风力发电机组及其散热系统、散热系统控制方法技术方案

本申请实施例提供了一种风力发电机组及其散热系统、散热系统控制方法。所述风力发电机组包括相对转动的外轴及内轴，该散热系统包括：所述内轴的内表面沿周向设置有多个散热翅片，相邻的散热翅片之间形成有散热风道，所述散热风道用于将冷却风导流至所述风力发电机组的轮毂内。本申请实施例散热系统有效的增加了内轴的换热面积，从而有效降低内轴表面的温度，进而可以使得轴承、轴承润滑脂通过热传导达到冷却降温效果，有效的减少轴承因过温而产生预紧力过大而引起失效的问题发生，以保证风力发电机组可以达到设计要求的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组及其散热系统、散热系统控制方法
本申请涉及风力发电机组的散热
，具体而言，本申请涉及一种风力发电机组及其散热系统、散热系统的控制方法。
技术介绍
近年来全球可再生能源利用年增长达到25％，可再生能源的利用将以电力行业为主导。风能作为一种可再生的清洁能源，越来越被广泛应用。风力发电机组是将风能转化为电能的装置，主要包括叶轮、传动机构、发电机、刹车机构、塔筒等。随着陆上土地资源的越来越匮乏，风力发电机组呈现陆上大兆瓦机型、海上机型的趋势。风力发电机组的传动机构主要由定轴、动轴和主轴承组成。大型化风力发电机组叶轮、发电机直径增大，从而造成支撑叶轮和发电机的主轴承载荷大，再加上外界复杂的风资源环境，例如风切变，风电机组长时间满发功率运行时，轴承受到巨大的径向力和轴向力，由于摩擦产生热量，并且热量长时间聚集无法有效散出，轴承润滑脂因为温度升高而黏度急剧降低，轴承滚子与滚道之间的润滑油膜就会变薄，一旦发生金属间的直接接触，金属的应力状态就会变差，润滑脂不能有效对轴承起到良好的润滑保护作用。主轴承高温下运行，失效概率就会增大，严重影响主轴承使用寿命，作为风电机组整机的核心部件之一，主轴承的健康状态与使用寿命关乎到整机的寿命及安全。
技术实现思路
本申请针对现有方式的缺点，提出一种风力发电机组及其散热系统、散热系统控制方法，用以解决现有技术存在的散热效果不佳及使用寿命无法达到设计要求的技术问题。第一个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组散热系统，所述风力发电机组包括相对转动的外轴及内轴，该散热系统包括：所述内轴的内表面沿周向设置有多个散热翅片，相邻的散热翅片之间形成有散热风道，所述散热风道用于将冷却风导流至所述风力发电机组的轮毂内。于本申请的一实施例中，所述多个散热翅片包括多组散热翅片，所述多组散热翅片沿所述内表面的周向均匀分布于所述内轴的内表面上，每组所述散热翅片中任意两相邻的散热翅片之间形成有散热风道。于本申请的一实施例中，每组所述散热翅片通过安装板固定连接于所述内轴的内表面，所述安装板与所述内轴的内表面贴合设置。于本申请的一实施例中，所述内轴的内表面设置有多个凹槽，所述安装板设置于对应的所述凹槽内，且所述安装板的表面与所述内表面平齐。于本申请的一实施例中，所述凹槽内设置有多个盲孔，所述安装板通过螺栓与所述盲孔的配合与所述凹槽固定连接。于本申请的一实施例中，所述散热翅片的轴向尺寸大于径向尺寸，所述轴向为所述内轴的轴向。于本申请的一实施例中，所述散热翅片呈涡轮叶片状，相邻散热翅片之间形成涡流散热风道，所述涡流散热风道的延伸方向与所述内轴的轴向成预定角度。于本申请的一实施例中，风力发电机组散热系统还包括至少一个送风装置，所述至少一个送风装置的出风口朝向所述内轴的内表面，将所述冷却风导流至所述轮毂。于本申请的一实施例中，所述冷却风由所述内轴流入所述轮毂，通过叶根缝隙排出所述轮毂。于本申请的一实施例中，风力发电机组散热系统还包括控制器及传感器，所述传感器设置于所述内轴上；所述控制器用于当确定所述传感器检测到所述内轴温度达到预定温度时，控制所述送风装置启动。第二个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括如第一个方面提供的风力发电机组散热系统，所述内轴为所述风力发电机组的轴系的动轴。于本申请的一实施例中，送风装置安装于风力发电机组的定轴处或机舱内。第三个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的散热系统控制方法，包括如第一个方面提供的风力发电机组散热系统，所述控制方法包括：风力发电机组开启运行时，通过散热翅片对风力发电机组进行散热。内轴温度达到预定温度时，开启送风装置对风力发电机组进行散热。将上述散热后的空气导入轮毂进行散热。本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：本申请实施例通过在内轴上设置散热翅片，有效的增加了内轴的换热面积，从而有效降低内轴表面的温度，进而可以使得轴承、轴承润滑脂通过热传导达到冷却降温效果，有效的减少轴承因过温而产生预紧力过大而引起失效的问题发生，以保证风力发电机组可以达到设计要求的使用寿命。另一方面由于相邻翅片之间形成的散热风道，还可以将冷却风导流至轮毂内，对轮毂内的各部件进行冷却，从而可以使得本申请实施例的散热系统对于风力发电机组的散热效果更佳，进而可以有效防止各部件由于过温而造成的故障问题，有效延长风力发电机组的使用寿命。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本申请实施例提供的一种风力发电机组的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种风力发电机组散热系统的结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种风力发电机组的内轴的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种风力发电机组的散热系统控制方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释：风切变：一种大气现象，风矢量(风向、风速)在空中水平和(或)垂直距离上的变化；涡轮叶片：燃气涡轮发动机中涡轮段的重要组成部分，可采用内部气流冷却；强制对流：对流传热的一种，气体在外力影响下所发生的对流；射流风机：一种开放进、出口的特殊轴流风机，对空气的作用力与射流风机支撑受到的力“等大、反向”。下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组散热系统，所述风力发电机组包括相对转动的外轴及内轴(1)，其特征在于，所述散热系统包括散热翅片(2)，所述内轴(1)的内表面沿周向设置有多个散热翅片(2)，相邻的散热翅片(2)之间形成有散热风道(3)，所述散热风道(3)用于将冷却风导流至所述风力发电机组的轮毂(7)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组散热系统，所述风力发电机组包括相对转动的外轴及内轴(1)，其特征在于，所述散热系统包括散热翅片(2)，所述内轴(1)的内表面沿周向设置有多个散热翅片(2)，相邻的散热翅片(2)之间形成有散热风道(3)，所述散热风道(3)用于将冷却风导流至所述风力发电机组的轮毂(7)内。


