一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]業(yè)內(nèi)習(xí)知，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大，進(jìn)而其外形尺寸也不斷地增大，使得其生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝成本越來越高。新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其趨勢是采用更緊湊和更輕的單元。傳統(tǒng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)，齒輪箱以及發(fā)電機(jī)都作為主機(jī)架上的獨(dú)立部件布置在軸承后面。于是這主機(jī)架就帶有從轉(zhuǎn)子軸承將轉(zhuǎn)子載荷傳給塔架的功能。因為這些推力軸承具有相對較大直徑并且需要二維剛性接觸面來螺栓緊固在軸承的整個圓周上，所以優(yōu)選使用鑄造結(jié)構(gòu)的主機(jī)架。于是，這些載荷就必須從軸承螺栓連接表面經(jīng)由主機(jī)架引入塔架中，而為不使主機(jī)架的結(jié)構(gòu)與齒輪箱和發(fā)電機(jī)相沖突。這就引起鑄造結(jié)構(gòu)需要在背對轉(zhuǎn)子的區(qū)域中有大開口，以用于裝配齒輪箱。從強(qiáng)度和變形的角度來看，這些敞開式結(jié)構(gòu)具有很大缺點(diǎn)，因為各部件因此要承受很大的附加應(yīng)力。而且，這些結(jié)構(gòu)具有太多部件，因為這些部件的功能不同于載荷傳遞。因此，本設(shè)計方案的開發(fā)目標(biāo)是設(shè)計更緊湊、更輕量和成本更低的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一種非常緊湊、重量輕且低成本的總體結(jié)構(gòu)，例如將轉(zhuǎn)子軸承、齒輪箱的主要部件嵌入從轉(zhuǎn)子到塔架的力傳遞裝置中，同時應(yīng)當(dāng)確保獨(dú)立部件，特別是齒輪箱和發(fā)電機(jī)，能夠獨(dú)立安裝并且還能在維修作業(yè)時被獨(dú)立處理。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術(shù)方案為:一種緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)，包括有至少一個轉(zhuǎn)子葉片、輪轂、整流罩、機(jī)艙罩及分別置于該機(jī)艙罩中的齒輪箱、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙座，其中，所述輪轂置于整流罩中，所述整流罩的形狀大小與輪轂相適配，該輪轂上裝有變槳軸承，所述轉(zhuǎn)子葉片通過變槳軸承與輪轂連接；所述輪轂與齒輪箱通過轉(zhuǎn)子法蘭連接，通過該轉(zhuǎn)子法蘭拉開輪轂與齒輪箱的軸向距離，給機(jī)艙罩和整流罩以及轉(zhuǎn)子法蘭螺栓的安裝維護(hù)留出空間，所述轉(zhuǎn)子法蘭上預(yù)留出用于風(fēng)輪鎖定的銷孔，與安裝在齒輪箱外殼上的風(fēng)輪鎖定裝置配合實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子鎖定；所述齒輪箱采用兩級行星傳動，其內(nèi)部集成雙列圓錐滾子軸承作為轉(zhuǎn)子軸承，該轉(zhuǎn)子軸承的內(nèi)圈與齒輪箱的前端法蘭連接，其外圈與齒輪箱的外殼連接，承受風(fēng)輪傳遞過來的所有載荷，所述齒輪箱的外殼與機(jī)艙座通過法蘭螺栓連接，所述機(jī)艙座通過偏航軸承與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套的塔架進(jìn)行連接；所述轉(zhuǎn)子法蘭、轉(zhuǎn)子軸承、齒輪箱的外殼布置在輪轂與機(jī)艙座之間，被設(shè)計成載荷傳遞部件，并且經(jīng)由法蘭螺栓相互連接；所述發(fā)電機(jī)布置在機(jī)艙座內(nèi)部，與齒輪箱經(jīng)由法蘭螺栓連接；所述齒輪箱的外殼被設(shè)計成用于傳遞最大靜態(tài)和動態(tài)轉(zhuǎn)子載荷的支撐結(jié)構(gòu)，而發(fā)電機(jī)的外殼只承受發(fā)電機(jī)的扭矩和重力，而且轉(zhuǎn)子軸承被螺栓緊固在齒輪箱的外殼上，進(jìn)而能將轉(zhuǎn)子載荷傳入齒輪箱的外殼中，而齒輪箱的外殼將載荷傳入機(jī)艙座中，機(jī)艙座再把載荷傳入偏航軸承，偏航軸承再將載荷傳入塔架。
