本发明专利技术公开了一种用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，包括绝缘轴和金属法兰；所述绝缘轴是采用玻璃纤维缠绕而成，且所述玻璃纤维的外层还涂覆有环氧树脂层；所述金属法兰包括轴向部和径向部，所述绝缘轴的端部与所述金属法兰的轴向部相配合，并通过化学联接中间体进行固定连接；并且，本发明专利技术还相应的公开了所述高强度绝缘传动轴的制造方法，并通过了合格性无损检测的验证和符合性强度检测的验证，不仅能够保证传动轴的强度，而且能够有效降低轴电流的危害，从而能够满足更大强度要求和更高绝缘度要求，适用于大功率风力发电机。适用于大功率风力发电机。适用于大功率风力发电机。
【技术实现步骤摘要】
用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴及其制造方法
[0001]本专利技术涉及风力发电
，特别是涉及一种用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴以及该传动轴的制造方法。
技术介绍
[0002]由于温室效应，地球环境不断恶化，清洁能源的开发使用迫在眉捷，风力来自于太阳能引起的自然气体流动，为解决温室效应问题的重要清洁能源来源，风能的应用也越来越受到世界各国的重视。
[0003]风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮、发电机和铁塔三部分。其中，发电机是风力发电机组的核心，其作用是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。而发电机的传动轴又是发电机的核心部件。
[0004]为降低风力发电的开发成本及提高效率，风力发电的发展逐步向大功率单机迈进，风力发电机不仅需要具备高强度绝缘传动轴，还务必要解决传动链中有害轴电流的隔绝问题，才能够提供可靠稳定高效的传动系统。
[0005]有害轴电流产生于发电机，对传动链中的轴承等链接部位产生有害的高温电腐蚀，如不解决轴电流的隔绝问题，风力发电机将无法长期稳定安全运行。通常小功率的风力发电机可以通过绝缘链板、绝缘垫块等实现轴电流隔绝，但由于绝缘板件本身的强度限制其无法实现大功率的大扭矩传递。
技术实现思路
[0006]本专利技术为解决上述问题，提供了一种适用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，能够有效降低有害轴电流的危害。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，包括绝缘轴和金属法兰；所述绝缘轴是采用玻璃纤维缠绕而成，且所述玻璃纤维的外层还涂覆有环氧树脂层；所述金属法兰包括轴向部和径向部，所述绝缘轴的端部与所述金属法兰的轴向部相配合，并通过化学联接中间体进行固定连接。
[0009]本专利技术采用绝缘轴与金属法兰的组合形成高强度绝缘传动轴，且绝缘轴采用玻璃纤维绕制而成，既能够满足强度要求，又能够有效降低有害轴电流的危害。
[0010]本专利技术采用的绝缘轴结构，无需使用绝缘链板进行隔绝轴电流，更适用于大功率风力发电机的传动轴。
[0011]本专利技术的绝缘轴采用缠绕方式制成，还能够方便根据产品的强度要求调节绝缘轴的管壁厚度。
[0012]优选的，绝缘轴为中空管状结构，所述绝缘轴的外表面和/或中空内表面与所述金
属法兰的轴向部相配合。
[0013]本专利技术的绝缘轴采用中空结构，不仅能够减轻轴体重量，而且便于将绝缘轴与金属法兰进行可靠连接。
[0014]优选的，所述绝缘轴的端部的外表面设有第一外锥面，所述绝缘轴的端部的内表面设有第一内锥面，所述化学联接中间体涂覆于所述第一外锥面和所述第一内锥面，所述内锥面与所述外锥面相结合形成横截面渐变小的楔形结构；所述金属法兰的轴向部设有沿轴向延伸的环形凹槽；所述环形凹槽为与所述绝缘轴的楔形结构相匹配的楔形槽，并且，所述楔形槽的外端封闭形成限位端面，以对所述绝缘轴的端部进行轴向限位。
[0015]本专利技术的绝缘轴采用双面锥形结构，与金属法兰进行楔形嵌合，并结合轴向限位结构和化学联接，不仅工艺简单，而且使得绝缘轴与金属法兰的连接更可靠。
[0016]优选的，所述绝缘轴的端部的内表面设有沿周向延伸且沿轴向间隔设置的第一周向凹槽，所述金属法兰的轴向部的外表面设有沿周向延伸且沿轴向间隔设置的第二周向凹槽，且所述第一周向凹槽与所述第二周向凹槽沿轴向错开；所述绝缘轴的外端面与所述金属法兰的径向部进行轴向限位配合；所述化学联接中间体填充于所述第一周向凹槽和所述第二周向凹槽内；和/或，
[0017]所述绝缘轴的端部的内表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一轴向凹槽，所述金属法兰的轴向部的外表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第二轴向凹槽，且所述第一轴向凹槽与所述第二轴向凹槽沿周向错开；所述绝缘轴的外端面与所述金属法兰的径向部进行轴向限位配合；所述化学联接中间体填充于所述第一轴向凹槽和所述第二轴向凹槽内。
[0018]本专利技术采用轴向凹槽和/或周向凹槽来填充化学联接中间体，使绝缘轴与金属法兰之间的配合面能够更深入的咬合，使得化学联接的强度更好。
[0019]优选的，所述绝缘轴的端部的外表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一轴向凸键，所述金属法兰的轴向部的内表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一轴向键槽，且所述第一轴向凸键与所述第一轴向键槽位置相对应配合；所述化学联接中间体填充于所述第一轴向键槽内或涂覆于所述第一轴向凸键；和/或，
