[发明专利]一种风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组。

背景技术

随着科学技术的发展，风力发电技术逐步成熟，致力于风电技术的科研人员已经研发出更大型、性能更好的风力发电机组并已将其投入生产试运行。目前，风力发电机组常用的机型有双馈式和直驱式两种类型。

双馈式风电机组采用“风轮+主轴及轴承+增速箱+联轴器+发电机”的结构，风轮轮毂通过主轴及轴承与增速箱输入端连接，增速箱的输出端通过联轴器与发电机连接。风轮产生的动力经主轴传到齿轮箱，然后经齿轮箱增速后，再传送到发电机进行发电。这种机组轴向尺寸长，结构分散；增速箱为三级行星齿轮箱，速比一般在1:100左右，齿轮箱转速高，噪声大，故障率高。

直驱式风电机组采用“风轮+发电机”的结构，风轮直接驱动发电机发电。发电机转速很低，极数多，直径很大，1.5MW直驱式发电机直径一般都在5m以上，需要大型加工设备，加工成本高，难度大；庞大的直径导致运输尺寸严重超宽，陆路运输无法顺利通过收费站、隧道和涵洞，给运输带来极大不便，MW级大型风电机组的生产发展受到严重制约。

国外少量采用混合驱动方式的机组，齿轮箱采用一级行星增速，速比在1:10左右，其整体结构受力状况不佳，维修及其不方便，应用比较少。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的缺点，提供了一种风力发电机组。

一种风力发电机组，包括风轮、齿轮箱、发电机、主轴刹车盘、机舱底架，所述主刹车盘与所述发电机的转子轴的外端端部连接，所述风轮的轮毂直接连接所述齿轮箱的行星架，所述发电机的转子轴在轴向上将所述齿轮箱的输出轴同轴包裹。

优选地，所述发电机的转子轴在轴向上将所述齿轮箱的输出轴同轴包裹，具体为所述发电机的转子轴在轴向上将所述齿轮箱的输出轴全部同轴包裹，所述齿轮箱的输出轴与所述主轴刹车盘通过键连接。

优选地，所述发电机的转子轴在轴向上将所述齿轮箱的输出轴同轴包裹，具体为所述发电机的转子轴在轴向上将所述齿轮箱的输出轴部分同轴包裹，所述齿轮箱的输出轴与所述发电机的转子轴通过键连接。

优选地，所述发电机与所述齿轮箱采用止口定位。

优选地，所述齿轮箱与所述发电机的相邻端面通过法兰连接。

优选地，所述机舱底架上设置有筒形法兰，所述筒形法兰的一端安装齿轮箱，另一端安装发电机。

优选地，在所述齿轮箱输出轴与所述发电机转子轴之间设有同轴密封管。

优选地，所述机舱底架为前伸式机舱底架。

优选地，所述齿轮箱设有四个支座，所述支座与所述机舱底架通过高强度螺栓连接。

优选地，所述齿轮箱行星架采用主轴承和辅助轴承两个轴承支撑，主轴承为圆锥滚子轴承，辅助轴承为圆柱滚子轴承。

优选地，所述齿轮箱内齿圈与壳体采用分体式结构，二者之间设有定位销。

优选地，所述齿轮箱采用强制式稀油飞溅润滑，且齿轮箱设有高温散热系统和低温加热系统。

优选地，所述齿轮箱内设有油温检测传感器、油压检测传感器和主轴承温度检测传感器，用于检测齿轮箱内的油温、油压和主轴承温度。

本发明提供了一种风力发电机组，包括：风轮、齿轮箱、发电机、主轴刹车盘和机舱底架，风轮的轮毂和齿轮箱的行星架主轴直连，主轴刹车盘与发电机的转子轴的外端端部连接，发电机转子轴将齿轮箱输出轴全部或部分同轴包裹，所述发电机与所述齿轮箱的相邻端面通过法兰连接。这样齿轮箱和发电机就形成一个同轴传输链，轴向尺寸短，整体结构紧凑。

齿轮箱采用二级行星式齿轮箱，传动比在1:15～1:25之间，采用这种传动形式的齿轮箱，在相同增速比的情况下，能够做到结构更加紧凑，体积更小、重量更轻；齿轮箱输出轴即高速轴额定转速低、噪声小、寿命长。所述齿轮箱行星架采用主轴承和辅助轴承两个轴承支撑，主轴承为圆锥滚子轴承，辅助轴承为圆柱滚子轴承，这种结构使得行星架受载情况好，并将风轮载荷直接传递给齿轮箱壳体，避免传动轮系中的齿轮受力。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的风电机组正面视图；

图2为本发明第一实施例提供的风电机组局部放大视图；

图3为本发明第二实施例中发电机转子轴将齿轮箱输出轴部分同轴包裹视图：

图4为本发明第三实施例发电机组示意图；

其中图1-图4中：