[0005]所述發(fā)電機(jī)采用中速永磁同步發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)的外殼比齒輪箱的外殼直徑?。凰霭l(fā)電機(jī)只承受轉(zhuǎn)子扭矩，不承受其他力和彎矩載荷。
[0006]所述轉(zhuǎn)子法蘭、轉(zhuǎn)子軸承及齒輪箱和機(jī)艙座的前端法蘭均具有相同尺寸的外徑；所述齒輪箱是帶有同軸的主動軸和從動軸的兩級行星齒輪箱，并且具有15至25的傳動比；所述發(fā)電機(jī)被布置在兩級行星傳動的下游，具有200至400轉(zhuǎn)/分的額定轉(zhuǎn)速；所述機(jī)艙座能夠容納風(fēng)向跟蹤單元、垂直制動裝置、齒輪箱潤滑系統(tǒng)以及用于冷卻齒輪箱和發(fā)電機(jī)的換熱器。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0008]1、傳統(tǒng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有獨(dú)立的齒輪箱和發(fā)電機(jī)，其機(jī)架上設(shè)置了大開口以用于安裝齒輪箱，局部會產(chǎn)生高的應(yīng)力和變形，就結(jié)構(gòu)而言有很大缺點(diǎn)。本風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組利用齒輪箱外殼和機(jī)艙座傳遞載荷，不會在局部產(chǎn)生高的應(yīng)力和變形。
[0009]2、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獲得了功能元件的進(jìn)一步整合，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，就部件而言進(jìn)行了節(jié)省。
[0010]3、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用雙列圓錐滾子軸承，其不僅吸收來自轉(zhuǎn)子的推力和剪力，而且只在一個軸承位置傳遞彎矩，與傳統(tǒng)的雙轉(zhuǎn)子軸承的支撐或者一個轉(zhuǎn)子軸承和齒輪箱內(nèi)部軸承的支撐結(jié)構(gòu)相比，雙列圓錐滾子軸承的使用獲得更緊湊的傳動系統(tǒng)。
[0011]4、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱和發(fā)電機(jī)可采用立式安裝，裝配方便，容易保證傳動系統(tǒng)對中精度。
[0012]5、本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱和發(fā)電機(jī)緊密連接到一起，可以采用一體式集成潤滑和冷卻系統(tǒng)，系統(tǒng)集成度高。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所述超緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實用新型所述超緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1和圖2所示，本實施例所述的緊湊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的改良結(jié)構(gòu)，包括有至少一個轉(zhuǎn)子葉片(圖中未畫出)、輪轂1、整流罩2、機(jī)艙罩3及分別置于該機(jī)艙罩3中的齒輪箱4、發(fā)電機(jī)5、機(jī)艙座6。所述輪轂1置于整流罩2中，所述整流罩2的形狀大小與輪轂相適配，外形尺寸小，有利于路上運(yùn)輸。所述輪轂1上裝有變槳軸承12，采用內(nèi)齒嚙合傳動的電動變槳系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)子葉片通過變槳軸承12與輪轂1連接。所述輪轂1與齒輪箱4通過轉(zhuǎn)子法蘭7連接，通過該轉(zhuǎn)子法蘭7拉開輪轂1與齒輪箱4的軸向距離，給機(jī)艙罩6和整流罩2以及轉(zhuǎn)子法蘭螺栓的安裝維護(hù)留出空間。所述轉(zhuǎn)子法蘭7上預(yù)留出用于風(fēng)輪鎖定的銷孔，與安