CN202811230U - 半直驱风力发电机组机舱罩与主轴间的密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半直驱风力发电机组机舱罩与主轴间的密封装置，所述密封装置包括安装在机舱罩的前端盖的与主轴相邻的部分上的密封条。通过本实用新型的密封装置，可降低前端盖和主轴的加工精度和装配精度的要求，由此节省成本并提高密封效果。

Description

半直驱风力发电机组机舱罩与主轴间的密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种密封装置，更具体地说，涉及一种布置在半直驱风力发电机组的机舱罩与主轴之间的密封装置，所述密封装置用于实现机舱罩和主轴之间的密封。

背景技术

随着永磁材料的日益紧缺和齿轮箱技术的日趋成熟，半直驱风力发电机组越来越受到风电投资商和风电设备厂商的关注。相比永磁直驱发电机组，半直驱机组的发电机不再置于叶轮和机舱之间，而是将发电机置于机舱内部。另外，半直驱风力发电机组在机舱内部增加了增速齿轮箱，由此来增大发电机转子的转速，以达到减小发电机尺寸的目的。

目前常见的一种半直驱风力发电机组如图1所示。在图1中，半直驱风力发电机组的轮毂1安装在机舱罩2的外部，在机舱罩2的面对轮毂1的前端盖3上设有主轴连接孔，主轴4的一端连接到轮毂1，主轴4的另一端穿过主轴连接孔，与安装在机舱罩2内的齿轮箱5和发电机6连接。另外，主轴4的在前端盖3和齿轮箱5之间的部分设置有刹车盘7。半直驱风力发电机组的工作原理为：风机叶片（未示出）吸收风能并将其转换为机械能，以带动连接到叶片的叶轮（未示出）转动，叶轮通过轮毂1与主轴4相连并带动主轴4转动，主轴4通过齿轮箱5加速后带动发电机6发电。另外，由于上述半直驱风力发电机组的结构特点，在前端盖3与主轴4之间会存在一定的间隙8，以方便主轴4旋转。

一般来说，风力发电机安装在风沙和雨水较大的地方，如果上述间隙8过大，则沙子可能通过间隙8进入机舱罩2内的齿轮箱5，这将会加剧齿轮箱5内的齿轮之间的磨损，另外，雨水也可能通过间隙8进入机舱罩2内，这将会导致布置在机舱罩2内的电气元件的绝缘层的绝缘电阻减小，严重时会造成电气元件短路并烧毁。

为了防止齿轮磨损及电气元件烧毁，需要减小间隙8的尺寸。在上述半直驱风力发电机组中，一般通过提高前端盖3和主轴4的加工精度和装配精度来减小间隙8。

然而，提高前端盖3和主轴4两者的加工精度，意味着要增加加工成本。此外，间隙8还受其它部件的加工精度和安装精度的制约。如果间隙8的设计要求为小于5mm，则在前端盖3和主轴4装配之后，前端盖3和主轴4在圆周上的某些部分可能会彼此接触，还会有一些部分之间的间隙达到10mm。如果前端盖3和主轴4接触，则会导致前端盖3和主轴4的磨损，而间隙8较大则会导致密封效果大打折扣，对沙子和雨水的密封效果变差。

实用新型内容

为了解决杂质（例如，沙子、雨水等）进入到风力发电机组的机舱罩内而引起的齿轮磨损及电气元件烧毁的技术问题，本实用新型提出一种密封装置，所述密封装置布置在半直驱风力发电机组的机舱罩与主轴之间。

根据本实用新型的一方面，所述密封装置包括安装在机舱罩的前端盖的与主轴相邻的部分上的密封条。

所述密封装置还包括用于将密封条固定到前端盖上的压板和紧固件。

紧固件依次穿过压板、密封条和前端盖，从而通过压板将密封条固定到前端盖。

所述密封条呈环形，并具有人字形截面。

所述密封条呈环形，并具有矩形截面。

所述压板呈环形。

通过本实用新型的密封装置，可降低前端盖和主轴的加工精度和装配精度的要求，由此节省成本并提高密封效果，减少杂质（例如，沙子、雨水等）进入到风力发电机组的机舱罩内而引起的齿轮磨损及电气元件烧毁问题。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是根据现有技术的半直驱风力发电机组的结构简图；

图2是根据本实用新型的实施例的密封装置的装配示意图；

图3是图2的密封装置的密封条的示意图；

图4是图2的密封装置的压板的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细说明本实用新型的实施例。在图2至图4中，与图1的部件相同的部件将使用相同的标号指示，并将省略对其的详细描述。

如图2至图4所示，根据本实用新型的实施例的密封装置包括密封条9，密封条9安装在机舱罩2的前端盖3的与主轴4相邻的部分上。

在本实施例中，密封条9通过紧固件（例如，螺栓螺母对10）安装在前端盖3上，但是不限于此。例如，可通过在密封条9和前端盖3之间施加粘合剂（例如，胶水）而将密封条9安装在前端盖3上。

