專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用的傳動(dòng)裝置，特別是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連 接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。它主要適用于1.5MW雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，也可用于其它風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組成部分之一，其本身的傳動(dòng)性 能對(duì)整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能具有十分重要的影響。其中主軸機(jī)構(gòu)的主要零部件包括主 軸、軸承、軸承座等。主要功能是傳遞扭矩并實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)鏈的緊密連接，它承受了來(lái)自 風(fēng)輪的軸向力及其他方向的彎矩。目前，主軸機(jī)構(gòu)在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題主要是 一、主軸在極限工況以及隨機(jī)載荷作用下的疲勞破壞。二、主軸機(jī)構(gòu)的密封防塵效果 不理想，導(dǎo)致主軸承潤(rùn)滑油的過(guò)早失效和加劇主軸承的磨損進(jìn)而影響整個(gè)主軸機(jī)構(gòu)的使 用壽命。關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在一些相關(guān)專利文獻(xiàn)中已有報(bào)道，如中國(guó)專利號(hào) 為CN200720113561.8的“風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)系統(tǒng)”提供了一種機(jī)艙尺寸較短、低速 軸較長(zhǎng)、低速軸采用雙軸承支撐、齒輪箱的輸出軸與發(fā)電機(jī)的主軸以聯(lián)軸器剛性連接， 在齒輪箱的同側(cè)平行布置輸入、輸出軸的結(jié)構(gòu)形式，盡管其可以達(dá)到機(jī)艙尺寸較短、降 低成本的目的，但由于低速軸較長(zhǎng)，低速軸加工制造較困難，鋼度較差。并受低速軸支 撐結(jié)構(gòu)和發(fā)電機(jī)主軸的剛性連接的限制，其存在齒輪箱的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、質(zhì)量較大、成本 增加，增速箱高速軸與發(fā)電機(jī)軸安裝時(shí)同軸度要求較高的缺陷。另外因其采用雙軸承支 撐，與之配套需增加一個(gè)軸承座，故整機(jī)的質(zhì)量成本有所提高。因此其結(jié)構(gòu)需要改進(jìn)， 傳動(dòng)性能有待于進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它解決了現(xiàn)有技術(shù) 中存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、震動(dòng)較大、重量重、成本高、安裝難度較大的問(wèn)題。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合 理，故障率低、安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單、方便，質(zhì)量較小、成本相對(duì)較低、震動(dòng)小、明顯提高 機(jī)組的傳動(dòng)性能，主軸密封及防塵效果顯著，延長(zhǎng)使用壽命。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主機(jī)座及 安裝其上的主軸、增速箱和發(fā)電機(jī)，其技術(shù)要點(diǎn)是采用整體鍛壓成型的所述主軸的前 端由固定在所述主機(jī)座上的全密封的單軸承座支撐，所述主軸的后端通過(guò)脹緊套與所述 增速箱的輸入軸聯(lián)接，固定在采用球磨鑄鐵材料鑄成座體的所述主機(jī)座上的所述增速箱 的輸出軸通過(guò)撓性膜片聯(lián)軸器與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接，所述主軸與所述增速箱的輸 出軸的軸線平行，且分別位于增速箱的兩側(cè)，所述發(fā)電機(jī)與所述主機(jī)座之間對(duì)稱布置有 V型減震支座。支撐所述主軸的單軸承座的全密封，包括軸承座與軸承蓋之間用O型密封圈密 封，在所述軸承蓋與油封壓圈之間用油封密封，在所述主軸與所述油封壓圈之間用V環(huán)密封。