将主轴内部设置为空腔结构，大大降低了主轴的整体质量，从而使用于支撑主轴的轴承承受的重量减小，有利于增长轴承的使用寿命。通过在主轴上直接设置有法兰盘，无需通过其他的连接装置将法兰盘与主轴连接，减少了本实用新型实施例风电机组主轴结构的零件的数量，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。通过将主轴设置为阶梯状结构，使主轴沿轴线方向的径向尺寸由大到小变化，使本实用新型实施例风电机组主轴结构更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组主轴结构的轴向尺寸。通过采用双列圆锥滚子轴承，使本实用新型实施例风电机组主轴结构中的单个轴承更好的支撑主轴，有利于提高本实用新型实施例风电机组主轴结构的稳定性。

实施例二

图2为本实用新型实施例二风电机组的结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例风电机组，包括叶片7、用于安装所述叶片的轮毂6、齿轮箱5、连接所述轮毂6与所述齿轮箱5的主轴1和机架4，其中还包括：一个轴承2和锁紧机构3。

轴承2套设在主轴1上；

锁紧机构3固设在主轴1上，锁紧机构3用于与外部风电机组的机架配合制动主轴1旋转。

本实用新型实施例风电机组中，主轴1将齿轮箱5与轮毂6固定连接，当叶片7受风力的作用下带动轮毂6旋转时，通过主轴1将旋转动力传递给齿轮箱5，并通过齿轮箱5将动力传递给发电机(未图示)，由发电机将机械能转化为电能。本实用新型实施例风电机组中采用一个轴承2用于将主轴1固定在机架4上，主轴1仅通过一个轴承2支撑固定。由于采用一个轴承2进行支撑固定主轴1，为了适用一个轴承2的安装要求，主轴1轴向方向的长度被缩短。也就是说，为了适用一个轴承2实现的单点支撑方式，本实用新型实施例风电机组主轴结构中的主轴1与两点支撑方案或三点支撑方式中的主轴相比，本实用新型实施例风电机组主轴结构中的主轴1的轴向方向尺寸被缩短。而在风电机组主轴结构中，主轴1的轴向方向尺寸决定了风电机组主轴结构的轴向方向尺寸，因此，在本实用新型实施例风电机组主轴结构中，由于与单个轴承2配合的主轴1的轴向尺寸被缩短，使整个风电机组主轴结构的轴向方向尺寸也随之缩短。主轴1上固定设置的锁紧机构3用于与机架4配合制动主轴1旋转。例如：锁紧机构3可以是圆环形结构，在锁紧机构3的圆环四周开设有多个锁紧孔31。在实际应用过程中，当需要制动主轴1旋转时，通过从机架4上伸出锁紧杆(未图示)，将该锁紧杆插入锁紧机构3中的锁紧孔31中，从而将主轴1制动，阻止主轴1旋转。锁紧机构3直接固定设置在主轴1上，使本实用新型实施例风电机组更加紧凑。

本实用新型实施例风电机组中，通过设置一个轴承用于支撑主轴，实现主轴单点支撑方式，缩短了主轴的轴向长度。同时，相对于现有技术中的两点支撑方式或三点支撑方式，减少了轴承的个数，同样也无需增加与轴承相配的轴承座等相关零件，使本实用新型实施例风电机组更加紧凑，减小了本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。本实用新型实施例风电机组通过在主轴上设置锁紧机构，使风电机组中的主轴与锁紧机构更加紧凑的连接，从而也减小了本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。通过设置锁紧机构，使本实用新型实施例风电机组装配完成后，可以通过锁紧机构将主轴制动，从而方便工作人员对本实用新型实施例风电机组进行维修等相关工作。

在上述实施例的基础上，可选的，主轴1内部为空腔结构。将主轴1的轴体内部设置为空腔结构，可以降低主轴1的整体质量，而且在主轴1的空腔结构中可以设置其他的应用于风电机组的装置。从而有效的利用主轴1空腔结构中的空间。

本实用新型实施例风电机组通过将主轴内部设置为空腔结构，大大降低了主轴的整体质量，从而使用于支撑主轴的轴承承受的重量减小，有利于增长轴承的使用寿命。而且，在主轴的空腔结构中可以设置其他可以应用于风电机组的装置，使本实用新型实施例风电机组更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。

在上述实施例的基础上，可选的，主轴1与轮毂6连接的一端设置有法兰盘11，主轴1通过法兰盘11与轮毂6连接。主轴1与轮毂6连接时，可以通过法兰盘11将主轴1与轮毂6连接，从而实现将叶片7带动轮毂6旋转产生的旋转动力传递给主轴1，并通过主轴1传递给齿轮箱5。法兰盘11直接设置在主轴1上，法兰盘11为主轴1的一部分，无需增设其他的连接装置将法兰盘11与主轴1连接。

