轴承冷却系统、轴承冷却方法和风力发电机组技术方案

本发明专利技术提供了一种轴承冷却系统、轴承冷却方法和风力发电机组。轴承冷却系统包括外圈冷却系统和内圈冷却系统，其中，外圈冷却系统包括第一散热组件，安装在与轴承外圈外侧壁对应的位置；内圈冷却系统包括第二散热组件，安装在与轴承内圈内侧壁对应的位置。本发明专利技术的轴承冷却系统能够对风力发电机组的轴承进行冷却，降低轴承温度。降低轴承温度。降低轴承温度。

【技术实现步骤摘要】
轴承冷却系统、轴承冷却方法和风力发电机组


[0001]本专利技术涉及电机冷却
，更具体地讲，涉及一种用于对风力发电机组的轴承进行冷却的轴承冷却系统、轴承冷却方法以及风力发电机组。

技术介绍

[0002]风能是一种开放、安全的可再生清洁能源，目前风能的利用越来越受到重视。风力发电机是依靠捕获风能，将动能转化为电能的发电设备。在现代的大型风力发电机中，随着单机发电功率的增大，风力发电机的扭矩越来越大，转动部件受到的载荷也随之增大，例如，发电机支撑叶轮的主轴承的工作负荷增大。另外，目前的风力发电机基本都运行在外界复杂的风资源环境影响下，叶片受到的载荷在满功率及极端条件下非常大，从而导致主轴轴承长时间运行在较大径向力和轴向力的工况下，由此会导致主轴轴承的摩擦发热量大，长时间运行之后，轴承的温度较高。这就需要使用额外的冷却手段对轴承进行冷却，降低轴承的温度，从而保证风力发电机在高温环境下能够安全无故障运行。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种在提供一种能够对风力发电机组的轴承进行冷却，从而降低轴承温度的轴承冷却系统。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种风力发电机组的轴承冷却系统，风力发电机组包括动轴、定轴以及安装在定轴和动轴之间的轴承，轴承冷却系统包括外圈冷却系统和内圈冷却系统，其中，外圈冷却系统包括第一散热组件，安装在与轴承外圈外侧壁对应的位置；内圈冷却系统包括第二散热组件，安装在与轴承内圈内侧壁对应的位置。
[0006]可选地，外圈冷却系统与内圈冷却系统均可以为主动冷却系统。
[0007]可选地，外圈冷却系统可以为利用风力发电机组的发电机冷却系统的主动冷却系统。
[0008]可选地，第一散热组件可以包括：第一散热基板，安装在与轴承外圈连接的定轴的外侧壁上；和多个第一散热翅片，多个第一散热翅片呈径向开放的形式布置于第一散热基板上。
[0009]可选地，多个第一散热翅片可以沿定轴的周向间隔布置在第一散热基板上，并且每个第一散热翅片沿定轴的轴向延伸，多个第一散热翅片的相邻第一散热翅片之间形成有多个第一散热通道，用于冷却发电机的第一冷却介质通过第一散热通道。
[0010]可选地，外圈冷却系统还可以包括：发电机冷却风扇，用于将第一冷却介质引入到第一散热组件，并将与第一散热组件换热后的第一冷却介质引入发电机的内部。
[0011]可选地，第二散热组件可以包括：第二散热基板，用于安装到与轴承内圈连接的动轴的内侧壁上；和多个第二散热翅片，多个第二散热翅片呈径向封闭的形式布置于第二散
热基板上。
[0012]可选地，多个第二散热翅片可以沿动轴的周向间隔布置在第二散热基板上，每个第二散热翅片沿动轴的轴向延伸，第二散热翅片的径向外端连接到第二散热基板。
[0013]可选地，第二散热组件还可以包括：连接板，与多个第二散热翅片的径向内端连接，相邻的第二散热翅片、第二散热基板、连接板围成圆周方向封闭的沿轴向延伸的供第二冷却介质通过的第二散热通道。
[0014]可选地，内圈冷却系统可以由风力发电机组的机舱的进风口进入，经过通风通道后冷却轴承内圈，并从风力发电机组的轮毂排出。
[0015]可选地，通风管道可以包括第二散热组件的第二散热通道以及与第二散热组件连通的进风通道和出风通道，进风通道布置在机舱中，并且与机舱的进风口连接并延伸至靠近轴承处，用于将第二冷却介质由机舱的外部引入第二散热组件中；出风通道用于将从第二散热组件排出的第二冷却介质排出至轮毂的外部。
[0016]可选地，进风通道可以包括至少两个子进风通道，至少两个子进风通道的出风口沿动轴的周向间隔布置并且与第二散热组件连通。
[0017]可选地，内圈冷却系统还可以包括与机舱的进风口连接的主进风通道，主进风通道在靠近轴承处分流成至少两个子进风通道。
[0018]可选地，在机舱的进风口处，可以设置有进风风扇及空气处理器。
[0019]可选地，出风通道可以包括相互连通的轮毂内的第一空间、导流罩与轮毂之间的第二空间以及导流罩与发电机的转子之间的缝隙。
[0020]本专利技术的另一方面提供了一种风力发电机组，风力发电机组包括如上所述的轴承冷却系统。
[0021]本专利技术的又一方面提供了一种轴承冷却方法，该方法使用如上所述的风力发电机组的轴承冷却系统对风力发电机组的轴承进行冷却，该方法包括：利用第一冷却介质对轴承外圈进行散热冷却，并将散热冷却后的第一冷却介质用于对发电机进行冷却；利用第二冷却介质对轴承内圈进行散热冷却，并将散热冷却后的第二冷却介质排出至风力发电机组的外部。
[0022]本专利技术通过外圈冷却系统和内圈冷却系统分别对轴承外圈和轴承内圈进行冷却，可以有效地解决轴承长时间运行温度高的问题，使得风力发电机组可以安全无故障运行。
