CN206668479U - 风力发电机组的空气过滤装置及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组的空气过滤装置及风力发电机组，所述空气过滤装置包括径向过滤部分，所述径向过滤部分包括外网板、内网板、滤芯和中空部，所述外网板和所述内网板呈环形并且围绕所述中空部设置，所述滤芯设置在所述外网板和所述内网板之间。根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可对进入风力发电机组的发电机内的空气进行有效过滤，并且采用环形整体式布置，相较于现有技术的分布式布置，维护面单一，制造成本低，维护效率高。

Description

风力发电机组的空气过滤装置及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及空气过滤装置，具体地讲，本实用新型涉及风力发电机组的空气过滤装置，尤其涉及直驱式风力发电机组中的发电机的空气过滤装置。

背景技术

风力发电机组中的发电机在发电过程中会有铜耗和铁耗，因此发电机会产生大量的热。如果不能及时释放其内部的热量，会严重影响整个风力发电机组的安全运行。

目前通常采用吸入大量空气的方式来散发发电机内的热量。然而，风力发电机吸入的空气中存在大量的颗粒物，为了尽可能降低颗粒物对发电机的影响，需要保证空气清洁和干燥。以直驱式风力发电机组为例，现有技术中通常采用布置在发电机轴向和径向上的多个空气滤盒来对进入发电机内部的空气进行过滤。

图1是示出现有技术的空气滤盒的示意图。

如图1所示，现有技术的空气滤盒a呈矩形形状，并且包括盒盖2和盖板3，盒盖2固定在盖板3上，盖板3通过第一固定孔5和螺栓(未示出)固定至风力发电机组中的发电机上，盒盖2和盖板3上设置有均匀排布的通气孔4，盒盖2内设有对空气进行过滤的滤棉。由于空气中的颗粒物在滤棉上不断积聚，风阻不断增大，导致发电机的进气效率降低，为保证发电机内空气流动的通畅，需要定期更换滤棉。

在更换滤棉时，通常需要将盒盖2拆下，然后再取出滤棉，因此在更换过程中，需要拆卸大量的紧固件，导致滤棉更换极其不便。

此外，现有技术的空气滤盒a按照分布式布置在发电机上，数量多达数十个，综合制造成本较高，并且部分滤盒的更换空间狭小，更换难度大，维护费时费力。因此，需要为风力发电机组提供一种新型的空气滤盒。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够有效地对进入发电机内部的空气进行过滤的空气过滤装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种便于维护、方便更换的空气过滤装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种制造成本低、维护效率高、安全性能高的风力发电机组。

根据本实用新型的一方面，提供一种风力发电机组的空气过滤装置，该空气过滤装置可包括径向过滤部分，径向过滤部分可包括外网板、内网板、滤芯和中空部，外网板和内网板呈环形并且围绕中空部设置，滤芯设置在外网板和内网板之间。

根据本实用新型的实施例，外网板和内网板上可以设置有预设接口，预设接口可包括第一预设接口、第二预设接口和第三预设接口，第一预设接口可用于布置风力发电机组的出风管路，第二预设接口可用于布置风力发电机组的电缆引出线，第三预设接口可用作风力发电机组的定轴与转轴锁定时的必要操作空间。

根据本实用新型的实施例，滤芯可以是呈扇形的滤网或滤棉，滤芯可分瓣布置在外网板和内网板之间。

根据本实用新型的实施例，滤芯可以是布置在与未设置预设接口的位置相对应的位置的滤棉。

根据本实用新型的实施例，外网板的径向外边缘可设置有环形孔。

根据本实用新型的实施例，空气过滤装置还可包括轴向过滤部分，轴向过滤部分可以与径向过滤部分垂直设置，并固定至径向过滤部分的外边缘，轴向过滤部分可围绕中空部设置，或者径向过滤部分可围绕中空部分瓣设置。

