CN219589515U - 一种框架式换热器支架组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种框架式换热器支架组件，用于换热器和齿轮箱的安装，包括：三棱柱形的第一换热器支架，以及可拆卸连接在该第一换热器支架底部的两个第二换热器支架；所述换热器安装该第一换热器支架顶部，两个第二换热器支架的第一端与第一换热器支架的一条棱边连接，第二端与所述齿轮箱连接；该换热器组件在保证空间要求的情况下，整体重量减小、强度增加、振动减少，其装配体系更加稳定。

Description

一种框架式换热器支架组件

技术领域

本实用新型涉及风力发电机齿轮箱中润滑冷却系统的换热器领域，具体涉及一种框架式换热器支架组件。

背景技术

风力发电的原理是把风能转变成机械能，再把机械能转化为电能。风轮是把风的动能转变为机械动能的重要部件，它由若干叶片组成，风力推动叶片旋转，风轮转动产生机械动能。然而风轮转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着使得风轮转速不稳定，所以实际应用中会在发电机前附加一个齿轮箱把转速提高到发电机额定转速，然后再传递给发电机，从而实现把机械动能转变为电能。从风力发电原理可以看出，齿轮箱在风机中属于主传动链部分，是关键性部件。

风电齿轮箱润滑冷却系统主要对齿轮箱进行润滑、冲洗、冷却等，即对齿轮啮合、齿轮摩擦副、轴承等进行喷油润滑；对齿轮箱进行冲洗，双重过滤润滑油，保证进入齿轮箱油的清洁度；同时配有热交换系统，对润滑油进行散热冷却，使齿轮箱能够在允许的温度下持久可靠的工作。基本原理是：油泵从齿轮箱吸油，油液经过滤器过滤后至温控阀块，温控阀根据温度变化控制油液两路流向的比例，一路经过换热器冷却后再进入分配器，另一路则直接进入分配器，进而对齿轮箱中的元件进行冷却润滑。风机运行统计数据显示，齿轮箱的故障率约达35％，在风机故障中所占比例最高，而其中很大部分是由齿轮箱润滑冷却系统引发的。

齿轮箱润滑系统主要包括油泵电机、齿轮泵、组合过滤器、风冷油换热器，通过螺栓、垫片等紧固件以及挂板支架组件进行组装。由于风力发电设备机舱中的空间有限，风力发电设备越做越大，对齿轮箱油液冷却的核心元件，换热器的要求也越来越高，越做越大，越做越重，而且风力发电设备上机舱的预留吊装孔尺寸有限，限制了换热器的安装空间以及换热器芯体吸取空气的面积。

在现有的支架组件上，润滑冷却系统的换热器和齿轮箱都固定安装在支架上、换热器与支架水平固定，不便于调整换热器与齿轮箱之间的距离，同时换热器芯体吸取空气的面积较小。另外所述现有框架式支架组件的装配结构属于超静定结构，再加上换热器本身重量，因此对换热器支架材料本身的强度、焊接的强度要求高，各安装孔位之间位置距离控制严苛，对整个支架组件的加工和换热器的装配要求高，对整体与齿轮箱安装后的强度、振动要求也很高，否则很容易由于应力集中损坏强度不足的部件。同时，所述现有支架组件中润滑系统与齿轮箱之间的距离调节不方便，不能满足大兆瓦级电齿轮箱安装需要。所以，需加强关键部位的强度，避免由于应力集中导致支架损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是现有技术中的框架式换热器组件存在的对材质和装配要求高、装配难度大、易应力集中破坏装配结构、增加换热器芯体吸取空气的面积等问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种框架式换热器支架组件，用于换热器和齿轮箱的安装，包括：三棱柱形的第一换热器支架，以及可拆卸连接在该第一换热器支架底部的两个第二换热器支架；所述换热器安装该第一换热器支架顶部，两个第二换热器支架的第一端与第一换热器支架的一条棱边连接，第二端与所述齿轮箱连接。

优选的，所述第一换热器支架包括第一框架，与第一框架连接且与第一框架呈一定倾斜角度的第二框架，连接固定第一框架和第二框架的两个第三框架，与第一框架连接的两个第六框架，以及连接两个第六框架的第五框架；两个所述第二换热器支架分别连接在两个所述第六框架上。

优选的，所述第一框架包括一根水平槽钢和设置在其两端与其垂直的两根竖直槽钢，该水平槽钢的底部焊接有两个第一连接板，两个第一连接板与齿轮箱上的连接点对应。

优选的，所述第二框架包括一根第一主角钢和与其平行的两根第二主角钢，两根所述第二主角钢在同一直线上；所述第一主角钢和两根第二主角钢通过4根第一辅助角钢连接，4根所述第一辅助角钢的第一端分别焊接在两根第二主角钢的两端、4根所述第一辅助角钢的第二端分别与第一主角钢焊接连接、且4根所述第一辅助角钢均与第一主角钢和第二主角钢垂直；

