風(fēng)力發(fā)電機組的制作方法
【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)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機從結(jié)構(gòu)上一般可分為兩大類:在葉輪2和發(fā)電機4之間布置增速箱的雙饋式機組(圖1)和無齒輪箱3的直驅(qū)式機組(圖2)。
[0003]如圖1所示，在雙饋式機組中，風(fēng)機在正常工作時，葉輪2旋轉(zhuǎn)，帶動低速主軸轉(zhuǎn)動，低速軸通過齒輪箱3帶動高速軸旋轉(zhuǎn)，高速軸帶動發(fā)電機4轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)風(fēng)能到電能的轉(zhuǎn)換。如圖2所示，在直驅(qū)式機組中，風(fēng)機在正常工作時，葉輪2旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)動軸直接帶動發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)風(fēng)能到電能的轉(zhuǎn)換。
[0004]不管是雙饋式機組中的低速軸或直驅(qū)式機組中的轉(zhuǎn)動軸，均要承受葉輪2的重力以及風(fēng)載，現(xiàn)有的風(fēng)機通過在機艙基座或主機架上固定安裝主軸承I，以支撐葉輪2的方式，將葉輪2的重力以及風(fēng)載傳遞給機艙基座或主機架，而且隨著風(fēng)力發(fā)電機組裝機容量的增加，主軸承I將承載更大載荷，因此主軸承I非常關(guān)鍵，其性能的好壞直接影響到風(fēng)機能否正常運行。
[0005]如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中的雙饋式機組主軸承連接處包括:內(nèi)軸5、軸承組件、外軸6以及齒輪箱3，其中，內(nèi)軸5的兩端分別與輪轂和齒輪箱3連接，外軸6與機艙基座或主機架固定連接，軸承組件包括內(nèi)圈1、外圈11和設(shè)置在內(nèi)圈1和外圈11之間的滾動組件12。
[0006]如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)的直驅(qū)式機組主軸承連接處包括:內(nèi)軸5、至少一個軸承組件和外軸6，其中，軸承組件包括內(nèi)圈1、外圈11和設(shè)置在內(nèi)圈1和外圈11之間的滾動組件12。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)電機組中常用的軸承類型包括單列圓錐軸承，雙列圓錐軸承，圓柱滾子軸承，調(diào)心滾子軸承等，這些軸承一般是由內(nèi)圈10、滾動體、保持架和外圈11四部分組成的滾動結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0008]在裝配主軸承時，先將內(nèi)圈10固定在內(nèi)軸5上，外圈11固定在外軸6上，需要加熱外圈11或者冷卻內(nèi)圈10等工序進行裝配，裝配工序多，花費時間長，需要設(shè)計專門的工裝設(shè)備，成本較高，而且對裝配操作要求高，配合面數(shù)量多，稍有不慎，容易造成軸承損壞，影響軸承的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機組，以解決現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組的主軸承安裝費時的問題。
[0010]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機組，包括內(nèi)軸和套設(shè)在內(nèi)軸外的外軸，內(nèi)軸與外軸之間設(shè)置有軸承組件，軸承組件包括內(nèi)圈、外圈和設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間的滾動組件，內(nèi)圈一體成型在內(nèi)軸上和/或外圈一體成型在外軸上。
[0011 ]進一步地，滾動組件包括滾動體和至少一個保持件，各保持件包括多個保持孔，滾動體--對應(yīng)地設(shè)置在保持孔內(nèi)。
[0012]進一步地，內(nèi)軸的外壁上設(shè)置有第一限位環(huán)槽，外軸的內(nèi)壁上設(shè)置有第二限位環(huán)槽，滾動組件設(shè)置在內(nèi)軸和外軸之間，各滾動體的一部分位于第一限位環(huán)槽內(nèi)，和/或各滾動體的一部分位于第二限位環(huán)槽內(nèi)。
