風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常包括塔筒、底座3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和葉輪。其中，塔筒用于支撐其它部件。底座用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)和塔筒，同時(shí)還可以承載其它部件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，其包括固定設(shè)置在底座3上的定軸4、固定在定軸4上的定子1、套設(shè)在定軸4上的后軸承5和前軸承、通過(guò)后軸承5和前軸承套設(shè)在定軸4上的動(dòng)軸8、固定在動(dòng)軸8上的轉(zhuǎn)子2、固定在動(dòng)軸8上的后端蓋6等，定子1和轉(zhuǎn)子2之間具有氣隙。葉輪用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，葉輪包括套設(shè)在動(dòng)軸8上的輪轂7、設(shè)置在輪轂7上的葉片等。工作時(shí)，葉輪受風(fēng)力驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)輪轂7、動(dòng)軸8和轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。
[0003]其中，定軸5、動(dòng)軸8、前軸承和后軸承5等組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸系。在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，主軸系的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行需要主軸系具有高可靠性。尤其是直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外徑尺寸相對(duì)較大，因此即便主軸系很小的變形也會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的氣隙變化很大，使得氣隙均勻性變差。
[0004]目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主軸系可以分為柔性軸系和剛性軸系。不管何種軸系，都需要很好地控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)氣隙，使其保持均勻，尤其是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主軸系受載荷后，主軸系的變形對(duì)氣隙的影響不能忽略。
[0005]對(duì)于柔性主軸系而言，主軸系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、各部件的連接方式、主軸系剛度等都會(huì)對(duì)氣隙的變化產(chǎn)生影響。為了保證氣隙在風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作中盡量均勻且變化量小，通常采用的方法是保證整個(gè)主軸系的剛度，減少定軸4的形變量，同時(shí)控制動(dòng)軸8的形變量。保證定軸4的剛度的方式是加強(qiáng)定軸4和動(dòng)軸8的壁厚，以提高剛度，這導(dǎo)致定軸4的重量增加，致使造價(jià)升高，且使得吊裝成本增加。然而，即便增加了壁厚，定軸4和動(dòng)軸8受載時(shí)產(chǎn)生的變形依然影響著氣隙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的氣隙在使用過(guò)程中容易不均勻的問(wèn)題。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其包括:定軸；動(dòng)軸，動(dòng)軸通過(guò)軸承組件套設(shè)在定軸上，且能夠相對(duì)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承組件包括第一軸承，第一軸承的內(nèi)圈固定設(shè)置在定軸上，動(dòng)軸固定連接在第一軸承的外圈上；定子，定子固定連接在第一軸承的內(nèi)圈上；轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子固定連接在動(dòng)軸上，且轉(zhuǎn)子在動(dòng)軸上的位置與第一軸承沿徑向?qū)?yīng)。
[0008]進(jìn)一步地，定子的內(nèi)壁面與定軸的外壁面之間具有間隙。
[0009]進(jìn)一步地，定子通過(guò)緊固螺栓與第一軸承的內(nèi)圈固定連接。
[0010]進(jìn)一步地，定軸的外壁上設(shè)置有沿徑向凸出的定軸法蘭，第一軸承的內(nèi)圈通過(guò)定軸法蘭止擋，定軸法蘭位于第一軸承的遠(yuǎn)離定子的一側(cè)。
[0011]進(jìn)一步地，風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括:軸承蓋，軸承蓋與動(dòng)軸的靠近定子的一端固定連接，且止擋第一軸承的外圈；密封圈，密封圈設(shè)置在定子與第一軸承的內(nèi)圈之間，且密封定軸的壁面與軸承蓋之間的間隙，緊固螺栓依次穿過(guò)定子、密封圈和第一軸承的內(nèi)圈。
[0012]進(jìn)一步地，定軸的外壁上設(shè)置有沿徑向凸出的定軸法蘭，第一軸承的內(nèi)圈通過(guò)定軸法蘭止擋，定軸法蘭位于第一軸承與定子之間。
[0013]進(jìn)一步地，風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括:軸承蓋，軸承蓋與動(dòng)軸的靠近定子的一端固定連接，且止擋第一軸承的外圈；密封圈，密封圈套設(shè)在定軸法蘭的周面上，且密封定軸法蘭的周面與軸承蓋之間的間隙。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)為上述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0015]進(jìn)一步地，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還包括底座，定軸固定設(shè)置在底座上。
