风力发电机组轴系结构制造技术

本公开提供一种风力发电机组轴系结构。所述轴系结构包括：主轴，包括密封接触区段和非密封接触区段；轴承座；以及密封结构，安装在所述轴承座上，套设在所述密封接触区段处并且设置在所述主轴与轴承座之间以对润滑介质进行密封，其中，所述密封接触区段具有位于其圆周表面的超音速喷涂层。该风力发电机组轴系结构具有零件制造和装配环节少、主轴整体重量小和制造成本低等优点。制造成本低等优点。制造成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组轴系结构


[0001]本公开涉及风力发电
，更具体地，涉及一种风力发电机组轴系结构。

技术介绍

[0002]风力发电机组主轴系的接触密封设计一般采用橡胶密封件密封。对于这种密封方式，密封件与被密封的构件的接触面需要一定的正压力，以保证密封效果；同时，由于轴系不断的工作旋转，为了避免主要构件因磨损而失效(一般指主轴、端盖或其上装配的密封接触环)，设计中需要接触面具有较低的粗糙度和一定的硬度。
[0003]常见的风机主轴一般使用球磨铸铁材质，这种材质由于其本身特点而难以达到上述粗糙度和硬度要求，所以目前常见设计方案是在风机主轴上设计密封接触环，以提高密封接触部位的硬度、降低粗糙度，但密封接触环需要单独加工，成本较高，并且主轴需要设计相应的轴肩以适应密封接触环形状，造成主轴重量增加且更容易应力集中，给设计计算带来了难度。

