风力发电机组偏航组件及包括其的风力发电机组制造技术

本实用新型专利技术提供一种风力发电机组偏航组件及包括其的风力发电机组。所述风力发电机组偏航组件包括：齿圈，包括环形圈以及位于所述环形圈上的齿部；底座，包括分别具有多个安装孔的上法兰部和下法兰部，所述齿圈位于所述上法兰部和所述下法兰部之间；具有驱动齿的偏航驱动部，装设于所述上法兰部的至少一个安装孔和/或所述下法兰部的至少一个安装孔，且所述驱动齿能够与所述齿部啮合。根据本实用新型专利技术的风力发电机组偏航组件能够实现上下两层偏航驱动部的同时驱动，从而降低生产成本，防止法兰面弯曲变形，并且增加了偏航驱动部的冗余接口，使得可根据实际载荷来确定偏航驱动部的数量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组偏航组件及包括其的风力发电机组


[0001]本技术涉及一种风力发电机组偏航组件及包括其的风力发电机组。

技术介绍

[0002]伴随着经济的高速发展，世界环境也遭到了极大地破坏，近年来，世界各地频发的各种恶劣地质灾害现象，使得环境保护问题引起越来越多人的关注。风电作为一种清洁能源，利用风能转换为电能，可以极大地减少二氧化碳的排放，利于环境保护。经过长达20余年的发展，陆上优质的风资源基本被开发殆尽，人们的目光开始转向近海、远海甚至深。
[0003]偏航系统作为风力发电机组的重要组成部分，其功能在于对风以最大限度地捕捉风能，进而提高风能利用率，提升发电量。然而，海上风况比较复杂，风载较大且多变，出海窗口期较短，尤其可能随时出现台风，一旦机组出现故障，受限于出海条件，极易出现倒塔，这一定程度上对偏航系统的可靠性提出了极大地挑战，因此，如何有效提高海上风力发电机组的偏航能力，已成为各主机厂商亟需解决的重要问题。
[0004]现有的海上风力发电机组，大多通过简单的增加偏航驱动的个数来提高机组的偏航能力，即通过增加机舱座的直径来布置更多的偏航驱动。上述方法的弊端具有以下三种：第一，机舱座的直径变大，相应的传动链和机舱罩的体积也会随之变大，增重和增大的效果明显，带来的成本增加不可忽视；第二，机舱座上安装偏航驱动的法兰面相较于机舱座本体呈翅膀状，机组在承受较大的风载时，机舱座上布置的偏航驱动越多，该法兰面向上弯曲变形的幅度越大，既不利于偏航驱动齿和偏航齿圈的啮合，也不利于偏航驱动内部各结构的寿命；第三，当机舱座直径一定时，机舱座上可布置的偏航驱动的最大数量值也是定值，众所周知，机组风载为仿真计算得到，一般与实际项目现场的风载存有偏差，若该机组按最大数量来布置偏航驱动，一旦出现机组实际风载相较于仿真设计载荷超差，因已没有冗余的偏航驱动接口，使得特定风况下机组的稳定性面临极大的考验。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供一种风力发电机组偏航组件，所述风力发电机组偏航组件能够实现上下两层偏航驱动部的同时驱动，从而降低生产成本，防止法兰面弯曲变形，并且增加了偏航驱动部的冗余接口，使得可根据实际载荷来确定偏航驱动部的数量。
[0006]根据一个总体方面，本技术提供一种风力发电机组偏航组件，所述风力发电机组偏航组件可包括：齿圈，包括环形圈以及位于所述环形圈上的齿部；底座，包括分别具有多个安装孔的上法兰部和下法兰部，所述齿圈位于所述上法兰部和所述下法兰部之间；具有驱动齿的偏航驱动部，装设于所述上法兰部的至少一个安装孔和/或所述下法兰部的至少一个安装孔，且所述驱动齿能够与所述齿部啮合。
[0007]优选地，所述偏航驱动部可包括第一组偏航驱动部和第二组偏航驱动部，所述第一组偏航驱动部可穿过所述上法兰部的所述至少一个安装孔安装到所述底座，并且所述第
二组偏航驱动部可穿过所述下法兰部的所述至少一个安装孔安装到所述底座。
[0008]优选地，所述上法兰部的所述多个安装孔和所述下法兰部的所述多个安装孔可分别沿着所述底座的周向方向等间隔布置。
[0009]优选地，所述底座还可包括连接于所述上法兰部和所述下法兰部之间的一个或更多个加强筋。
[0010]优选地，所述齿圈可以为外齿圈，并且所述齿部可包括布置在所述环形圈的外侧表面上并且沿着所述环形圈的轴向方向彼此分离的第一齿部和第二齿部。
[0011]优选地，在所述外齿圈中，所述环形圈的布置有所述第一齿部的端部可包括沿径向方向朝向所述外齿圈的中心突出的突出部。
[0012]优选地，所述外齿圈的所述突出部可包括配合面，所述配合面可布置在所述突出部的内侧表面上，并且所述风力发电机组偏航组件还可包括被动式偏航制动器，所述被动式偏航制动器可安装在所述底座内部并与所述外齿圈的所述配合面配合。
[0013]优选地，所述外齿圈的所述环形圈可包括位于第一齿部和第二齿部之间的中间连接部，所述中间连接部可包括刹车盘，刹车盘可沿周向方向布置在所述中间连接部的外侧表面上。
