CN204493088U - 用于发电机与齿轮箱的中间联接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：包括底座、联轴器、卸扣装置、制动器、盘车器、输电器、上罩、下罩，安装于发电机和齿轮箱之间的平面底座上，在发电机的轴向上形成框架结构，所述的联轴器上粘贴可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器，玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在位于上罩外壳上预留的窗口上显示；所述的制动器包含主动钳和被动钳，并安装有摩擦片和微动开关，通过液压方式推动主动钳和被动钳移动产生夹紧力，同时可检测摩擦片磨损变化，输出报警信号，通过中间联接系统对发电机传动链的有效整合，节约了成本，提高了系统稳定性和安全性。

Description

用于发电机与齿轮箱的中间联接系统

技术领域

本实用新型涉及一种两轴联接的装置，特别涉及一种风力发发电机主轴与齿轮箱轴套联接装置，属于机械联接装置范围。

背景技术

目前绿色能源开发是中国可持续发展的重要战略目标，海上风能发电得以大力推广，在风能发电机组传动链环节上，齿轮箱与发电机之间的联接搭载和集合功能的实现尤为重要；传统的调试安装通常是电动机通过一联轴器带动减速箱，减速箱再通过十字轴式双向万向连轴器与一法兰盘连接，法兰盘再与风力发电组的主轴的法兰连接，从而带动机组的整个传动链，由于从风力发电机组的低速端进行驱动，转动惯量相对较大，起动力矩也高，这对减速箱及发电机的要求较高，如要在驱动端实现紧急制动，还需在减速箱及电动机间另配刹车系统，从而又大大增加了成本；在其安装方面，发电机需要反复对中，例如4MW SCI发电机齿轮箱与发电机用联轴器连接，发电机安装在一斜面上，发电机重量10吨，重力沿斜面分力F使发电机向下运动，联轴器为柔性连接，不足于消除重力G分力，所以发电机对中后，发电机的不断运动，使得对中工作需要反复进行，不仅系统复杂，而且操作极其不便；于是增加浮动机架解决发电机反复对中的问题，浮动机架与底座运用弹性机构连接，实现齿轮箱浮动的需要，但在发电机长时间运行震动工况下，经常会出现联轴器扭曲及崩裂的现象，可靠性也不高。

因此，我们需要采用一种优选的技术方案解决前述的技术问题，本实用新型方案用于完善齿轮箱与发电机之间联接搭载和集合功能实现一种中间联接系统，下面我们将进一步阐述该技术方案的特点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于齿轮箱与发电机的中间联接系统，通过中间联接系统对发电机传动链的有效整合，可大幅提高发电机的使用性能，减少了发电机传动链装配的工序，达到人工的高效率和设备装配质量的统一，节约了成本，提高了系统稳定性和安全性。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

本实用新型提供一种用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：包括底座、联轴器、卸扣装置、制动器、盘车器、输电器、上罩、下罩，安装于发电机和齿轮箱之间的平面底座上，在发电机的轴向上形成框架结构，使用球铰方式把发电机和齿轮箱连接起来，组成双连杆机构；在所述的联轴器上牢固粘贴可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器，玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器上直观显示，位于上罩外壳上预留一个可视化活动窗口，对联轴器可视化的检测；所述的制动器包含主动钳和被动钳，并安装有摩擦片和微动开关，通过液压方式推动主动钳和被动钳移动产生夹紧力，同时可检测摩擦片磨损变化，输出报警信号。

进一步地，所述的底座采用合金材质整体铸造成型，按发电机要求将联轴器、卸扣装置、制动器、盘车器、输电器安装于其上，把零散的部件整合成模块式安装，这样既可以节约装配工时，又可以节约零散采购成本。

此外，所述的上罩、下罩材质为球墨铸铁，开模成型，上罩外壳上预留一个可视化活动窗口，既满足对联轴器可视化的检测，又能对突发状况形成一定保护，在发电机的轴向上形成框架结构，使用球铰方式将发电机和齿轮箱连接，能减少发电机部分重力分力，使整个传动系统运动更加平稳。

