CN218347508U - 传动装置以及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种传动装置以及风力发电机组，传动装置包括：传动轴，包括轴本体以及至少两个环绕轴本体设置的限位组件，每组限位组件包括沿轴本体的轴向间隔分布并形成有容纳空间的的第一限位环以及第二限位环；轴承组件，设置于传动轴，轴承组件包括成对设置的滑动轴承，滑动轴承呈锥筒状，每个滑动轴承设置于其中一个限位组件形成的容纳空间并在轴向上与第一限位环以及第二限位环相抵接，滑动轴承包括内壳体、外壳体以及位于内壳体以及外壳体之间的轴瓦，内壳体与传动轴连接，轴瓦与内壳体以及外壳体的一者连接并与另一者滑动配合。本申请的传动装置整体重量轻便且经济效益好。

Description

传动装置以及风力发电机组

技术领域

本申请涉及风电技术领域，特别是涉及一种传动装置以及风力发电机组。

背景技术

随着风电行业特别是海上风电的发展，对风力发电机组的容量要求越来越高。与之相适应，对风力发电机组的主轴承的承载能力也提出了越来越高的要求。大尺寸的滚动轴承一方面逼近目前的加工极限，导致主轴承的生产和供应资源非常有限，另一方面大尺寸的滚动轴承也同时面临设计生产经验不足，测试验证困难等技术难题。基于上述因素，不断增大滚动轴承的尺寸终非长久之计。而滑动轴承因其承载能力强、维护性好等优势受到了国内外大学等研究机构以及部分主机厂商的关注。

在传统的传动装置布置中，通常设置为两套径向轴瓦加两套推力轴瓦，两套径向轴瓦只承受径向力，两套推力轴瓦只承受推力，该布置方案使得传动装置整体重量高且经济效益差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种传动装置以及风力发电机组，传动装置整体重量轻便且经济效益好。

一方面，根据本申请实施例提出了一种传动装置，包括：传动轴，包括轴本体以及至少两个环绕轴本体设置的限位组件，每组限位组件包括沿轴本体的轴向间隔分布并形成有容纳空间的的第一限位环以及第二限位环；轴承组件，设置于传动轴，轴承组件包括成对设置的滑动轴承，滑动轴承呈锥筒状，每个滑动轴承设置于其中一个限位组件形成的容纳空间并在轴向上与第一限位环以及第二限位环相抵接，滑动轴承包括内壳体、外壳体以及位于内壳体以及外壳体之间的轴瓦，内壳体与传动轴连接，轴瓦与内壳体以及外壳体的一者连接并与另一者滑动配合。

根据本申请实施例的一个方面，每个滑动轴承在轴向上具有相对的第一端口以及第二端口，第一端口的径向尺寸大于第二端口的径向尺寸，成对设置的滑动轴承的第一端口面向彼此设置且第二端口背离彼此设置。

根据本申请实施例的一个方面，沿径向，第一限位环背离轴本体一侧的径向尺寸大于第二限位环背离轴本体一侧的径向尺寸，第一端口抵接于第一限位环且第二端口抵接于第二限位环。

根据本申请实施例的一个方面，第一限位环封闭第一端口设置且第二限位环封闭第二端口设置。

根据本申请实施例的一个方面，沿轴本体的径向，内壳体与轴本体之间至少部件间隔设置并形成有减重腔。

根据本申请实施例的一个方面，内壳体具有内支撑部以及内延长部，轴瓦与内支撑部以及外壳体的一者连接并与另一者滑动配合，内延长部以及第一限位环沿轴向层叠设置并相连接。

根据本申请实施例的一个方面，轴瓦的数量为两个以上，两个以上轴瓦沿轴本体的周向间隔且均匀分布，成对设置滑动轴承各自的轴瓦朝向彼此一端与轴本体的轴线之间的垂直距离大于远离彼此一端与轴线之间的垂直距离。

