CN201599143U - 新型兆瓦级风力发电传动系统 - Google Patents

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Abstract

新型兆瓦级风力发电传动系统属于风力发电技术,能减轻整机重量,消除滚动轴承噪音,提高风能利用率,实现随机检测,缩短安装调试周期,见摘要附图。该传动系统由叶轮(1)、水平主轴(4)、轴承座(2,7)和立轴(11)与伞齿轮(3、6、24、25)及增速箱(23)等构成,将风电传动系统部件分别布置在回转平台(21)和固定平台(30)上;实现多台变极发电机以相同转速同时发电。摘要附图中L型组合圆环(12)和回转平台(21)连接成一体与环形自润滑衬板(17、14、15)固定大齿圈(16)组成正反滑动回转支撑系统,代替滚动式偏航轴承系统,消除轴承震动噪音;与液压制动器(13)和具有手动预紧液压锁紧器(18)共同构成具备随机制动紧急制动滑动回转支撑系统。水平主轴(4)、链条链轮(19)和动力驱动装置(20)组成随机在线实测驱动系统。

Description

新型兆瓦级风力发电传动系统
所属技术领域
[0001] 本实用新型兆瓦级风力发电传动系统属于风力发电领域;水平轴风力发电传动系统技术。
背景技术
[0002] 目前的大型风力发电机械传动系统技术,主要有水平轴和垂直轴两大类,而现有 水平轴风力发电机械传动系统,又主要分带增速机和无增速机两种传动系统,而该两种传 动系统又都同样以直线形式布置或并列布置在一个可以自由旋转(小于3圈)的回转机舱 (或平台)上,回转机舱(或平台)通过带齿圈的(滚动式)偏航轴承,摩擦盘,制动器,驱 动器连接来实现机舱随时正反转动或停止;以满足风力发电的需要。现有风力发电机械传 动系统的不足之处是整机体积大,重量太重,成本高,轴承震动噪音大,无法随机检测,风能 利用率低,安装调试周期长。而新型兆瓦级风力发电机械传动系统,利用传统成熟技术组 合,将集中在一个回转平台上的风力发电设备利用水平轴垂直轴齿轮传动系统分散到上下 两个平台上布置,从而达到克服现有风力发电机械传动系统的不足之处。
发明内容
[0003] 新型兆瓦级风力发电传动系统发明的目的:
[0004] 1)提高风能利用率,适用工作风速范围3-10级风;
[0005] 2)减轻整机重量约20 % -40 % (对同规格机型),降低成本;
[0006] 3)消除轴承震动噪音,提高轴承使用寿命;
[0007] 4)实现随机检测,缩短安装调试周期,维护简单可靠。
[0008] 本实用新型兆瓦级风力发电机械传动系统技术方案是:由上回转平台和下固定筒 体固定平台与水平轴、垂直轴齿轮传动系统和增速箱齿轮系变极发电机等组成,固定筒体 固定平台底面圆周可以和任意风机塔体最高层法兰相联接;形成水平回转平台上下传动齿 轮轴系与水平布置工作平台传动系统,实现风力发电工作传动功能。
[0009] 新型兆瓦级风力发电传动系统,由回转平台(21)和固定筒体(22),固定平台(30) 与叶轮(1)、轴承座(2)、轴承座(7)、水平主轴(4)、立轴(11)、推力调心轴承(8、27)、伞齿 轮系(3、6、24、25)和增速箱(23)、无键联接器(5、26)、联轴器(32)及变极发电机(31)构 成,当风力启动回转平台(21)上叶轮(1)时,叶轮(1)通过轴承座(2、7)水平主轴⑷上非 正交伞齿轮(3)与伞齿轮(6)啮合工作,经立轴(11)传递到固定筒体(22)、固定平台(30) 上的大伞齿轮(25),立轴(11)上大伞齿轮(25)带动小伞齿轮(24)和增速箱(23),增速箱 (23)通过联轴器(32)带动变极发电机(31)工作;推力调心轴承(8、27)用来承受立轴(11) 轴向和径向作用力;L型组合圆环(12)与回转平台(21)、环行自润滑衬板(17、14、15)、固 定大齿圈(16)、液压锁紧器(18)、驱动器(10)、液压制动器(13)共同组成一个具有随机制 动、紧急制动滑动回转系统,用来代替滚动式偏航系统;两半可调整底座(9、28)和滑动调 整底座(29)在系统调整好后分别固定在回转平台(21)和固定平台(30)上。[0010] 本实用新型的有益效果是,可以从微风3级到10级大风都能工作发电,并且结构 简单,同种规格整机重量减轻20-40%,降低产品成本;用滑动轴承代替滚动偏航轴承,达 到降低噪音,提高轴承使用寿命。同时实现随机检测,缩短调试安装周期,维护简单可靠。
附图说明
