一种直驱风力发电机轴承系统技术方案

本申请公开了一种直驱风力发电机轴承系统，包括轴承机构，轴承机构用于设置在定子和主轴之间，主轴用于固定转子，主轴上同轴固定连接有转盘，轴承机构包括两挡环，挡环设置在主轴上且位于转盘厚度方向的两侧，挡环靠近转盘的一面环设有多个轴向轴承块，轴向轴承块靠近转盘的一面固定连接有轴向轴瓦，轴承机构还包括多个径向轴承块，径向轴承块环设于轴承座内壁且位于两挡环之间，径向轴承块靠近转盘侧壁的一面固定连接有径向轴瓦，主轴、轴承座和两挡环形成油腔，轴承座上设有连通油腔的注油口，本申请过注油口在油腔中注油，在径向轴瓦和轴向轴瓦表面快速形成油膜，而油膜有较好的承载能力，从而可以对转盘和主轴起到不错的支撑效果。撑效果。撑效果。

【技术实现步骤摘要】
一种直驱风力发电机轴承系统


[0001]本申请涉及发电机领域，尤其是涉及一种直驱风力发电机轴承系统。

技术介绍

[0002]风力发电设施主要包括叶轮、齿轮箱和和风力发电机，叶轮通过风力带动，然后在齿轮箱的变速下带动风力发电机工作，风力发电机主要包括转子、定子、主轴和轴承机构。
[0003]直驱式风力发电机组是将叶轮端直接连至发电机转子，发电机定子固定于支撑座上，所以直驱式风力发电机组的主轴是为设置于发电机定转子之间的轴承机构提供支撑，相关技术中，直驱式风力发电机组主轴的轴承机构主要以双列圆锥滚子轴承或者三排柱滚子轴承为主，主轴支承整个叶轮系统以及发电机，叶轮端所有自由度载荷通过主轴和轴承单元传递至发电机转子以及定子支撑座。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人认为，由于相关技术中轴承机构主要以滚动式轴承为主，而滚动式轴承的轴承滚动体形式、保持架结构以及轴承套圈滚道加工特性决定了在进行设计高功率、长叶轮直径、大扭矩风力发电机组设计时，要达到高承载性能、高可靠性和高绝缘性要求有很大的瓶颈。