所述第一主角钢、第二主角钢以及连接他们的第一辅助角钢构成两个用于放置换热器的矩形。

优选的，在第二框架两侧的两根第一辅助角钢上分别焊接有用于加固第一框架和第二框架的连接的第三连接板和用于固定两个第三框架的第四连接板；

所述第三连接板设置在靠近第一主角钢的一端，所述第四连接板设置在靠近第二主角钢的一端。

优选的，两个所述第三框架为槽钢，其一端为斜面，焊接有与所述第四连接板对应的第五连接板，另一端为平面，焊接有用于与所述第一框架的竖直槽钢连接的第六连接板。

优选的，第二框架的两个第三连接板处分别设置有一个三角形的第七连接板，该第七连接板的一条边与第三连接板连接，另一条边与第一框架的竖直槽钢连接。

优选的，所述第五框架和两个第六框架在同一条线上，且与第一框架的水平槽钢平行；两个第六框架分别与第一框架的两个竖直槽钢连接，所述第五框架可拆卸连接在两个第六框架之间。

优选的，所述第一换热器支架还包括连接第五框架和第二框架的第四框架；所述第二框架的中间两根第一辅助角钢上焊接有第二连接板，所述第四框架一端与该第二连接板连接，另一端与第五框架连接。

优选的，所述第二换热器支架为槽钢，其包括设置在该第二换热器支架第一端的第八连接板和设置在该第二换热器支架第二端的第九连接板，该第八连接板与所述第六框架连接，该第九连接板与齿轮箱连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本方案的框架式换热器支架组件采用角钢、槽钢、H型钢等不同形式的型材结构组合，在保证空间要求的情况下，整体重量减小、强度增加、振动减少，其装配体系更加稳定；

与换热器连接的第二框架间增加辅助角钢焊接连接，增强其稳定性，以应对换热器运行时电机运转产生的振动；使用斜拉撑连接第一框架两侧两个槽钢，组成了具有稳定性的三角形结构。

附图说明

图1为本实用新型的换热器支架组件与换热器的装配图；

图2为本实用新型的换热器支架组件的正面示意图；

图3为本实用新型的换热器支架组件的背面示意图；

图4为本实用新型的第一换热器支架的示意图；

图5为本实用新型的第一框架的示意图；

图6为本实用新型的第二框架的示意图；

图7为本实用新型的第三框架的示意图；

图8为本实用新型的第五框架的示意图；

图9为本实用新型的第六框架的示意图；

图10为本实用新型的第二换热器支架的示意图；

图11为本实用新型的第四框架的示意图。

具体实施方式

以下将结合本实用新型实施例中的图1～图11，对本实用新型实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本实施例提供了一种框架式换热器支架组件，用于换热器和齿轮箱的安装，如图1至图3所示，包括：三棱柱形的第一换热器支架1，以及可拆卸连接在所述第一换热器支架1底部的两个第二换热器支架2；所述换热器安装在该第一换热器支架1顶部，两个所述第二换热器支架2的第一端与第一换热器支架1的一条棱边连接，第二端与所述齿轮箱连接。

如图4所示，所述第一换热器支架1由多个框架连接组成，包括第一框架11、与第一框架11连接且与第一框架11呈一定倾斜角度的第二框架12、连接固定第一框架11和第二框架12的两个第三框架13、与第一框架11可拆卸连接的两个第六框架16、可拆卸地连接两个第六框架16的第五框架15、以及用于加固的设置在第五框架15与第二框架12之间的第四框架14。

如图5所示，所述第一框架11包括三根槽钢，其中两根较短的槽钢垂直设置在较长的槽钢两端，形成一水平槽钢和两个竖直槽钢，该水平槽钢的底部(与竖直槽钢不在同一侧)焊接有两个第一连接板112，其间隔距离根据齿轮箱上对应连接点的距离设置，通过两个所述第一连接板112，第一框架11与齿轮箱连接；在两个所述竖直槽钢的槽内各设置有两个第一吊装板111，该吊装板111一方面用于第一框架11的吊装，一方面增强了框架结构的稳定性。