[0011] 下面结合附图和实施例对本实 用新型进一步说明
[0012] 图1是本实用新型回转平台和固定平台主视横剖面构造图
[0013] 图2是图1的A-A水平内部剖视图
[0014] 图中1.叶轮,2.含轴承轴承座,3.伞齿轮,4.水平主轴,5.无键联接器,6.伞齿 轮,7.含轴承轴承座,8.推力调心轴承,9.两半可调整底座,10.驱动器,11.立轴,12. L型 组合圆环,13.液压制动器,14.环行自润滑衬板,15.环行自润滑衬板,16.固定大齿圈, 17.环行自润滑衬板,18.液压锁紧器,19.链条链轮,20.动力驱动装置,21.回转平台, 22.固定筒体,23.增速箱,24.小伞齿轮,25.大伞齿轮,26.无键联接器,27.推动调心轴 承,28.两半可调整底座,29.滑动调整底座,30.固定平台,31.变极发电机,32.联轴器, 33.检修电梯。
具体实施方式
[0015] 在图1中,当风力启动回转平台(21)上面叶轮⑴时,叶轮⑴通过水平主轴(4) 上非正交伞齿轮(3)和立轴(11)上伞齿轮(6)啮合工作;立轴(11)传递到固定筒体(22) 固定平台(30)上大伞齿轮(25);水平主轴(4)通过含轴承轴承座(2)和含轴承轴承座(7) 成直线固定在回转平台(21)上、并与水平面形成一夹角;伞齿轮(6)通过无键联接器(5) 与立轴(11)联接,立轴(11)通过推力调心轴承(8)和两半可调整底座(9)实现立式工作, 推力调心轴承⑶用来承受立轴(11)轴向和径向的作用力;(12)L型组合圆环和(21)回 转平台连接成一体与环行自润滑衬板(17)、环行自润滑衬板(14)、环行自润滑衬板(15)均 为环形自润滑衬板构成可滑动回转支撑系统;液压制动器(13)是一组液压制动器;液压锁 紧器(18)是一组具有手动预紧和液压再预紧双重功能锁紧器,调定其锁紧力的大小,取决 于驱动器(10)驱动力矩大小,固定大齿圈(16)与固定筒体(22)法兰固定在一起;驱动器 (10)为一组驱动器,安装在回转平台(21)上,回转驱动器端部齿轮沿着固定大齿圈作正反 圆周运动;新型兆瓦极风力发电机械传动系统中,液压制动器(13),环行自润滑衬板(14), 环行自润滑衬板(15),L型组合圆环(12),环行自润滑衬板(17),液压锁紧器(18),回转平 台(21),固定大齿圈(16)共同组成一个具有随机制动、紧急制动滑动回转支撑系统,代替 现有的滚动式偏航轴承系统,而新型滑动回转支撑系统在回转工作时没有噪声,结构简单 可靠,且重量轻寿命长;这正是与现有滚动式偏航轴承回转系统的不同之处。
[0016] 在图1中,新型兆瓦级风力发电传统系统的另一特点是在线随机检测,新型兆瓦 级风力发电传动系统中具有在线随机实际检测系统,是水平主轴(4)、链条链轮(19)与动 力驱动装置(20)构成独立的驱动实际检测系统,所述水平主轴(4)即是风力启动传动轴也 是实际检测系统传动轴。当整个系统组装安装完成后可在厂内或现场,均能进行系统在线 随机实际检测实验,确定系统能否正常工作。动力驱动装置(20)通过链条链轮(19)带动 水平主轴(4),水平主轴(4)带动整个系统工作,从而进行在线调试工作。调试完成后去掉链条恢复正常发电工作。而现有设备检测完全靠风场风力驱动实现;生产厂内无法整机实 际试验检测。
[0017] 在图1中,立轴(11)上大伞齿轮(25)带动小伞齿轮(24)和增速箱(23),增速箱 (23)通过联轴器(32)带动变极发电机(31)工作(详见图3),这种传动系统可以同时布置 传递多台增速箱和多台变极发电机以同样转速同时工作。变极发电机(31)为四、六极可变 极无刷发电机,当风速低时选择六极发电,风速高时选择四极发电机,控制部分可据风速变 化需要自动转换极数发电,变级发电机也可用其它新型双馈异步发电机代替,立轴(11)通 过无键联接器(26)与大齿轮(25)相联接,立轴(11)下端通过推动调心轴承(27)和两半 可调整底座(28)完成工作;推动调心轴承(27)用来承受轴向和径向的作用力,滑动调整底 座(29)和两半可调整底座(28)安装调整好后固定在固定筒体(22)的固定平台(30)上。
[0018] 在图2中,增速箱(23)通过联轴器(32)与变极发电机(31)相联接,发电机(31)和增速箱(23)在系统安装调整好后,固定在固定平台(30)上,这种传动系统可以同时布置 1〜4个增速箱(23)和变极发电机(31)以同样转速同时工作,检修电梯(33)是一筒体内 检修电梯,便与维护检修使用。