根据本实用新型的实施例，提供一种风力发电机组，该风力发电机组可包括定子支架的塔架侧的法兰、定轴和上述空气过滤装置，该空气过滤装置可设置在法兰和定轴之间。

根据本实用新型的实施例，空气过滤装置可设置在法兰和定轴之间的径向位置，径向过滤部分可设置在径向位置，或者在空气过滤装置还包括轴向过滤部分的情况下，空气过滤装置可设置在法兰和定轴之间的径向位置和轴向位置，轴向过滤部分可设置在轴向位置。

根据本实用新型的实施例，空气过滤装置与法兰之间的间隙以及空气过滤装置与定轴之间的间隙可通过密封条密封。

根据本实用新型的实施例，风力发电机组的发电机可以仅包括一个上述空气过滤装置，或者空气过滤装置能够通过销轴移动，或者空气过滤装置能够通过合页翻转，或者该风力发电机组可以是直驱式风力发电机组。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可对进入风力发电机组的发电机的空气进行有效过滤。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置不用拆装紧固件，可实现快速更换滤芯。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置采用整体式布置，相较于现有技术的分布式布置，维护面单一，从而使维护变得简单和便利。

附图说明

图1是示出现有技术的空气滤盒的示意图；

图2是示出根据本实用新型的空气过滤装置的主视图；

图3是示出根据本实用新型的实施例的空气过滤装置在风力发电机组中的安装位置的示意图；

图4是示出沿图2中的I’-I’线截取的截面图；

图5是示出根据本实用新型的另一实施例的空气过滤装置在风力发电机组中的安装方式的示意图。

附图标号说明：

a：空气滤盒；2：盒盖；4：通气孔；3：盖板；5：第一固定孔；10：外网板；20：内网板；30：滤芯；40：中空部；11：第一预设接口；12：第二预设接口；13：环形孔；14：第三预设接口；15：法兰；16：定轴；F1：进风方向；19：第二固定孔；17：第一密封条；18：第二密封条；24：第三密封条；D1：径向方向；D2：轴向方向；23：径向过滤部分；22：轴向过滤部分。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更好地理解本实用新型的技术构思，下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述，在附图中，相同的标号始终表示相同的部件。

下面以直驱式风力发电机组为例说明本实用新型的技术方案，但是本实用新型不限于直驱式风力发电机组。

图2是示出根据本实用新型的空气过滤装置的主视图，图3是示出根据本实用新型的实施例的空气过滤装置在风力发电机组中的安装位置的示意图，图4是示出沿图2中的I’-I’线截取的截面图。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可用于对进入直驱式风力发电机组的发电机内部的空气进行过滤。

如图2至图4所示，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可包括径向过滤部分23，所述径向过滤部分23可包括外网板10、内网板20、滤芯30和中空部40，外网板10和内网板20可以呈环形并且可围绕中空部40设置，滤芯30可设置在外网板10和内网板20之间。

外网板10和内网板20上可设置有多个通气孔，通气孔可以具有各种形状。例如，通气孔的形状可以是正方形，通气孔的尺寸为10mm×10mm，通气孔可以均匀地布置在外网板10和内网板20上。

外网板10和内网板20可具有环形截面，外网板10可具有平坦的环形表面，内网板20可形成滤芯30的容纳空间，在这种情况下，内网板20相当于盒体，外网板10相当于盖板。

外网板10的直径可以大于内网板20的直径，内网板20的外圆周边缘可沿与径向方向垂直的方向弯折，从而形成滤芯30的容纳空间。

即，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可被构造为平面式，当该空气过滤装置被安装到风力发电机组的发电机上时，整个空气过滤装置可被视为发电机内空气进出的内外边界。