2.如权利要求1所述的风力发电机组散热系统，其特征在于，所述多个散热翅片(2)包括多组散热翅片，所述多组散热翅片沿所述内表面的周向均匀分布于所述内轴(1)的内表面上，每组所述散热翅片中任意两相邻的散热翅片(2)之间形成有散热风道(3)。


3.如权利要求2所述的风力发电机组散热系统，其特征在于，每组所述散热翅片通过安装板(4)固定连接于所述内轴(1)的内表面，所述安装板(4)与所述内轴(1)的内表面贴合设置。


4.如权利要求3所述的风力发电机组散热系统，其特征在于，所述内轴(1)的内表面设置有多个凹槽(11)，所述安装板(4)设置于对应的所述凹槽(11)内，且所述安装板(4)的表面与所述内表面平齐。


5.如权利要求4所述的风力发电机组散热系统，其特征在于，所述凹槽(11)内设置有多个盲孔(12)，所述安装板(4)通过螺栓与所述盲孔(12)的配合与所述凹槽(11)固定连接。


6.如权利要求1所述的风力发电机组散热系统，其特征在于，所述散热翅片(2)的轴向尺寸大于径向尺寸，所述轴向为所述内轴(1)的轴向。


7.如权利要求1所述的风力发电机组散热系统，其特征在于，所述散热翅片(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬祎，翟永，姜桐举，
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