CN202580496U

CN202580496U - 水冷式风力发电机机座

Info

Publication number: CN202580496U
Application number: CN 201220110488
Authority: CN
Inventors: 孙法兴
Original assignee: WUXI SHENGBEIER ELECTRICAL AND MECHANICAL CO Ltd
Current assignee: WUXI SHENGBEIER ELECTRICAL AND MECHANICAL CO Ltd
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-03-21

Abstract

本实用新型涉及水冷式风力发电机机座，包括底脚和筒体总成，其特征在于：所述筒体总成包括内筒体、中筒体和外筒体，所述内筒体两端周壁上设有通风口，所述中筒体套设在内筒体上，中筒体内壁与内筒体外壁之间留有间隙；在内筒体的外壁表面上焊接有两道挡水环和位于两道挡水环之间的迷宫型水腔，所述中筒体两端内壁与内筒体外壁之间通过挡水环密封；所述中筒体上设有与所述迷宫型水腔相通的一个排气管和两个进出水管；所述中筒体的外壁上设有散热筋，所述外筒体套设在中筒体上，内筒体两端与外筒体两端分别焊接在两个法兰上。本实用新型结构巧妙、紧凑、合理，散热效果好，使用寿命长，重量轻便，机械强度、温升指标好，发电机工作时无异常振动。

Description

水冷式风力发电机机座

技术领域

本实用新型涉及一种水冷式风力发电机机座，具体地说是一种用各种规格的钢板和配件经焊接制成的结构件，属于机械设备技术领域。

背景技术

风力发电是一种绿色新能源，风力发电机一般分为大功率、小功率两类。目前大功率的风力发电机主要有870KW、1.5MW、2.2MW、3MW、6MW等多种机型。风力发电机的冷却形式有风冷和水冷两种，对于风力发电机来说，机座的结构合理性直接关系到风力发电机冷却效果，现有的水冷式风力发电机的机座结构不合理，散热效果差，发电机工作时有异常振动。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种水冷式风力发电机机座，其结构巧妙、紧凑、合理，散热效果好，使用寿命长，重量轻便，机械强度、温升指标比较好，并且发电机工作时无异常振动。

按照本实用新型提供的技术方案：水冷式风力发电机机座，包括底脚和通过其支撑的筒体总成，在筒体总成上设置有接线盒和定位块，其特征在于：所述筒体总成包括内筒体、中筒体和外筒体，所述内筒体两端周壁上设有通风口，所述中筒体套设在内筒体上，中筒体内壁与内筒体外壁之间留有间隙；在内筒体的外壁表面上焊接有两道挡水环和位于两道挡水环之间的迷宫型水腔，所述中筒体两端内壁与内筒体外壁之间通过挡水环密封；所述中筒体上设有与所述迷宫型水腔相通的一个排气管和两个进出水管，所述排气管上配装有气管防尘堵，所述进出水管上配装有水管防尘堵；所述中筒体的外壁上设有散热筋，所述外筒体套设在中筒体上，内筒体两端与外筒体两端分别焊接在两个法兰上，所述进出水管、排气管穿过外筒体壁并露出端部，进出水管、排气管和外筒体之间的间隙用硅胶充填。

作为本实用新型的进一步改进，所述接线盒焊接在外筒体外壁上，接线盒内设置有接线架和穿线管，以便于电气元件的安装固定；所述定位块设置在内筒体内壁中。

作为本实用新型的进一步改进，所述外筒体外壁上设置有用于安装注油器的注油器座，所述筒体总成两端的法兰上焊接有吊耳，所述底脚上设置有接地块。

作为本实用新型的进一步改进，所述底脚直接焊接在中筒体外壁上。传统机座的底脚是直接焊在外筒体的加强筋上，外筒体用12mm钢板制成，而本实用新型中的底脚直接焊接在中筒体上，外筒体只起到蒙皮作用，厚度要求可以大大降低，可以用6mm钢板制成，从而大大减轻了机座的重量。

作为本实用新型的进一步改进，所述迷宫型水腔内壁表面上形成有纯化膜层，所述纯化膜层是由40#机械油在热处理时生成，能够保证机座在制作过程中不生锈，提高了迷宫型水腔的热传导系数。传统机座中的迷宫型水腔内喷涂的是30-40μm厚的水性耐高温富锌防锈漆膜，其缺点是：（a）漆膜影响热传导，（b）水性耐高温富锌防锈漆的锌和防冻液（乙二醇）在高压、高温作用下，会产生化学反应，生成沉淀物，容易堵塞水冷系统的散热器。

作为本实用新型的进一步改进，所述中筒体外壁表面、外筒体内壁表面喷涂有高模数水性耐高温富锌防锈漆，形成厚度为35-45μm的漆膜层。

作为本实用新型的进一步改进，所述水冷式风力发电机机座的表面上喷涂有环氧富锌底漆，形成厚度为50-60μm的漆膜层。

本实用新型与已有技术相比，具有以下优点：本实用新型结构巧妙、紧凑、合理，散热效果好，使用寿命长，重量轻，机械强度、温升指标比较好，并且发电机工作时无异常振动。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构主视图。

