專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
隨著社會能源問題、氣候問題、環(huán)境問題的日益突出，可再生資源的利用日益受到 重視。風(fēng)力發(fā)電具有資源豐富、環(huán)境效益好，產(chǎn)業(yè)化水平高、發(fā)電成本相對較低的優(yōu)點(diǎn)，已成 為可再生資源利用的重要途徑。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是利用風(fēng)力 帶動(dòng)風(fēng)輪的葉片旋轉(zhuǎn)、再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電?，F(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常包括風(fēng)輪、主軸、增速箱、發(fā)電機(jī)及機(jī)艙底架，主軸 的一端與風(fēng)輪的輪轂連接，主軸的另一端與增速箱的輸入端連接，增速箱的輸出端與發(fā)電 機(jī)的輸入端連接。風(fēng)輪在風(fēng)載荷的作用下旋轉(zhuǎn)，通過主軸將力矩傳遞給增速機(jī)，經(jīng)增速機(jī)將 旋轉(zhuǎn)的速度提升，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，主軸通過兩個(gè)或多個(gè)軸承與機(jī)艙底架支撐，其中一個(gè) 軸承靠近風(fēng)輪的輪轂，一個(gè)軸承靠近增速箱；兩個(gè)或多個(gè)軸承使得主軸的長度較長，而且為 了滿足一定的強(qiáng)度要求，主軸一般具有較大的徑向尺寸，從而使得整個(gè)發(fā)電機(jī)組重量較大， 軸向尺寸較長，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制造成本較高。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的大型化是海上風(fēng)能利用的發(fā)展趨勢，這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安 裝在海上進(jìn)行發(fā)電時(shí)，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組重量較大、軸向尺寸較長，在安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的吊裝較困難，需要起重量較大的起吊設(shè)備，安裝成本較高；而且由于主 軸上設(shè)有兩個(gè)或多個(gè)軸承，軸承的數(shù)量較多，風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組的可靠性較低，而海上維護(hù)困 難，使得維護(hù)成本較高。因此，如何使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的軸向尺寸減小、重量減輕，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員 亟待解決的技術(shù)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸的長度較短， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重量較輕、軸向尺寸較小，整體結(jié)構(gòu)較為緊湊，使得海上吊裝較為方便，吊 裝和維護(hù)成本較低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括風(fēng)輪、主軸、增速 箱、發(fā)電機(jī)及前機(jī)艙底架；所述主軸的一端與風(fēng)輪的輪轂連接，另一端與增速箱的輸入端連 接，所述增速箱的輸出端與所述發(fā)電機(jī)的輸入端連接，所述前機(jī)艙底架通過雙列軸承支撐 所述主軸。優(yōu)選的，所述雙列軸承的外圈與所述前機(jī)艙底架剛性連接，所述雙列軸承的內(nèi)圈 與所述主軸過盈配合。 優(yōu)選的，所述雙列軸承為雙列圓錐滾子軸承。[0012]優(yōu)選的，所述主軸與所述風(fēng)輪的輪轂剛性連接。優(yōu)選的，所述主軸與所述增速箱的輸入端剛性連接。優(yōu)選的，所述增速箱通過聯(lián)軸器與所述發(fā)電機(jī)的輸入端連接。優(yōu)選的，所述增速箱與所述前機(jī)艙底架通過法蘭固定連接。優(yōu)選的，所述發(fā)電機(jī)為雙饋中速發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括風(fēng)輪、主軸、增速箱、發(fā)電機(jī)及前機(jī)艙底架， 主軸的一端與風(fēng)輪的輪轂連接，主軸的另一端與增速箱的輸入端連接，增速箱的輸出端與 發(fā)電機(jī)的輸入端連接；前機(jī)艙底架通過一個(gè)雙列軸承支撐主軸，主軸的長度與所述雙列軸 承的軸向長度相適應(yīng)。這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，采用一個(gè)雙列軸承替代傳統(tǒng)的兩個(gè)或多個(gè)單列軸承來 支撐主軸，這樣可以大大縮短主軸的長度，進(jìn)而減輕發(fā)電機(jī)組的重量，也縮短了風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組的軸向尺寸，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)更加緊湊。這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用在海上發(fā)電時(shí)，由于重量較輕、軸向尺寸較短、整體 結(jié)構(gòu)更加緊湊，在海上吊裝這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組時(shí)，不需要起重量較大的起吊設(shè)備，吊 裝較為方便，吊裝和維護(hù)成本較低。

圖1為本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中主軸與前機(jī)艙底架連接的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖1-圖2中主軸1、前機(jī)艙底架2、增速箱3、聯(lián)軸器4、發(fā)電機(jī)5、后機(jī)艙底架6、變壓器7、雙列 軸承8。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸的長度較短， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重量較輕、軸向尺寸較為緊湊，使得海上吊裝較為方便，吊裝和維護(hù)成本較 低。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參看圖1、圖2，圖1為本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一種具體實(shí)施方式