另外，外网板10可以可拆卸地固定至内网板20，例如，外网板10可通过螺栓连接到内网板20。另外，外网板10也可以与内网板20一体地形成。

滤芯30可以填充在外网板10和内网板20之间，滤芯30可对空气进行过滤，以保证风力发电机内空气的清洁度。

滤芯30可分瓣设置。如图2所示，滤芯30可分成四瓣，但本实用新型的不限于此。滤芯30也可以分成六瓣，但为了安装的方便，滤芯30的分瓣数量不宜过多。

滤芯30可以是具有过滤颗粒物的功能的过滤结构。例如，滤芯30可以是滤网或者滤棉。滤芯30可以是分瓣布置且呈扇形的滤网或者滤棉。

如图2和图4所示，根据本实用新型的实施例的外网板10的径向外边缘可设置有环形孔13。具体地，环形孔13可位于外网板10的外表面，位于空气过滤装置的长圆弧处。

当需要更换滤芯30时，维护人员可利用辅助工具先沿轴向方向(如图5所示的轴向方向D2)将滤芯30(例如，滤棉)塞入内网板20形成的容纳空间，再沿径向方向(如图5所示的径向方向D1)将滤芯30移动至预定位置。

换言之，当需要更换根据本实用新型的实施例的空气过滤装置的滤芯30时，不需要拆卸大量的固定装置，而仅需要利用辅助工具将滤芯30通过环形孔13取出，再装入新的滤芯30即可。由此，提高了维护效率。

根据本实用新型的空气过滤装置的外网板10和内网板20上可设置预设接口，预设接口可包括第一预设接口11、第二预设接口12和第三预设接口14中的至少一种。

第一预设接口11用于布置风力发电机组的出风管路，第二预设接口12用于布置风力发电机组的电缆引出线，第三预设接口14可预留用作风力发电机组的定轴与转轴锁定时的必要操作空间。

如图2所示，第一预设接口11、第二预设接口12和第三预设接口14可以是通孔，例如圆形孔。外网板10和内网板20上的第一预设接口11、第二预设接口12和第三预设接口14的位置彼此对应，从而有利于安装风力发电机组的出风管路和电缆引出线，并且便于操作。

需要指出的是，这里的第一预设接口11、第二预设接口12和第三预设接口14的尺寸不同于外网板10和内网板20上的通气孔的尺寸。用于布置风力发电机组的出风管路的第一预设接口11的尺寸可以大于外网板10和内网板20上的通气孔的尺寸。用于布置风力发电机组的电缆引出线的第二预设接口12的尺寸可以小于外网板10和内网板20上的通气孔的尺寸。用作风力发电机组的定轴与转轴锁定时的必要操作空间的第三预设接口14的尺寸可以大于第一预设接口11的尺寸。具体地，在外网板10和内网板20上的通气孔为圆形孔的情况下，第一预设接口11的圆形孔径可以大于外网板10和内网板20上的通气孔的孔径，第二预设接口12的圆形孔径可以小于外网板10和内网板20上的通气孔的孔径，第三预设接口14的圆形孔径可以约等于第一预设接口11的圆形孔径。

滤芯30(例如，滤棉)可以布置在与未设置预设接口的位置相对应的位置。换言之，除了预留出供必要的部件穿过的空间之外，滤芯30可填充在外网板10和内网板20形成的整个空间，以对通过的空气进行充分过滤。

为了提高过滤效果，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置还可被构造为下沉式。当该空气过滤装置被安装到风力发电机的发电机上时，空气过滤装置设置在发电机的内部。例如，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置还可包括轴向过滤部分22，轴向过滤部分22可以与径向过滤部分23垂直设置，并且轴向过滤部分22可围绕中空部40设置，轴向过滤部分22可以与径向过滤部分23一体形成，或可通过固定部件固定至径向过滤部分23的外边缘。

轴向过滤部分22可以呈两端开口的圆柱体，并且也可以包括内网板、外网板和滤芯的结构，在此不再赘述。在本实用新型中，径向过滤部分23可以起主要过滤作用，轴向过滤部分22起辅助过滤作用。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置除了在结构上与现有技术不同之外，在安装方式上也与现有技术存在显著区别。

