CN205559169U - 风力发电机及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风力发电机及风力发电机组。该风力发电机，包括隔板和散热器，隔板设置在风力发电机的外轴或内轴中；散热器设置在风力发电机的内轴的内壁上；隔板的外缘与所在的外轴或内轴的内壁之间设置有引导气流到散热器的第一通风间隙。该风力发电机的散热效果良好，散热效率高。

Description

风力发电机及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种风力发电机及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组作为一种清洁能源设备，被越来越广泛地应用。风力发电机组包括塔筒、设置在塔筒上的底座，固定连接在底座上的定轴、通过主轴承设置在定轴上的动轴等。在风力发电机组的运行过程中，由于主轴承的内圈和外圈之间相对运动，会产生热量，使得主轴承处的温度升高。过高的温度会使得主轴承的性能下降，甚至影响主轴承的寿命。为了保证主轴承的性能和寿命，需要在风力发电机组上设置散热风道，利用冷空气对主轴承进行散热，现有的风力发电机组的散热，通常是在塔筒壁上开设进风口，引入风力发电机组外部的空气作为冷空气，使其流过主轴承处，实现对主轴承的冷却。这种冷却方式的弊端在于，若空气流动速度慢或内外温差不大容易造成冷却效果不佳的问题，此外，主轴承内部空间大，不能有效地对主轴承进行冷却。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种风力发电机及风力发电机组，以解决现有风力发电机组主轴承散热效果不好的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种风力发电机，其包括隔板和散热器，隔板设置在风力发电机的外轴或内轴中；散热器设置在风力发电机的内轴的内壁上；隔板的外缘与所在的外轴或内轴的内壁之间设置有引导气流到散热器的第一通风间隙。

进一步地，风力发电机还包括主轴承，散热器沿径向与主轴承对应。

进一步地，隔板为圆形，隔板与外轴同心设置，隔板的外径小于其所在位置处外轴的内径。

进一步地，风力发电机还包括延长管，延长管套设在内轴内且与隔板固定连接，延长管与内轴的内壁之间具有第二通风间隙；第一通风间隙与第二通风间隙连通；散热器设置在第二通风间隙内。

进一步地，隔板上设置有安全门。

进一步地，风力发电机还包括端盖，端盖固定设置在内轴的伸入外轴内的一端上，并止挡主轴承的内圈。

进一步地，隔板设置在内轴内并随内轴转动，隔板为圆形，散热器位于第一通风间隙内。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括底座、上述的风力发电机和轮毂。

进一步地，轮毂设置有导流罩，导流罩上设置有与第一通风间隙连通的第一进风口。

进一步地，第一进风口上设置有风扇；并且/或者，风力发电机组还包括塔筒，底座固定设置在塔筒上，底座上设置有与外轴内连通的第二进风口，塔筒内的气体通过第二进风口进入外轴内。

本实用新型的实施例的风力发电机及风力发电机组在定轴内设置隔板，使隔板与定轴之间形成第一通风间隙，进而迫使冷却空气向定轴壁汇集，进而聚集到主轴承附近，这样能够增加主轴承处的空气流量，提高换热效果，在动轴的内壁上设置散热器可以进一步提高换热效率，使空气的冷却效率更高。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例的风力发电机组的风力发电机处的立体结构剖视图；

图2为本实用新型的第一实施例的风力发电机组的风力发电机处的正视剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型的第一实施例的风力发电机组的风力发电机处的侧视图；

图5为本实用新型的第二实施例的风力发电机组的风力发电机处的立体结构剖视图；

图6为本实用新型的第二实施例的风力发电机组的风力发电机处的剖视图。

附图标记说明：

1、主轴承；2、外圈；3、内圈；4、滚动体；5、外轴；6、底座；7、内轴；8、端盖；9、隔板；10、延长管；11、散热器；12、安全门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例的风力发电机及风力发电机组进行详细描述。

风力发电机组包括塔筒、机舱、风力发电机和叶轮几大部分。其中，塔筒主要起支撑作用，其用于支撑其他部件。机舱包括机舱罩和底座等，其设置在塔筒的顶端。机舱内设置有不同功能的控制柜。如图1所示，风力发电机包括定轴、动轴、主轴承1、转子和定子等。其中定轴连接在底座上用于支撑风力发电机的其他部件。动轴通过主轴承1可转动地设置在定轴上。转子与动轴连接，定子与定轴连接。叶轮包括轮毂、叶片和导流罩等。其中，轮毂与风力发电机的动轴连接并带动其转动。叶片设置在轮毂上，导流罩罩设在轮毂上。

对风力发电机而言，动轴可以伸入定轴内，也可以套设在定轴外。动轴与定轴中处于外侧的一个为外轴5，处于内侧的一个为内轴7。在本实施例中，以外轴5为定轴，其与底座6固定连接，内轴7为动轴，其伸入外轴5内为例进行解释说明。主轴承1包括外圈2、内圈3和滚动体4。其中，内圈3套设在内轴7上，并随之一起转动。为了确保内圈3定位准确，防止其在工作过程中移动，在内轴7上还固定设置有端盖8，该端盖8固定设置在内轴7的伸入外轴5内的一端上，并用于止挡内圈3。

实施例一

如图1所示，根据本实用新型的实施例，风力发电机包括隔板9和散热器11，隔板9设置在风力发电机的外轴5或内轴7中；散热器11设置在风力发电机的内轴7的内壁上，隔板9的外缘与其所在的外轴5或内轴7的内壁之间设置有引导气流到散热器11的第一通风间隙。利用隔板9在外轴5或内轴7内形成隔档，迫使冷却气流从第一通风间隙通过，达到了将冷却气流向主轴承1汇集的目的，使冷却效果更好。通过在内轴7内设置散热器11可以提高换热效率，使冷却气流可以更快速高效地对主轴承1进行冷却。