图2为本实用新型实施例的结构俯视图。

图3为本实用新型实施例的结构左视图。

附图标记说明：1-底脚、2-法兰、3-吊耳、4-内筒体、5-接线盒、6-挡水环、7-中筒体、8-外筒体、9-注油器座、10-气管防尘堵、11-排气管、12-进出水管、13-水管防尘堵、14-定位块、15-接地块、16-接线架、17-穿线管、18-散热筋、19-通风口。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示：实施例中的水冷式风力发电机机座主要由底脚1、法兰2、吊耳3内筒体4、接线盒5、挡水环6、中筒体7、外筒体8、注油器座9、气管防尘堵10、排气管11、进出水管12、水管防尘堵13、定位块14、接地块15、接线架16、穿线管17和散热筋18等零部件组成。

如图1~图3所示，所述底脚1用于支撑筒体总成，所述筒体总成主要由内筒体4、中筒体7和外筒体8组成，所述内筒体4两端周壁上设有通风口19，所述中筒体7套设在内筒体4上，中筒体7内壁与内筒体4外壁之间留有间隙；在内筒体4的外壁表面上焊接有两道挡水环6和位于两道挡水环6之间的迷宫型水腔，所述中筒体7两端内壁与内筒体4外壁之间通过挡水环6密封；所述中筒体7上设有与所述迷宫型水腔相通的一个排气管11和两个进出水管12，所述排气管11上配装有气管防尘堵10，所述进出水管12上配装有水管防尘堵13；所述中筒体7的外壁上设有散热筋18，所述外筒体8套设在中筒体7上，内筒体4两端与外筒体8两端分别焊接在两个法兰2上。

如图1~图3所示，所述筒体总成上设置有吊耳3、接线盒5、注油器座9、定位块14、接地块15等配件。所述筒体总成两端的法兰2上焊接有吊耳3，以便于本实用新型的搬动；所述接线盒5焊接在外筒体8外壁上，接线盒5内设置有接线架16和穿线管17，以便于电气元件的安装固定；所述定位块14设置在内筒体4中，用于保证发电机定子安装位置精确；所述注油器座9焊接在外筒体8外壁上，注油器座9用于安装注油器，注油器用于给安装转子的轴承注加润滑油；所述接地块15安装底脚1上，该接地块15通过导线接地，以保护风力发电机有良好的接地。

本实用新型中，所述迷宫型水腔壁表面上形成有纯化膜层，所述纯化膜层是由40#机械油在热处理时生成，能够保证机座在制作过程中不生锈，提高了迷宫型水腔的热传导系数。所述中筒体7外壁表面、外筒体8内壁表面喷涂有高模数水性耐高温富锌防锈漆，形成厚度为35-45μm的漆膜层。所述水冷式风力发电机机座的表面上喷涂有环氧富锌底漆，形成厚度为50-60μm的漆膜层。

下面以1.5KW水冷式风力发电机机座为例，对其结构及制造作进一步阐述。

1.5KW水冷式风力发电机机座的外形尺寸是1700mm×920mm×1080mm，采用Ｑ235或Ｑ345的钢板及其他配件制作而成。主要步骤如下：

1、用22mm厚的钢板数控下料后，卷成圆筒，经埋弧自动焊焊接，超声波探伤，制成内筒体4。内筒体4外圆经车削加工后，在其表面焊接上挡水环6和迷宫型水腔，迷宫型水腔经外圆车削加工，制成内筒体4组件；内筒体4组件表面进行抛丸，使其达到GB8923-88的sa2标准，然后进行涂油（40#机械油）处理，以防止制作过程中工件生锈。

2、用14mm厚的钢板，下料后卷成圆筒，经埋弧焊自动焊接后，超声波探伤，制成中筒体7毛坯，中筒体7毛坯内孔经镗孔加工后制成中筒体7，镗孔完毕在内壁表面涂40#机械油。

3、将中筒体7放进电炉进行加温，升温200℃-220℃，将其以过盈配合方式热套到内筒体4组件上，过盈量为0.40-0.45mm，使中筒体7紧密结合在内筒体4组件上，制成筒体组件。

4、用20#钢经辗锻成法兰2，并经车加工达到工艺尺寸要求，将其装配到内筒体4两端，并焊接好。

5、用1cr18Ni9不锈钢圆钢制成进出水管12、排气管11，并将它们焊接到中筒体7壁上设有的进出水管孔及排气管孔上。

6、在中筒体7外壁表面均匀焊上80根4mm×18mm，长1120mm的扁钢，制成散热筋18。

7、焊好散热筋18后的筒体组件进行第一次的水压、水阻测试：水压试验:压力为2Mpa、1.5小时无渗漏。水阻试验，60L/mim进出水管12压力差0.7-1bar。水压、水阻试验的水溶液中添加15%-20%的CIMGUARD R562防锈漆，可达到较长时间的防锈要求（6个月），防止工件在制作中生锈。

