CN201747539U - 风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，包括：换热器、泵和散热器；换热器内设有翅片，翅片的一侧设有进油管和出油管，翅片的另一侧设有进液管和出液管；其中，进油管和出油管均与增速齿轮箱的油箱相连，进油管用于将油箱中的油输入换热器中进行热交换，出油管用于将换热器中热交换后的油输送回油箱；进液管与泵相连，出液管与散热器相连，进液管用于将泵中的液体输入到换热器中进行热交换，出液管用于将换热器中热交换后的液体输送给散热器。整个冷却装置不受温度和安装距离的限制，从而保证了增速齿轮箱在低温的情况下仍然能够正常启动和工作。

Description

风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及风电技术，尤其涉及风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置。

背景技术

随着人类社会的不断发展，对能源的需求也愈加强烈，对于非可再生能源(例如煤、石油、天然气等)的过度开采使得这些非可再生资源日益枯竭，同时也带来的环境污染等社会问题。而风能作为可再生能源，在我国的可开发利用的储量超过10亿千瓦，因此，从十一五开始，国家已将快速发展风力发电列为我国的国策之一。

风力发电机组的增速齿轮箱是风力发电机组的关键部件，增速齿轮箱的作用是将叶轮的动能传递给发电机，并使其得到相应的转速。在此过程中，增速齿轮箱由于机械效率的原因会产生大量的热能。热能会使增速齿轮箱的温度升高，从而影响增速齿轮箱内部的轴承、齿轮的使用寿命。因此，需要给增速齿轮箱进行冷却处理。

目前兆瓦级别风力发电机组的增速齿轮箱多采用油/空散热，即油泵将增速齿轮箱内部的齿轮箱油抽出，经过位于增速齿轮箱附近的油/空散热器，与空气进行热交换，从而达到冷却齿轮箱油的目的。

然而随着风力发电机组向着更大功率级别的发展，增速齿轮箱散发的热量不断增加，所需要的油/空散热器的规模和数目也会随之增加。然而受到风力发电机组结构的限制，增速齿轮箱附近的空间非常紧凑，油/空散热器很难全部布置在齿轮箱附近。但是如果将油/空散热器布置在距离齿轮箱较远的机舱顶部或机舱后部，散热器与齿轮箱之间的油管长度就会大大增加，这样很可能导致散热器和齿轮箱之间的液压系统压损加大，尤其是在低温季节，齿轮箱油的粘度升高，压损也就成指数级别增加，最后可能会导致堵塞油管，影响系统的正常运行。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，用以解决现有技术中的缺陷，保证在低温下冷却设备的正常启动运行，延长增速齿轮箱的寿命。

本实用新型提供一种风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，包括：换热器、泵和散热器；

所述换热器内设有翅片，所述翅片的一侧设有进油管和出油管，所述翅片的另一侧设有进液管和出液管；

其中，所述进油管和所述出油管均与所述增速齿轮箱的油箱相连，所述进油管用于将所述油箱中的油输入所述换热器中进行热交换，所述出油管用于将所述换热器中热交换后的油输送回所述油箱；

所述进液管与所述泵相连，所述出液管与所述散热器相连，所述进液管用于将所述泵中的液体输入到所述换热器中进行热交换，所述出液管用于将所述换热器中热交换后的液体输送给所述散热器。

如上所述的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，所述散热器的输出端与所述泵的输入端相连，用于将散热后的液体输入到所述泵中循环利用。

如上所述的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，所述泵中的液体为水。

本实用新型提供的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，通过热交换器、散热器和泵的组合，使得整个冷却装置不受温度和安装距离的限制，从而保证了增速齿轮箱在低温的情况下仍然能够正常启动和工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置结构示意图。

附图标记：

1-增速齿轮箱；        2-机械泵；        3-齿轮箱出油管；

4-独立电子泵；        5-独立电子泵；    6-换热器；

7-进油管；            8-出油管；        9-油箱；

10-进液管；          11-出液管；        12-泵；

13-散热器的出液管；  14-散热器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置结构示意图，如图1所示，该冷却装置包括：换热器6、泵12和散热器14。其中，换热器6内设有翅片(图中未示出)，该翅片的一侧设有进油管7和出油管8，该翅片的另一侧设有进液管10和出液管11。通过翅片将油和液体进行了隔离，有效防止不同液体的混合带来的严重后果。