技术实现思路

[0004]本公开的一个目的在于提供一种可减少零件数量并降低零件加工成本和装配成本的风力发电机组轴系结构。
[0005]本公开的另一目的在于提供一种可改善主轴的应力分布状态并降低其整体重量的风力发电机组轴系结构。
[0006]针对上述目的，本公开至少提供如下技术方案：
[0007]根据本公开的一方面，提供一种风力发电机组轴系结构，所述轴系结构包括：主轴，包括密封接触区段和非密封接触区段；轴承座；以及密封结构，安装在所述轴承座上，套设在所述密封接触区段处并且设置在所述主轴与轴承座之间以对润滑介质进行密封，其中，所述密封接触区段具有位于其圆周表面上的超音速喷涂层。
[0008]可选地，所述密封结构可包括：第一密封件，可拆卸地套设在所述圆周表面上并与所述超音速喷涂层接触；以及限位件，套设在所述密封接触区段上并使所述第一密封件位于所述超音速喷涂层与所述限位件之间，以在所述主轴的径向方向上将所述第一密封件压紧到所述超音速喷涂层上并限制所述第一密封件在所述主轴的轴向方向上的移动。
[0009]可选地，所述限位件可包括：第一结构件，沿所述主轴的所述轴向方向开设有槽以容纳所述第一密封件，并且在所述主轴的所述径向方向上将所述第一密封件压紧到所述超音速喷涂层上并限制所述第一密封件在所述主轴的所述轴向方向上的移动；以及第二结构件，沿着所述主轴的所述轴向方向接触所述第一结构件的开设有所述槽的端部和所述第一密封件，以限制所述第一密封件在所述主轴的所述轴向方向上的移动。
[0010]可选地，所述密封结构还可包括：第二密封件，可拆卸地套设在所述圆周表面上并与所述超音速喷涂层接触，并且设置在所述槽中且接触所述槽的底表面；以及分隔件，可拆卸地套设在所述圆周表面上并与所述超音速喷涂层间隔开，并且在所述主轴的所述轴向方
向上位于所述第一密封件与所述第二密封件之间。
[0011]可选地，所述超音速喷涂层可采用超音速火焰喷涂法、超音速等离子喷涂法或冷喷涂法形成。
[0012]可选地，所述超音速喷涂层的厚度可以是100μm
‑
500μm。
[0013]可选地，所述超音速喷涂层的厚度可以是300μm。
[0014]可选地，所述超音速喷涂层的材料可以是碳化钨、碳化铬、铝青铜、镍基合金或氧化钇。
[0015]可选地，所述超音速喷涂层的表面粗糙度可小于或等于1.6μm。
[0016]可选地，所述超音速喷涂层的洛氏硬度HRC可大于或等于45且小于或等于55。
[0017]可选地，所述超音速喷涂层的孔隙率可大于或等于0.5％且小于或等于1.5％。
[0018]本公开提供的风力发电机组轴系结构至少具有如下有益效果：通过利用超音速喷涂方法形成的超音速喷涂层代替密封接触环，减少了零件制造、装配环节；应用超音速喷涂技术的主轴在密封位置没有轴径的突变，无轴肩的设计减少了主轴的应力集中点，有利于降低主轴整体重量，从而降低成本。
附图说明
[0019]通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：
[0020]图1是根据本公开的示例性实施例的轴系结构的一部分的截面图。
[0021]附图标记说明：
[0022]1‑
主轴，11
‑
密封接触区段，111
‑
超音速喷涂层，112
‑
圆周表面，12
‑
非密封接触区段，2
‑
密封结构，21
‑
第一密封件，22
‑
第二密封件，23
‑
限位件，231
‑
第一结构件，2311
‑
环形凹槽，232
‑
第二结构件，24
‑
分隔件，3
‑
轴承座。
具体实施方式
[0023]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，不应被理解为本公开的实施形态限于在此阐述的实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
[0024]为了方便描述，在下面的附图中，以X表示主轴1的轴向方向，以R表示主轴1的径向方向。
[0025]图1是根据本公开的示例性实施例的轴系结构的一部分的截面图。
[0026]如图1所示，根据本公开的示例性实施例的轴系结构可包括主轴1、轴承座3和设置在主轴1与轴承座3之间的密封结构2。
[0027]主轴1可包括密封接触区段11和非密封接触区段12。密封接触区段11可包括套设有密封结构2的圆周区段，并且该圆周区段可具有位于其圆周表面112上的超音速喷涂层111。另外，密封接触区段11和非密封接触区段12可沿X方向平滑过渡，即它们之间的连接区段没有沿R方向的凸起。此外，主轴1可以是用于传递动力的结构，并且可具有圆形或圆环形的横截面且沿X方向延伸以具有预定长度，但不限于此。
[0028]密封结构2可安装在轴承座3上，套设在密封接触区段11(例如，包括圆周表面112
的圆周区段)上并且设置在主轴1与轴承座3之间以对用于润滑主轴1和轴承座3的介质进行密封。另外，密封结构2可具有中空的形状，以套设在主轴1上，并且具有沿X方向延伸以至少覆盖密封接触区段11的预定长度。
[0029]轴承座3可转动地套设在主轴1上以用于转动地支撑主轴1。另外，轴承座3可具有本领域通常使用的轴承座的任意结构形式。
[0030]因此，根据本公开的示例性实施例的轴系结构由于具有超音速喷涂层而不需要设置额外的密封接触环，使得零件数量减少，降低了零件加工成本和装配成本；同时，由于省去了用于适应密封接触环的形状的轴肩结构，减少了主轴的应力集中点，从而改善了主轴的应力分布状态，并且降低了主轴的重量，从而降低了制造成本。
[0031]根据本技术的一些实施例，密封结构2可包括第一密封件21和限位件23。限位件23连接到轴承座3上，与主轴1的外周保持间隙并且在限位件23和密封接触区段11之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组轴系结构，其特征在于，所述轴系结构包括：主轴(1)，包括密封接触区段(11)和非密封接触区段(12)；轴承座(3)；以及密封结构(2)，安装在所述轴承座(3)上，套设在所述密封接触区段(11)处并且设置在所述主轴(1)与轴承座(3)之间以对润滑介质进行密封，其中，所述密封接触区段(11)具有位于其圆周表面(112)上的超音速喷涂层(111)。2.如权利要求1所述的轴系结构，其特征在于，所述密封结构(2)包括：第一密封件(21)，可拆卸地套设在所述圆周表面(112)上并与所述超音速喷涂层(111)接触；以及限位件(23)，套设在所述密封接触区段(11)上并使所述第一密封件(21)位于所述超音速喷涂层(111)与所述限位件(23)之间，以在所述主轴(1)的径向方向上将所述第一密封件(21)压紧到所述超音速喷涂层(111)上并限制所述第一密封件(21)在所述主轴(1)的轴向方向上的移动。3.如权利要求2所述的轴系结构，其特征在于，所述限位件(23)包括：第一结构件(231)，沿所述主轴(1)的所述轴向方向开设有环形凹槽(2311)以容纳所述第一密封件(21)，并且在所述主轴(1)的所述径向方向上将所述第一密封件(21)压紧到所述超音速喷涂层(111)上并限制所述第一密封件(21)在所述主轴(1)的所述轴向方向上的移动；以及第二结构件(232)，沿着所述主轴(1)的所述轴向方向接触所述第一结构件(231)的开设有所述环形凹槽(2311)的端部和所述第一密封件(21)，以限制所述第一密...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚建坤，李会勋，王忠忠，楚小超，郭拥军，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：