[实用新型]风力发电机高速轴用联轴器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种联轴器，具体的讲，涉及一种用于风力发电机高速轴的专用联轴器。

背景技术

目前，世界范围的不可再生能源趋于枯竭，并且燃烧石油和煤炭造成的污染已经危机人类的生存，绿色能源的开发利用越来越被各个国家所重视。目前风力发电行业在中国已经开始了大规模的扩张。在过去10年中，中国风力发电得到快速发展，装机容量从1990年的2万千瓦增长到1999年的26.8万千瓦，到2010年中国风力发电装机容量可望超过500万千瓦，中国正成为世界上风力发电最发达的国家之一。

风力发电机的基本工作原理是：风力推动叶轮旋转，从而带动叶轮上的低速轴转动，通过一个增速齿轮箱，把低速轴的低转速提高到发电机发电所需的高转速。该增速齿轮箱的输入轴与低速轴连接，增速齿轮箱的输出轴为高速轴，和发电机轴相连。风力发电机高速轴联轴器就是用来连接增速齿轮箱的输出轴和发电机轴的。

风力发电机高速轴联轴器一般需具备以下两大基本功能：

1.传递扭矩：即把动力从增速齿轮箱的输出轴传递给发电机。联轴器上带有制动盘，增速齿轮箱壳体上的制动器可实现对输出轴的制动。

2.保护功能：过载保护功能和电绝缘功能。当发电机发生短路、电网跳电现象等故障时，发电机产生冲击扭矩，如果没有有效保护，该冲击扭矩会使增速齿轮箱齿轮损毁。同时要求联轴器的电绝缘功能可有效防止高空雷电损坏发电机。

由于风力发电机大多安装在偏僻的野外，而风力发电机高速轴联轴器是安装在几十米高空的机舱内，一旦损坏更换，成本很高。而且联轴器两端设备即增速齿轮箱和发电机的成本占整台风力发电机总成本的一半以上，因此联轴器的保护功能非常重要。

目前一些使用在风力发电机高速轴联轴器上的过载保护装置是胀紧式力矩限制器，见附图1。其结构和工作原理是：由带契形面的胀紧外环1和胀紧内环2，打滑铜套3以及螺栓4组成。把胀紧式力矩限制器安装在发电机轴上，按照给定的拧紧力矩拧紧胀紧螺栓4，使胀紧外环1和胀紧内环2沿契形面相互压紧，这样胀紧内环2向内收缩，从而压紧打滑铜套3，产生了摩擦力。当传递的扭矩大于该摩擦力时，胀紧内环2内圆和铜套3外圆之间产生打滑，从而起到消除过载的作用。

但是该胀紧式力矩限制器有以下缺点：

1.由于该力矩限制器必须安装在发电机轴上，按照给定的拧紧力矩拧紧即完成安装后才可产生摩擦力矩，实际的摩擦力矩即打滑力矩无法事先测试验证。因此无法保证每套力矩限制器的打滑力矩精度。

2.影响打滑力矩精度的因素很多：

(1)由于扭矩扳手的精度问题和不同安装工人的安装方式不同，实际上每套力矩限制器安装时胀紧螺栓的实际拧紧力矩会有差异，使打滑力矩就有差异。

(2)由于机加工原因，每一个相同部件其内圆和外圆的实际直径大小均会有差异，尽管都符合公差要求。这样相同的胀紧螺栓拧紧力矩但实际上每套力矩限制器的胀紧内环对打滑铜套的压紧力都有不同，这样产生的打滑力矩就有差异。

(3)胀紧外环，胀紧内环，打滑铜套啮合内外圆的表面光洁度均有差异，这些表面是否有油污等，均导致摩擦系数不同，这样相同的胀紧力产生的摩擦力矩也有差异。

3.打滑铜套在持续打滑时产生高温，容易出现烧结现象。

总之，这种胀紧式力矩限制器打滑精度不高，最大误差达50％，且不能检测验证实际的打滑扭矩，打滑时容易烧结，在实际应用中，出现过载时该打滑时不打滑，而没有过载时却出现打滑，不能有效地保护齿轮箱和发电机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于风力发电机高速轴用联轴器，通过在联轴器内设置摩擦片式力矩限制器，从而极大提高了力矩精度，节约维护成本，提高了风机设备的安全可靠性。

为了解决上述问题，本实用新型提供了下述技术方案：

一种风力发电机高速轴用联轴器，包括齿轮箱侧轴套、发电机侧轴套，中间管，其特征在于：所述中间管连接齿轮箱侧轴套与发电机侧轴套，中间管内设有力矩限制器，所述力矩限制器为摩擦片式力矩限制器，包括多个法兰及摩擦片，所述第一摩擦片固接在第一法兰上，第二摩擦片固接在第三法兰上，第二法兰安装在第一法兰与第三法兰之间并分别与第一摩擦片、第二摩擦片抵接，调节螺栓穿过第三法兰拧紧在第一法兰上。

进一步地，调节螺栓上设有用于轴向压紧第三法兰的蝶形弹簧。

进一步地，调节螺栓外设有螺栓套。

更进一步地，第一法兰与第二法兰接触面，第二法兰与第三法兰接触面，第一法兰与第三法兰接触面上均设有O形密封圈。

本实用新型的技术效果在于：