CN205025969U - 一种风力发电机用联轴器及风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机用联轴器，包括第一半联轴器、第二半联轴器及万向联轴器，所述第一半联轴器用于连接增速机的输出轴，所述第二半联轴器用于连接发电机的输入轴，所述万向联轴器设置于第一半联轴器和第二半联轴器之间，并分别与第一半联轴器和第二半联轴器连接，用于补偿所述风力发电机用联轴器工作中的角位移和轴向位移；所述第一半联轴器内设置有力矩限制器；所述第二半联轴器内设置有绝缘装置。相比现有技术而言，本实用新型采用万向联轴器来传递扭矩以及补偿工作中的各向位移，装配时增速机输出轴和发动机输入轴的对中要求低，且工作时不需定期对两轴进行检查对中，降低了成本。同时，本实用新型还公开了一种风力发电机。

Description

一种风力发电机用联轴器及风力发电机

技术领域

本实用新型涉及联轴器，特别是涉及一种风力发电机用联轴器及设置有该风力发电机用联轴器的风力发电机。

背景技术

随着世界范围的不可再生能源趋于枯竭，风力发电越来越被各个国家所重视。风电联轴器作为风力发电机组的核心部件，用于连接齿轮箱输出轴和发电机输入轴，其平均造价约3～5万元，占风力发电机总成本的0.5％。与常规的联轴器相比，它通常包括轴联接胀紧套、弹性元件、扭矩限制器、中间管传动轴四个部分，其中，中间管为主要的传动部件、弹性元件主要实现补偿功能，胀紧套用于与两端的输入输出轴联接，而扭矩限制器则用于过载保护。

现有的风电联轴器主要结构为以下几种：金属膜片式风电联轴器、高分子膜片式风电联轴器和橡胶连杆式风电联轴器。金属膜片式风电联轴器和高分子膜片式联轴器通过弹簧钢膜片或高分子膜片的刚性变形来实现各向补偿功能；橡胶连杆式风电联轴器通过橡胶连杆来实现联轴器的各向补偿功能，两端分别为筒形关节和球型关节，其中筒形关节以承受扭转载荷和变形为主，球型关节则以承受偏转载荷和变形为主。但是前述结构的风电联轴器，存在以下缺点：

1)由于膜片联轴器设计允许的轴对中偏差有限，安装时必须要对增速机轴及发电机轴进行对中，将轴对中偏差控制在一定的范围内，安装过程较为复杂。

2)联轴器从厂内装配到风场运行后，由于机舱座焊接结构变形、发电机弹性支撑变形、长途运输、风载荷倾覆力矩等原因造成了增速机轴与发电机轴的不对中，所以每隔一段时间必须重新对联轴器进行对中，维护成本高。

3)由于风力发电机大多安装在偏僻的野外，而其联轴器更是安装在几十米高空的机舱内，一旦损坏更换，成本很高。

综上所述，如何提供一种装配简单、轴对中要求低、位移补偿能力好且成本低廉的风力发电机用联轴器及风力发电机，成了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种风力发电机用联轴器及风力发电机，以解决现有膜片联轴器结构调偏能力有限及每隔一段时间必须重新对联轴器进行调整对中而造成维护成本高的技术问题。

一方面，本实用新型提供了一种风力发电机用联轴器，包括第一半联轴器、第二半联轴器及万向联轴器，所述第一半联轴器用于连接增速机的输出轴，所述第二半联轴器用于连接发电机的输入轴，所述万向联轴器设置于所述第一半联轴器和所述第二半联轴器之间，并分别与所述第一半联轴器和所述第二半联轴器连接，用于补偿所述风力发电机用联轴器工作中的角位移和轴向位移；所述第一半联轴器内设置有用于过载保护的力矩限制器；所述第二半联轴器内设置有用于增速机与发电机断电的绝缘装置。

进一步地，所述力矩限制器为摩擦片式力矩限制器，包括第一胀紧套外圈、法兰、第一过渡法兰、第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一过渡法兰安装在所述第一胀紧套外圈与所述法兰之间并分别与所述第一摩擦片、所述第二摩擦片接触，所述第一胀紧套外圈和所述法兰通过调节螺栓联接。