Claims (3)

  1. 新型兆瓦级风力发电传动系统,由回转平台(21)和固定筒体(22),固定平台(30)与叶轮(1)、轴承座(2、7)、水平主轴(4)、立轴(11)、推力调心轴承(8、27)、伞齿轮系(3、6、24、25)和增速箱(23)、无键联接器(5、26)、联轴器(32)及变极发电机(31)构成,当风力启动回转平台(21)上的叶轮(1)时,叶轮(1)通过轴承座(2、7)上的水平主轴(4)上的非正交伞齿轮(3)与伞齿轮(6)啮合工作,扭矩经立轴(11)传递到固定筒体(22)以及固定平台(30)上的大伞齿轮(25),立轴(11)上大伞齿轮(25)带动小伞齿轮(24)和增速箱(23)工作,增速箱(23)通过联轴器(32)带动变极发电机(31)工作;推力调心轴承(8、27)用来承受立轴(11)轴向和径向作用力;L型组合圆环(12)与回转平台(21)、环行自润滑衬板(17、14、15)、固定大齿圈(16)、液压锁紧器(18)、驱动器(10)、液压制动器(13)共同组成一个具有随机制动、紧急制动滑动回转系统,用来代替滚动式偏航系统;两半可调整底座(9、28)和滑动调整底座(29)在系统调整好后分别固定在回转平台(21)和固定平台(30)上。
  2. 2.根据权利要求1所述的新型兆瓦级风力发电传动系统,其特征是:新型兆瓦级风 力发电传动系统通过水平主轴(4)、水平主轴上的伞齿轮(3)、立轴上的伞齿轮(6)、立轴 (11)、小伞齿轮(24)、大伞齿轮(25)同时传动多台以上增速箱(23)和多台变极发电机 (31)以同样转速同时工作。
  3. 3.根据权利要求1所述的新型兆瓦级风力发电传动系统,其特征是:新型兆瓦级风力 发电传动系统中具有在线随机实际检测系统,是水平主轴(4)、链条链轮(19)与动力驱动 装置(20)构成独立的驱动实际检测系统,所述水平主轴(4)即是风力启动传动轴也是实际 检测系统传动轴。2
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