风力发电机、风力发电机组及其安装方法技术

本发明专利技术提供一种风力发电机、风力发电机组及其安装方法。该风力发电机包括定子和套设在定子外的转子，该风力发电机还包括与转子连接并驱动转子沿轴向移动的驱动部。该风力发电机可以降低吊装难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机设备领域，尤其涉及一种风力发电机、风力发电机组及其安装方法。
技术介绍
风力发电机组的可靠性是风力发电机组的重要参数。而传动链作为风力发电机组的重要支撑结构，是风力发电机组的机械设计的关键组成。直驱式风力发电机组作为风电市场的主流技术方案，存在多种不同传动链形式，如单点支撑式和两点支撑式，其中，两点支撑是指，主轴有两个轴承支撑，其中一个轴承轴向定位，另一个轴承轴向游动。有些风力发电机组将双轴承布置于轮毂内。另一些风力发电机组将双轴承布置于轮毂外，比如发电机内部或机舱内部。如图1至图4所示，其中，风力发电机组包括轮毂1和底座2等。单点支撑是指，主轴由一个轴承支撑，通常是双列圆锥轴承，既承担轴向载荷，又承担径向载荷。对于轮毂采用双轴承轴系的风力发电机组而言，由于叶轮载荷作用点位于两轴承中间，相较于轴承布置于轮毂体外的结构形式而言，力臂短，附加弯矩少，且作为轴承座的轮毂本体刚度好，使轴承等效载荷降低进而缩减了主轴承及传动链尺寸，整个轴系成本显著下降。尽管如此，对于直驱机组而言，由于轮毂与主轴系的一体化结构形式，存在如下问题：若轴系与轮毂1装配完后，再与发电机及机舱的底座2对接。即风机吊装过程中，在塔顶，既要实现轮毂1的轴与机舱底座2的法兰连接，也要实现轮毂1与发电机转子的法兰连接。高空中实现双法兰面同时安装，工艺难度大，技术风险高，吊装成本较高。若轴系与轮毂装配后，在车间或地面先完成轮毂轴系与发电机的装配，再整体吊装，然后依次安装三支叶片。由于起吊重量的大大增加，吊装成本亦显著增加。大大减弱了轮毂双轴承轴系的成本优势。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种风力发电机、风力发电机组及其安装方法，以解决采用双轴承支撑式轮毂的风力发电机组吊装困难的问题。为达到上述目的，本专利技术提供一种风力发电机，其包括定子和套设在定子外的转子，风力发电机还包括与转子连接并驱动转子沿轴向移动的驱动部。根据本专利技术的另一方面，提供一种风力发电机组，包括塔筒、连接在塔筒顶端的机舱、与机舱的底座连接的发电机和与发电机连接的叶轮，发电机为上述的风力发电机，发电机的定子与机舱的底座连接，驱动部能够驱动转子移动至与叶轮连接的位置。进一步地，发电机还包括定轴，定轴固定连接在底座上，定子通过定子固定连接件固定连接在定轴上。进一步地，定轴的远离叶轮的一侧具有第一转子配合法兰，转子的远离叶轮的一侧设置有预连接法兰，第一转子配合法兰包括第一导向销孔，预连接法兰上设置有与第一导向销孔配合的第二导向销孔；或底座的朝向转子的一侧具有上设置有第二转子配合法兰，第二转子配合法兰包括第三导向销孔，预连接法兰上设置有与第三导向销孔配合的第二导向销孔。进一步地，定轴的远离叶轮的一侧具有第一转子配合法兰，第一转子配合法兰包括第一预连接安装孔，转子包括预连接法兰，预连接法兰上设置有与第一预连接安装孔配合的第二预连接安装孔；或底座的朝向转子的一侧具有上设置有第二转子配合法兰，第二转子配合法兰包括第三预连接安装孔，转子包括预连接法兰，预连接法兰上设置有与第三预连接安装孔配合的第二预连接安装孔。进一步地，转子通过预连接件与定轴预连接时，转子的预连接法兰与定轴的第一转子配合法兰之间具有第一间隙。进一步地，驱动部设置在定子的定子支架上，驱动部为叶轮锁，叶轮锁的锁舌通过第一紧固连接件与转子连接。根据本专利技术的另一方面，提供一种风力发电机组的安装方法，包括如下步骤：发电机吊装步骤：将转子通过预连接件预连接在定轴上，并吊装定子、转子和定轴，使定轴与底座固定连接；叶轮吊装步骤：吊装叶轮，使叶轮的叶轮轴与定轴固定连接；转子连接步骤：使驱动部驱动转子沿发电机的轴向移动，使转子与叶轮的轮毂贴合并固定连接。进一步地，在发电机吊装步骤之前还包括：底座吊装步骤：将机舱的底座吊装至塔筒的顶端，并与塔筒固定连接。进一步地，在转子连接步骤中，驱动部驱动转子沿发电机的轴向移动之前还包括步骤：拆除转子与定轴之间的预连接件；将导向销插入第一导向销孔和第二导向销孔内。本专利技术的实施例的风力发电机能够通过驱动部使转子沿轴向移动，这样在风力发电机组吊装时，利用驱动部驱动转子，实现转子与轮毂的连接，由此避免了在叶轮吊装时需要同时实现两个法兰面的对接，降低了吊装难度和成本。