进一步地，所述调节螺栓上设有用于轴向压紧所述第一胀紧套外圈与所述法兰的碟形弹簧。

进一步地，所述调节螺栓外设有弹性销。

进一步地，所述第二半联轴器内还设置有第二过渡法兰和第二胀紧套外圈，所述第二过渡法兰与第二胀紧套外圈通过联接螺栓联接。

进一步地，所述绝缘装置包括绝缘板，所述绝缘板设置于所述第二过渡法兰与所述第二胀紧套外圈之间。

进一步地，所述绝缘装置还包括绝缘垫和绝缘套，所述绝缘垫和所述绝缘套均设置于所述联接螺栓与所述第二过渡法兰的接触面之间。

进一步地，所述万向联轴器为双十字轴可伸缩式结构。

进一步地，所述万向联轴器为球笼式结构、球铰式结构或球销式结构。

本实用新型提供的风力发电机用联轴器，包括第一半联轴器、第二半联轴器及万向联轴器，所述第一半联轴器用于连接增速机的输出轴，所述第二半联轴器用于连接发电机的输入轴，所述万向联轴器设置于所述第一半联轴器和所述第二半联轴器之间，并分别与所述第一半联轴器和所述第二半联轴器连接，用于补偿所述风力发电机用联轴器工作中的角位移和轴向位移；所述第一半联轴器内设置有力矩限制器，用于过载保护；所述第二半联轴器内设置有绝缘装置，用于增速机与发电机断电。相比现有技术而言，本实用新型采用万向联轴器来传递扭矩以及补偿工作中的各向位移，装配时增速机输出轴和发动机输入轴的对中要求低，且工作时不需要定期对该两轴进行检查对中，节省了人力物力。

在进一步地技术方案中，本实用新型的力矩限制器采用摩擦片式力矩限制器，打滑精度较高，并且在使用过程中打滑力矩变化较小，在风力发电机的使用寿命中，一般无需调节打滑力矩，减少了维护次数，极大地节约了维护成本，提高了风机设备的安全可靠性，经济效益明显。

另一方面，本实用新型还提供了一种风力发电机，包括齿轮箱、发电机和联轴器，所述联轴器用于连接所述齿轮箱的输出轴和所述发电机的输入轴，所述联轴器为其上任一项所述的风力发电机用联轴器。

所述风力发电机显然具有前述风力发电机用联轴器的全部有益效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型风力发电机用联轴器一具体实施例的剖视示意图。

附图标记说明

1-第一半联轴器2-第一胀紧套外圈

3-第一过渡法兰4-法兰

5-万向联轴器6-第二过渡法兰

7-绝缘垫8-绝缘套

9-绝缘板10-第二胀紧套外圈

11-第二半联轴器12-蝶形弹簧

13-第二摩擦片14-弹性销

15-调节螺栓16-第一摩擦片

17-联接螺栓

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型中，术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。同时，应当清楚，在图1所示的方位中，左边所示的方位为“左”、右边所示方位为“右”。

如图1所示，一种风力发电机用联轴器，包括设置于左边的第一半联轴器1、设置于右边的第二半联轴器11及设置于中间的万向联轴器5，第一半联轴器1用于连接增速机的输出轴，第二半联轴器11用于连接发电机的输入轴，万向联轴器5分别与第一半联轴器1和第二半联轴器11连接，用于补偿所述风力发电机用联轴器工作中的角位移和轴向位移，同时，第一半联轴器1内设置有力矩限制器，用于过载保护；第二半联轴器11内设置有绝缘装置，用于增速机与发电机断电。通过上述设置，利用万向联轴器5来传递扭矩以及补偿工作中的各向位移，装配时增速机输出轴与发电机输入轴的对中要求低，且工作时不需要定期对前述两轴进行检查对中，节省了人力，降低了成本。该万向联轴器5优选为双十字轴可伸缩式结构。需要说明的是，其他诸如球笼式结构、球铰式结构或球销式结构等结构的万向联轴器5，亦在本实用新型的保护范围内，在此不一一限定。

具体地，本实用新型中力矩限制器为摩擦片式力矩限制器，包括第一胀紧套外圈2、法兰4、第一过渡法兰3、第一摩擦片16和第二摩擦片13，第一过渡法兰3安装在第一胀紧套外圈2与法兰4之间并分别与第一摩擦片16、第二摩擦片13接触，第一胀紧套外圈2和法兰4通过调节螺栓15联接。同时，调节螺栓15上设有用于轴向压紧第一胀紧套外圈2与法兰4的蝶形弹簧12；调节螺栓15外设有弹性销14。

当调节螺栓15拧紧时，蝶形弹簧12受到压缩进而提供第一胀紧套外圈2、法兰4和第一过渡法兰3轴向压紧力，从而把第一摩擦片16和第二摩擦片13压紧在第一过渡法兰3的摩擦面上。调节螺栓15的拧紧力矩越大，蝶形弹簧12的压缩量越大，提供的轴向压紧力也越大，摩擦面产生的摩擦力矩越大，当传递的扭矩大于摩擦力矩时，第一过渡法兰3的摩擦面和第一摩擦片16、第二摩擦片13之间产生打滑，从而实现过载保护功能。