[0013]進一步地，內(nèi)軸的外壁上一體成型有沿內(nèi)軸的徑向凸出的第一環(huán)臺，第一環(huán)臺的外壁上設(shè)置有第一限位環(huán)槽。
[0014]進一步地，外軸的內(nèi)壁上一體成型有沿外軸的徑向凸出的第二環(huán)臺，第二環(huán)臺的內(nèi)壁上設(shè)置有第二限位環(huán)槽。
[0015]進一步地，風(fēng)力發(fā)電機組包括兩個軸承組件，其中一個軸承組件的內(nèi)圈為錐形凸臺，外圈包括第一凸起和第二凸起;錐形凸臺一體成型在內(nèi)軸的外壁上且沿內(nèi)軸的徑向凸出，錐形凸臺的兩個側(cè)壁上均設(shè)置有第一限位環(huán)槽，沿遠離內(nèi)軸的軸心的方向，錐形凸臺的兩個側(cè)面逐漸靠近;外軸包括可拆分的第一外軸段和第二外軸段，第一外軸段的內(nèi)壁上設(shè)置有第一凸起，第一凸起具有平行于錐形凸臺的一個側(cè)壁的第一傾斜壁，第一傾斜壁上設(shè)置有第二限位環(huán)槽，第二外軸段的內(nèi)壁上設(shè)置有第二凸起，第二凸起具有平行與錐形凸臺的另一個側(cè)壁的第二傾斜壁，第二傾斜壁上設(shè)置有第二限位環(huán)槽，相應(yīng)的第一限位環(huán)槽和第二限位環(huán)槽構(gòu)成一組限位環(huán)槽;滾動組件包括兩個保持件，兩個保持件與兩組限位環(huán)槽一一對應(yīng)地設(shè)置，且各保持件位于相應(yīng)的第一限位環(huán)槽和第二限位環(huán)槽之間。
[0016]進一步地，另一個軸承組件沿內(nèi)軸的軸向與其中一個軸承組件間隔設(shè)置，該另一個軸承組件包括設(shè)置在內(nèi)軸的外壁上的第一限位環(huán)槽、設(shè)置在外軸的內(nèi)壁上的第二限位環(huán)槽和設(shè)置在第一限位環(huán)槽和第二限位環(huán)槽之間的滾動組件，滾動組件的滾動體為圓柱滾子。
[0017]進一步地，外軸的內(nèi)壁上設(shè)置有沿外軸的徑向凸出的錐形凸臺，錐形凸臺的兩個側(cè)壁上均設(shè)置有第二限位環(huán)槽，沿逐漸靠近外軸的軸心的方向，錐形凸臺的兩個側(cè)壁逐漸靠近；內(nèi)軸包括可拆分的第一內(nèi)軸段和第二內(nèi)軸段，第一內(nèi)軸段上設(shè)置有第三凸起，第三凸起具有平行于錐形凸臺的一個側(cè)壁的第三傾斜壁，第三傾斜壁上設(shè)置有第一限位環(huán)槽，第二內(nèi)軸段的內(nèi)壁上設(shè)置有第四凸起，第四凸起具有平行與錐形凸臺的另一個側(cè)壁的第四傾斜壁，第四傾斜壁上設(shè)置有第一限位環(huán)槽;滾動組件包括兩個保持件，兩個保持件一一對應(yīng)地設(shè)置在兩個第一限位環(huán)槽內(nèi)。
[0018]進一步地，風(fēng)力發(fā)電機組還包括齒輪箱和輪轂，內(nèi)軸或外軸與齒輪箱連接，且輪轂帶動內(nèi)軸或外軸轉(zhuǎn)動。
[0019]進一步地，風(fēng)力發(fā)電機組還包括輪轂，輪轂與內(nèi)軸或外軸固定連接。
[0020]本發(fā)明的實施例的風(fēng)力發(fā)電機組，通過將軸承中的內(nèi)圈和/或外圈分別與其所在的內(nèi)軸和/或外軸一體成型，簡化了主軸承的結(jié)構(gòu)，使主軸承的安裝更加省時省力。
【附圖說明】
[0021]圖1為葉輪和發(fā)電機之間布置增速箱的雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為無齒輪箱的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組主軸承處局部放大圖；
[0024]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組主軸承處局部放大圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例提供的雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組主軸承處局部放大圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實施例提供的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組主軸承處局部放大圖；
[0027]圖7為發(fā)明實施例提供的單軸承風(fēng)力發(fā)電機組主軸承處局部放大圖。