的 結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中主軸與前機(jī)艙底架連接的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)輪、主軸1、前機(jī)艙底架 2、增速箱3、聯(lián)軸器4、發(fā)電機(jī)5、后機(jī)艙底架6，其中，風(fēng)輪在圖中未能顯示。主軸1的一端與風(fēng)輪的輪轂連接，另一端與增速箱3的輸入端連接，增速箱3的輸 出端與發(fā)電機(jī)5的輸入端連接，前機(jī)艙底架2通過雙列軸承8支撐主軸1，主軸1的長度與 雙列軸承8的軸向長度相適應(yīng)。風(fēng)輪在風(fēng)載荷的作用下旋轉(zhuǎn)，通過主軸1將轉(zhuǎn)矩傳遞給增速機(jī)3，經(jīng)增速機(jī)3將旋 轉(zhuǎn)的速度提升，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)5進(jìn)行發(fā)電。本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，采用一個(gè)雙列軸承8替代傳統(tǒng)的兩個(gè)或多個(gè)單
4列軸承來支撐主軸1，這樣可以大大縮短主軸1的長度，進(jìn)而減輕風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重量，也 縮短了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的軸向尺寸，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)更加緊湊。這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用在海上發(fā)電時(shí)，由于重量較輕、軸向尺寸較短、整體 結(jié)構(gòu)更加緊湊，在海上吊裝這種發(fā)電機(jī)組時(shí)，不需要起重量較大的起吊設(shè)備，吊裝較為方 便，吊裝和維護(hù)成本較低。在一種具體的實(shí)施方式中，雙列軸承8的外圈與前機(jī)艙底架1剛性連接，雙列軸承 8的內(nèi)圈與主軸1過盈配合。優(yōu)選方案中，雙列軸承8可以為雙列圓錐滾子軸承，雙列圓錐滾子軸承可以承受 較大的徑向力和軸向力載荷，可以更好地將風(fēng)輪所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給增速箱3。具體地，本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還包括后機(jī)艙底座6、變壓器7等部件， 具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，增速箱3固定在前機(jī)艙底架2上，增速箱3可通過法蘭結(jié)構(gòu)固定在前 機(jī)艙底架上。發(fā)電機(jī)5、變壓器7固定在后機(jī)艙底架6上。更具體的方案中，主軸1與風(fēng)輪的輪轂剛性連接，主軸1可采用螺栓、螺母與風(fēng)輪 的輪轂形成剛性連接；主軸1與增速箱3的輸入端采用剛性連接，增速箱3的輸出端通過聯(lián) 軸器4與發(fā)電機(jī)5的輸入端連接，聯(lián)軸器4可以采用彈性聯(lián)軸器，彈性聯(lián)軸器可將增速箱3 輸出端的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)電機(jī)5，同時(shí)還可以消除因軸向錯(cuò)位而產(chǎn)生的剪切力；發(fā)電機(jī)5所產(chǎn) 生的電量經(jīng)變壓器7的作用后輸出。海上用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組逐漸向大型化發(fā)展，兆瓦級的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用將越來越 普遍，本實(shí)用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以為多兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，增速箱3可采用 NW型增速箱，增速箱3的傳動(dòng)比可設(shè)置在10-70之間，發(fā)電機(jī)5可以采用高效水冷中速發(fā) 電機(jī)，發(fā)電機(jī)5具體可以采用8級雙饋中速發(fā)電機(jī)；同時(shí)這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸 1的長度較短，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重量較輕、軸向尺寸較為緊湊，使得海上吊裝較為方便，吊裝 和維護(hù)成本較低，可廣泛應(yīng)用在海上發(fā)電。以上所述僅是實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，應(yīng)當(dāng)指出，由于文字表達(dá)的有限 性，而在客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí) 用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括風(fēng)輪、主軸、增速箱、發(fā)電機(jī)及前機(jī)艙底架；所述主軸的一端與風(fēng)輪的輪轂連接，另一端與增速箱的輸入端連接，所述增速箱的輸出端與所述發(fā)電機(jī)的輸入端連接，其特征在于，所述前機(jī)艙底架通過雙列軸承支撐所述主軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述雙列軸承的外圈與所述前 機(jī)艙底架剛性連接，所述雙列軸承的內(nèi)圈與所述主軸過盈配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述雙列軸承為雙列圓錐滾 子軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述主軸與所述風(fēng)輪的輪轂剛 性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述主軸與所述增速箱的輸入 端剛性連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述增速箱通過聯(lián)軸器與所述 發(fā)電機(jī)的輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述增速箱與所述前機(jī)艙底架 通過法蘭固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)為雙饋中速發(fā)電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括風(fēng)輪、主軸、增速箱、發(fā)電機(jī)及前機(jī)艙底架；所述主軸的一端與風(fēng)輪的輪轂連接，另一端與增速箱的輸入端連接，所述增速箱的輸出端與所述發(fā)電機(jī)的輸入端連接，所述前機(jī)艙底架通過雙列軸承支撐所述主軸。這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，采用一個(gè)雙列軸承替代傳統(tǒng)的兩個(gè)或多個(gè)單列軸承來支撐主軸，這樣可以大大縮短主軸的長度，進(jìn)而減輕發(fā)電機(jī)組的重量，也縮短了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的軸向尺寸，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
文檔編號F03D11/04GK201705593SQ201020190968
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者葉凡, 李成鋒, 王興 申請人:三一電氣有限責(zé)任公司