本实用新型实施例风电机组通过在主轴上直接设置有法兰盘，无需通过其他的连接装置将法兰盘与主轴连接，减少了本实用新型实施例风电机组的零件的数量，使本实用新型实施例风电机组更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。通过在主轴上设置有法兰盘，使主轴与轮毂更方便的连接，并且主轴与法兰盘为一体结构，增强了实用新型实施例风电机组的连接强度。

在上述实施例的基础上，可选的，主轴1为阶梯状结构。本实用新型实施例风电机组将主轴1设置为阶梯状结构，例如：在主轴1与轮毂6连接的部分可以设置为大直径的结构，而主轴1与轴承2连接的部分可以设置为小直径的结构。从而使主轴1在轴线方向上，分段设置成不同大小的结构，并且轴承2可以更方便的利用阶梯状结构的主轴1的阶梯端面固定在主轴1上。

本实用新型实施例风电机组通过将主轴设置为阶梯状结构，使主轴沿轴线方向的径向尺寸由大到小变化，可以根据连接需要将主轴连接轮毂的位置设置较大的径向尺寸，而主轴与轴承连接的位置设置相对较小的径向尺寸，从而实现主轴的轴向尺寸变小而主轴的径向尺寸变大，更易于实现单个轴承支撑主轴的要求，使本实用新型实施例风电机组更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。

在上述实施例的基础上，可选的，轴承2为双列圆锥滚子轴承。本实用新型实施例风电机组主轴结构中的轴承2采用双列圆锥滚子轴承，使轴承2能够抗击较高的冲击载荷，轴承2能够承受更大的轴向力、径向力以及弯矩，使单个轴承2更好的支撑主轴1。

本实用新型实施例风电机组主轴结构通过采用双列圆锥滚子轴承，有利于提高轴承在轴向和径向的承载能力，使本实用新型实施例风电机组主轴结构中的单个轴承更好的支撑主轴，有利于提高本实用新型实施例风电机组主轴结构的稳定性。

本实用新型实施例提供的风电机组通过设置一个轴承用于支撑主轴，实现主轴单点支撑方式，使本实用新型实施例风电机组更加紧凑，减小了本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。通过在主轴上设置锁紧机构，使风电机组中的主轴与锁紧机构更加紧凑的连接，从而也减小了本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。通过将主轴内部设置为空腔结构，大大降低了主轴的整体质量，从而使用于支撑主轴的轴承承受的重量减小，有利于增长轴承的使用寿命。通过在主轴上直接设置有法兰盘，无需通过其他的连接装置将法兰盘与主轴连接，减少了本实用新型实施例风电机组的零件的数量，使本实用新型实施例风电机组更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。通过将主轴设置为阶梯状结构，使主轴沿轴线方向的径向尺寸由大到小变化，使本实用新型实施例风电机组更加的紧凑，从而更有利于减小本实用新型实施例风电机组的轴向尺寸。通过采用双列圆锥滚子轴承，使本实用新型实施例风电机组主轴结构中的单个轴承更好的支撑主轴，有利于提高本实用新型实施例风电机组主轴结构的稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种风电机组主轴结构，包括主轴，其特征在于，还包括：

一个轴承，所述轴承套设在所述主轴上；

锁紧机构，所述锁紧机构固设在所述主轴上，所述锁紧机构用于与外部风电机组的机架配合制动所述主轴旋转。

2.根据权利要求1所述的风电机组主轴结构，其特征在于：

所述主轴内部为空腔结构。

3.根据权利要求1所述的风电机组主轴结构，其特征在于：

所述主轴与外部风电机组的轮毂连接的一端设置有法兰盘。

4.根据权利要求2或3所述的风电机组主轴结构，其特征在于：

所述主轴为阶梯状结构。

5.根据权利要求1所述的风电机组主轴结构，其特征在于：

所述轴承为双列圆锥滚子轴承。

6.一种风电机组，包括叶片、用于安装所述叶片的轮毂、齿轮箱、连接所述轮毂与所述齿轮箱的主轴和机架，其特征在于，还包括：

一个轴承，所述轴承套设在所述主轴上；

锁紧机构，所述锁紧机构固设在所述主轴上，所述锁紧机构用于与机架配合制动所述主轴旋转。

7.根据权利要求6所述的风电机组，其特征在于：

所述主轴内部为空腔结构。

8.根据权利要求6所述的风电机组，其特征在于：

所述主轴与所述轮毂连接的一端设置有法兰盘，所述主轴通过所述法兰盘与所述轮毂连接。

9.根据权利要求7或8所述的风电机组，其特征在于：

所述主轴为阶梯状结构。

10.根据权利要求6所述的风电机组，其特征在于：

所述轴承为双列圆锥滚子轴承。

Images