CN202326009U - 一种风力发电机机组的偏航系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种风力发电机机组的偏航系统，其特征在于：包括滑动轴承机构和偏航驱动器机构，其中所述滑动轴承机构包括预加载机构、偏航齿圈和偏航底座，其中所述偏航底座呈环体状，其上表面开有凹槽；所述偏航齿圈可转动地设置在凹槽内；所述预加载机构固定在偏航底座的上表面，并且与偏航底座对偏航齿圈进行上下夹持；所述偏航驱动机构包括电磁刹车器和若干驱动器，各驱动器的转轴的上端穿在偏航底座上并轴向固定，各驱动器的转轴成周向对称，且穿在偏航底座上端的齿轮与偏航齿圈的内齿面啮合。本实用新型提供的偏航系统使用了滑动轴承机构，不需要额外配置制动器，偏航驱动器机构输出动力通过齿轮传动使滑动轴承机构运转。

Description

一种风力发电机机组的偏航系统
所属技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机机组的偏航系统，具体是一种维护简单、维护成本低、无污染和安全可靠的风力发电机机组偏航系统。
背景技术
偏航系统是连接机舱与塔架的中间系统，目的是使风力发电机组正面主动对风。塔架固定在地面上，塔架与机舱分别与偏航系统的轴承外圈和内圈连接，通过使偏航系统的轴承转动从而带动机舱转动，最终使风力发电机组正面对风。目前国内的风力发电机组的偏航系统所使用的绝大部分都是滚动轴承，而滚动轴承转动时会产生比较大的噪音，是对环境的一种噪声污染。还有在使用滚动轴承的偏航系统里，为了对轴承进行制动和产生阻尼，系统需要额外安装一种制动器。该类制动器是液压主动式刹车，制动器与偏航驱动器的电机内部的电磁刹车对偏航系统进行联合制动。液压系统对制动器给予一定压力，使到制动器对固定在滚动轴承上的刹车盘产生一定的压力，达到产生阻尼的目的。同时制动器上的摩擦片与刹车盘的摩擦也会产生比较大的噪音。
由于使用了滚动轴承的偏航系统会产生噪声污染；并且制动器上的摩擦片的磨损量很大，需要经常更换；还有与制动器配套使用的液压油路比较容易产生泄漏，会造成一定的安全隐患，需要定期进行维护检修。上述问题不同程度上增加了风力发电机组的维护工作量和维护成本，并且带来环境污染和安全隐患，所以能否降低维护工作量、维护成本、噪音和消除安全隐患是关键问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题，是提供一种维护简单、维护成本低、无污染和安全可靠的风力发电机机组偏航系统。
本实用新型要解决的技术问题，可以通过以下的技术方案实现：一种风力发电机机组的偏航系统，其特征在于：包括滑动轴承机构和偏航驱动器机构，其中所述滑动轴承机构包括预加载机构1、偏航齿圈2和偏航底座3，其中所述偏航底座3呈环体状，其上表面开有尺寸与偏航齿圈2适配的环形凹槽31；所述偏航齿圈2可转动地设置在偏航底座3的凹槽31内；所述预加载机构固定在偏航底座3的上表面，所述预加载机构的位置与偏航齿圈2对应、并且与偏航底座3对偏航齿圈2进行上下夹持；所述偏航驱动机构包括电磁刹车器和若干驱动器4，各驱动器的转轴的上端穿在偏航底座3上并轴向固定，各驱动器的转轴成周向对称，且穿在偏航底座3上端的齿轮5与偏航齿圈2的齿面啮合。