根据本申请实施例的一个方面，成对设置的滑动轴承结构相同且在轴向上间隔且对称分布。

根据本申请实施例的一个方面，内壳体以及外壳体的一者上设置有润滑通道，以向轴瓦输送润滑介质。

另一个方面，根据本申请实施例提供一种风力发电机组，包括上述的传动装置。

根据本申请实施例提供的传动装置以及风力发电机组，传动装置包括传动轴以及轴承组件，传动轴包括轴本体以及限位件，限位件包括形成有容纳空间的第一限位环以及第二限位环，由于轴承组件包括成对设置的滑动轴承，每个滑动轴承设置于其中一个限位组件的容纳空间，能够通过第一限位环以及第二限位环在轴向上对滑动轴承进行限位。滑动轴承包括内壳体、外壳体以及位于二者之间的轴瓦，轴瓦与内壳体以及外壳体的至少一者连接，并且内壳体可以与传动轴连接，通过外壳体能够与其他外部构件连接，使得传动轴与外壳体能够相对传动轴转动且滑动配合，满足传动需求，由于滑动轴承呈锥筒状，使得滑动轴承既能够承受轴向力，同时能够承受径向力，在满足传动需求的基础上，能够减少轴承数量，使得传动装置整体重量轻便且经济效益好。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本申请一个实施例的传动装置的轴测图；

图3是本申请一个实施例的传动装置的剖视图。

其中：

1-传动装置；

10-传动轴；11-轴本体；12-限位组件；121-第一限位环；122-第二限位环；

20-轴承组件；21-滑动轴承；21a-第一端口；21b-第二端口；21c-减重腔；211-内壳体；211a-内支撑部；211b-内延长部；212-外壳体；213-轴瓦；

2-塔架；3-机舱；4-发电机；5-叶轮；501-轮毂；502-叶片；

X-轴向；Y-周向；Z-径向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的传动装置以及风力发电机组的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，图1是本申请一个实施例的风力发电机组的结构示意图。本申请实施例提供一种风力发电机组，本申请实施例提供一种风力发电机组，主要包括风机基础、塔架2、机舱3、发电机4以及叶轮5。塔架2连接于风机基础，机舱3设置于塔架2的顶端。机舱3具有机舱座，发电机4可以设置于机舱3内部并连接于机舱座。发电机4包括转子以及定子，叶轮5包括轮毂501以及连接于轮毂501上的多个叶片502，叶轮5通过其轮毂501与发电机4的转子连接，风力作用于叶片502时，带动整个叶轮5以及发电机4的转子转动，使得发电机4的转子相对于定子转动，实现风能向电能的转换，进而满足风力发电机组的发电要求。

请一并参阅图2以及图3所示，图2是本申请一个实施例的传动装置的结构示意图，图3是本申请一个实施例的传动装置的剖视图。为了更好的满足叶轮5以及发电机4之间的连接要求，可选的，本申请实施例还提供一种传动装置1，用于连接轮毂501与发电机4，以将叶轮5的动能传递至发电机4。

传动装置1包括传动轴10以及轴承组件20，传动轴10与轴承组件20传动配合。传动装置1在应用至风力发电机组时，其传动轴10的一端可以与发电机4的转子连接，传动轴10的另一端可以与轮毂501连接，轴承组件20可以连接于机舱3的机舱座或者定子上。通过上述设置，能够满足轮毂501与发电机4的转子之间的连接要求，同时能够保证在风能的作用下，叶轮5带动发电机4的转子相对其定子转动，将风能转换为电能。

现有技术中，已有的传动装置1，通常设置为两套径向轴瓦加两套推力轴瓦，两套径向轴瓦只承受径向力，两套推力轴瓦只承受推力，该布置方案使得传动装置1整体重量高且经济效益差。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种新的传动装置1以及风力发电机组，传动装置1整体重量轻便且经济效益好。

