CN210566158U - 一种齿轮箱油冷散热系统及包含其的双馈式风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种齿轮箱油冷散热系统及包含其的双馈式风力发电机组，齿轮箱油冷散热系统包括设置在机舱壳体内的进油单元、温控阀、高温油管路、低温油管路和齿轮箱油分配器，所述进油单元通过所述温控阀的控制与所述高温油管路和所述低温油管路中的一个连通，所述高温油管路和所述低温油管路均与所述齿轮箱油分配器连通，还包括固定连接在所述机舱壳体外的第二散热单元，第二散热单元设置在高温油管路上。油冷散热系统具有一套设置于机舱壳体外的第二散热单元，提高机组整体散热能力，通过自然风被动冷却，风机在日常运行中由于自然雨水的冲刷，减少人工维护工作量，从而降低了企业的运行成本，为企业创收。

Description

一种齿轮箱油冷散热系统及包含其的双馈式风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及油冷散热系统，具体涉及一种齿轮箱油冷散热系统及包含其的双馈式风力发电机组。

背景技术

随着我国工业化进程步伐加快，我国能源行业紧随其步伐，因而产生了很多新型能源，种类包括太阳能、风能、核能、地热能等等，然而我国风力发电新能源---简称风能，大规模爆发式发展始于2006年至今已有13年；近几年国内风电机组装机量的不断提高，国家电网对机组的的安全稳定性要求也越来越高，国内风电机组单机容量由最开始的1.5MW发展到了目前单机容量9.5MW的大型风力发电机机组。

随着机组容量的增大，风电机组的齿轮箱变速机构的散热问题也越来越重要，好多机组因为齿轮箱的散热不足，导致风电机组不能满发，尤其是在夏季。不能满发原因主要是因为齿轮箱油冷散热系统能力随着时间的久远散热能力降低，设置在机舱内部的散热器的散热片极易被毛絮、油泥等杂物堵住在一定时间内需要风场运行人员进行清理，需要频繁进行清理，从发现堵塞到运行人员进行清理的这段时间内，由于散热不足造成了大量的电力损失。

现有油冷装置的弊端在于将油冷散热器系统安装在机舱内部，随着机组的运行，久而久之在散热器表面及其内部风通道构成很多油泥及毛絮等杂物，从而严重影响了整个油冷系统的散热能力，导致油温高使风力发电机组的发电量达不到额定满发状态，处于限功率运行阶段，更严重者会使风力发电机组因油温高而故障停机。因此问题给风场运行商带来很大的经济损失，给电厂运行人员带来很多工作量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何降低机舱内部散热器散热不足对风力发电机组的影响。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种齿轮箱油冷散热系统，包括设置在机舱壳体内的进油单元、温控阀、高温油管路、低温油管路和齿轮箱油分配器，所述进油单元通过所述温控阀的控制与所述高温油管路和所述低温油管路中的一个连通，所述高温油管路和所述低温油管路均与所述齿轮箱油分配器连通，其特征在于，还包括固定连接在所述机舱壳体外的第二散热单元，所述第二散热单元设置在所述高温油管路上。

本实用新型的有益效果是：油冷散热系统具有一套设置于机舱壳体外的第二散热单元，通过自然风被动冷却，由于机舱壳体的外部没有油雾，第二散热单元不易堵塞，减少人工维护工作量。由于本实用新型采取机舱外部被动散热，风机在日常运行中由于自然雨水的冲刷，大大减少了风场运维人员的清理第二散热单元的工作量，减少了人力、物力的投入，从而降低了企业的运行成本，为企业创收。此项技术在风力发电领域甚至是整个电力领域都有很广阔的市场前景，能给中国电力行业、工业自动化行业带来很大的帮助，能促进其安全稳定健康的发展。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述第二散热单元包括第二散热器，所述第二散热器设置在所述高温油管路上。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二散热器为高温油管路内的高温油降温。

进一步，所述第二散热单元还包括第二散热单向阀，所述第二散热单向阀的入口和出口分别与所述第二散热器的入口和出口处的所述高温油管路通过管路连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二散热器入口处油压过大时，油液可以从第二散热单向阀流走，降低高温油管路内压力，保护第二散热器。

进一步，还包括固定与所述机舱壳体内的第一散热单元，所述第一散热单元设置于所述第二散热单元和所述齿轮箱油分配器之间的所述高温油管路上。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一散热单元为现有油冷散热系统中的装置，采用上述进一步方案仅需要在现有的油冷散热系统中增加第二散热单元。可以直接在现有结构的基础上改装，第一散热单元和第二散热单元共同作用，冷却效率提升，提高机组整体散热能力。在内部散热器堵塞的时候还可以实现油路冷却，双重保障，给工作人员足够的时间进行机组维护。

进一步，所述第一散热单元包括第一散热器、第一散热单向阀和油冷风扇，所述第一散热器设置在所述第二散热单元与所述齿轮箱油分配器之间的所述高温油管路上，所述第一散热单向阀的入口和出口分别与所述第一散热器的入口和出口处的所述高温油管路通过管路连通，所述油冷风扇与所述第一散热器对应设置并将所述第一散热器的热量带出所述机舱壳体。