同时，如图1所示，位于右边的第二半联轴器11内还设置有第二过渡法兰6和第二胀紧套外圈10，第二过渡法兰6与第二胀紧套外圈10通过联接螺栓17联接；同时，位于第二半联轴器11内的绝缘装置包括绝缘垫7、绝缘套8和绝缘板9，绝缘板9设置于第二过渡法兰6与所述第二胀紧套外圈10之间，绝缘垫7和绝缘套8均设置于联接螺栓17与第二过渡法兰6的接触面之间，用于保证增速机与发电机断电。

综上所述，本实用新型中的风力发电机用万向联轴器，包括第一半联轴器1、第二半联轴器11及万向联轴器5，万向联轴器5连接第一半联轴器1和第二半联轴器11，用于补偿工作中的角位移和轴向位移，该万向联轴器5优选为双十字轴可伸缩式结构；同时，第一半联轴器1内设有力矩限制器，该力矩限制器为摩擦片式力矩限制器，用于过载保护；第二半联轴器11内设有绝缘装置，该绝缘装置包括绝缘板9、绝缘垫7及绝缘套8，用于增速机与发电机断电。相比现有技术而言，本实用新型风力发电机用万向联轴器具有如下优点：

第一、本实用新型采用双十字轴可伸缩式万向联轴器来传递扭矩以及补偿工作中的各向位移，装配时增速机输出轴和发动机输入轴的对中要求低，且工作时不需要定期对该两轴进行检查对中，节省了人力，降低了成本。

第二、本实用新型采用摩擦片式力矩限制器，其打滑精度较高，并且在使用过程中打滑力矩变化小，在风力发电机有限的使用寿命中，一般无需调节打滑力矩，减少了维护次数，极大地节约了维护成本，提高了风机设备的安全可靠性，经济效益明显。

除了前述的风力发电机用联轴器外，本实用新型还公开了一种风力发电机，包括齿轮箱、发电机和联轴器，联轴器用于连接齿轮箱的输出轴和发电机的输入轴，该联轴器即为其上所述的风力发电机用联轴器。本实用新型中风力发电机显然具有前述风力发电机用联轴器的全部有益效果，如轴对中要求低、位移补偿能力好及成本低廉等。需要说明的是，该风力发电机的其它结构可参考现有及改进的技术，本文在此不进行赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电机用联轴器，其特征在于，包括第一半联轴器(1)、第二半联轴器(11)及万向联轴器(5)，所述第一半联轴器(1)用于连接增速机的输出轴，所述第二半联轴器(11)用于连接发电机的输入轴，所述万向联轴器(5)设置于所述第一半联轴器(1)和所述第二半联轴器(11)之间，并分别与所述第一半联轴器(1)和所述第二半联轴器(11)连接，用于补偿所述风力发电机用联轴器工作中的角位移和轴向位移；所述第一半联轴器(1)内设置有用于过载保护的力矩限制器；所述第二半联轴器(11)内设置有用于增速机与发电机断电的绝缘装置。

2.根据权利要求1所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述力矩限制器为摩擦片式力矩限制器，包括第一胀紧套外圈(2)、法兰(4)、第一过渡法兰(3)、第一摩擦片(16)和第二摩擦片(13)，所述第一过渡法兰(3)安装在所述第一胀紧套外圈(2)与所述法兰(4)之间并分别与所述第一摩擦片(16)、所述第二摩擦片(13)接触，所述第一胀紧套外圈(2)和所述法兰(4)通过调节螺栓(15)联接。

3.根据权利要求2所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述调节螺栓(15)上设有用于轴向压紧所述第一胀紧套外圈(2)与所述法兰(4)的蝶形弹簧(12)。

4.根据权利要求3所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述调节螺栓(15)外设有弹性销(14)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述第二半联轴器(11)内还设置有第二过渡法兰(6)和第二胀紧套外圈(10)，所述第二过渡法兰(6)与第二胀紧套外圈(10)通过联接螺栓(17)联接。

6.根据权利要求5所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述绝缘装置包括绝缘板(9)，所述绝缘板(9)设置于所述第二过渡法兰(6)与所述第二胀紧套外圈(10)之间。

7.根据权利要求6所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述绝缘装置还包括绝缘垫(7)和绝缘套(8)，所述绝缘垫(7)和所述绝缘套(8)均设置于所述联接螺栓(17)与所述第二过渡法兰(6)的接触面之间。

8.根据权利要求1所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述万向联轴器(5)为双十字轴可伸缩式结构。

9.根据权利要求1所述的风力发电机用联轴器，其特征在于，所述万向联轴器(5)为球笼式结构、球铰式结构或球销式结构。

10.一种风力发电机，包括齿轮箱、发电机和联轴器，所述联轴器用于连接所述齿轮箱的输出轴和所述发电机的输入轴，其特征在于，所述联轴器为权利要求1至9中任一项所述的风力发电机用联轴器。