[实用新型]具有永磁磁悬浮轴承的风电主轴系统

说明书

本实用新型涉及具有永磁磁悬浮轴承的风电主轴系统，包括风机主轴，主轴轴承,其特征在于，该系统还包括永磁磁悬浮轴承，所述永磁磁悬浮轴承设置在风机主轴的外周。该系统借助永磁磁悬浮轴承磁力的方式，改善了采用因风力传递的轴向力传递到主轴轴承中，导致整个轴系统发生轻微窜动，造成了轴承的可靠性降低，达不到设计寿命并损坏主轴系统的运转等问题，并且在风电主轴系统中采用永磁磁悬浮轴承，构建了限制磁悬浮自由度的支承方式，满足了稳定悬浮的要求，具有噪音低、温升慢、振动小的有益效果。

技术领域

本实用新型涉及风电主轴领域，特别是一种具有永磁悬浮轴承的风电主轴系统。

背景技术

目前国内外风电机组主要研发水平轴式风机与垂直轴式风机这两种主流形式，而国内主要采用水平轴式风力发电机。风电机组常年在野外工作，工作条件恶劣、温度和湿度变化较大、受载情况复杂，因而要求风电轴承具有良好的耐冲击性、密封和润滑性、长寿命和高可靠性。风电轴承是风电机组的重要支承部件，对整个机组的寿命、性能和可靠性起着非常重要的作用。风力发电机组轴承主要由传动系统轴承、偏航系统轴承和变桨距系统轴承组成，其中传动系统轴承包括主轴轴承、发电机轴承和变速箱轴承。

风电机组专用轴承作为风力发电机组中的重要组成部分，主轴轴承作用不可小觑。影响主轴轴承使用寿命的因素除精度、密封外，轴承内外圈点蚀、磨损也是其主要失效形式。轴承在机械中既是运动连接件，又是载荷支撑件，将相互转动的不动体与活动体之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦损失小，是一种精密的机械元件。

针对两点支撑设计方式齿轮箱输入轴作为浮动端轴承，轴的偏移量是选择轴承类型的决定因素。调心滚子轴承具有两列滚子，该轴承能承受较大的径向负荷力，亦能承受重大荷重及冲击负荷。而且因为具有自动调心性能，在某种程度上能承受两个方向的轴向负荷。调心滚子轴承外圈滚道是球面形，故其调心性能良好，能补偿同轴度误差。调心滚子轴承的鼓形滚子安装在有二条滚道的内圈和球面外圈滚道之间。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。在轴出现挠曲时可以自动调整，不增加轴承负担。另外更为重要的一点是，在安装时要确保固定端轴承位置和浮动端轴承位置之间的正确距离。但是此结构中的轴承损坏的大部分是因为传递到轴承上的轴向力过大造成的轴承的可靠性减低，从而损坏主轴系统的运转，导致风机停机。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的不足，提供一种应用永磁磁悬浮轴承的风电主轴系统，以解决因风力传递的轴向力传递到主轴轴承中，导致整个轴系统发生轻微窜动，造成主轴轴承的可靠性降低，从而损坏主轴系统的运转问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种具有永磁磁悬浮轴承的风电主轴系统，包括风机主轴，主轴轴承,其特征在于，该系统还包括永磁磁悬浮轴承，该永磁磁悬浮轴承是在不改变现有主轴和机架结构的特点基础上增加的。所述永磁磁悬浮轴承设置在风机主轴的外周。

优选地，在风机主轴的外周，可设置若干并联的所述永磁磁悬浮轴承，即

多组永磁磁悬浮轴承并联使用。

所述永磁磁悬浮轴承包括永磁磁悬浮轴承外圈，永磁磁悬浮轴承永磁铁和永磁磁悬浮轴承内圈。

优选地，在永磁磁悬浮轴承与风机主轴之间设置有轴套，该轴套固定在风电主轴上，轴套为磁性材料或者为磁感应材料，该永磁磁悬浮轴承的下表面与轴套的上表面之间保持有间隙，永磁磁悬浮轴承与轴套产生磁吸力。

优选地，所述永磁铁由若干个永磁铁环沿轴向组合而成，相邻两个永磁形片之间设置有磁阻槽。

所述的永磁铁为90°环形钕铁(硼)永磁体。