技术实现思路

[0005]为了改善相关技术中发电机组采用滚动式轴承所带来的弊端，本申请提供一种直驱风力发电机轴承系统。
[0006]本申请提供的一种直驱风力发电机轴承系统，采用如下的技术方案：一种直驱风力发电机轴承系统，包括轴承机构，所述轴承机构用于设置在定子和主轴之间，所述主轴用于同轴连接在叶轮上，所述主轴用于固定转子，所述主轴上同轴固定连接有转盘，所述轴承机构包括轴承座和两挡环，所述轴承座固定在定子内壁且套设在主轴上，所述挡环设置在所述主轴上且位于所述转盘厚度方向的两侧，所述挡环靠近所述转盘的一面环设有多个轴向轴承块，所述轴向轴承块靠近所述转盘的一面固定连接有轴向轴瓦，所述轴承机构还包括多个径向轴承块，所述径向轴承块环设于所述轴承座内壁且位于两挡环之间，所述径向轴承块靠近所述转盘侧壁的一面固定连接有径向轴瓦，所述主轴、轴承座和两挡环形成油腔，所述轴承座上设有连通所述油腔的注油口。
[0007]通过采用上述技术方案，由于主轴、轴承座和两挡环形成油腔，并通过注油口对油腔注油后，径向轴瓦和轴向轴瓦表面形成油膜，保证了转盘转动过程中油腔内油压的稳定性，能对主轴提供稳定的支撑，且利用油膜形成动静轴径的分离，具有更低的摩擦系数，更高的承载性能，利用油膜支撑性能更好，刚度更大，冲击能力更强，在同等承载要求下，结构尺寸更加精彩，从而可以在高功率、长叶轮直径、大扭矩风力发电机组的设计具有突出的优势，可以改善发电机组采用滚动式轴承所带来的弊端。
[0008]可选的，所述径向轴承块上开设有储油槽，所述注油口设为多个且分别和多个储油槽一一连通，所述径向轴承块沿转盘厚度方向的两侧均开设有连通于油腔和所述储油槽
的出油口。
[0009]通过采用上述技术方案，多个储油槽和多个出油口的设置，且径向轴承块上的出油口能对轴向轴瓦直接浇油，使轴瓦上的油膜能更快更稳定的形成，且保证了主轴运行过程中的稳定性。
[0010]可选的，所述轴承座上开设有喷油孔，所述喷油孔连通所述油腔和所述储油槽，所述喷油孔呈倾斜设置且出口朝向所述径向轴承块。
[0011]通过采用上述技术方案，喷油口呈倾斜设置且出口朝向径向轴承块，能保证油液出口对准径向轴瓦，使径向轴承块形成良好的承载油膜。
[0012]可选的，所述挡环上开设有供所述轴向轴承块嵌入的弧形槽，所述弧形槽沿所述挡环周向开设，所述轴向轴承块沿所述弧形槽长度方向滑动连接在所述弧形槽内。
[0013]通过采用上述技术方案，轴向轴承块由于轴向受载变形或者轴向装配误差引起轴向轴瓦油膜厚度的变化，会导致轴向轴瓦的受载不均匀，而通过将轴向轴承块滑动嵌设在弧形槽中，在轴向轴瓦受载不均匀时，通过油膜的压力会使转盘两侧的轴向轴瓦对中，从而保证轴向轴瓦受载的均匀性。
[0014]可选的，其中一所述挡环滑动连接在所述轴承座上，所述轴承座上固定连接有调整块，所述调整块上设有用于定位挡环位置的定位件。
[0015]通过采用上述技术方案，定位件能定位挡环位置，从而可以定位其中一轴向轴承块的位置，当转盘两侧的轴向轴瓦和转盘的间隙不一致时，可以通过定位件调整轴向轴承块的位置，保证转盘两侧的轴向轴瓦到转盘的间隙一致，从而可以保证在转盘两侧的轴向轴瓦上产生的油膜的均匀性。
[0016]可选的，所述定位件包括螺杆，所述螺杆螺纹穿出所述调整块转动连接在所述挡环上。
[0017]通过采用上述技术方案，调整轴向轴承块的位置时，转动螺杆，而螺杆和调整块转动连接，且螺杆和挡环转动连接，从而可以带动挡环移动，则可以调整挡环的位置；该定位件结构简单，操作方便。
[0018]可选的，所述轴向轴瓦朝向所述转盘的一面喷涂有PEEK或PTEF材料通过采用上述技术方案，PEEK和PTEF为高嵌入型塑料材料，且有较高的绝缘功能，可以阻断轴电流的形成，则可以解决发电机轴电流对轴向轴瓦造成电腐蚀的问题，且PEEK和PTEF才有有良好的抗磨性，防止轴向轴瓦产生磨损。
[0019]可选的，所述径向轴瓦朝向所述转盘的一面喷涂有PEEK或PTEF材料。
[0020]通过采用上述技术方案，可以解决发电机轴电流对径向轴瓦造成电腐蚀的问题，且能防止径向轴瓦产生磨损。
[0021]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：1.本申请通过径向轴瓦、挡环两侧的轴向轴瓦的设置，能和主轴形成封闭的油腔，通过向油腔中注油，使轴向轴瓦和径向轴瓦上形成油膜，能对主轴起到良好的支撑，且利用油膜形成动静轴径的分离，具有更低的摩擦系数，更高的承载性能，利用油膜支撑性能更好，刚度更大，冲击能力更强，在同等承载要求下，结构尺寸更加精彩，从而可以在高功率、长叶轮直径、大扭矩风力发电机组的设计具有突出的优势；2.本申请通过将轴向轴承块滑动嵌设在弧形槽中，在轴向轴瓦受载不均匀时，通
过油膜的压力会使转盘两侧的轴向轴瓦对中，从而保证轴向轴瓦受载的均匀性。
附图说明
[0022]图1是本申请中实施例一种直驱风力发电机轴承系统的整体结构剖视图；图2是图1中A区域的放大示意图；图3是本实施例一种直驱风力发电机轴承系统的剖视图一；图4是本实施例一种直驱风力发电机轴承系统的剖视图二。
[0023]附图标记说明：1、转子；2、定子；3、主轴；4、支撑座；5、转盘；6、挡环；7、轴向轴承块；8、轴向轴瓦；9、径向轴承块；10、径向轴瓦；11、油腔；12、注油口；13、储油槽；14、出油口；15、径向油孔；16、喷油孔；17、调整块；18、螺杆；19、弧形槽；20、密封垫；21、轴承座。
具体实施方式
[0024]以下结合附图1
‑
4对本申请作进一步详细说明。
[0025]本申请实施例公开一种直驱风力发电机轴承系统。参照图1和图2，使用该轴承系统的该发电机包括转子1、定子2、主轴3和支撑座4，轴承系统包括轴承座21和轴承机构，定子2固定于支撑座4上，主轴3用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直驱风力发电机轴承系统，包括轴承机构，所述轴承机构用于设置在定子(2)和主轴(3)之间，所述主轴(3)用于同轴连接在叶轮上，所述主轴(3)用于固定转子(1)，其特征在于：所述主轴(3)上同轴固定连接有转盘(5)，所述轴承机构包括轴承座(21)和两挡环(6)，所述轴承座(21)固定在定子(2)内壁且套设在主轴(3)上，所述挡环(6)设置在所述主轴(3)上且位于所述转盘(5)厚度方向的两侧，所述挡环(6)靠近所述转盘(5)的一面环设有多个轴向轴承块(7)，所述轴向轴承块(7)靠近所述转盘(5)的一面固定连接有轴向轴瓦(8)，所述轴承机构还包括多个径向轴承块(9)，所述径向轴承块(9)环设于所述轴承座(21)内壁且位于两挡环(6)之间，所述径向轴承块(9)靠近所述转盘(5)侧壁的一面固定连接有径向轴瓦(10)，所述主轴(3)、轴承座(21)和两挡环(6)形成油腔(11)，所述轴承座(21)上设有连通所述油腔(11)的注油口(12)。2.根据权利要求1所述的一种直驱风力发电机轴承系统，其特征在于：所述径向轴承块(9)上开设有储油槽(13)，所述注油口(12)设为多个且分别和多个储油槽(13)一一连通，所述径向轴承块(9)沿转盘(5)厚度方向的两侧均开设有连通于油腔(11)和所述储油槽(13)的出油口(14)。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖建敏，阳雪兵，刘宾玲，田湘龙，
申请(专利权)人：哈电风能有限公司，
类型：发明
国别省市：