[0020]所述绝缘轴的端部的外表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第二轴向键槽，所述金属法兰的轴向部的内表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第二轴向凸键，且所述第二轴向凸键与所述第二轴向键槽位置相对应配合；所述化学联接中间体填充于所述第二轴向键槽内或涂覆于所述第二轴向凸键。
[0021]本专利技术采用键槽配合的结构连接和化学联接中间体的化学联接相结合，使得绝缘轴与金属法兰的连接强度更好。
[0022]优选的，所述绝缘轴的端部的外表面设有第二外锥面，所述金属法兰的轴向部的内表面设有与所述第二外锥面相配合的第二内锥面；并且，所述第二内锥面的外端还设有对所述第二外锥面的端部进行轴向限位的径向挡沿；所述化学联接中间体涂覆于所述第二外锥面和/或第二内锥面。
[0023]本专利技术的绝缘轴与金属法兰之间采用内外锥面的配合，并辅以径向挡沿的轴向限位和化学联接中间体的粘接作用，不仅能够保证连接强度，而且组装更方便。
[0024]优选的，所述绝缘轴为网状结构，所述玻璃纤维采用正向缠绕和反向缠绕相交叉
形成所述网状结构；相同缠绕层的缠绕方向相同，相邻两个缠绕层的缠绕方向相反；缠绕角度0度至180度范围，优选为45度；所述绝缘轴的管壁厚度为4毫米至10毫米范围。
[0025]本专利技术采用正反向交叉缠绕的方式形成网状结构的绝缘轴，不仅能够根据产品强度需求调整缠绕角度，而且网状结构更加稳定可靠。
[0026]另外，本专利技术还提供了一种上述任一项所述的用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴的制造方法，其包括以下步骤：
[0027]在浸泡池中加入环氧树脂浸泡液；
[0028]将玻璃纤维的一端从仓储架经过浸泡池后连接至旋转芯轴上；
[0029]驱动所述旋转芯轴转动以带动浸泡后的玻璃纤维在所述旋转芯轴上进行缠绕；
[0030]对缠绕后的缸筒连同所述旋转芯轴进行加热，得到固化成型筒；
[0031]将所述旋转芯轴从所述固化成型筒中抽出或顶出，得到绝缘轴毛坯；
[0032]对所述绝缘轴毛坯进行研磨、切割、机加工处理，得到绝缘轴成品；
[0033]将所述绝缘轴成品和/或金属法兰的配合面涂抹化学联接中间体，并将所述绝缘轴和所述金属法兰进行装配，完成固化联接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，其特征在于，包括绝缘轴和金属法兰；所述绝缘轴是采用玻璃纤维缠绕而成，且所述玻璃纤维的外层还涂覆有环氧树脂层；所述金属法兰包括轴向部和径向部，所述绝缘轴的端部与所述金属法兰的轴向部相配合，并通过化学联接中间体进行固定连接。2.根据权利要求1所述的用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，其特征在于：绝缘轴为中空管状结构，所述绝缘轴的外表面和/或中空内表面与所述金属法兰的轴向部相配合。3.根据权利要求2所述的用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，其特征在于：所述绝缘轴的端部的外表面设有第一外锥面，所述绝缘轴的端部的内表面设有第一内锥面，所述化学联接中间体涂覆于所述第一外锥面和所述第一内锥面，所述内锥面与所述外锥面相结合形成横截面渐变小的楔形结构；所述金属法兰的轴向部设有沿轴向延伸的环形凹槽；所述环形凹槽为与所述绝缘轴的楔形结构相匹配的楔形槽，并且，所述楔形槽的外端封闭形成限位端面，以对所述绝缘轴的端部进行轴向限位。4.根据权利要求2所述的用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，其特征在于：所述绝缘轴的端部的内表面设有沿周向延伸且沿轴向间隔设置的第一周向凹槽，所述金属法兰的轴向部的外表面设有沿周向延伸且沿轴向间隔设置的第二周向凹槽，且所述第一周向凹槽与所述第二周向凹槽沿轴向错开；所述绝缘轴的外端面与所述金属法兰的径向部进行轴向限位配合；所述化学联接中间体填充于所述第一周向凹槽和所述第二周向凹槽内；和/或，所述绝缘轴的端部的内表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一轴向凹槽，所述金属法兰的轴向部的外表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第二轴向凹槽，且所述第一轴向凹槽与所述第二轴向凹槽沿周向错开；所述绝缘轴的外端面与所述金属法兰的径向部进行轴向限位配合；所述化学联接中间体填充于所述第一轴向凹槽和所述第二轴向凹槽内。5.根据权利要求2所述的用于大功率风力发电机的高强度绝缘传动轴，其特征在于：所述绝缘轴的端部的外表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一轴向凸键，所述金属法兰的轴向部的内表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一轴向键槽，且所述第一轴向凸键与所述第一轴向键槽位置相对应配合；所述化学联接中间体填充于所述第一轴向键槽内或涂覆于所述第一轴向凸键；和/或，所述绝缘轴的端部的外表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第二轴向键槽，所述金属法兰的轴向部的内表面设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第二轴向凸键，且所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱少农，陈鸿杰，
申请(专利权)人：厦门牢力实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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