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是由于本發(fā)明的采用整體鍛壓成型的主軸采用 全密封的單軸承支撐，通過(guò)張緊套與增速箱的輸入軸聯(lián)接，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，故障 率低、安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單、方便，質(zhì)量較小、成本相對(duì)較低。另外，因采用撓性膜片聯(lián)軸 器連接增速箱的輸出軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，所以增速箱輸出軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸安裝時(shí)同軸 度要求較低、安裝簡(jiǎn)單，增速箱輸出軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接的柔性好、傳動(dòng)性能好，因 采用球磨鑄鐵材料鑄成座體的主機(jī)座減少傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的震動(dòng)，在發(fā)電機(jī)與主機(jī)座之間對(duì)稱 布置有V型減震支座，故明顯提高機(jī)組的傳動(dòng)性能。主軸密封及防塵效果顯著，因此延 長(zhǎng)了使用壽命。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量重、成本高、安裝難度較大 的問(wèn)題。


下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中主軸的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中I部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2中II部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)說(shuō)明1主軸、2風(fēng)輪鎖緊盤、3軸承座、4脹緊套、5增速箱、6撓性 膜片聯(lián)軸器、7發(fā)電機(jī)、8主機(jī)座、9鎖緊螺母、IOV環(huán)、11油封壓圈、12排油嘴、13 0 型密封圈、14、油封。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1 4詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 包括主機(jī)座8及安裝其上的主軸1、增速箱5和發(fā)電機(jī)7等件。其中采用整體鍛壓成型 的主軸1的前端由固定在主機(jī)座8上的全密封的單軸承座3支撐。主軸1的后端通過(guò)脹 緊套4與增速箱5的輸入軸聯(lián)接。固定在采用球磨鑄鐵材料鑄成座體的主機(jī)座8上的增 速箱5的輸出軸通過(guò)撓性膜片聯(lián)軸器6與發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接。主軸1與增速箱5的 輸出軸的軸線平行，且分別位于增速箱5的兩側(cè)，發(fā)電機(jī)7與主機(jī)座8之間對(duì)稱布置有V 型減震支座。主軸1整體鍛造成型后機(jī)械加工，使主軸1中間段帶有錐度，風(fēng)輪鎖緊盤 2和軸端連接處采用大的圓角過(guò)度，主軸截面過(guò)渡均勻，大大減小了應(yīng)力集中，主軸抗 拉、抗扭、疲勞強(qiáng)度等綜合機(jī)械性能得到顯著提高。主機(jī)座8采用球磨鑄鐵材料鑄成座 體，容易加工、抗振性能好。另外，采用理論算法與有限元分析相結(jié)合的方法對(duì)主機(jī)座 8座體的筋板形狀、位置、厚度和側(cè)壁形狀、位置、厚度以及開(kāi)孔位置和形狀等結(jié)構(gòu)進(jìn)行 了優(yōu)化設(shè)計(jì)，主機(jī)座8包括以球磨鑄鐵為材料鑄成的座體及設(shè)置其上的主軸軸承座安裝 面、齒輪箱底座安裝面、發(fā)電機(jī)底座安裝面、偏航齒輪箱安裝面、機(jī)艙支承座安裝面、 偏航軸承內(nèi)齒圈安裝面和偏航制動(dòng)器安裝面。座體的座艙尾部與兩側(cè)壁之間采用流線形 體連接，座體的座艙內(nèi)腔的兩側(cè)壁之間設(shè)置加強(qiáng)筋，并位于正對(duì)偏航軸承內(nèi)齒圈安裝面 和偏航制動(dòng)器安裝面的對(duì)稱居中位置，主軸軸承座安裝面與齒輪箱底座安裝面位于同一 平面上，并設(shè)置避免輪葉尖與塔架碰撞的仰角，座體壁上設(shè)置降低應(yīng)力集中敏感性的減載平衡孔。因此，座體的座艙尾部與兩側(cè)壁之間以流線形體進(jìn)行連接，減少了風(fēng)的阻力 和應(yīng)力集中；在座體的座艙內(nèi)合理設(shè)置加強(qiáng)筋，使整個(gè)主機(jī)座8應(yīng)力分布優(yōu)化，具有重 量輕、承載能力強(qiáng)、應(yīng)力集中敏感性低、抗振效果好的優(yōu)點(diǎn)。 