CN204013030U - 一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴承润滑系统，具体为一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统。一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统，包括带有轴承室的端盖、轴承、轴承外盖、轴承内盖；端盖位于轴承外侧面与轴承外盖内侧之间的位置向转轴轴线方向周圈凸出形成挡油环，油封与挡油环对应的位置则向远离转轴轴线方向一侧延伸形成甩油环；挡油环、甩油环与轴承外侧面之间形成与轴承滚珠位置相对应的废旧油脂存储空间；挡油环与甩油环之间的空隙形成废旧油脂排出通道；端盖的外壁、油封外壁以及轴承外盖的内壁之间形成与废旧油脂排出通道相连通的废旧润滑脂收集空间。本实用新型由于顺畅了轴承润滑通道，有效降低了轴承在工作中由于润滑脂积累过多而造成的风力发电机轴承发热。

Description

一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统

技术领域

本实用新型涉及轴承润滑系统，具体为一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统。

背景技术

随着风电行业的迅猛发展、风电机组装机容量的迅速扩大，风力发电场中运行的风电机组中各大零、部件的故障也大量增加。风力发电机的轴承故障就是其中之一。

轴承故障占到风力发电机故障的60-70%以上，而引起轴承故障的原因中，又有35%左右是由润滑系统排脂通道不通畅、润滑不良等原因造成轴承发热引起的。因此，保证轴承润滑是风电机组在现场维护项目中的重要部分。目前大功率的风力发电机的轴承润滑均采用自动注油器润滑，它是将原来由每3个月或6个月补充一次的润滑脂量平均分配到每10-20小时补充一次，实现了润滑脂的随时补充，保证了轴承的可靠润滑。但是，采用自动注油器润滑后，只解决了日常维护中的润滑脂补充问题，而轴承因润滑不良、排脂通道不通畅等原因造成的故障并没得到彻底解决，并且还带来了新的问题。

目前的多兆瓦级的大型半直驱永磁风力发电机在我国还处于试制阶段，并没有得到大规模的应用；所以，多兆瓦级大型半直驱风力发电机的轴承结构大多借鉴兆瓦级双馈型风力发电机和笼型风力发电机的轴承结构。（见图二）

现有的风机轴承安装结构如下：包括带有轴承室的端盖、设置在端盖轴承室内的轴承、分别设置在端盖轴承室内外两侧的轴承外盖以及轴承内盖；轴承上位于轴承外盖内侧的位置上套设有油封；油封与轴承滚珠相对应的表面与轴承之间存有间隙且形成废旧油脂存储空间，油封外沿与轴承外盖内侧面之间形成废旧油脂排出通道，轴承外盖内开有与废旧油脂排出通道相连通的空腔形成废旧润滑脂收集空间，轴承外盖下部设有与废旧油脂存储空间相连通的出油口。

润滑脂通过：外轴承盖→端盖→内轴承盖→轴承→油封共同组成轴承的润滑通道对轴承进行润滑，同时通过：轴承→油封→外轴承盖共同组成废旧油脂存储空间、排脂通道以及废旧润滑脂收集空间将废旧润滑脂排出。

现有技术的缺点: 1、现有的轴承润滑系统结构不能及时、有效地排出轴承运行过程中产生的的废旧润滑脂。

由于大型多兆瓦级风力发电机组采用自动注油器补充润滑脂，时间间隔数小时补充一次。而现有的轴承结构润滑系统中：a.废旧润滑脂存储空间小（3-5mm）（图二中9处）；b.排脂通道的尺寸小(4-7mm)（图二中10处），c. 废旧润滑脂收集空间紧凑(20x30mm)（图二中11处）等，造成不能及时、有效地排出轴承运行过程中产生的的废旧润滑脂。轴承在这种条件下长期运行，极易造成因废旧润滑脂积累逐渐增多，引起轴承发热，造成轴承温升高的故障，进而引起如轴承抱死等更大的轴承故障。

