本发明专利技术提供一种风力发电机组轴系和风力发电机组，风力发电机组轴系包括定轴和套设于定轴径向外侧的转轴，定轴与风力发电机组的固定部件连接，转轴与轮毂连接，定轴和转轴通过沿轴向分布的第一轴承和第二轴承相连接，第一轴承靠近轮毂的中心，第二轴承远离轮毂的中心，第一轴承和第二轴承均为圆锥滚子轴承，第二轴承的接触角在18到26度之间。采用如上结构，第二轴承主要承受轮毂对风机底座的轴向力，第二轴承采用上述范围时，其能够更好的承载轴向力，提高风力发电机组轴系的载荷承受能力，且相比其他接触角角度，第二轴承能够在体积更小的情况下达到相同的效果，有效降低第二轴承的材料成本，进而降低风力发电机组轴系的整体成本。整体成本。整体成本。
【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组轴系和风力发电机组
[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种风力发电机组轴系和风力发电机组。
技术介绍
[0002]随风力发电的大力发展，风力发电机组的发电功率逐渐增大，其受到的载荷也随之逐渐增大，风力发电机组的轴承结构需要能够承受更大的载荷，以完成风力发电机组的发电需求。
[0003]风力发电机组轴承结构包括上风向轴承和下风向轴承，以使轮毂能够相对风机底座转动，带动发电机发电。其中上风向轴承和下风向轴承均采用圆锥滚子轴承时轴承结构整体的载荷承受能力较大。但业内目前并未对圆锥滚子轴承的具体设置进行优化。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种圆锥滚子轴承的具体优化设置方式。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种风力发电机组轴系和风力发电机组，包括定轴和套设于所述定轴径向外侧的转轴，所述定轴固定于风机底座，所述定轴与风力发电机组的固定部件连接，所述转轴与轮毂连接，所述定轴和所述转轴通过沿轴向分布的第一轴承和第二轴承相连接，所述第一轴承靠近所述轮毂，所述第二轴承远离所述轮毂，所述第一轴承和所述第二轴承均为圆锥滚子轴承，所述第一轴承的接触角在14到25度之间。
[0006]采用如上结构，第二轴承主要承受轮毂对风机底座的轴向力，第二轴承采用上述范围时，其能够更好的承载轴向力，提高风力发电机组轴系的载荷承受能力，且相比其他接触角角度，第二轴承能够在体积更小的情况下达到相同的效果，有效降低第二轴承的材料成本，进而降低风力发电机组轴系的整体成本。
[0007]可选地，所述第一轴承5的接触角在22到25度之间，且所述第二轴承6的接触角在21到24度之间。
[0008]可选地，所述第一轴承5的接触角在14到17度之间，且所述第二轴承6的接触角在24到26度之间。
[0009]可选地，所述第一轴承5的接触角在18到21度之间，且所述第二轴承6的接触角在18到21度之间。
[0010]可选地，所述第一轴承5的接触角在14到25度之间。
[0011]可选地，所述第一轴承5的接触角在14到18度之间。
[0012]可选地，所述第一轴承5的接触角在15到17度之间。
[0013]可选地，所述第一轴承5的接触角在19到21度之间。
[0014]可选地，所述第一轴承5的接触角在23到25度之间。
[0015]一种风力发电机组，包括轮毂和风机底座，还包括设置在所述轮毂和所述风机底座之间的风力发电机组轴系，所述风力发电机组轴系为上述的风力发电机组轴系。
附图说明
[0016]图1是本专利技术所提供风力发电机组轴系的剖面图；
[0017]图2是图1中第一轴承和第二轴承位置的放大结构示意图。
[0018]图1
‑
2中的附图标记说明如下：
[0019]1定轴、2转轴、3风机底座、4轮毂、5第一轴承、6第二轴承、7旋转轴心、8固定结构。
具体实施方式
[0020]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0021]本专利技术实施例提供一种风力发电机组轴系，请参考图1和图2，包括定轴1和套设于定轴1径向外侧的转轴2，定轴1与风力发电机组的固定部件连接，转轴2与轮毂4连接，定轴1和转轴2通过沿轴向分布的第一轴承5和第二轴承6相连接，第一轴承5靠近轮毂4的中心，第二轴承6远离轮毂4的中心，第一轴承5和第二轴承6均为圆锥滚子轴承。其中，风力发电机组的固定部件可能是主机架或是风机底座3，下文均以风机底座3为例进行说明，但本专利技术中的固定部件不限于风机底座3。