如图2以及图3所示，本申请实施例提供的传动装置1，传动轴10包括轴本体11以及至少两个环绕轴本体11设置的限位组件12，每组限位组件12包括沿轴本体11的轴向X间隔分布并形成有容纳空间的第一限位环121以及第二限位环122。轴承组件20设置于传动轴10，轴承组件20包括成对设置的滑动轴承21，滑动轴承21呈锥筒状，每个滑动轴承21设置于其中一个限位组件12形成的容纳空间并在轴向X上与第一限位环121以及第二限位环122相抵接，滑动轴承21包括内壳体211、外壳体212以及位于内壳体211以及外壳体212之间的轴瓦213，内壳体211与传动轴10连接，轴瓦213与内壳体211以及外壳体212的一者连接并与另一者滑动配合。

轴本体11可以采用实心轴，也可以采用空心轴，为了提高降低重量并减少成本，轴本体11可选采用空心轴。

轴本体11上所设置的限位组件12的数量可以根据轴承组件20所包括的滑动轴承21的数量设置，可选为两个。

第一限位环121以及第二限位环122可以同轴设置并相互连接，在轴本体11的径向Z上，第一限位环121以及第二限位环122彼此之间的径向尺寸可以相等，当然也可以为一者大于另一者。

限位组件12与轴本体11之间可以采用固定连接的方式相互连接，例如焊接方式，在有些实施例中，也可以使得限位组件12与轴本体11之间采用可拆卸连接的方式相互连接，例如，第一限位环121以及第二限位环122与轴本体11之间采用螺栓等紧固件连接方式相互连接。

滑动轴承21呈锥筒状，在轴向X上两端的径向尺寸存在差值。

内壳体211与传动轴10之间可以采用焊接、螺纹连接的方式相互连接。

内壳体211以及外壳体212均可以呈锥筒状，轴瓦213位于内壳体211以及外壳体212之间，轴瓦213可以与内壳体211连接，当然也可以与外壳体212连接。

本申请实施例提供的传动装置1，由于轴承组件20包括成对设置的滑动轴承21，每个滑动轴承21设置于其中一个限位组件12的容纳空间，能够通过第一限位环121以及第二限位环122在轴向X上对滑动轴承21进行限位。且滑动轴承21包括内壳体211、外壳体212以及位于二者之间的轴瓦213，轴瓦213与内壳体211以及外壳体212的至少一者连接，并且内壳体211可以与传动轴10连接，通过外壳体212能够与其他外部构件连接，例如与机舱底座或者定子，使得传动轴10与外壳体212能够相对传动轴10转动且滑动配合，满足传动需求。由于滑动轴承21呈锥筒状，使得滑动轴承21既能够承受轴向力，同时能够承受径向力，在满足传动需求的基础上，能够减少轴承数量，使得传动装置1整体重量轻便且经济效益好。

在一些可选地实施例中，每个滑动轴承21在轴向X上具有相对的第一端口21a以及第二端口21b，第一端口21a的径向尺寸大于第二端口21b的径向尺寸，成对设置的滑动轴承21的第一端口21a面向彼此设置且第二端口21b背离彼此设置。

也就是说，成对设置的滑动轴承21中大口端朝向彼此设置且小口端远离彼此设置。

本申请实施例提供的传动装置1，通过使得第一端口21a的径向尺寸大于第二端口21b的径向尺寸，成对设置的滑动轴承21的第一端口21a面向彼此设置且第二端口21b背离彼此设置，在能够同时承受轴向力以及径向力的基础上，还能够降低滑动轴承21的安装难度，提高装配效率。

在一些可选地实施例中，沿径向Z，第一限位环121背离轴本体11一侧的径向尺寸大于第二限位环122背离轴本体11一侧的径向尺寸，第一端口21a抵接于第一限位环121且第二端口21b抵接于第二限位环122。