支撐風(fēng)力發(fā)電機(jī)前端的軸承座3采用全密封，全密封包括軸承座3與軸承蓋之間 用O型密封圈13密封，在軸承蓋與油封壓圈11之間用油封14密封，在主軸1與油封壓 圈11之間用V環(huán)10密封。因軸承座3防塵密封效果顯著，故大大延長(zhǎng)了軸承潤(rùn)滑脂的 有效使用壽命，同時(shí)提高了滾動(dòng)軸承的使用壽命。連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸1的后端與增速 箱5的輸入軸的脹緊套4內(nèi)、外環(huán)之間帶有錐度，內(nèi)、外環(huán)之間用螺栓連接，通過(guò)調(diào)節(jié)螺 栓實(shí)現(xiàn)脹緊套4的鎖緊與松開(kāi)。通過(guò)脹緊套4連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸1后端與增速箱5 輸入軸之間連接可靠、安裝拆卸方便。連接增速箱5的輸出軸與發(fā)電機(jī)7轉(zhuǎn)軸之間采用 撓性膜片聯(lián)軸器6，故兩軸的連接柔性好、震動(dòng)小。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸1和增速箱5的高速 軸位于增速箱5的兩側(cè)，故增速箱5的動(dòng)平衡性好，震動(dòng)小。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括主機(jī)座及組裝其上的主軸、增速箱和 發(fā)電機(jī)，其特征在于采用整體鍛壓成型的所述主軸的前端由固定在所述主機(jī)座上的全 密封的單軸承座支撐，所述主軸的后端通過(guò)張緊套與所述增速箱的輸入軸聯(lián)接，固定在 采用球磨鑄鐵材料鑄成座體的所述主機(jī)座上的所述增速箱的輸出軸，通過(guò)撓性膜片聯(lián)軸 器與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接，所述主軸與所述增速箱的輸出軸的軸線平行，且分別位 于增速箱的兩側(cè)，所述發(fā)電機(jī)與所述主機(jī)座之間對(duì)稱布置有V型減震支座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于支撐所述 主軸的單軸承座的全密封包括軸承座與軸承蓋之間用O型密封圈密封，在所述軸承蓋與 油封壓圈之間用油封密封，在所述主軸與所述油封壓圈之間用V環(huán)密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述主 機(jī)座的座體的座艙尾部與兩側(cè)壁之間采用流線形體連接，所述座體的座艙內(nèi)腔的兩側(cè)壁 之間設(shè)置加強(qiáng)筋，并位于正對(duì)偏航軸承內(nèi)齒圈安裝面和偏航制動(dòng)器安裝面的對(duì)稱居中位 置，主軸軸承座安裝面與齒輪箱底座安裝面位于同一平面上，并設(shè)置避免輪葉尖與塔架 碰撞的仰角，所述座體壁上設(shè)置降低應(yīng)力集中敏感性的減載平衡孔。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量重、成本高、安裝難度較大的問(wèn)題。包括主機(jī)座及組裝其上的主軸、增速箱和發(fā)電機(jī)，其技術(shù)要點(diǎn)是采用鍛壓成型的所述主軸的前端由固定在所述主機(jī)座上的全密封的單軸承座支撐，所述主軸的后端通過(guò)張緊套與所述增速箱的輸入軸聯(lián)接，固定在采用球磨鑄鐵材料鑄成座體的所述主機(jī)座上的所述增速箱的輸出軸通過(guò)撓性膜片聯(lián)軸器與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接，所述主軸與所述增速箱的輸出軸的軸線平行，且分別位于增速箱的兩側(cè)。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，故障率低、安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單、方便，質(zhì)量較小、成本相對(duì)較低、震動(dòng)小、明顯提高機(jī)組的傳動(dòng)性能，主軸密封及防塵效果顯著，延長(zhǎng)使用壽命。
文檔編號(hào)F16D3/56GK102011712SQ201010575129
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者張權(quán), 王磊, 王貴偉, 閆凌宇 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)遠(yuǎn)大機(jī)電裝備有限公司