2、不利于润滑脂的保存。

由于存储空间小，不能保存多余的润滑脂，容易使润滑脂中的油液流失，不能使润滑脂参与二次润滑，容易引起运行中的轴承润滑不良，也会造成轴承故障。

3、影响新润滑脂的补充。

由于排脂通道不畅，废旧润滑脂不能及时排出，新润滑脂的补充就会受到影响，并且还会造成部分润滑脂（油脂）从轴承内盖与转轴、轴承内盖与端盖之间间隙渗漏，造成污染。

综上所述，针对现有技术存在的问题，迫切需要一种能够减少轴承温度升高故障的新型轴承润滑系统。

发明内容

本实用新型为解决目前风力发电机组轴承排脂通道不畅导致轴承温度升高故障的技术问题，提供一种风力发电机轴承润滑系统。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统，包括带有轴承室的端盖、设置在端盖轴承室内的轴承、分别设置在端盖轴承室内外两侧的轴承外盖以及轴承内盖；穿过轴承的转轴在位于轴承外盖内侧的部分套设有油封；端盖位于轴承外侧面与轴承外盖内侧之间的位置向转轴轴线方向周圈凸出形成挡油环，油封与挡油环对应的位置则向远离转轴轴线方向一侧延伸形成甩油环；挡油环、甩油环与轴承外侧面之间形成与轴承滚珠位置相对应的废旧油脂存储空间；挡油环与甩油环之间的空隙形成废旧油脂排出通道；端盖的外壁、油封外壁以及轴承外盖的内壁之间形成与废旧油脂排出通道相连通的废旧润滑脂收集空间；轴承外盖上开有与废旧润滑脂收集空间连通的出油口；所述废旧油脂存储空间中油封与端盖内壁之间间距为55±5mm，挡油环以及甩油环与轴承外表面之间间距为18~20mm，挡油环与甩油环之间间隙为20~25mm，端盖外表面与轴承外盖内壁之间的间距为30~35mm，废旧润滑脂收集空间出油口至油封顶端的尺寸为70±5mm。

本实用新型所述的轴承润滑系统结构，结合风力发电机组在日常维护中采用自动注油器的特点，采用开放式轴承润滑排脂通道，可以使风力发电机轴承在运行过程中产生的废旧润滑脂顺利、及时地排出，并脱离与轴承的接触，减少风力发电机运行过程中的轴承发热频次；同时，又能顺利接受由自动润滑器补充的新润滑脂。因此，本实用新型顺畅了风力发电机的轴承润滑油路，减少了风力发电机组因发电机轴承温升高故障而引起的停机事故频次。

针对风力发电机轴承在运行过程中由于废旧润滑脂积累过多引起的轴承温升高的故障，本实用新型在在不改变其他结构的情况下，采用了新型轴承润滑系统，来实现减少轴承温升高的故障。（具体见图1）。

1、较大容积的废旧润滑脂储存空间（图1中9处）；2、开放式、大尺寸宽松的废旧润滑脂排脂通道（图1中10处）；3、废旧润滑脂大容积收集空间（图1中11处）。

进一步的，油封上的甩油环靠近轴承的内侧面呈倾斜结构且与由外向内的转轴轴线呈55~65°夹角。

其中，1、较大容积的废旧润滑脂储存空间（图1中9），不仅可以有效地存储润滑脂，减少轴承在运行过程中润滑脂中液态油的流失，同时也能保证润滑脂在过量的情况下，能够缓解因润滑脂过多引起的轴承温升高的故障。

2、开放式、大尺寸宽松的废旧润滑脂排脂通道尺寸（图1中10），是为了废旧润滑脂能及时、顺利的排出，不使废旧润滑脂过多积累而造成轴承温升高的故障。

3、与水平成夹角状的轴承油封在运行过程中，利用离心力的作用将多余的润滑脂补充到轴承中去，使润滑脂参与二次润滑，使得轴承在运行过程中得到润滑补充（图3）。

4、废旧润滑脂大容积的收集空间（图1中11），是为了使脱离与轴承接触的废旧润滑脂能充分地、顺畅地收集到集油器。

本实用新型由于顺畅了轴承润滑通道，有效地降低了轴承在工作中由于润滑脂积累过多而造成的风力发电机轴承发热，消除了故障隐患，进而减少了因风力发电机轴承故障造成的风力发电机组停机事故，提高了风力发电机组的工作效率，增加了发电量，提高了业主的经济效益，同时减少了因轴承故障造成的经济损失。

附图说明

图1本实用新型所述改进后的润滑系统的结构示意图。

图2目前风力发电机上常用的润滑系统的结构示意图。

图3本实用新型所述甩油环倾角部分的局部放大结构示意图。

图4润滑系统的局部放大结构示意图。

1-端盖，2-轴承，3-轴承外盖，4-轴承内盖，5-转轴，6-油封，7-挡油环，8-甩油环，9-废旧油脂存储空间，10-废旧油脂排出通道，11-废旧润滑脂收集空间，12-出油口。