进一步地，所述的联轴器为带齿轮盘和卸扣装置的联轴器，通过卸扣装置安装在所述的底座平面上，在所述的联轴器上牢固粘贴可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器，玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器上直观显示，可以第一时间了解联轴器运行情况。

接着，所述的卸扣装置为安装在联轴器上的卡扣，预先固定、调整和卸载联轴器，实现平台底座和齿轮箱主轴联接的过渡转换。

进一步地，所述的制动器安装在底座上，包含主动钳和被动钳，均匀分布在所述的联轴器的齿轮盘两侧，可选用常开或常闭型，该制动器控制与齿轮盘端面的贴合或平行度，以确定规范制动器的联接形式和接口要求。

在此，所述的盘车器安装在底座的工字型支架上，当需对叶片进行调整时，系统无法提供动力源，通过盘车器提供动力源接驳联轴器的齿轮盘传递扭矩，再通过变速齿轮箱，带动风叶进行调整，转动轮毂实现盘车要求，可设置机动和人工分别操动功能。

在此，所述的输电器与底座支架采用软联接，使输电器能跟随齿轮箱输电轴的机械变化提供相应的电能，满足轮毂变桨的需要。

再进一步地，按发电机要求对联轴器、卸扣装置、制动器、盘车器、输电器部件精确安装，其中联轴器与制动器装配时，在制动器上设置两个安装孔， 在安装孔后面设置合适厚度的垫块，把联轴器、制动器与垫块用长螺栓连接在底座上；装配发电机时，联轴器与齿轮箱高速轴收缩盘连接后，松开安装螺栓，取出垫块，快速拆除附件，可实现快速安装。

另外，该用于发电机与齿轮箱的中间联接系统传动比为3432.4：1，为双外啮合星型齿轮传动，外置伺服电机驱动，盘车器输出轴设置超越离合器，在发电机正常工作时，超越离合器打滑，切断动力输入，在装配维修发电机时，伺服电机可反向带动超越离合器，使动力输出。

本实用新型具有独特的优点和有益效果如下：

(1)本实用新型技术方案可实现发电机模块化装配，现有技术方案的制动器、安装盘、垫块、手动盘车、支架、安全护罩等多项零件可以被替代，装配后，只两个总成部件，减轻了重量，节约装配工时、节约维修时间、节约零散部件采购成本；

(2)本实用新型技术方案与改进前的技术方案相比，彻底解决发电机需要反复对中的问题；坚固耐用的防护罩，联轴器为柔性连接，一物多用，既可以保护总成传动件，又可以解决发电机与齿轮箱传动轴对中问题；

(3)解决现有护罩安装支架断裂的问题，防护罩在发电机的轴向上形成框架结构，与发电机和齿轮箱连接，能减少发电机部分重力分力，通过提高系统的柔性，降低整个齿轮箱的最大动载影响，齿轮和轴承受到较小的载荷影响，使得寿命延长，可提高营运年限5年；

(4)本技术方案的联轴器等部件可视化，在联轴器玻璃纤维管上牢固粘贴可视化伸长和扭转传感器，玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在可视化伸长和扭转传感器直观显示，可以第一时间了解联轴器运行情况。

附图说明

图1是本技术方案用于发电机与齿轮箱的中间联接系统的立体结构示意图；

图2是本技术方案用于发电机与齿轮箱的中间联接系统的结构装配图；

图3是本技术方案所述的联轴器结构装配图；

图中各附图标记的含义为：

1～底座、2～联轴器、3～卸扣装置、4～制动器、5～盘车器、6～输电器、7～上罩、8～下罩、A～发电机、B～齿轮箱。 

具体实施方式

下面结合说明书附图详述本实用新型技术方案：

如图1、图2所示，一种用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：包括底座1、联轴器2、卸扣装置3、制动器4、盘车器5、输电器6、上罩7、下罩8，安装于发电机A和齿轮箱B之间的平面底座上，在发电机A的轴向上形成框架结构，使用球铰方式把发电机A和齿轮箱B连接起来，组成双连杆机构；在所述的联轴器2上牢固粘贴可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器，所述的玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器上直观显示，位于上罩7外壳上预留一个可视化活动窗口，对联轴器2可视化的检测；所述的制动器4包含主动钳和被动钳，并安装有摩擦片，通过液压方式推动主动钳和被动钳移动产生夹紧力，在制动器4上还安装有微动开关检测摩擦片磨损变化，输出报警信号。