[0028]附圖標記說明:1、主軸承;2、葉輪;3、齒輪箱;4、發(fā)電機;5、內(nèi)軸;6、外軸;7、第一軸承組件;8、第二軸承組件;9、第三軸承組件；10、內(nèi)圈；11、外圈；12、滾動組件；131、第一環(huán)臺；132、第二環(huán)臺；141、第一錐形凸臺；142、第二錐形凸臺；151、第一凸起；152、第二凸起；153、第三凸起；154、第四凸起；161、第一外軸段；162、第二外軸段；171、第一內(nèi)軸段；172、第二內(nèi)軸段。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的風(fēng)力發(fā)電機組進行詳細描述。
[0030]實施例一
[0031]如圖5所示，根本發(fā)明的實施例，風(fēng)力發(fā)電機組包括內(nèi)軸5和套設(shè)在所述內(nèi)軸5外的外軸6，所述內(nèi)軸5與所述外軸6之間設(shè)置有軸承組件，以使得內(nèi)軸5和外軸6可以相對轉(zhuǎn)動，同時起到傳遞葉輪2重力和風(fēng)載的作用。所述軸承組件包括內(nèi)圈、外圈和設(shè)置在所述內(nèi)圈與所述外圈之間的滾動組件12，所述內(nèi)圈一體成型在所述內(nèi)軸5上和/或所述外圈一體成型在所述外軸6上。這樣設(shè)置可以解決軸承的內(nèi)圈和/或外圈在使用過程中容易軸向竄動的問題，確保軸承在使用過程中的可靠性。且由于內(nèi)圈一體成型在內(nèi)軸5上，外圈一體成型在外軸6上，因此在裝配時可以減少需要裝配的組件，減少裝配步驟，提高裝配效率，降低裝配成本。
[0032]其中，內(nèi)軸5可視為雙饋式機組的低速軸，其左側(cè)連接輪轂，其右側(cè)連接齒輪箱3，并通過齒輪箱3和發(fā)電機(圖未示)之間的高速軸將輪轂的動能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機轉(zhuǎn)子的動能，外軸6連接在機艙基座或主機架以支撐內(nèi)軸5，用于承載葉輪(圖未示)的重力和風(fēng)載。
[0033]如圖6所示，本實施方式具體還可以應(yīng)用于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機，即外軸6可視為轉(zhuǎn)動軸，其左側(cè)連接輪轂，其右側(cè)直接連接發(fā)電機(圖未示)的轉(zhuǎn)子，將輪轂的動能直接轉(zhuǎn)化為發(fā)電機轉(zhuǎn)子的動能。
[0034]例如，內(nèi)圈一體成型在內(nèi)軸5上，外圈與外軸6固定連接，這樣可以將內(nèi)軸5的外徑做的更大，進而提高內(nèi)軸5的剛度，改善了軸承系統(tǒng)的整體性能;或者，內(nèi)圈與內(nèi)軸5固定連接，外圈一體成型在外軸6上，這樣可以增加外軸6的厚度，提高了外軸6的剛度，提升了外軸6可支撐載荷的能力；或者，內(nèi)圈一體成型在內(nèi)軸5上并且外圈一體成型在外軸6上，這樣在主軸承(圖未示)裝配時，不需要分別套裝內(nèi)圈和外圈，減少了工序和設(shè)備，減少了配合面的數(shù)量，也就減少了出錯的可能性，提高了軸承的可靠性，同時也節(jié)省了輔助的工裝和設(shè)備，大大降低了成本，提高了勞動生產(chǎn)率。
[0035]本實施例中，在制作內(nèi)軸5和/或外軸6時，可分別與軸承組件的內(nèi)圈和/或外圈一體成型，減少裝配時的工序，節(jié)省裝配時間，降低了生產(chǎn)軸承的成本；同時由于沒有了內(nèi)圈和外圈的限制，增加了滾動組件12的設(shè)計空間，進一步提升了軸承的承載能力，提高了軸承的壽命和可靠性，也為更大容量機組的設(shè)計提供了可能。
[0036]進一步地，滾動組件12包括滾動體和至少一個保持件，滾動體分別與內(nèi)圈和外圈抵接，以保證二者能夠相對轉(zhuǎn)動;保持件可隔離滾動體，并將其保持在軸承內(nèi)。
[0037]進一步地，各保持件包括多個保持孔，滾動體--對應(yīng)地設(shè)置在保持孔內(nèi)，以通過保持孔限制滾動體的運動方式，保證其穩(wěn)定的處于軸承內(nèi)。
[0038]為了進一步限制滾動體的位置，引導(dǎo)其按照正確的方向滾動，內(nèi)軸5的外壁上設(shè)置有第一限位環(huán)槽，滾動組件12設(shè)置在內(nèi)軸5和外軸6之間，各滾動體的一部分位于第一限位環(huán)槽內(nèi)。
[0039]當然，也可以在外軸6的內(nèi)壁上設(shè)置第二限位環(huán)槽，滾動組件12設(shè)置在內(nèi)軸5和外軸6之間，各滾動體的一部分位于第二限位環(huán)槽內(nèi)。
[0040]或者，內(nèi)軸5的外壁上設(shè)置第一限位環(huán)槽，外軸6的內(nèi)壁上設(shè)置與第一限位環(huán)槽對應(yīng)的第二限位環(huán)槽，滾動組件12設(shè)置在內(nèi)軸5和外軸6之間，各滾動體的一部分位于第一限位環(huán)槽內(nèi)，各滾動體的一部分位于第二限位環(huán)