[0014]优选地，所述底座还可包括制动器安装部，所述制动器安装部可设置在所述底座的内侧表面上，并且所述风力发电机组偏航组件还可包括主动式偏航制动器，所述主动式偏航制动器可设置在所述制动器安装部上并与所述刹车盘的表面配合。
[0015]优选地，所述制动器安装部可从所述底座的内侧表面延伸。
[0016]优选地，所述制动器安装部可从所述下法兰部的上表面朝向所述上法兰部突出。
[0017]根据另一总体方面，本技术提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括如上所述的风力发电机组偏航组件。
[0018]针对常规增加机舱座的直径来布置更多的偏航驱动的方案，根据本技术的风力发电机组偏航组件，通过机舱座和机舱罩小幅度的增重提高机组偏航能力，进而使得机组成本没有较大地增加，并且有利于大兆瓦机组的研发。
[0019]针对现有机组机舱座上偏航驱动法兰面向上弯曲变形的幅度较大的问题，根据本技术的风力发电机组偏航组件，可提高机舱座上偏航驱动法兰面的刚度，减少变形，降低机组失效风险。
[0020]针对特定风况下常规设计的机组没有冗余的偏航驱动安装接口，根据本技术的风力发电机组偏航组件，可通过增加偏航驱动安装接口的数量来提高机组可靠性。
[0021]针对特定风况下机组偏航制动能力不足，根据本技术的风力发电机组偏航组件，采用外带刹车盘式偏航齿圈结构可提供较多的偏航制动器安装接口，可以提高机组偏航制动能力。
附图说明
[0022]通过下面结合附图对示例性实施例进行的详细描述，本技术的上述和其他方面、特点及其他优点将会变得清楚和更加容易理解，在附图中：
[0023]图1是示出根据本技术的示例性实施例的底座的示意图；
[0024]图2是示出根据本技术的示例性实施例的底座的一部分的局部示意图。
[0025]图3是示出根据本技术的示例性实施例的齿圈的示意图；
[0026]图4是示出根据本技术的示例性实施例的齿圈的变型示例的示意图；
[0027]图5是示出根据本技术的第一示例性实施例的风力发电机组偏航组件的示意图；
[0028]图6是示出沿着图5的线I
‑
I截取的截面图。
[0029]图7是示出根据本技术的第二示例性实施例的风力发电机组偏航组件的示意图；
[0030]图8是示出根据本技术的第三示例性实施例的风力发电机组偏航组件的示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]100
‑
底座；101
‑
加强筋；210，220
‑
齿圈；211
‑
第一齿部；212
‑
中间连接部；213
‑
第二齿部；214
‑
配合面；215
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组偏航组件，其特征在于，所述风力发电机组偏航组件包括：齿圈，包括环形圈以及位于所述环形圈上的齿部；底座(100)，包括分别具有多个安装孔的上法兰部和下法兰部，所述齿圈位于所述上法兰部和所述下法兰部之间；具有驱动齿的偏航驱动部(300)，装设于所述上法兰部的至少一个安装孔和/或所述下法兰部的至少一个安装孔，且所述驱动齿能够与所述齿部啮合。2.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航组件，其特征在于，所述偏航驱动部(300)包括第一组偏航驱动部(300)和第二组偏航驱动部(300)，所述第一组偏航驱动部(300)穿过所述上法兰部的所述至少一个安装孔安装到所述底座，并且所述第二组偏航驱动部(300)穿过所述下法兰部的所述至少一个安装孔安装到所述底座。3.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航组件，其特征在于，所述上法兰部的所述多个安装孔和所述下法兰部的所述多个安装孔分别沿着所述底座(100)的周向方向等间隔布置。4.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航组件，其特征在于，所述底座(100)还包括连接于所述上法兰部和所述下法兰部之间的一个或更多个加强筋(101)。5.根据权利要求1至4任一所述的风力发电机组偏航组件，其特征在于，所述齿圈为外齿圈(210，220)，并且所述齿部包括布置在所述环形圈的外侧表面上并且沿着所述环形圈的轴向方向彼此分离的第一齿部(211)和第二齿部(213)。6.根据权利要求5所述的风力发电机组偏航组件，其特征在于，在所述外齿圈(210，220)中，所述环形圈的布置有所述第一齿部(211)的端部包括沿径向方向朝向所述外齿圈(210，220)的中心突出...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵泽宇，刘瑞兵，田旭鹏，
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：