使用时，将风力发电机机组的机舱安装在本偏航系统的滑动轴承机构上，并将本偏航系统的偏航底座固定在地面上；由于预加载机构一直对偏航齿圈机构施加一定的压力，以及偏航底座同时对偏航齿圈进行夹持，滑动轴承机构运转时内部会产生阻尼。运行时，偏航驱动器机构输出动力，通过齿轮传动带动偏航齿圈转动，而预加载机构固定在偏航底座上，因而预加载机构和偏航底座相对静止不动。当偏航驱动器机构输出动力达到足够大时，滑动轴承机构克服了内部产生的阻尼进入正常运转状态，从而带动机舱转动使到风力发电机组正面主动对风；当需要进行制动时，本偏航系统依靠滑动轴承机构内部的阻尼和偏航驱动器机构的电磁刹车器进行制动。
作为本实用新型的一个实施例，所述偏航底座3开有若干周向对称的安装通孔32，所述安装通孔为上段较大、下段较小的阶梯孔，且各安装通孔的上段靠近偏航底座3边缘的一侧孔壁为开口，所述各安装通孔经其开口分别与凹槽连通；所述偏航驱动机构的齿轮5分别设置在对应的安装通孔的上段内，并与滑动轴承机构的偏航齿圈2啮合；所述偏航驱动机构的各驱动器4的转轴上端穿在安装通孔内并固定连接对应的齿轮。
在上述基础上，本实用新型所述预加载机构1包括多个单元块体11，多个单元块体11沿偏航底座3的环形凹槽31排列成弧形。将预加载机构设计成多个单元块体，可方便制造和安装。
在上述基础上，本实用新型所述预加载机构1的单元块体11设置在偏航底座3的安装通孔之间的边缘位置；由于预加载机构避开偏航驱动机构的驱动器的转轴，因此无须对单元块体的结构进行特别的设计，即可保证偏航驱动机构各驱动器的转轴转动不受妨碍。
所述预加载机构1的单元块体11均通过螺栓固定在偏航底座3上表面。
在上述基础上，本实用新型所述滑动轴承机构还包括环体形的塔架6，该塔架6固定安装在偏航底座3的下表面；在偏航底座3的下方安装塔架，安装时，直接将塔架6固定在地面上，实现整个滑动轴承机构的安装，简单方便。
所述塔架6通过螺栓固定安装在偏航底座3的下表面。
在上述基础上，本实用新型所述偏航驱动机构的驱动器4由连接板7连接，以方便安装，同时该连接板可抵消多个驱动器转动时的扭矩。
所述预加载机构1的单元块体11上开有凹槽12，这样在保证预加载机构的作用不受影响的前提下，尽量较少其重量，以降低偏航底座的不必要的负荷，同时厚度较小的结构在铸造时产生的缺陷较少。
所述偏航驱动机构的驱动器4为电机。
与现有技术相比，本实用新型提供的偏航系统使用了滑动轴承机构，不需要额外配置制动器，偏航驱动器机构输出动力通过齿轮传动使滑动轴承机构运转，从而带动安装在滑动轴承机构上的机舱旋转。
附图说明
图1是本实用新型的结构装配示意图，此时偏航驱动机构的电机没有安装连接片；
图2是本实用新型的结构爆炸示意图；
图3是图1的正视图，此时偏航驱动机构的电机没有安装连接片；
图4是图1的俯视图。
具体实施方式
如图1～4所示的风力发电机机组的偏航系统是本实用新型的实施例，它包括了滑动轴承机构和偏航驱动器机构，偏航驱动机构安装在滑动轴承机构的下方。
其中，滑动轴承机构包括预加载机构1、偏航齿圈2、偏航底座3和环形体的塔架6。预加载机构1包括多个单元块体11，单元块体11上开有用于减重的凹槽12。偏航底座3呈环体状，其上表面的边缘开有尺寸与偏航齿圈2适配的环形凹槽31。偏航底座3还开有三个周向对称的安装通孔32，各安装通孔为上段较大、下段较小的阶梯孔，且各安装通孔的上段靠近偏航底座3边缘的一侧孔壁为开口，各安装通孔经其开口分别与凹槽连通。
偏航齿圈2可转动地设置在偏航底座3的凹槽31内；预加载机构1的多个单元块体11沿偏航底座3的的环形凹槽31、并在偏航底座3的安装通孔之间的位置排列成弧形；各单元块体11通过螺栓固定在偏航底座3的上表面，预加载机构的位置与偏航齿圈2对应、并且与偏航底座3对偏航齿圈2进行上下夹持。塔架6通过螺栓固定安装在偏航底座5的下表面。