如图6所示，所述第二框架12包括三根主角钢，分别为第一主角钢122和与其平行的两根第二主角钢121，两根所述第二主角钢121在同一直线上；所述第一主角钢122和两根第二主角钢121通过4根第一辅助角钢123连接，4根所述第一辅助角钢123的第一端分别焊接在两根第二主角钢121的两端、4根所述第一辅助角钢123的第二端分别与第一主角钢122焊接连接，且4根所述第一辅助角钢123均与第一主角钢122和第二主角钢121垂直，以抵抗换热器运行时电机运转产生的振动，增强整个支架组件的稳定性；部分第一主角钢122、与其对应的第二主角钢121以及连接他们的两根第一辅助角钢123构成一个矩形，因此第二框架12包括两个矩形，该矩形用于放置换热器；由于两根第二主角钢121的长度之和小于第一主角钢122，因此中间两根第一辅助角钢123之间具有一定间隙，采用两根第二辅助角钢126垂直焊接在中间的两根第一辅助角钢126之间，使连接更加稳固不易变形。

以第二框架12与换热器直接接触连接的一面为第二框架12的正面，另一面为反面，在其反面的中间两根第一辅助角钢123上焊接有一块第二连接板124，在两侧的两根第一辅助角钢123上均焊接有第三连接板125和第四连接板129，所述第三连接板125设置在靠近第一主角钢122的一端，所述第四连接板129设置在靠近第二主角钢121的一端；所述第二连接板124用于将第四框架14固定在第二框架12上，两个第四连接板129分别用于将两个第三框架13固定在第二框架12上，两个第三连接板125用于加固第一框架11和第二框架12的连接。两根所述第二主角钢121上还分别设置有支撑板127以增强结构的稳定性；在两根第二主角钢121的两端分别设有第二吊装板128，用于第二框架12的吊装。

如图7所示，两个所述第三框架13为槽钢，每个第三框架13的一端为斜面，焊接有第五连接板131，另一端为平面，焊接有第六连接板132；通过连接所述第五连接板131与第二框架12上的第四连接板129，将两个第三框架13固定在第二框架12上；所述第一框架11的两根竖直槽钢上设有与所述第六连接板132对应的连接孔，将第六连接板132与第一框架11的竖直槽钢连接，从而将第一框架11与第三框架13连接；其中，两个第三框架13的槽均朝向外侧。

所述第一框架11和第二框架12通过第三框架13连接；由于第三框架13的第五连接板131为斜面，因此第三框架、第二框架12的第一辅助角钢123与第一框架11的竖直槽钢形成一个三角形；设计第三框架13的长度，使第二框架12的第一主角钢122与第一框架11的水平槽钢重叠；如图4所示，在第二框架12的两个第三连接板125处分别连接一个三角形的第七连接板18，该第七连接板18的一条边连接在第三连接板125上，另一条边连接在第一框架11的竖直槽钢上，通过两个第三框架13、两个第七连接板18将第一框架11和第二框架12连接。

通过第五框架15和两个第六框架16进一步连接第一框架11的两根竖直槽钢使结构更加稳固，所述第五框架15和两个第六框架16在同一条线上，且与第一框架11的水平槽钢平行；如图8所示，所述第五框架15的一侧中间设有与第四框架14连接的连接孔，通过螺栓将该第五框架15与所述第四框架14可拆卸连接；该第五框架15的另一侧两端分别设有与两个所述第六框架16可拆卸连接的连接孔。

如图9所示，所述第六框架16的一侧设有与所述第五框架15连接的连接孔，通过螺栓穿过该连接孔及对应的第五框架15上的连接孔将第六框架16与第五框架15可拆卸连接，在与上述连接孔的同侧，第六框架16上还开设有用于与第一框架11的竖直槽钢连接的连接孔；在第六框架16的另一侧上，设有用于与两个所述第二换热器支架2可拆卸连接的连接孔。

所述第五框架15和第六框架16为H型钢，一方面能够满足上述连接孔的设置需要，一方面还能增大受力面积。所述第六框架16上的与第二换热器支架2连接的连接孔为腰槽孔。

如图10所示，两个所述第二换热器支架2均包括设置在其第一端的第八连接板21和设置在其第二端的第九连接板22，该第八连接板21与所述第六框架16连接，该第九连接板22与齿轮箱连接；第八连接板21和第九连接板22通过槽钢连接，两个第二换热器支架2在安装至第一换热器支架1上时，两根槽钢的槽均朝向外侧。所述第九连接板22为20厚的碳钢，以增加与齿轮箱连接的强度。

通过所述第二换热器支架2的第九连接板22与齿轮箱连接，辅以第一换热器支架1的第一连接板112与齿轮箱连接，使换热器支架组件稳定地与齿轮箱连接。

为进一步使第一换热器支架1的结构稳定，在第二框架12与第五框架15之间设置了第四框架14，如图11所示，该第四框架14为槽钢，其一端为第十连接板141，该第十连接板141与第二框架12的第二连接板124可拆卸连接，另一端为第十一连接板142，与第五框架15中间的连接孔可拆卸连接。