在前端盖3的主轴连接孔的外围设置有第一通孔31，以便于螺栓螺母对10穿过。在本实施例中，第一通孔31的数量为36，但是不限于此，也可根据需要设置24、48等数量的第一通孔31。

密封条9形成为圆环形密封条，由橡胶制成，从而可弹性变形。密封条9沿着图3的A-A线的截面设置，其形状类似于人字形。但是密封条9的截面形状不限于人字形，其还可以是矩形。为了简化描述，在下文中，以人字形截面的密封条9为例描述本实施例，其中，密封条9的远离其中心的第一部分91（人字形的上部）称为上部91，密封条9的靠近其中心的第二部分92（人字形的下部）称为下部92。

在密封条9的上部91中设置有第二通孔93，以便于螺栓螺母对10穿过。第二通孔93形成为从密封条9的上部91的一个侧端面贯穿到密封条9的上部91的另一个侧端面，第二通孔93的数量对应于第一通孔31的数量，且第二通孔93在上部91上的分布方式对应于第一通孔31在主轴连接孔的外围上的分布方式，以避免二者不配对。另外，当密封条9装配到前端盖3时，密封条9的下部93与主轴4接触，以实现与主轴4的密封。

另外，注意的是，当选择密封条9的橡胶材质时，应综合考虑橡胶材质的耐腐蚀性、耐老化性以及耐热性。

根据本实施例的密封装置还包括压板11，以将密封条9固定到前端盖3。

压板11形成为圆环形，在压板11的圆周部分中形成有第三通孔111，以便于螺栓螺母对10穿过。第三通孔111的数量对应于第一通孔31的数量，且第三通孔111在压板11上的分布方式对应于第一通孔31在主轴连接孔的外围上的分布方式，以避免二者不配对，这样确保了第一通孔31、第二通孔93以及第三通孔111按照相同的方式分布，使得螺栓螺母对10可穿过任何一组彼此对齐的第一通孔31、第二通孔93以及第三通孔111。

在本实施例中，为了实现半直驱风力发电机组的前端盖3与主轴4之间的密封，螺栓螺母对10从前端盖3的外部依次穿过彼此对齐的第三通孔111、第二通孔93以及第一通孔31（在第三通孔111、第二通孔93以及第一通孔31对齐之后，允许在三者之间存在同心度）。调节压板11和密封条9，使得密封条9的下部91与主轴3接触（可在密封条9与压板11之间涂抹少量的胶水以将二者固定在一起并防止二者相互滑动）。拧紧螺栓螺母对10，使得压板11和密封条9固定在前端盖3上。

另外，密封条9和压板11的截面尺寸根据前端盖3与主轴4之间的间隙8的大小以及第一通孔31到主轴连接孔的距离来确定，另外，压板11的厚度可根据具体条件选择，在一般情况下不超过2mm。

另外，由于螺栓螺母对10的螺栓和压板11均暴露到外部，所以螺栓螺母对10的螺栓和压板11均应进行腐蚀处理，以具备一定的防腐蚀性能。

另外，为了避免当主轴3旋转时，与主轴3接触的密封条9磨损，导致密封条9与主轴3之间产生间隙（即，二者不是始终接触），需要在密封条9与主轴3之间采用预压的方式使密封条9始终与主轴3接触，以保证密封效果。

另外，在拧紧螺栓螺母对10时，应该按照十字交叉（如图3中的（a）和（b）以及图4所示的虚线）的顺序进行紧固，以避免密封条9由于局部受力变形而影响密封效果。

在本实施例中，螺栓螺母对10的螺栓与压板11接触，而螺栓螺母对10的螺母与前端盖3接触，但是不限于此，例如，螺栓螺母对10的螺栓可与前端盖3接触，而螺栓螺母对10的螺母可与压板11接触。

在上述安装过程中，可根据需要在螺栓螺母对10（更具体地说，螺栓螺母对10的螺栓）与压板11之间以及在螺栓螺母对10（更具体地说，螺栓螺母对10的螺母）与前端盖3之间加入垫片，以方便密封条9、压板11以及前端盖3的固定。

通过上述密封装置及其密封方式，可实现半直驱风力发电机组的机舱与外界环境的隔离，可降低外部环境对机舱运行环境的影响。另外，由于通过密封条来实现密封，所以可降低前端盖与主轴的精度要求以及安装的精度要求，可节约加工成本。另外，通过上述密封装置及其密封方式，可达到良好的密封效果，以提高风电机组的运行稳定性和寿命。

Claims (6)

1.一种半直驱风力发电机组机舱罩与主轴间的密封装置，其特征在于，所述密封装置包括安装在机舱罩的前端盖的与主轴相邻的部分上的密封条。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置还包括用于将密封条固定到前端盖的压板和紧固件。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，紧固件依次穿过压板、密封条和前端盖，从而通过压板将密封条固定到前端盖。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封条呈环形，并具有人字形截面。

5.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封条呈环形，并具有矩形截面。

6.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述压板呈环形。

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