采用上述进一步方案的有益效果是：当油压过高时，油液可以从第一散热单向阀流过，降低油压，保护第一散热器。油冷风扇将第一散热器表面的热量吹走。

进一步，所述进油单元包括油泵和过滤单元，所述油泵、所述过滤单元与所述温控阀依次通过管路连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：油泵将油箱内的油液泵入管路中，过滤单元滤掉油液中的杂质，保证油路清洁。

进一步，所述进油单元还包括油泵单向阀，所述油泵单向阀的入口与所述油泵的出口处的管路通过管路连通，所述油泵单向阀的出口与油箱通过管路连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：如果油泵的出口处油压过大，油液从油泵单向阀流回油箱，保护后面油路上的设备。

进一步，所述过滤单元包括一级过滤装置、二级过滤装置和过滤单向阀，所述油泵、所述一级过滤装置、所述二级过滤装置和温控阀依次通过管路连通，所述过滤单向阀的入口和出口分别与所述一级过滤装置的入口和出口处的管路通过管路连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：压力较高的时候油液仅通过二级过滤装置，压力较低的时候油液依次通过一级过滤装置和二级过滤装置，避免管路内的油压过高，损害管路上的装置。

进一步，所述进油单元还包括堵塞传感器，所述堵塞传感器的入口和出口分别与所述过滤单元的入口和出口通过管路连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：堵塞传感器监测管路是否堵塞。

本实用新型还提供一种双馈式风力发电机组，包括所述齿轮箱油冷散热系统。

附图说明

图1为本实用新型一种齿轮箱油冷散热系统的原理图；

图2为本实用新型一种齿轮箱油冷散热系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、油泵，2、油泵单向阀，3、油泵电机，4、一级过滤装置，5、二级过滤装置，6、过滤单向阀，7、堵塞传感器，8、温控阀，9、第二散热器，10、第二散热单向阀，11、第一散热器，12、油冷风扇，13、第一散热单向阀，14、齿轮箱油分配器，15、机舱壳体，16、油箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，一种齿轮箱油冷散热系统，包括设置在机舱壳体15内的进油单元、温控阀8、高温油管路、低温油管路和齿轮箱油分配器14，所述进油单元通过所述温控阀8的控制与所述高温油管路和所述低温油管路中的一个连通，所述高温油管路和所述低温油管路均与所述齿轮箱油分配器14连通，还包括固定连接在所述机舱壳体15外的第二散热单元，所述第二散热单元设置在所述高温油管路上。

具体的，所述温控阀8的设定温度为45℃，当油温高于45℃，进油单元与高温油管路连通，当油温低于45℃，进油单元与低温油管路连通。所述机舱壳体15上具有供管道穿过的管道孔，所述机舱壳体15内的管道穿过所述管道孔并与第二散热单元的入口和出口连通。

具体的，进油单元与油箱连通，所述油箱为装有齿轮油的齿轮箱，将油箱内的油液泵入油冷散热系统的管路，油温高的时候进入高温油管路，第二散热单元进行降温散热，然后进入齿轮箱油分配器14，油温低的时候油液直接进入低温油管路，然后进入齿轮箱油分配器14，齿轮箱油分配器14包括一个入口和多个出口，齿轮箱油分配器14的多个出口对应设置于齿轮箱内需要润滑的部位。

具体的，风力发电机组的齿轮箱油冷散热系统一般都在70-120米高空，风机运行的前提是有风，高空中风速高、温度低，第二散热单元具有很好的散热效果。

作为本实施例的进一步方案，所述第二散热单元包括第二散热器9，所述第二散热器9设置在所述高温油管路上。

作为本实施例的进一步方案，所述第二散热单元还包括第二散热单向阀10，所述第二散热单向阀10的入口和出口分别与所述第二散热器9的入口和出口处的所述高温油管路通过管路连通。

具体的，所述第二散热单向阀10的开启压力为6bar。

作为本实施例的进一步方案，还包括固定与所述机舱壳体15内的第一散热单元，所述第一散热单元设置于所述第二散热单元和所述齿轮箱油分配器14之间的所述高温油管路。

作为本实施例的进一步方案，所述第一散热单元包括第一散热器11、第一散热单向阀13和油冷风扇12，所述第一散热器11设置在所述第二散热单元与所述齿轮箱油分配器14之间的所述高温油管路上，所述第一散热单向阀13的入口和出口分别与所述第一散热器11的入口和出口处的所述高温油管路通过管路连通，所述油冷风扇12与所述第一散热器11对应设置并将所述第一散热器11的热量带出所述机舱壳体15。

具体的，第一散热单向阀13的开启压力为6bar。所述油冷风扇12固定于所述机舱壳体15的内壁，所述机舱壳体15对应所述油冷风扇12设有风扇口，油冷风扇12将第一散热器11的热量吹出机舱壳体15。

作为本实施例的进一步方案，所述进油单元包括油泵1和过滤单元，所述油泵1、所述过滤单元与所述温控阀8依次通过管路连通。

具体的，油泵电机3与所述油泵1电连接并驱动所述油泵1。

作为本实施例的进一步方案，所述进油单元还包括油泵单向阀2，所述油泵单向阀2的入口与所述油泵1的出口处的管路通过管路连通，所述油泵单向阀2的出口与油箱16通过管路连通。