具体地，所述的上罩7、下罩8材质为球墨铸铁，开模成型，上罩7外壳上预留一个可视化活动窗口，既满足对联轴器2可视化的检测，又能对突发状 况形成一定保护，所述的上罩7、下罩8在发电机A的轴向上形成框架结构，使用球铰方式把发电机A和齿轮箱B连接起来，组成双连杆机构，它既可以满足齿轮箱B微量浮动所带来的万向要求，又可以抵消发电机A斜面下滑部分重力分力，把发电机A、齿轮箱B及其他传动件连接成一个整体，整体刚度大大提高，使整个传动系统运动更加平稳。

进一步地，所述的底座1为零部件安装盘，采用合金材质整体铸造成型，结构牢固、重量轻、刚性高、耐腐蚀，精确定位，保证了各部件的良好运转；按发电机A要求将联轴器2、卸扣装置3、制动器4、盘车器5、输电器6进行安装，将装配好带齿轮盘及卸扣装置3的联轴器2通过垫块和螺栓固定于底座1，通过螺栓安装制动器4的主动钳和被动钳固定于底座1，所述的盘车器5安装在底座1的工字型支架上，再通过螺栓安装盘车器5固定于底座1上，所述的输电器6与底座1支架采用软联接，使输电器6能跟随齿轮箱B输电轴的机械变化提供相应的电能，满足轮毂变桨的需要，把零散的部件整合成模块式安装，这样既可以节约装配工时，又可以节约零散采购成本。

进一步地，所述的制动器4的主动钳和被动钳分别安装一个摩擦片，配置油缸、液压缸和复位弹簧位于主动钳一侧，设置滑动轴在被动钳一侧；油缸内液压油建立压力时，液压油进入液压缸，推动主动钳内的活塞向制动器4方向移动，当主动摩擦片接触到制动器4一侧表面时，反作用力使制动器4在滑动轴上反方向移动，从而使被动摩擦片压紧在制动器4的另一侧，在制动器4两侧产生夹紧力；液压油泻压时，装在摩擦片上的复位弹簧把摩擦片和活塞拉回，活塞缩回液压缸内，制动力随之下降，制动器4松开；所述的制动器4上还安装有两个微动开关，它可以检测摩擦片磨损时的行程变化，并有两组触点 输出，当摩擦片磨损到一定程度以及摩擦片严重磨损时，分别输出报警。

以此方式，所述的联轴器2为带齿轮盘和卸扣装置3的联轴器，采用柔性连接，可以吸收径向和轴向载荷，通过卸扣装置3安装在所述的底座1平面上，在所述的联轴器2上牢固粘贴可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器，玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器上直观显示，可以第一时间了解联轴器运行情况。

同时，所述的盘车器5安装在底座1的工字型支架上，其由电动机、小齿轮、大齿轮、啮合齿轮、螺旋轴、盘车齿轮、保险销、手柄组成；当需对叶片进行调整时，系统无法提供动力源，通过盘车器5提供动力源接驳联轴器2的齿轮盘传递扭矩，再通过变速齿轮箱B，带动风叶进行调整，转动轮毂实现盘车要求，并设置机动和人工分别操动功能。

进一步地，当需要投入盘车时，先拔出保险销，推手柄，电动机联轴器直至啮合齿轮与盘车齿轮全部啮合；当手柄被推至工作位置时，行程开关接点闭合，接通盘车电源，电动机起动至全速后，带动汽轮机转子转动进行盘车；若需手动停止盘车，可手揿盘车电动机停按钮，电动机停转，啮合齿轮退出，盘车停止。

本技术方案用于发电机与齿轮箱的中间联接系统特别适用在满足发电机A与齿轮箱B之间安装联接工序复杂繁琐且后期维护调整困难的中间组件，实施后安装工序少、易于装配、便于调整，维护使用方便。