如上所示，现有技术的空气滤盒a分布式地安装在发电机径向和轴向的多个位置上。空气滤盒a的数量多达数十个，维护面较大，维护极为不便。

然而，根据本实用新型的实施例提供一种风力发电机组，包括定子支架的塔架侧的法兰15、定轴16和上述空气过滤装置。所述空气过滤装置安装在风力发电机组的定子支架的塔架侧的法兰15和定轴16之间。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置采用整体式的布置方式，而不是现有技术的采用分布式的布置方式，布置方式简单，便于维护。

具体而言，根据本实用新型的空气过滤装置安装在风力发电机组的定子支架的塔架侧的法兰15和定轴16之间的径向位置。根据本实用新型的实施例的空气过滤装置的中空部40可以与风力发电机组的发电机的定轴16共轴，中空部40的尺寸可以与定轴16的尺寸相对应。另外，径向过滤部分23可以围绕中空部40分瓣设置。

如图3和图4所示，外网板10的外圆周部分可固定至定子支架的塔架侧的法兰15，外网板10的内圆周部分可压靠在定轴16上。

如图4所示，可通过第二固定孔19以及螺栓(未示出)将外网板10固定至法兰15。在安装过程中，空气过滤装置与法兰15以及空气过滤装置与定轴16之间可能会存在间隙，当存在间隙时，可利用密封条密封间隙。

如图4所示，可利用第一密封条17密封空气过滤装置与法兰15之间的间隙。具体地，第二固定孔19可贯穿第一密封条17，因此可通过压接第一密封条17的左右侧来密封空气过滤装置与法兰15之间的间隙。可利用第二密封条18密封空气过滤装置与定轴16之间的间隙。具体地，第二密封条18可抵靠在内网板20的侧部与定轴16之间，因此可通过压接第二密封条18的上下侧来密封空气过滤装置与定轴16之间的间隙。

如图3所示，当机舱内的空气沿进风方向F1穿过空气过滤装置进入发电机内部时，空气中的颗粒物被滤芯30(例如，滤棉)过滤，清洁的空气带走发电机内的有害热量，并进入风力发电机组的冷却系统。

如上所述，为了进一步提高过滤效果，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可被构造为下沉式，即，根据本实用新型的空气过滤装置还可包括轴向过滤部分22。

图5是示出根据本实用新型的另一实施例的空气过滤装置在风力发电机组中的安装方式的示意图。

即，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可设置在风力发电机组的定子支架塔架侧的法兰15和定轴16之间的径向位置和轴向位置。即，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可沿径向方向D1和轴向方向D2设置。

具体地，根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可包括沿径向方向D1布置的径向过滤部分23以及沿轴向方向D2布置的轴向过滤部分22，径向过滤部分23可包括径向的滤芯，轴向过滤部分22可包括轴向的滤芯。即，轴向过滤部分22设置在法兰15和定轴16之间的轴向位置。

轴向过滤部分22与法兰15之间的间隙可通过密封条(例如，第一密封条17)密封，径向过滤部分23与定轴16之间的间隙也可通过密封条(例如，第三密封条24)密封。

具体地，径向过滤部分23与轴向过滤部分22可一体形成，也可通过焊接的方式固定在一起，轴向过滤部分22与法兰15之间的径向间隙可通过压接第一密封条17(未在图5中示出)的方式实现密封，径向过滤部分23与定轴16之间的轴向间隙可通过压接第三密封条24的方式实现密封。

上述下沉式过滤结构，可增大空气过滤面积，提高过滤效率，提高发电机的冷却性能。

根据本实用新型的实施例，整个空气过滤装置可分瓣设置。例如，空气过滤装置分成轴对称的左右两个部分，或分成三瓣或四瓣。

优选地，空气过滤装置可通过合页翻转，也可通过销轴移动。例如，当整个空气过滤装置被分成左右两个部分时，左右两个部分可分别通过合页和/或销轴固定在法兰15的左右两侧或上下两侧，由此，维护人员可打开空气过滤装置进入发电机内部进行必要的维护操作。