由于第一端口21a的径向尺寸大于第二端口21b的径向尺寸，通过使得第一限位环121背离轴本体11一侧的径向尺寸大于第二限位环122背离轴本体11一侧的径向尺寸，使得第一限位环121以及第二限位环122能够适配第一端口21a以及第二端口21b的径向尺寸，既能够保证对滑动轴承21的限位，同时还能够避免第一限位环121以及第二限位环122的径向尺寸过大或者过小导致重量大或者限位效果差等问题发生。

在一些可选地实施例中，第一限位环121封闭第一端口21a设置且第二限位环122封闭第二端口21b设置。

在轴向X上，第一限位环121以及第二限位环122可以封闭外壳体212与内壳体211之间的形成开口。

本申请实施例提供的传动装置1，通过使得第一限位环121封闭第一端口21a并且使得第二限位环122封闭第二端口21b，既能够保证对滑动轴承21的限位需求，同时，当滑动轴承21内设置润滑油或者润滑脂时，能够保证对滑动轴承21的密封需求。

在一些可选地实施例中，沿轴本体11的径向Z，内壳体211与轴本体11之间至少部件间隔设置并形成有减重腔21c。

本申请实施例提供的传动装置1，通过上述设置，在保证内壳体211与轴本体11之间的配合需求的基础上，能够进一步减轻传动装置1的重量，降低成本。

在一些可选地实施例中，减重腔21c可以为锥形腔并沿轴本体11的轴向X延伸。通过上述设置，可以将内壳体211设置为锥形结构，既能够保证对轴瓦213的轴承以及配合需求，同时利于减重腔21c的成型。

作为一些可选地实施例中，减重腔21c可以围绕轴本体11的轴线环状分布。通过上述设置，能够保证滑动轴承21各处重量的均匀性，优化传动装置1的性能。

作为一些可选地实施例中，内壳体211具有内支撑部211a以及内延长部211b，轴瓦213与内支撑部211a以及外壳体212的一者连接并与另一者滑动配合，内延长部211b以及第一限位环121沿轴向X层叠设置并相连接。

本申请实施例提供的传动装置1，通过使得内壳体211具有内支撑部211a以及内延长部211b，能够通过内支撑部211a对轴瓦213进行支撑，并且能够通过内延长部211b与第一限位环121层叠设置，利于对轴瓦213的支撑以及与第一限位环121之间的连接。

可选地，内支撑部211a可以呈圆锥筒状，内支撑部211a套设在轴本体11上，内延长部211b呈圆盘状并套设在轴本体11上，内延长部211b与内支撑部211a连接，内延长部211b在径向Z上的一端抵接在轴本体11上，且另一端沿径向Z凸出于内支撑部211a。

内支撑部211a以及内延长部211b采用上述形式，结构简单，且利于与轴瓦213以及第一限位环121配合。

在一些可选地实施例中，内支撑部211a与第一限位环121之间可以采用焊接的方式相互连接，当然也可以采用螺栓等紧固件可拆卸连接的方式相互连接。

作为一种可选地实施例中，轴瓦213的数量可以为两个以上，两个以上轴瓦213沿轴本体11的周向Y间隔且均匀分布，成对设置滑动轴承21各自的轴瓦213朝向彼此一端与轴本体11的轴线之间的垂直距离大于远离彼此一端与轴线之间的垂直距离。

滑动轴承21所包括的轴瓦213的数量可以为三个、四个或者更多个。轴本体11的周向Y上，同一滑动轴承21的相邻两个轴瓦213之间的间距可以相等，也可以不相等。

本申请实施例提供的传动装置1，通过使得每个滑动轴承21包括沿传动轴10的周向Y间隔分布的轴瓦213，利于滑动轴承21的成型以及装配。并且利于润滑油路的布置，使得滑动轴承21各处能够实现较为均匀的润滑，保证润滑需求。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的传动装置1，成对设置的滑动轴承21结构相同且在轴向X上间隔且对称分布。通过上述设置，利于滑动轴承21的标准化设计，同时能够保证各处的承载能力趋近一致。

