一种风力发电机用轴承结构制造技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机用轴承结构，风力发电机组包括塔筒

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机用轴承结构


[0001]本专利技术涉及风力发电机配件领域，具体是一种风力发电机用轴承结构
。

技术介绍

[0002]风力发电机是通过将风能转换为机械运动，机械运动带动发电机运转，最终输出电流的电力设备
。
风力发电机一般包括叶轮
、
发电机
、
调向器
、
塔架
、
控制器
、
限速安全机构和储能装置等机构
。
叶轮在风力的作用下旋转，将风流动时所携带的动能转变为叶轮轴的旋转机械能，发电机的主轴在叶轮轴的转动带动下旋转切割磁感线，产生电能
。
[0003]用于风力发电机组主轴的轴承承包括轴承内圈和轴承外圈，常用的有滚动轴承或滑动轴承形式
。
在发电运行期间，由于摩擦会产生热量，由此导致的温度升高会影响轴承的热膨胀率，进而影响轴承的间隙
。
而在直驱风力发电机组中，发电机的空气间隙主要取决于轴承的间隙，即轴承的间隙会影响发电效率
。
另外，轴承的间隙对生命周期有重大影响，因此其间隙应控制在一定的范围内
。
通过控制轴承内圈的温度，以控制其间隙在一定的范围，可以提高其可靠性和寿命
。
[0004]在风力发电机组运行期间，如果轴承产生的热量不能及时有效地散发出去，那么轴承内部的温度将会逐步升高
。
一方面，过高的温度将导致润滑油粘度下降，以滚动轴承为例，滚动体与内外圈滚道间的油膜厚度减小，最终可能会使轴承的内部的零件表面回火
、
灼伤，甚至发生点蚀和表面剥落现象；另一方面，风力发电机组的轴承的径向尺寸很大，内圈
、
外圈和保持架会因热变形而引发较大的几何位移，进而产生较大的内应力
。
现有的轴承冷却系统通常使用空气作为冷却介质，冷却效率较低，占用空间较大
。
[0005]在轮毂
、
机舱内有很多会产生热量的电子部件和机械部件，例如，变桨系统
、
偏航电机
、
机舱柜
、
变频柜等
。
如果热量不能及时散出，液压油温度的过高会使液压油的粘度降低，导致液压泵的泄荷量增大，降低出力
。
过高的温度也会影响导管及密封件的寿命
。
现有技术通过将冷却液或气流流经轴承定子降低温度，不能根据转速不同进行调节冷却形式，冷却系统不间断运行成本高，风冷受机舱内环境影响，机舱内高温时风冷效果明显变差
。
需要一种根据发电机组不同的运行情况进行调节，选择适合当下运行状态冷却手段的轴承结构
。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术中的不足，提供了一种风力发电机用轴承结构，风力发电机组包括塔筒
、
机舱和发电机，所述的机舱内设置有机舱冷却液循环系统，还包括定位舱，所述的定位舱外壳固定于所述的发电机架体内壁，所述的轴承主体及散热机构安装于定位舱内，散热机构，所述的散热机构包括液冷散热组件和空气循环散热组件，所述的液冷散热组件设置于所述的轴承外圈，所述的空气循环散热组件设置在机舱的内部，离合机构，所述的离合机构固定在所述的定位舱一侧，传动机构，所述的传动机构将主轴动力传输至所述的空气循环散热组件
。
[0007]优选的，所述的液冷散热组件包括冷却环和所述的冷却管，所述的冷却环一侧端面贴合固定于所述的轴承外圈外侧壁，所述的冷却环另一侧端面设置有冷却凹槽
。
[0008]优选的，所述的冷却管的长度为所述的轴承外圈的内周长的至少一部分，所述的冷却管呈涡状线形由内而外螺旋渐开设置，所述的冷却管固定于所述的冷却凹槽内，所述的冷却管连接内圈一端的管口为输入口，连接外圈一端的管口为输出口，所述的输入口与所述的输出口分别与所述的机舱冷却液循环系统连通
。
[0009]优选的，若干所述的冷却管和设置在若干所述的冷却管两端的集管，并行汇入同一个所述的输入口和所述的输出口，所述的冷却凹槽设置在所述的冷却环贴合所述的轴承外圈一侧，所述的冷却环固定到所述的冷却环与所述的轴承外圈侧壁之间，使用螺栓将所述的冷却环固定于所述的轴承外圈
。
[0010]优选的，所述的空气循环散热组件包括轴承内圈
、
导流槽
、
侧盖板
、
穿越口
、
流通孔和负压组件，所述的轴承内圈两侧的内侧壁均设置有弯曲的所述的导流槽，所述的导流槽环绕半圈设置，所述的导流槽底部设置有穿越口，所述的轴承内圈两侧设置有侧盖板，所述的侧盖板固定设置于所述的轴承内圈两侧壁，所述的流通孔设置于所述的侧盖板顶部
。