根据本实用新型的风力发电机组的发电机仅包括一个如上所述的空气过滤装置，采用整体式布置的空气过滤装置，维护面单一，维护效率高，且制造成本较低。

根据本实用新型的实施例，可在发电机车间装配的最后阶段进行空气过滤装置的安装。根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可专用作直驱式风力发电机组的发电机的进气滤盒。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置可对进入风力发电机组的发电机内的空气进行有效过滤。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置不用拆装紧固件，可实现快速更换滤芯。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置制造成本低，由此使发电机的制造成本降低。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置采用整体式布置，相较于现有技术的分布式布置，维护面单一，从而使维护变得简单和便利。

根据本实用新型的实施例的空气过滤装置通过轴销或合页实现可移动或可翻转，由此便于工作人员进入发电机内部，进行必要的维护。此外，根据本实用新型的实施例的风力发电机组运行安全性能高。

上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行组合、修改和完善(例如，可以对本实用新型的不同技术特征进行组合以得到新的技术方案)。这些组合、修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风力发电机组的空气过滤装置，其特征在于，所述空气过滤装置包括径向过滤部分(23)，所述径向过滤部分(23)包括外网板(10)、内网板(20)、滤芯(30)和中空部(40)，所述外网板(10)和所述内网板(20)呈环形并且围绕所述中空部(40)设置，所述滤芯(30)设置在所述外网板(10)和所述内网板(20)之间。

2.根据权利要求1所述的空气过滤装置，其特征在于，所述外网板(10)和所述内网板(20)上设置有预设接口，所述预设接口包括：

第一预设接口(11)，所述第一预设接口(11)用于布置所述风力发电机组的出风管路；

第二预设接口(12)，所述第二预设接口(12)用于布置所述风力发电机组的电缆引出线；

第三预设接口(14)，所述第三预设接口(14)用作风力发电机组的定轴与转轴锁定时的必要操作空间。

3.根据权利要求1所述的空气过滤装置，其特征在于，所述滤芯(30)是呈扇形的滤网或滤棉，所述滤芯(30)分瓣布置在所述外网板(10)和所述内网板(20)之间。

4.根据权利要求2所述的空气过滤装置，其特征在于，所述滤芯(30)是滤棉，所述滤棉布置在与未设置所述预设接口的位置相对应的位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气过滤装置，其特征在于，所述外网板(10)的径向外边缘设置有环形孔(13)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的空气过滤装置，其特征在于，所述空气过滤装置还包括轴向过滤部分(22)，所述轴向过滤部分(22)与所述径向过滤部分(23)垂直设置，并固定至所述径向过滤部分(23)的外边缘，所述轴向过滤部分(22)围绕所述中空部(40)设置，或者所述径向过滤部分(23)围绕所述中空部(40)分瓣设置。

7.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

定子支架的塔架侧的法兰(15)和定轴(16)；

根据权利要求1-6中任一项所述的空气过滤装置，所述空气过滤装置设置在所述法兰(15)和所述定轴(16)之间。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组，其特征在于，所述空气过滤装置设置在所述法兰(15)和所述定轴(16)之间的径向位置，所述径向过滤部分(23)设置在所述径向位置，或者在所述空气过滤装置还包括轴向过滤部分(22)的情况下，所述空气过滤装置设置在所述法兰(15)和所述定轴(16)之间的径向位置和轴向位置，所述轴向过滤部分(22)设置在所述轴向位置。

9.根据权利要求7所述的风力发电机组，其特征在于，所述空气过滤装置与所述法兰(15)之间的间隙以及所述空气过滤装置与所述定轴(16)之间的间隙通过密封条(17、18和24)密封。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组的发电机仅包括一个所述空气过滤装置，或者所述空气过滤装置能够通过销轴移动，或者所述空气过滤装置能够通过合页翻转，或者所述风力发电机组是直驱式风力发电机组。