作为一种可选地实施例中，内壳体211以及外壳体212的一者上设置有润滑通道，以向轴瓦213输送润滑介质。

可选地，可以在内壳体211上设置有润滑通道，当然，也可以在外壳体212上设置润滑通道。本申请实施例提供的传动装置1，通过使得内壳体211以及外壳体212的一者上设置润滑通道，能够向轴瓦213输送润滑介质，保证对轴瓦213的润滑效果，降低磨损，提高轴瓦213的使用寿命。

本申请实施例提供的风力发电机组，因其包括上述各实施例提供的传动装置1，既能够保证轮毂501与发电机4之间的连接需求，同时，由于其传动装置1的轴承组件20包括成对设置的滑动轴承21，每个滑动轴承21设置于其中一个限位组件12的容纳空间，能够通过第一限位环121以及第二限位环122在轴向X上对滑动轴承21进行限位。且滑动轴承21包括内壳体211、外壳体212以及位于二者之间的轴瓦213，轴瓦213与内壳体211以及外壳体212的至少一者连接，并且内壳体211可以与传动轴10连接，通过外壳体212能够与其他外部构件连接，使得传动轴10与外壳体212能够相对传动轴10转动且滑动配合，满足传动需求，由于滑动轴承21呈锥筒状，使得滑动轴承21既能够承受轴向力，同时能够承受径向力，在满足传动需求的基础上，能够减少轴承数量，使得传动装置1整体重量轻便且成本低，提高风力发电机组的发电效益。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种传动装置，其特征在于，包括：

传动轴，包括轴本体以及至少两个环绕所述轴本体设置的限位组件，每个所述限位组件包括沿所述轴本体的轴向间隔分布并形成有容纳空间的第一限位环以及第二限位环；

轴承组件，设置于所述传动轴，所述轴承组件包括成对设置的滑动轴承，所述滑动轴承呈锥筒状，每个所述滑动轴承设置于其中一个所述限位组件形成的所述容纳空间并在所述轴向上与所述第一限位环以及第二限位环相抵接，所述滑动轴承包括内壳体、外壳体以及位于所述内壳体以及所述外壳体之间的轴瓦，所述内壳体与所述传动轴连接，所述轴瓦与所述内壳体以及所述外壳体的一者连接并与另一者滑动配合。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，每个所述滑动轴承在所述轴向上具有相对的第一端口以及第二端口，所述第一端口的径向尺寸大于所述第二端口的径向尺寸，成对设置的所述滑动轴承的所述第一端口面向彼此设置且所述第二端口背离彼此设置。

3.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，沿所述径向，所述第一限位环背离所述轴本体一侧的径向尺寸大于所述第二限位环背离所述轴本体一侧的径向尺寸，所述第一端口抵接于所述第一限位环且所述第二端口抵接于所述第二限位环。

4.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，所述第一限位环封闭所述第一端口设置且所述第二限位环封闭所述第二端口设置。

5.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，沿所述轴本体的径向，所述内壳体与所述轴本体之间至少部件间隔设置并形成有减重腔。

6.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述内壳体具有内支撑部以及内延长部，所述轴瓦与所述内支撑部以及所述外壳体的一者连接并与另一者滑动配合，所述内延长部以及所述第一限位环沿所述轴向层叠设置并相连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的传动装置，其特征在于，所述轴瓦的数量为两个以上，两个以上所述轴瓦沿所述轴本体的周向间隔且均匀分布，成对设置所述滑动轴承各自的所述轴瓦朝向彼此一端与所述轴本体的轴线之间的垂直距离大于远离彼此一端与所述轴线之间的垂直距离。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的传动装置，其特征在于，成对设置的所述滑动轴承结构相同且在所述轴向上间隔且对称分布。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的传动装置，其特征在于，所述内壳体以及所述外壳体的一者上设置有润滑通道，以向所述轴瓦输送润滑介质。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的传动装置。

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