[0016]進(jìn)一步地，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還包括輪轂，輪轂固定設(shè)置在動(dòng)軸上。
[0017]本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將定子固定在第一軸承的內(nèi)圈上，將轉(zhuǎn)子固定在動(dòng)軸上，且使轉(zhuǎn)子在動(dòng)軸上的設(shè)置位置沿徑向與第一軸承對(duì)應(yīng)，使得定子和轉(zhuǎn)子之間的軸向間距減小，定子與轉(zhuǎn)子的偏移更加接近，進(jìn)而使得定子和轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)位移減小，可以有效防止轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙變化。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的解決技術(shù)問(wèn)題的原理圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖3中的A處放大圖；
[0022]圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為圖5中B處的放大圖。
[0024]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0025]【背景技術(shù)】中附圖標(biāo)記:
[0026]1、定子；2、轉(zhuǎn)子；3、底座；4、定軸；5、后軸承；6、后端蓋；7、輪轂；8、動(dòng)軸；
[0027]本申請(qǐng)方案中附圖標(biāo)記:
[0028]la、形變前的定子；la’、形變后的定子；2a、形變前的轉(zhuǎn)子；2a’、形變后的轉(zhuǎn)子；
10、定軸；20、動(dòng)軸；11、定軸法蘭；31、第一軸承；32、第二軸承；40、定子；50、轉(zhuǎn)子；66、限位凸起；67、止擋凸起；70、輪轂；80、底座；91、間隙；92、緊固螺栓；93、軸承蓋；94、密封圈；96、前軸承端蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0030]實(shí)施例一
[0031]如圖2至圖4所示，在本實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括定軸10、動(dòng)軸20、軸承組件、定子40和轉(zhuǎn)子50。定軸10用于承載其它部件。動(dòng)軸20通過(guò)軸承組件套設(shè)在定軸10上，且能夠相對(duì)定軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承組件包括第一軸承31，第一軸承31的內(nèi)圈固定設(shè)置在定軸10上，第一軸承31的外圈與動(dòng)軸20固定連接，以此實(shí)現(xiàn)動(dòng)軸20可相對(duì)定軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。定子40固定連接在第一軸承31的內(nèi)圈上。轉(zhuǎn)子50固定連接在動(dòng)軸20上，且轉(zhuǎn)子50在動(dòng)軸20上的位置與第一軸承31沿徑向?qū)?yīng)。
[0032]由于將定子40固定在第一軸承31的內(nèi)圈上，而且轉(zhuǎn)子50在動(dòng)軸20上的位置與第一軸承31沿徑向?qū)?yīng)，使得定子40與轉(zhuǎn)子50在軸向上的距離減小，這樣當(dāng)定軸10受載而產(chǎn)生形變時(shí)，定子40處和轉(zhuǎn)子50處的形變量相當(dāng)，故而轉(zhuǎn)子50和定子40之間的相對(duì)位置變化量小，兩者間的氣隙變化小。此外，轉(zhuǎn)子50和定子40均相當(dāng)于連接在第一軸承31上，當(dāng)定軸10形變時(shí)，第一軸承31、轉(zhuǎn)子50和定子40 —起移動(dòng)，使得轉(zhuǎn)子50和定子40之間的相對(duì)位置移動(dòng)小，可以保持兩者之間的氣隙變化小。
[0033]參見(jiàn)圖2所示，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)減小受載后氣隙變化導(dǎo)致的氣隙不均勻的原理是:當(dāng)支撐件受力F作用而發(fā)生彎曲變形時(shí)，固定設(shè)置在支撐件上的安裝塊發(fā)生微小傾斜，使得安裝塊產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)水平方向的傾斜角度，安裝塊與支撐件的變形基本一致。變形前的定子la和轉(zhuǎn)子2a均固定連接在安裝塊上，當(dāng)安裝塊產(chǎn)生傾斜時(shí)，兩者隨安裝塊的傾斜而傾斜，形成變形后的定子la’和轉(zhuǎn)子2a’，但兩者的傾斜變形角度相同，從而使得兩者的相對(duì)位置并未改變或改變很小，進(jìn)而保證兩者的間隙不變。
[0034]結(jié)合參見(jiàn)圖4所示，定子40的內(nèi)壁面與定軸10的外壁面之間具有間隙91，這樣可以防止定軸10受力形變時(shí)影響定子40，更好地保證定子40和轉(zhuǎn)子50之間的氣隙的穩(wěn)定。
[0035]在本實(shí)施例中，定軸10的外壁上設(shè)置有沿徑向凸出的定軸法蘭11，該定軸法蘭11用于止擋第一軸承31的內(nèi)圈。
[0036]優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，定子40通過(guò)緊固螺栓92與第一軸承31的內(nèi)圈固定連接。通過(guò)緊固螺栓92連接一方面連接比較方便且可靠性高，另一方面通用性好，當(dāng)緊固螺栓92有損壞時(shí)可以方便地更換。
[0037]在本實(shí)施例中，第一軸承31的內(nèi)圈上設(shè)置有螺紋孔，在定軸法蘭11上可以設(shè)置孔，也可以不設(shè)置孔