附图说明
[0023]通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0024]图1是本专利技术示例性实施例的轴承冷却系统安装在风力发电机组中的示意图。
[0025]图2是示出外圈冷却系统的示意图。
[0026]图3是示出根据本专利技术示例性实施例的轴承冷却系统与风力发电机组连接关系的立体示意图。
[0027]图4是示出图3中外圈冷却系统的第一散热组件的示意图。
[0028]图5是示出图3中内圈冷却系统的第二散热组件的示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、动轴，2、定轴，3、轴承外圈，4、轴承内圈，5、转子，6、定子，61、径向通道，7、第一腔室，8、第二腔室，9、气隙，10、机舱，11、轮毂，12、导流罩，241、第一空间，242、第二空间，243、缝隙，13、转子支架，14、定子支架。
[0031]100、外圈冷却系统，110、第一散热组件，111、第一散热基板，112、第一散热翅片，113、第一散热通道，120、第一冷却介质，200、内圈冷却系统，210、第二散热组件，211、第二散热基板，212、第二散热翅片，213、连接板，214、第二散热通道，220、第二冷却介质，230、进风通道，231和232、子进风通道，233、主进风通道，240、出风通道，250、进风风扇，260、空气处理器。
具体实施方式
[0032]在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本专利技术的风力发电机组的轴承冷却系统、轴承冷却方法和风力发电机组。
[0033]图1是本专利技术示例性实施例的轴承冷却系统安装在风力发电机组中的示意图。图2是示出外圈冷却系统的示意图。图3是示出根据本专利技术示例性实施例的轴承冷却系统与风力发电机组连接关系的立体示意图。图4是示出图3中外圈冷却系统的第一散热组件的示意图。图5是示出图3中内圈冷却系统的第二散热组件的示意图。
[0034]参照图1和图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的轴承冷却系统，所述风力发电机组包括动轴(1)、定轴(2)以及安装在所述定轴(2)和所述动轴(1)之间的轴承，其特征在于，所述轴承冷却系统包括外圈冷却系统(100)和内圈冷却系统(200)，其中，所述外圈冷却系统(100)包括第一散热组件(110)，安装在与轴承外圈(3)外侧壁对应的位置；所述内圈冷却系统(200)包括第二散热组件(210)，安装在与轴承内圈(4)内侧壁对应的位置。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的轴承冷却系统，其特征在于，所述外圈冷却系统(100)与所述内圈冷却系统(200)均为主动冷却系统。3.根据权利要求1所述的风力发电机组的轴承冷却系统，其特征在于，所述外圈冷却系统(100)为利用风力发电机组的发电机冷却系统的主动冷却系统。4.根据权利要求1所述的风力发电机组的轴承冷却系统，其特征在于，所述第一散热组件(110)包括：第一散热基板(111)，安装在与所述轴承外圈(3)连接的所述定轴(2)的外侧壁上；和多个第一散热翅片(112)，多个所述第一散热翅片(112)呈径向开放的形式布置于所述第一散热基板(111)上。5.根据权利要求4所述的风力发电机组的轴承冷却系统，其特征在于，多个所述第一散热翅片(112)沿所述定轴(2)的周向间隔布置在第一散热基板(111)上，并且每个所述第一散热翅片(112)沿所述定轴(2)的轴向延伸，所述多个第一散热翅片(112)的相邻第一散热翅片(112)之间形成有多个第一散热通道(113)，用于冷却发电机的第一冷却介质(120)通过所述第一散热通道(113)。6.根据权利要求1所述的风力发电机组的轴承冷却系统，其特征在于，所述外圈冷却系统(100)还包括：发电机冷却风扇，用于将第一冷却介质(120)引入到所述第一散热组件(110)，并将与所述第一散热组件(110)换热后的第一冷却介质(120)引入发电机的内部。7.根据权利要求1所述的风力发电机组的轴承冷却系统，其特征在于，所述第二散热组件(210)包括：第二散热基板(211)，用于安装到与所述轴承内圈(4)连接的所述动轴(1)的内侧壁上；和多个第二散热翅片(212)，多个所述第二散热翅片(212)呈径向封闭的形式布置于所述第二散热基板(211)上。8.根据权利要求7所述的风力发电机组的冷却系统，其特征在于，多个所述第二散热翅片(212)沿所述动轴(1)的周向间隔布置在所述第二散热基板(211)上，每个所述第二散热翅片(212)沿所述动轴(1)的轴向延伸，所述第二散热翅片(212)的径向外端连接到所述第二散热基板(211)。9.根据权利要求8所述的风力发电机组的轴承冷却系统，其特征在于，所述第二散热组件(210)还包括：连接板(213)，与所述多个第二散热翅片(212)的径向内端...

【专利技术属性】
技术研发人员：白洛林，方涛，钱丽佳，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：