进油管7和出油管8均与增速齿轮箱1的油箱9相连，其中，进油管7用于将油箱9中的油输入到换热器6中进行热交换，出油管8用于将换热器6中热交换后的油输送回油箱9。油箱9中的油是机械泵2从增速齿轮箱1中抽出，并通过齿轮箱出油管3输入到油箱9中。进入进油管7的油量可以通过独立电子泵4或独立电子泵5进行控制，其中，独立电子泵4或独立电子泵5互为冗余设置。

进液管10与泵12相连，用于将泵12中的液体输入到换热器6中进行热交换；出液管11与散热器14相连，用于将换热器6中热交换后的液体输送给散热器14。进液管10与出液管11的长度可以根据散热器14的具体位置进行调整，对于长度不做具体限制。

需要说明的是，泵12中的液体优选为(冷却)水，或者是添加了防冻液的(冷却)水。

如上所述的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，散热器14的输出端可以与泵12的输入端相连，用于将散热后的液体输入到泵12中以循环利用。这就使得整个冷却装置成为一个密闭的循环系统，无需过滤装置或者定期补液等，保证了增速齿轮箱的正常启动和运行。

应用如上所述的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置对增速齿轮箱进行冷却的过程具体可以为：增速齿轮箱1上的机械泵2将增速齿轮箱1中温度较高的油抽出，经齿轮箱出油管3流至油箱9，经过滤后，由独立电子泵4或独立电子泵5抽出，经进油管7流入换热器6中，通过与水的热交换使油温降低，温度较低的油经过出油管8流出至增速齿轮箱1的各个润滑点和需要降温的部件，换热器6中的水和油由于翅片的存在而彼此隔离，不会混合。泵12将温度较高的水从换热器6中抽出，经出液管11流至散热器14中，散热器14可以通过强制制冷风扇与空气对流换热，以降低水的温度，温度较低的水经过散热器的出液管13、泵12、进液管10回到换热器6中。当油温较低时，泵12可以停止运行，以节约能源。如此循环冷却可以使增速齿轮箱1中的油保持在一定的温度范围内，使齿轮箱能够正常的工作。

需要说明的是，换热器6实际上是将增速齿轮箱1的冷却装置分为两个系统，一部分是油系统，另一部分是用于冷却的水(或其他液体)系统。以冷却水为例，冷却水的粘度在低温时大大低于油的粘度，通过在冷却水中添加防冻液，可以使水系统在零下30度时仍然能够正常工作。由于换热器6的体积较小，可以安装在增速齿轮箱1的顶部或者侧面，而散热器14不受距离的限制，安装位置灵活，可以布置在机舱的任何位置。同时，使得风力发电机组工作温度范围较宽，可以适合低温环境。

本实施例提供的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，通过换热器、散热器和泵的组合，使得整个冷却装置不受温度和安装距离的限制，从而保证了增速齿轮箱在低温的情况下仍然能够正常启动和工作。

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 (3)

1.一种风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，其特征在于，包括：换热器、泵和散热器；

所述换热器内设有翅片，所述翅片的一侧设有进油管和出油管，所述翅片的另一侧设有进液管和出液管；

其中，所述进油管和所述出油管均与所述增速齿轮箱的油箱相连，所述进油管用于将所述油箱中的油输入所述换热器中进行热交换，所述出油管用于将所述换热器中热交换后的油输送回所述油箱；

所述进液管与所述泵相连，所述出液管与所述散热器相连，所述进液管用于将所述泵中的液体输入到所述换热器中进行热交换，所述出液管用于将所述换热器中热交换后的液体输送给所述散热器。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，其特征在于，所述散热器的输出端与所述泵的输入端相连，用于将散热后的液体输入到所述泵中循环利用。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组增速齿轮箱的冷却装置，其特征在于，所述泵中的液体为水。

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