优选地，散热器11沿径向与主轴承1对应。根据热传递原理，主轴承1处的热量可以传递至内轴7，进而传递至散热器11。为了提高散热效果，散热器11对应主轴承1设置，使热传递路径尽量短。

在本实施例中，隔板9设置在外轴5内，且通过连接件与外轴5固定连接，其优选地为圆形，且与外轴5同心设置，隔板9的外径小于其所在位置处外轴5的内径。这样能够保证在外轴5内形成均匀的第一通风间隙，确保沿周向上各处气流量均匀，进而保证对主轴承1的均匀冷却，使主轴承1的各处温度均匀，确保主轴承1的性能和使用寿命。

优选地，如图2和图3所示，为了进一步提高散热效果，风力发电机还包括延长管10，延长管10套设在内轴7内且与隔板9固定连接，延长管10与内轴7的内壁之间具有第二通风间隙，第一通风间隙与第二通风间隙连通并构成主轴承冷却风道，散热器11设置在第二通风间隙内。通过设置延长管10可以迫使冷却气流沿第二通风间隙流动，使所有冷却气流均通过散热器11，提高冷却散热效果。

如图4所示，当隔板9设置在外轴5内时，在风力发电机工作过程中，有时会需要工作人员进入风力发电机的转动部分(动轴部分)对风力发电机进行检测或维修，为了方便工作人员进出，隔板9上设置有安全门12。根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括上述的风力发电机，风力发电机的隔板9位于底座6与内轴7之间。

该风力发电机组中的风力发电机内的冷却气流的来源可以是轮毂、底座6或直接从风力发电机组外部获得。

若该冷却气流的来源是轮毂，则需要在轮毂的导流罩上设置与第一通风间隙连通的第一进风口。通过第一进风口可以引入外界环境中的冷空气，冷空气流经散热器11时带走一部分热量，以冷却内轴7，进而使主轴承1上的热量传递至内轴7，实现对主轴承1的冷却。

优选地，为了提高气体流速，加快散热，提高散热效率，第一进风口上设置有风扇，风扇可以使气体更容易进入导流罩内，并使气体流动更快。

若该冷却气流来源是底座6，则需要在设置底座6的塔筒上开设与外轴5内连通的第二进风口，塔筒内的气体通过第二进风口进入外轴5内。这种方式比较适用于较小的风力发电机，因为此类风力发电机的主轴承温度较低。

实施例二

在本实施例中，如图5和图6所示，隔板9设置在内轴7内时，隔板9随内轴7一起转动，冷却气流来自风力发电机组的导流罩，散热器11位于隔板9的外缘与内轴7的内壁之间。其导流和提高散热效果的原理与实施例一相同，在此不再赘述。另需说明的是，此情况下隔板9上不设置安全门。

本实用新型的风力发电机及风力发电机组具有如下效果：

在外轴内设置隔板，使之与外轴的内壁形成第一通风间隙，迫使气体汇集至靠近主轴承的部位，提高散热效果。

在内轴的内壁上设置散热器，使冷却效果更高。

在隔板的朝向内轴的一面设置延长管，使其能够引导气体流过散热器。

在隔板设置供工作人员进入风力发电机组的转动部分的安全门，以方便工作人员对风力发电机组进行检修和维护，并提高了运行安全性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风力发电机，其特征在于，包括隔板(9)和散热器(11)，所述隔板(9)设置在所述风力发电机的外轴(5)或内轴(7)中；所述散热器(11)设置在所述风力发电机的内轴(7)的内壁上；所述隔板(9)的外缘与所在的外轴(5)或内轴(7)的内壁之间设置有引导气流到所述散热器(11)的第一通风间隙。

2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述风力发电机还包括主轴承(1)，所述散热器(11)沿径向与所述主轴承(1)对应。

3.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述隔板(9)为圆形，所述隔板(9)与所述外轴(5)同心设置，所述隔板(9)的外径小于其所在位置处的所述外轴(5)的内径。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的风力发电机，其特征在于，所述风力发电机还包括延长管(10)，所述延长管(10)套设在所述内轴(7)内且与所述隔板(9)固定连接，所述延长管(10)与所述内轴(7)的内壁之间具有第二通风间隙；所述第一通风间隙与所述第二通风间隙连通；所述散热器(11)设置在所述第二通风间隙内。

5.根据权利要求4所述的风力发电机，其特征在于，所述隔板(9)上设置有安全门(12)。

6.根据权利要求5所述的风力发电机，其特征在于，所述风力发电机还包括端盖(8)，所述端盖(8)固定设置在所述内轴(7)的伸入所述外轴(5)内的一端上，并止挡主轴承(1)的内圈。

7.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于，所述隔板(9)设置在所述内轴(7)内并随所述内轴(7)转动，所述隔板(9)为圆形，所述散热器(11)位于所述第一通风间隙内。

8.一种风力发电机组，其特征在于，包括底座(6)、权利要求1至7中任一项所述的风力发电机和轮毂。

9.根据权利要求8所述的风力发电机组，其特征在于，所述轮毂设置有导流罩，所述导流罩上设置有与所述第一通风间隙连通的第一进风口。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组，其特征在于，所述第一进风口上设置有风扇；并且/或者，

所述风力发电机组还包括塔筒，所述底座(6)固定设置在所述塔筒上，所述底座(6)上设置有与所述外轴(5)内连通的第二进风口，所述塔筒内的气体通过所述第二进风口进入所述外轴(5)内。