附图说明图1为现有技术中的第一种风力发电机组的结构示意图；图2为现有技术中的第二种风力发电机组的结构示意图；图3为现有技术中的第三种风力发电机组的结构示意图；图4为现有技术中的第四种风力发电机组的结构示意图；图5为本专利技术的实施例的风力发电机组的结构示意图；图6为本专利技术的实施例的风力发电机组的拆分结构示意图；图7为图6中A处的局部放大图；图8为图6中B处的局部放大图；图9为本专利技术的实施例的风力发电机组的轮毂与定轴的侧视图；图10为本专利技术的实施例的风力发电机组的安装方法中的叶轮轴与定轴连接后的结构示意图；图11为图10中的C处的局部放大图；图12为本专利技术的实施例的风力发电机组的安装方法的叶轮轴与定轴连接后的局部放大结构示意图；图13为本专利技术的实施例的风力发电机组的安装方法的转子与轮毂连接后的局部放大结构示意图。附图标记说明：10、塔筒；20、机舱；21、底座；30、发电机；31、定子；32、转子；321、预连接法兰；322、第二导向销孔；323、预连接件；324、导向销；325、第一间隙；33、驱动部；331、第一紧固连接件；34、定轴；341、第一转子配合法兰；342、第一导向销孔；343、第一预连接安装孔；40、叶轮；41、叶轮轴；42、轮毂；60、偏航轴承；70、叶片。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例的风力发电机组及其安装方法进行详细描述。如图5和图6所示，风力发电机组包括塔筒10、机舱20、发电机30和叶轮40。具体地，塔筒10固定在地面或其他基座上，并用于支撑其他部分。机舱20的底座21通过偏航轴承60连接在塔筒10的顶端。机舱20还包括偏航驱动、机舱控制柜、机舱罩等部件，其用于对风力发电机组进行控制。发电机30与底座21连接，其用于将风能转化为电能，实现发电。叶轮40与发电机30连接，其包括叶轮轴41、轮毂42、叶片70、变桨轴承、支撑在叶轮轴41和轮毂42之间的两个轴承。其中，叶轮轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机，包括定子(31)和套设在所述定子(31)外的转子(32)，其特征在于，所述风力发电机还包括与所述转子(32)连接并驱动所述转子(32)沿轴向移动的驱动部(33)。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机，包括定子(31)和套设在所述定子(31)外的
转子(32)，其特征在于，所述风力发电机还包括与所述转子(32)连
接并驱动所述转子(32)沿轴向移动的驱动部(33)。
2.一种风力发电机组，包括塔筒(10)、连接在所述塔筒(10)顶
端的机舱(20)、与所述机舱(20)的底座(21)连接的发电机(30)
和与所述发电机(30)连接的叶轮(40)，其特征在于，所述发电机(30)
为权利要求1中所述的风力发电机，所述发电机(30)的定子(31)与
所述机舱(20)的底座(21)连接，驱动部(33)能够驱动所述转子(32)
移动至与所述叶轮(40)连接的位置。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组，其特征在于，所述发电机
(30)还包括定轴(34)，所述定轴(34)固定连接在所述底座(21)
上，所述定子(31)通过定子固定连接件固定连接在所述定轴(34)上。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组，其特征在于，所述定轴(34)
的远离所述叶轮(40)的一侧具有第一转子配合法兰(341)，所述转
子(32)的远离所述叶轮(40)的一侧设置有预连接法兰(321)，所
述第一转子配合法兰(341)包括第一导向销孔(342)，所述预连接法
兰(321)上设置有与所述第一导向销孔(342)配合的第二导向销孔(322)；
或
所述底座(21)的朝向所述转子(32)的一侧具有上设置有第二
转子配合法兰，所述第二转子配合法兰包括第三导向销孔，所述预连接
法兰(321)上设置有与所述第三导向销孔配合的第二导向销孔(322)。
5.根据权利要求3所述的风力发电机组，其特征在于，所述定轴(34)
的远离所述叶轮(40)的一侧具有第一转子配合法兰(341)，所述第
一转子配合法兰(341)包括第一预连接安装孔(343)，所述转子(32)
包括预连接法兰(321)，所述预连接法兰(321)上设置有与所述第一
预连接安装孔(343)配合的第二预连接安装孔；或
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎焱，时洪奎，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11