具体的，油泵单向阀2的开启压力为12bar。

作为本实施例的进一步方案，所述过滤单元包括一级过滤装置4、二级过滤装置5和过滤单向阀6，所述油泵1、所述一级过滤装置5、所述二级过滤装置6和温控阀8依次通过管路连通，所述过滤单向阀6的入口和出口分别与所述一级过滤装置4的入口和出口处的管路通过管路连通。

具体的，所述过滤单向阀6的开启压力为4bar。所述一级过滤装置4为油滤芯，所述一级过滤装置4的过滤精度为10um。所述二级过滤装置5为油滤芯，二级过滤装置5的过滤精度为50um。

作为本实施例的进一步方案，所述进油单元还包括堵塞传感器7，所述堵塞传感器7的入口和出口分别与所述过滤单元的入口和出口通过管路连通。

具体的，所述堵塞传感器7可以选用贺德克(Hydac)的型号为VM 3D.0/-L24-SO13528/27的压差开关，也可以选用其他品牌或型号的压差开关。堵塞传感器7与风力发电机组内的控制器电连接，控制器接收堵塞传感器7的信号，监测油路是否堵塞。

本实用新型还提供一种双馈式风力发电机组，包括所述齿轮箱油冷散热系统。双馈式风力发电机组的其他结构或零部件均可采用现有技术。

本实用新型的齿轮箱油冷散热系统保证了风电机组的散热能力，大大提高了风电机组在夏季高温天气的发电能力，从而提高了发电厂的盈利能力。采取机舱外部被动散热，风机在日常运行中由于自然雨水的冲刷，大大减少了风场运维人员的清理散热器的工作量，减少了人力、物力的投入，从而降低了企业的运行成本，为企业创收。也可以在现有风力发电机组的基础上进行改进，同时采用第一散热单元和第二散热单元，第一散热单元为现有油冷散热系统中的装置，采用上述进一步方案仅需要在现有的油冷散热系统中增加第二散热单元。可以直接在现有结构的基础上改装，第一散热单元和第二散热单元共同作用，冷却效率提升，提高机组整体散热能力。在内部散热器堵塞的时候还可以实现油路冷却，双重保障，给工作人员足够的时间进行机组维护。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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)

1.一种齿轮箱油冷散热系统，包括设置在机舱壳体(15)内的进油单元、温控阀(8)、高温油管路、低温油管路和齿轮箱油分配器(14)，所述进油单元通过所述温控阀(8)的控制与所述高温油管路和所述低温油管路中的一个连通，所述高温油管路和所述低温油管路均与所述齿轮箱油分配器(14)连通，其特征在于，还包括固定连接在所述机舱壳体(15)外的第二散热单元，所述第二散热单元设置在所述高温油管路上。

2.根据权利要求1所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，所述第二散热单元包括第二散热器(9)，所述第二散热器(9)设置在所述高温油管路上。

3.根据权利要求2所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，所述第二散热单元还包括第二散热单向阀(10)，所述第二散热单向阀(10)的入口和出口分别与所述第二散热器(9)的入口和出口处的所述高温油管路通过管路连通。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，还包括固定与所述机舱壳体(15)内的第一散热单元，所述第一散热单元设置于所述第二散热单元和所述齿轮箱油分配器(14)之间的所述高温油管路上。

5.根据权利要求4所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，所述第一散热单元包括第一散热器(11)、第一散热单向阀(13)和油冷风扇(12)，所述第一散热器(11)设置在所述第二散热单元与所述齿轮箱油分配器(14)之间的所述高温油管路上，所述第一散热单向阀(13)的入口和出口分别与所述第一散热器(11)的入口和出口处的所述高温油管路通过管路连通，所述油冷风扇(12)与所述第一散热器(11)对应设置并将所述第一散热器(11) 的热量带出所述机舱壳体(15)。

6.根据权利要求1所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，所述进油单元包括油泵(1)和过滤单元，所述油泵(1)、所述过滤单元与所述温控阀(8)依次通过管路连通。

7.根据权利要求6所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，所述进油单元还包括油泵单向阀(2)，所述油泵单向阀(2)的入口与所述油泵(1)的出口处的管路通过管路连通，所述油泵单向阀(2)的出口与油箱(16)通过管路连通。

8.根据权利要求6所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，所述过滤单元包括一级过滤装置(4)、二级过滤装置(5)和过滤单向阀(6)，所述油泵(1)、所述一级过滤装置(4)、所述二级过滤装置(5)和温控阀(8)依次通过管路连通，所述过滤单向阀(6)的入口和出口分别与所述一级过滤装置(4)的入口和出口处的管路通过管路连通。

9.根据权利要求6所述一种齿轮箱油冷散热系统，其特征在于，所述进油单元还包括堵塞传感器(7)，所述堵塞传感器(7)的入口和出口分别与所述过滤单元的入口和出口通过管路连通。

10.一种双馈式风力发电机组，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述齿轮箱油冷散热系统。

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