[0022]如图1和图2所示，图1和图2中α即为第一轴承5的接触角，β即为第二轴承6的接触角。第二轴承6设置于定轴1的径向外侧，靠近风机底座3的一端，转轴2靠近风机底座3的一端径向内侧套设于第二轴承6，定轴1和转轴2能够通过第二轴承6相对转动，带动与转轴2连接的发电机转子相对与定轴1连接的发电机定子相互转动，从而进行发电。
[0023]专利技术人对该风力发电机组轴系进行了受力研究，如图1所示，由于第二轴承6处于下风向，承载轮毂4对风机底座3的大部分轴向力，轴向力的来源例如包括风对叶片和轮毂4的推力等。
[0024]可见，由于第二轴承6主要承受轮毂4对风机底座3的轴向力，需要较好的轴向承载能力，因此第二轴承6接触角越大轴向力承载能力越强，以获得更好的载荷承受能力，增强风力发电机组轴系整体的载荷承受能力。故本实施例第二轴承6为圆锥滚子轴承，且其接触角在18到26度之间，优选在22到26度之间。
[0025]另外，转轴2和定轴1之间设有第一轴承5，由于第一轴承5处于上风向，承载轮毂4对风机底座3的大部分径向力，径向力的来源例如包括轮毂4、叶片的重力等。
[0026]可见，由于第一轴承5主要承载径向力，需要较好的径向承载能力，因此第一轴承5的接触角较小时能够具有更强的承载能力，增强风力发电机组轴系整体的载荷承受能力。故本实施例第一轴承5为圆锥滚子轴承，且其接触角在14到25度之间，优选在14到18度之间。
[0027]结合前述第一轴承5和第二轴承6的受力分析，还对二者的组合进行了进一步的研究，对承载能力进行验证时，还考虑到二者的使用寿命。
[0028]通过轮毂4中心载荷对不同第一轴承5和第二轴承6接触角的组合进行对比分析，若将第二轴承6的接触角设为18度时，第一轴承5的接触角越小其使用寿命越高，但第二轴承6在第一轴承5的接触角达到16度时会出现拐点；若将第一轴承5的接触角固定于18度，则第二轴承6的接触角越小其使用寿命越高，但第一轴承5的使用寿命会在第二轴承6的接触角达到23度时出现拐点。可见，在一个轴承的接触角确定时，另一个轴承的接触角增大到一
定程度会出现拐点。
[0029]第二轴承6主要承受轴向力，接触角可以相对较大，但接触角越小安装时风力发电机组轴系对风机底座3的端盖压紧量的容错率越高，即接触角越小越易于和风机底座3实现装配，另外，轴承接触角越小重量越小，成本越低，此时再考虑到使用寿命，则第二轴承6的接触角可以较小，优选在第二轴承6的接触角在21到24度之间，第一轴承5的接触角则在22到25度之间，风力发电机组轴系的使用寿命较长，轴系的成本较低。
[0030]考虑到第二轴承6的使用寿命，也可以将第一轴承5的接触角设置为偏小一些，例如组合选取为在第一轴承5的接触角在14到17度之间，第二轴承6的接触角则在24到26度之间。
[0031]另外，还可以考虑到静态安全系数的影响和风力发电机组轴系的内部稳定性。
[0032]通过对轮毂4中心极限载荷对不同第一轴承5和第二轴承6接触角的组合进行对比分析，当第二轴承6的接触角选择在18到20度之间时，第一轴承5的接触角在14到16度左右时便会出现拐点。另外，为保证风力发电机组轴系的内部稳定性，第一轴承5和第二轴承6所承载的载荷应尽本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组轴系，其特征在于：包括定轴(1)和套设于所述定轴(1)径向外侧的转轴(2)，所述定轴(1)与风力发电机组的固定部件连接，所述转轴(2)与轮毂(4)连接，所述定轴(1)和所述转轴(2)通过沿轴向分布的第一轴承(5)和第二轴承(6)相连接，所述第一轴承(5)靠近所述轮毂(4)的中心，所述第二轴承(6)远离所述轮毂(4)的中心，所述第一轴承(5)和所述第二轴承(6)均为圆锥滚子轴承，所述第二轴承(6)的接触角在18到26度之间。2.根据权利要求1所述的风力发电机组轴系，其特征在于：所述第一轴承(5)的接触角在22到25度之间，且所述第二轴承(6)的接触角在21到24度之间。3.根据权利要求1所述的风力发电机组轴系，其特征在于：所述第一轴承(5)的接触角在14到17度之间，且所述第二轴承(6)的接触角在24到26度之间。4.根据权利要求1所述的风力发电机组轴系，其特征在于：所述第一轴承(5)的接触角在18到21度之...
【专利技术属性】
技术研发人员：马加伟，李会勋，俱英翠，
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：
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