CN201705593U - 一种风力发电机组 - Google Patents

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李成锋
叶凡
王兴
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Abstract

本实用新型涉及风力发电技术领域,公开了一种风力发电机组,包括风轮、主轴、增速箱、发电机及前机舱底架;所述主轴的一端与风轮的轮毂连接,另一端与增速箱的输入端连接,所述增速箱的输出端与所述发电机的输入端连接,所述前机舱底架通过双列轴承支撑所述主轴。这种结构的风力发电机组,采用一个双列轴承替代传统的两个或多个单列轴承来支撑主轴,这样可以大大缩短主轴的长度,进而减轻发电机组的重量,也缩短了风力发电机组的轴向尺寸,使得风力发电机组的结构更加紧凑。

Description

一种风力发电机组
技术领域
[0001] 本实用新型涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种风力发电机组。 背景技术
[0002] 随着社会能源问题、气候问题、环境问题的日益突出,可再生资源的利用日益受到 重视。风力发电具有资源丰富、环境效益好,产业化水平高、发电成本相对较低的优点,已成 为可再生资源利用的重要途径。
[0003] 风力发电机组是一种将风能转化为机械能的动力机械,风力发电机组是利用风力 带动风轮的叶片旋转、再通过增速机将旋转的速度提升来促使发电机发电。
[0004] 现有技术中,风力发电机组通常包括风轮、主轴、增速箱、发电机及机舱底架,主轴 的一端与风轮的轮毂连接,主轴的另一端与增速箱的输入端连接,增速箱的输出端与发电 机的输入端连接。风轮在风载荷的作用下旋转,通过主轴将力矩传递给增速机,经增速机将 旋转的速度提升,带动发电机进行发电。
[0005] 这种结构的风力发电机组,主轴通过两个或多个轴承与机舱底架支撑,其中一个 轴承靠近风轮的轮毂,一个轴承靠近增速箱;两个或多个轴承使得主轴的长度较长,而且为 了满足一定的强度要求,主轴一般具有较大的径向尺寸,从而使得整个发电机组重量较大, 轴向尺寸较长,风力发电机组的制造成本较高。
[0006] 风力发电机组的大型化是海上风能利用的发展趋势,这种结构的风力发电机组安 装在海上进行发电时,由于风力发电机组重量较大、轴向尺寸较长,在安装风力发电机组 时,风力发电机组的吊装较困难,需要起重量较大的起吊设备,安装成本较高;而且由于主 轴上设有两个或多个轴承,轴承的数量较多,风力风电机组的可靠性较低,而海上维护困 难,使得维护成本较高。
[0007] 因此,如何使得风力发电机组的轴向尺寸减小、重量减轻,已成为本领域技术人员 亟待解决的技术难题。
实用新型内容
[0008] 本实用新型的目的是提供一种风力发电机组,该风力发电机组主轴的长度较短, 风力发电机组的重量较轻、轴向尺寸较小,整体结构较为紧凑,使得海上吊装较为方便,吊 装和维护成本较低。
[0009] 为了实现上述目的,本实用新型提供了一种风力发电机组,包括风轮、主轴、增速 箱、发电机及前机舱底架;所述主轴的一端与风轮的轮毂连接,另一端与增速箱的输入端连 接,所述增速箱的输出端与所述发电机的输入端连接,所述前机舱底架通过双列轴承支撑 所述主轴。
[0010] 优选的,所述双列轴承的外圈与所述前机舱底架刚性连接,所述双列轴承的内圈 与所述主轴过盈配合。
[0011 ] 优选的,所述双列轴承为双列圆锥滚子轴承。[0012] 优选的,所述主轴与所述风轮的轮毂刚性连接。
[0013] 优选的,所述主轴与所述增速箱的输入端刚性连接。
[0014] 优选的,所述增速箱通过联轴器与所述发电机的输入端连接。
[0015] 优选的,所述增速箱与所述前机舱底架通过法兰固定连接。
[0016] 优选的,所述发电机为双馈中速发电机。
[0017] 本实用新型提供的风力发电机组,包括风轮、主轴、增速箱、发电机及前机舱底架, 主轴的一端与风轮的轮毂连接,主轴的另一端与增速箱的输入端连接,增速箱的输出端与 发电机的输入端连接;前机舱底架通过一个双列轴承支撑主轴,主轴的长度与所述双列轴 承的轴向长度相适应。
[0018] 这种结构的风力发电机组,采用一个双列轴承替代传统的两个或多个单列轴承来 支撑主轴,这样可以大大缩短主轴的长度,进而减轻发电机组的重量,也缩短了风力发电机 组的轴向尺寸,使得风力发电机组的结构更加紧凑。
[0019] 这种结构的风力发电机组应用在海上发电时,由于重量较轻、轴向尺寸较短、整体 结构更加紧凑,在海上吊装这种结构的风力发电机组时,不需要起重量较大的起吊设备,吊 装较为方便,吊装和维护成本较低。
附图说明
[0020] 图1为本实用新型提供的风力发电机组的一种具体实施方式的结构示意图;
[0021] 图2为图1中主轴与前机舱底架连接的结构示意图;
[0022] 其中,图1-图2中:
[0023] 主轴1、前机舱底架2、增速箱3、联轴器4、发电机5、后机舱底架6、变压器7、双列 轴承8。
具体实施方式
[0024] 本实用新型的核心是提供一种风力发电机组,该风力发电机组主轴的长度较短, 风力发电机组的重量较轻、轴向尺寸较为紧凑,使得海上吊装较为方便,吊装和维护成本较 低。
[0025] 为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0026] 请参看图1、图2,图1为本实用新型提供的风力发电机组的一种具体实施方式的 结构示意图;图2为图1中主轴与前机舱底架连接的结构示意图。
[0027] 如图1、图2所示,本实用新型提供的风力发电机组包括风轮、主轴1、前机舱底架 2、增速箱3、联轴器4、发电机5、后机舱底架6,其中,风轮在图中未能显示。
[0028] 主轴1的一端与风轮的轮毂连接,另一端与增速箱3的输入端连接,增速箱3的输 出端与发电机5的输入端连接,前机舱底架2通过双列轴承8支撑主轴1,主轴1的长度与 双列轴承8的轴向长度相适应。
[0029] 风轮在风载荷的作用下旋转,通过主轴1将转矩传递给增速机3,经增速机3将旋 转的速度提升,带动发电机5进行发电。
[0030] 本实用新型提供的风力发电机组,采用一个双列轴承8替代传统的两个或多个单
4列轴承来支撑主轴1,这样可以大大缩短主轴1的长度,进而减轻风力发电机组的重量,也 缩短了风力发电机组的轴向尺寸,使得风力发电机组的结构更加紧凑。
[0031] 这种结构的风力发电机组应用在海上发电时,由于重量较轻、轴向尺寸较短、整体 结构更加紧凑,在海上吊装这种发电机组时,不需要起重量较大的起吊设备,吊装较为方 便,吊装和维护成本较低。
[0032] 在一种具体的实施方式中,双列轴承8的外圈与前机舱底架1刚性连接,双列轴承 8的内圈与主轴1过盈配合。
[0033] 优选方案中,双列轴承8可以为双列圆锥滚子轴承,双列圆锥滚子轴承可以承受 较大的径向力和轴向力载荷,可以更好地将风轮所产生的转矩传递给增速箱3。
[0034] 具体地,本实用新型提供的风力发电机组还包括后机舱底座6、变压器7等部件, 具体结构如图1所示,增速箱3固定在前机舱底架2上,增速箱3可通过法兰结构固定在前 机舱底架上。发电机5、变压器7固定在后机舱底架6上。
[0035] 更具体的方案中,主轴1与风轮的轮毂刚性连接,主轴1可采用螺栓、螺母与风轮 的轮毂形成刚性连接;主轴1与增速箱3的输入端采用刚性连接,增速箱3的输出端通过联 轴器4与发电机5的输入端连接,联轴器4可以采用弹性联轴器,弹性联轴器可将增速箱3 输出端的转矩传递给发电机5,同时还可以消除因轴向错位而产生的剪切力;发电机5所产 生的电量经变压器7的作用后输出。
[0036] 海上用风力发电机组逐渐向大型化发展,兆瓦级的风力发电机组的应用将越来越 普遍,本实用新型所提供的风力发电机组可以为多兆瓦级风力发电机组,增速箱3可采用 NW型增速箱,增速箱3的传动比可设置在10-70之间,发电机5可以采用高效水冷中速发 电机,发电机5具体可以采用8级双馈中速发电机;同时这种结构的风力发电机组的主轴 1的长度较短,风力发电机组的重量较轻、轴向尺寸较为紧凑,使得海上吊装较为方便,吊装 和维护成本较低,可广泛应用在海上发电。
[0037] 以上所述仅是实用新型的优选实施方式的描述,应当指出,由于文字表达的有限 性,而在客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实 用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型 的保护范围。