[0011]优选的，靠近所述的冷却环一侧的所述的侧盖板上的所述的流通孔为导入孔，用以将冷却空气引入所述的导流槽内冷却所述的轴承内圈，远离所述的冷却环一侧的所述的侧盖板上的所述的流通孔为导出孔，用以将热空气导入至定位舱及定位舱外
。
[0012]优选的，所述的负压组件包括扇轮
、
扇轴和动力齿轮，所述的扇轮设置于所述的定位舱内，靠近所述的输出口一端，所述的扇轴转动设置于所述的定位舱端面
。
[0013]优选的，发电机所述的主轴套接设置于所述的轴承内圈，所述的主轴上套接设置有驱动齿轮，所述的离合机构包括离合控制器
、
离合轴和传动齿轮组，所述的离合控制器固定设置在所述的发电机舱内控制所述的离合轴滑动至设定位置，所述的离合轴上套接有所述的传动齿轮组，所述的传动齿轮组包括输入齿轮与输出齿轮，所述的输入齿轮与所述的驱动齿轮啮合，所述的输出齿轮与所述的动力齿轮啮合
。
[0014]优选的，所述的轴承外圈及所述的轴承内圈上设置有若干温度传感器，对温度的实时监测
。
[0015]优选的，从机舱冷却液循环器流出的冷却介质一路通过所述的冷却管流入所述的液冷散热组件的入口，另一路通过传输管路对所述的机舱内的产生热量的部件进行液冷，两路冷却介质在完成冷却之后流入所述的机舱冷却液循环器
。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：轴承冷却系统的冷却液由机舱内冷却系统对接，减少设备占用；对内轴承风冷实现充分发挥冷却液的冷却效果，实现了对轴承外圈的冷却同时还实现了对轴承内圈的冷却；轴承内圈设置有冷却沟槽，根据不同情况通过连接主轴的负压涡轮抽动冷却液或机舱外冷却空气，进入轴承内圈进行散热；通过设置离合装置对轴承内圈风冷机构的投入进行控制，降低损耗，实现多个冷却系统根据情况单一运行或综合运行，节约了设备的运营成本
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是
本专利技术的一些实施例，对于本领域普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种风力发电机用轴承结构，风力发电机组包括塔筒
、
机舱和发电机，所述的机舱内设置有机舱冷却液循环系统，其特征在于：还包括定位舱（1），所述的定位舱（1）外壳固定于所述的发电机架体内壁，所述的轴承主体及散热机构安装于定位舱（1）内，散热机构，所述的散热机构包括液冷散热组件和空气循环散热组件，所述的液冷散热组件设置于所述的轴承外圈（4），所述的空气循环散热组件设置在机舱的内部，离合机构，所述的离合机构固定在所述的定位舱（1）一侧，传动机构，所述的传动机构将主轴（2）动力传输至所述的空气循环散热组件
。2.
根据权利要求1所述的一种风力发电机用轴承结构，其特征在于：所述的液冷散热组件包括冷却环（
41
）和所述的冷却管（
42
），所述的冷却环（
41
）一侧端面贴合固定于所述的轴承外圈（4）外侧壁，所述的冷却环（
41
）另一侧端面设置有冷却凹槽
。3.
根据权利要求2所述的一种风力发电机用轴承结构，其特征在于：所述的冷却管（
42
）的长度为所述的轴承外圈（4）的内周长的至少一部分，所述的冷却管（
42
）呈涡状线形由内而外螺旋渐开设置，所述的冷却管（
42
）固定于所述的冷却凹槽内，所述的冷却管（
42
）连接内圈一端的管口为输入口（
43
），连接外圈一端的管口为输出口（
44
），所述的输入口（
43
）与所述的输出口（
44
）分别与所述的机舱冷却液循环系统连通
。4.
根据权利要求3所述的一种风力发电机用轴承结构，其特征在于：若干所述的冷却管（
42
）和设置在若干所述的冷却管（
42
）两端的集管，并行汇入同一个所述的输入口（
43
）和所述的输出口（
44
），所述的冷却凹槽设置在所述的冷却环（
41
）贴合所述的轴承外圈（4）一侧，所述的冷却环（
41
）固定到所述的冷却环（
41
）与所述的轴承外圈（4）侧壁之间，使用螺栓将所述的冷却环（
41
）固定于所述的轴承外圈（4）
。5.
根据权利要求4所述的一种风力发电机用轴承结构，其特征在于：所述的空气循环散热组件包括轴承内圈（3）
、
导流槽（
31
）
、
侧盖板（
33
）
、
穿越口（
32
）
、
流通孔和负压组件，所述的轴承内圈（3）两侧的内侧壁均设置有弯曲的所述的导流槽（
31

【专利技术属性】
技术研发人员：车三宏，李华，赵震，陆禹吉，杨晔，
申请(专利权)人：江苏中车电机有限公司，
类型：发明
国别省市：