偏航驱动机构包括电磁刹车器、三个用作驱动器的电机4和连接板7，三个电机4由连接板7连接，且各电机4的转轴的上端均设有齿轮5。
偏航驱动机构的齿轮5分别设置在对应的安装通孔的上段内、并与滑动轴承机构的偏航齿圈2的内齿面啮合，各电机4的转轴上端穿在安装通孔内并固定连接对应的齿轮5，实现轴向固定。
使用时，将风力发电机机组的机舱安装在本偏航系统的滑动轴承机构上，并将本偏航系统的塔架固定安装在地面上；运行时，偏航驱动器机构输出动力，通过齿轮传动带动偏航齿圈转动，而预加载机构固定在偏航底座上，因而预加载机构和偏航底座相对静止不动。当偏航驱动器机构输出动力达到足够大时，滑动轴承机构克服了内部产生的阻尼进入正常运转状态，从而带动机舱转动使到风力发电机组正面主动对风；当需要进行制动时，本偏航系统依靠滑动轴承机构内部的阻尼和偏航驱动器机构的电磁刹车器进行制动。

Claims (10)

1.一种风力发电机机组的偏航系统，其特征在于：包括滑动轴承机构和偏航驱动器机构，其中所述滑动轴承机构包括预加载机构(1)、偏航齿圈(2)和偏航底座(3)，其中所述偏航底座(3)呈环体状，其上表面开有尺寸与偏航齿圈(2)适配的环形凹槽(31)；所述偏航齿圈(2)可转动地设置在偏航底座(3)的凹槽(31)内；所述预加载机构固定在偏航底座(3)的上表面，所述预加载机构的位置与偏航齿圈(2)对应、并且与偏航底座(3)对偏航齿圈(2)进行上下夹持；所述偏航驱动机构包括电磁刹车器和若干驱动器(4)，各驱动器的转轴的上端穿在偏航底座(3)上并轴向固定，各驱动器的转轴成周向对称，且穿在偏航底座(3)上端的齿轮(5)与偏航齿圈(2)的齿面啮合。
2.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于：所述偏航底座(3)开有若干周向对称的安装通孔(32)，所述安装通孔为上段较大、下段较小的阶梯孔，且各安装通孔的上段靠近偏航底座(3)边缘的一侧孔壁为开口，所述各安装通孔经其开口分别与凹槽连通；所述偏航驱动机构的齿轮(5)分别设置在对应的安装通孔的上段内，并与滑动轴承机构的偏航齿圈(2)啮合；所述偏航驱动机构的各驱动器(4)的转轴上端穿在安装通孔内并固定连接对应的齿轮。
3.根据权利要求2所述的偏航系统，其特征在于：所述预加载机构(1)包括多个单元块体(11)，多个单元块体(11)沿偏航底座(3)的的环形凹槽(31)排列成弧形。
4.根据权利要求3所述的偏航系统，其特征在于：所述预加载机构(1)的单元块体(11)设置在偏航底座(3)的安装通孔之间的边缘位置。
5.根据权利要求4所述的偏航系统，其特征在于：所述预加载机构(1)的单元块体(11)均通过螺栓固定在偏航底座(3)上表面。
6.根据权利要求5所述的偏航系统，其特征在于：所述滑动轴承机构还包括环体形的塔架(6)，该塔架(6)固定安装在偏航底座(3)的下表面。
7.根据权利要求6所述的偏航系统，其特征在于：所述塔架(6)通过螺栓固定安装在偏航底座(3)的下表面。
8.根据权利要求7所述的偏航系统，其特征在于：所述偏航驱动机构的驱 动器(4)由连接板(7)连接。
9.根据权利要求8所述的偏航系统，其特征在于：所述单元块体(11)上开有凹槽(12)。
10.根据权利要求9所述的偏航系统，其特征在于：所述偏航驱动机构的驱动器(4)为电机。 
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