进一步的，在第一框架11的水平槽钢和竖直槽钢之间焊接斜拉撑17形成稳定的三角结构，使整个结构的支撑更稳定。

本实施例在第一框架11两侧焊接设置了多个第一吊装板111，在第二框架12侧边焊接设置了多个第二吊装板128，用于润滑系统的装配和运输过程的起吊，上述吊装板分布较为均匀，确保润滑系统在装配和运输过程起吊时重量分布更为均匀。

所述第二框架12的第一主角钢122和第二主角钢121与换热器直接接触的一侧上开设有多个连接孔，用于与所述换热器的安装板支架连接。

两个所述第三框架13、第四框架14均为带角度的斜槽钢，从而在稳固连接第一框架11和第二框架12的同时，还使整个换热器支架组件呈一定的角度，从而使换热器倾斜，增加了机舱内的空气进入换热器芯体的速度，进而提高了换热效率；通过改变卸槽钢的倾斜角度，起到调节换热器倾斜角度的效果。由于换热器倾斜，其重心偏下，此时由于设置了第七连接板18，增加了换热器支架组件的稳定性。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种框架式换热器支架组件，用于换热器和齿轮箱的安装，其特征在于，包括：三棱柱形的第一换热器支架(1)，以及可拆卸连接在该第一换热器支架(1)底部的两个第二换热器支架(2)；所述换热器安装该第一换热器支架(1)顶部，两个第二换热器支架(2)的第一端与第一换热器支架(1)的一条棱边连接，第二端与所述齿轮箱连接。

2.如权利要求1所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第一换热器支架(1)包括第一框架(11)，与第一框架(11)连接且与第一框架(11)呈一定倾斜角度的第二框架(12)，连接固定第一框架(11)和第二框架(12)的两个第三框架(13)，与第一框架(11)连接的两个第六框架(16)，以及连接两个第六框架(16)的第五框架(15)；两个所述第二换热器支架(2)分别连接在两个所述第六框架(16)上。

3.如权利要求2所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第一框架(11)包括一根水平槽钢和设置在其两端与其垂直的两根竖直槽钢，该水平槽钢的底部焊接有两个第一连接板(112)，两个第一连接板(112)与齿轮箱上的连接点对应。

4.如权利要求3所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第二框架(12)包括一根第一主角钢(122)和与其平行的两根第二主角钢(121)，两根所述第二主角钢(121)在同一直线上；所述第一主角钢(122)和两根第二主角钢(121)通过4根第一辅助角钢(123)连接，4根所述第一辅助角钢(123)的第一端分别焊接在两根第二主角钢(121)的两端、4根所述第一辅助角钢(123)的第二端分别与第一主角钢(122)焊接连接、且4根所述第一辅助角钢(123)均与第一主角钢(122)和第二主角钢(121)垂直；

所述第一主角钢(122)、第二主角钢(121)以及连接他们的第一辅助角钢(123)构成两个用于放置换热器的矩形。

5.如权利要求4所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，在第二框架(12)两侧的两根第一辅助角钢(123)上分别焊接有用于加固第一框架(11)和第二框架(12)的连接的第三连接板(125)和用于固定两个第三框架(13)的第四连接板(129)；

所述第三连接板(125)设置在靠近第一主角钢(122)的一端，所述第四连接板(129)设置在靠近第二主角钢(121)的一端。

6.如权利要求5所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，两个所述第三框架(13)为槽钢，其一端为斜面，焊接有与所述第四连接板(129)对应的第五连接板(131)，另一端为平面，焊接有用于与所述第一框架(11)的竖直槽钢连接的第六连接板(132)。

7.如权利要求6所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，第二框架(12)的两个第三连接板(125)处分别设置有一个三角形的第七连接板(18)，该第七连接板(18)的一条边与第三连接板(125)连接，另一条边与第一框架(11)的竖直槽钢连接。

8.如权利要求7所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第五框架(15)和两个第六框架(16)在同一条线上，且与第一框架(11)的水平槽钢平行；两个第六框架(16)分别与第一框架(11)的两个竖直槽钢连接，所述第五框架(15)可拆卸连接在两个第六框架(16)之间。

9.如权利要求1所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第一换热器支架(1)还包括连接第五框架(15)和第二框架(12)的第四框架(14)；所述第二框架(12)的中间两根第一辅助角钢(123)上焊接有第二连接板(124)，所述第四框架(14)一端与该第二连接板(124)连接，另一端与第五框架(15)连接。

10.如权利要求8所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第二换热器支架(2)为槽钢，其包括设置在该第二换热器支架(2)第一端的第八连接板(21)和设置在该第二换热器支架(2)第二端的第九连接板(22)，该第八连接板(21)与所述第六框架(16)连接，该第九连接板(22)与齿轮箱连接。