8、水压、水阻测试结束后，对筒体组件外表面进行抛丸处理，达到sa2标准，并在其表面喷涂高模数水性耐高温富锌防锈漆（HF-AL551），形成厚度为35-45μm的漆膜层，耐高温指标800℃。

9、用6mm厚钢板，下料卷圆制成外筒体8，外筒体8内壁表面喷砂处理，达到sa2标准，内壁表面喷涂高模数水性耐高温富锌防锈漆，形成厚度为35-45μm的漆膜层，并将其包覆在焊好散热筋18的筒体组件外表面，焊接后做成筒体总成。

10、将筒体总成放置到水冷式风力发电机机座的焊接夹具上，进行组装底脚1、接线盒5、注油器座9、定位块14、接地块15等配件，并焊接好，制作成毛坯机座。

11、毛坯机座制作完毕，在电炉中进行退火处理，处理温度600℃-620℃，升温3小时，保温2小时，随炉冷却。

12、经退火处理后的毛坯机座，进行整体外表面抛丸，达到sa2标准，外表面喷涂环氧富锌底漆，形成漆膜层，该漆膜层的厚度为30-40μm。

13、经表面处理后的毛坯机座，进行第二次的水压、水阻试验：水压试验要求：1.8Mpa、1.2小时无渗漏，水阻试验要求和第一次相同。

14、按工艺要求对机座进行机加工，经检验合格，表面第二次喷环氧富锌底漆，使漆膜层总厚达到50-60μm，制成成品机座。

15、成品机座进行第三次水压、水阻试验：水压试验要求：1.5Mpa、1小时无渗漏，水阻试验要求和第一次相同。合格后包装、出厂。

上述实施例仅是为了详细介绍本实用新型，在具体生产中，本实用新型的各部件尺寸（包括内腔尺寸、定位块14位置等）均可按实际要求确定。

本实用新型的工作原理及工作过程如下：

所述内筒体4与中筒体7之间的迷宫型水腔内通过两个进出水管12接入循环水作为冷却液，在风力发电机工作时，循环水受热所产生的蒸气经由排气管11上安装的排气阀排出。

风力发电机在发电过程中产生热量，其中定子的热量大部分由定子传导给内筒体4，由迷宫型水腔内的循环水将热量带走，转子的热量和部分定子的热量由电机内风扇通过内筒体4上的通风口19将热空气吹到中筒体7外壁上的散热筋18上，由散热筋18吸收热量并传导给中筒体7，再由迷宫型水腔的循环水将热量带走。

Claims

1. 水冷式风力发电机机座，包括底脚（1）和通过其支撑的筒体总成，在筒体总成上设置有接线盒（5）和定位块（14），其特征在于：所述筒体总成包括内筒体（4）、中筒体（7）和外筒体（8），所述内筒体（4）两端周壁上设有通风口（19），所述中筒体（7）套设在内筒体（4）上，中筒体（7）内壁与内筒体（4）外壁之间留有间隙；在内筒体（4）的外壁表面上焊接有两道挡水环（6）和位于两道挡水环（6）之间的迷宫型水腔，所述中筒体（7）两端内壁与内筒体（4）外壁之间通过挡水环（6）密封；所述中筒体（7）上设有与所述迷宫型水腔相通的一个排气管（11）和两个进出水管（12），所述排气管（11）上配装有气管防尘堵（10），所述进出水管（12）上配装有水管防尘堵（13）；所述中筒体（7）的外壁上设有散热筋（18），所述外筒体（8）套设在中筒体（7）上，内筒体（4）两端与外筒体（8）两端分别焊接在两个法兰（2）上。

2.如权利要求1所述的水冷式风力发电机机座，其特征在于：所述接线盒（5）焊接在外筒体（8）外壁上，接线盒（5）内设置有接线架（16）和穿丝管（17），以便于电气元件的安装固定；所述定位块（14）设置在内筒体（4）内壁上。

3.如权利要求1所述的水冷式风力发电机机座，其特征在于：所述外筒体（8）外壁上设置有用于安装注油器的注油器座（9），所述筒体总成两端的法兰（2）上焊接有吊耳（3），所述底脚（1）上设置有接地块（15）。

4.如权利要求1所述的水冷式风力发电机机座，其特征在于：所述底脚（1）直接焊接在中筒体（7）外壁上。

5.如权利要求1所述的水冷式风力发电机机座，其特征在于：所述迷宫型水腔壁表面上形成有纯化膜层，所述纯化膜层是由40#机械油在热处理时生成。

6.如权利要求1所述的水冷式风力发电机机座，其特征在于：所述中筒体（7）外壁表面、外筒体（8）内壁表面喷涂有高模数水性耐高温富锌防锈漆，形成厚度为35-45μm的漆膜层。

7.如权利要求1所述的水冷式风力发电机机座，其特征在于：所述水冷式风力发电机机座的表面上喷涂有环氧富锌底漆，形成厚度为50-60μm的漆膜层。