具体实施方式

一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统，包括带有轴承室的端盖1、设置在端盖1轴承室内的轴承2、分别设置在端盖1轴承室内外两侧的轴承外盖3以及轴承内盖4；穿过轴承2的转轴5在位于轴承外盖3内侧的部分套设有油封6；端盖1位于轴承2外侧面与轴承外盖3内侧之间的位置向转轴轴线方向周圈凸出形成挡油环7，油封6与挡油环7对应的位置则向远离转轴5轴线方向一侧延伸形成甩油环8；挡油环7、甩油环8与轴承2外侧面之间形成与轴承滚珠位置相对应的废旧油脂存储空间9；挡油环7与甩油环8之间的空隙形成废旧油脂排出通道10；端盖1的外壁、油封6外壁以及轴承外盖3的内壁之间形成与废旧油脂排出通道10相连通的废旧润滑脂收集空间11；轴承外盖3上开有与废旧润滑脂收集空间11连通的出油口12；所述废旧油脂存储空间9中油封6与端盖1内壁之间间距c为55±5mm，挡油环7以及甩油环8与轴承2外表面之间间距b为18~20mm，挡油环7与甩油环8之间间隙d为20~25mm，端盖1外表面与轴承外盖3内壁之间的间距f为30~35mm，废旧润滑脂收集空间11出油口至油封6顶端的尺寸e为70±5mm。

油封6上的甩油环8靠近轴承2的内侧面呈倾斜结构且与由外向内的转轴轴线呈55~65°夹角。（图3中a所示）。

本实用新型通过对润滑系统中废旧油脂存储空间9，废旧油脂排出通道10和废旧润滑脂收集空间11的大小做了改进，顺畅了轴承润滑通道，有效地降低了轴承在工作中由于润滑脂积累过多而造成的风力发电机轴承发热，消除了故障隐患。图4（图1中位于转轴下方的局部结构示意图）中可以清楚的看出改进后的各尺寸变化图；同时本实用新型还对油封的结构做出了改进（甩油环8的结构），如图3所示；废旧油脂存储空间9与轴承滚珠的位置相对应；甩油环8的倾斜结构可以利用离心力的作用将多余的润滑脂补充到轴承中去，使润滑脂参与二次润滑中。

Claims (2)

1.一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统，包括带有轴承室的端盖（1）、设置在端盖（1）轴承室内的轴承（2）、分别设置在端盖（1）轴承室内外两侧的轴承外盖（3）以及轴承内盖（4）；穿过轴承（2）的转轴（5）在位于轴承外盖（3）内侧的部分套设有油封（6）；其特征在于，端盖（1）位于轴承（2）外侧面与轴承外盖（3）内侧之间的位置向转轴轴线方向周圈凸出形成挡油环（7），油封（6）与挡油环（7）对应的位置则向远离转轴（5）轴线方向一侧延伸形成甩油环（8）；挡油环（7）、甩油环（8）与轴承（2）外侧面之间形成与轴承滚珠位置相对应的废旧油脂存储空间（9）；挡油环（7）与甩油环（8）之间的空隙形成废旧油脂排出通道（10）；端盖（1）的外壁、油封（6）外壁以及轴承外盖（3）的内壁之间形成与废旧油脂排出通道（10）相连通的废旧润滑脂收集空间（11）；轴承外盖（3）上开有与废旧润滑脂收集空间（11）连通的出油口（12）；所述废旧油脂存储空间（9）中油封（6）与端盖（1）内壁之间间距为55±5mm，挡油环（7）以及甩油环（8）与轴承（2）外表面之间间距为（18~20mm），挡油环（7）与甩油环（8）之间间隙为（20~25mm），端盖（1）外表面与轴承外盖（3）内壁之间的间距为（30~35mm），废旧润滑脂收集空间（11）出油口至油封（6）顶端的尺寸为70±5mm。

2.如权利要求1所述的一种半直驱永磁风力发电机轴承润滑系统，其特征在于，油封（6）上的甩油环（8）靠近轴承（2）的内侧面呈倾斜结构且与由外向内的转轴轴线呈55~65°夹角。