综上所述，以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式之一，并未对此技术方案做进一步地限制，在本技术领域内普通技术人员对该技术方案进行的常 规变化和非实质性的替换都应包括在本专利申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：包括底座、联轴器、卸扣装置、制动器、盘车器、输电器、上罩、下罩，安装于发电机和齿轮箱之间的平面底座上，在发电机的轴向上形成框架结构，使用球铰方式把发电机和齿轮箱连接起来，组成双连杆机构；在所述的联轴器上牢固粘贴可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器，玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器上直观显示，位于上罩外壳上预留一个可视化活动窗口，对联轴器可视化的检测；所述的制动器包含主动钳和被动钳，并安装有摩擦片和微动开关，通过液压方式推动主动钳和被动钳移动产生夹紧力，同时可检测摩擦片磨损变化，输出报警信号。

2.根据权利要求1所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的底座采用合金材质整体铸造成型，按发电机要求将联轴器、卸扣装置、制动器、盘车器、输电器安装于其上。

3.根据权利要求1所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的上罩、下罩材质为球墨铸铁，开模成型，上罩外壳上预留一个可视化活动窗口，既满足对联轴器可视化的检测，又能对突发状况形成一定保护，在发电机的轴向上形成框架结构，使用球铰方式将发电机和齿轮箱连接。

4.根据权利要求1所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的联轴器为带齿轮盘和卸扣装置的联轴器，通过卸扣装置安装在所述的底座平面上，在所述的联轴器上牢固粘贴可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器，玻璃纤维管发生伸长或扭转细微运动，可在可视化伸长玻璃纤维管和扭转传感器上直观显示，可以第一时间了解联轴器运行情况。

5.根据权利要求4所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的卸扣装置为安装在联轴器上的卡扣，预先固定、调整和卸载联轴器，实现平台底座和齿轮箱主轴联接的过渡转换。

6.根据权利要求1所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的制动器安装在底座上，包含主动钳和被动钳，均匀分布在所述联轴器的齿轮盘两侧，可选用常开或常闭型，制动器控制与齿轮盘端面的贴合或平行度，以确定规范制动器的联接形式和接口要求。

7.根据权利要求6所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的制动器的主动钳和被动钳分别安装一个摩擦片，配置油缸、液压缸和复位弹簧位于主动钳一侧，设置滑动轴在被动钳一侧；油缸内液压油建立压力时，液压油进入液压缸，推动主动钳内的活塞向制动器方向移动，当主动摩擦片接触到制动器一侧表面时，反作用力使制动器在滑动轴上反方向移动，从而使被动摩擦片压紧在制动器的另一侧，在制动器两侧产生夹紧力；液压油泻压时，装在摩擦片上的复位弹簧把摩擦片和活塞拉回，活塞缩回液压缸内，制动器松开；所述的制动器上还安装有两个微动开关，它可以检测摩擦片磨损时的行程变化，并有两组触点输出，当摩擦片磨损到一定程度以及摩擦片严重磨损时，分别输出报警。

8.根据权利要求1所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的盘车器安装在底座的工字型支架上，其由电动机、小齿轮、大齿轮、啮合齿轮、螺旋轴、盘车齿轮、保险销、手柄组成；当需对叶片进行调整时，系统无法提供动力源，通过盘车器提供动力源接驳联轴器的齿轮盘传递扭 矩，再通过变速齿轮箱，带动风叶进行调整，转动轮毂实现盘车要求，并设置机动和人工分别操动功能。

9.根据权利要求1所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：所述的输电器与底座支架采用软联接，使输电器能跟随齿轮箱输电轴的机械变化提供相应的电能，满足轮毂变桨的需要。

10.根据权利要求1所述的用于发电机与齿轮箱的中间联接系统，其特征在于：该用于发电机与齿轮箱的中间联接系统传动比为3432.4：1，为双外啮合星型齿轮传动，外置伺服电机驱动，盘车器输出轴设置超越离合器，在发电机正常工作时，超越离合器打滑，切断动力输入，在装配维修发电机时，伺服电机可反向带动超越离合器，使动力输出。