Claims (8)

  1. 一种风力发电机组,包括风轮、主轴、增速箱、发电机及前机舱底架;所述主轴的一端与风轮的轮毂连接,另一端与增速箱的输入端连接,所述增速箱的输出端与所述发电机的输入端连接,其特征在于,所述前机舱底架通过双列轴承支撑所述主轴。
  2. 2.根据权利要求1所述的风力发电机组,其特征在于,所述双列轴承的外圈与所述前 机舱底架刚性连接,所述双列轴承的内圈与所述主轴过盈配合。
  3. 3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组,其特征在于,所述双列轴承为双列圆锥滚 子轴承。
  4. 4.根据权利要求1所述的风力发电机组,其特征在于,所述主轴与所述风轮的轮毂刚 性连接。
  5. 5.根据权利要求1所述的风力发电机组,其特征在于,所述主轴与所述增速箱的输入 端刚性连接。
  6. 6.根据权利要求5所述的风力发电机组,其特征在于,所述增速箱通过联轴器与所述 发电机的输入端连接。
  7. 7.根据权利要求1所述的风力发电机组,其特征在于,所述增速箱与所述前机舱底架 通过法兰固定连接。
  8. 8.根据权利要求1所述的风力发电机组,其特征在于,所述发电机为双馈中速发电机。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Tongyu County Sanyi Wind Power Equipment Technology Co., Ltd.

Assignor: Sanyi Electric Co., Ltd.

Contract record no.: 2011990000179

Denomination of utility model: Ventilator turbine of wind power generator set

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License type: Exclusive License

Record date: 20110324

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