[发明专利]一种风力发电机组主轴系传动系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机组主轴系传动系统，包括轮毂、制动盘、传动轴承、主轴、轴承座、齿轮箱及发电机；轮毂固定安装在主轴的上风向侧端；制动盘固定于轮毂与主轴连接的端面上；轴承安装在传动轴承安装在轴承座内，传动轴承的外圈通过螺栓与轴承座连接，传动轴承的内圈通过螺栓与主轴连接，轴承座上连接有传动轴承油润滑组件；主轴的下风向侧端与齿轮箱输入轴连接，齿轮箱的输出轴与发电机的输入轴连接。本发明的传动轴承内、外圈分别通过螺栓与主轴和轴承座连接，装配简单，装配效率高；本发明的主轴通过多个铰制孔螺栓与齿轮箱的输入轴连接；采用孔壁传递扭矩方式进行扭矩传递，传递力矩大，降低了结构尺寸，提高了齿轮箱的功率密度。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组主轴系传动系统。

背景技术

风力发电机组叶轮端扭矩通过主轴系传递至齿轮箱以及发电机，主轴系的目的除传递扭矩外，同时也承担着非扭矩载荷，并通过机舱底座传递至塔筒底部。增速型风力发电机组，通过齿轮箱提升发电机转速，涉及到传动部件多，主要有：主轴、齿轮箱、联轴器、发电机，机组可靠性低，由于齿轮箱以及发电机为柔性联接，齿轮箱发电机对中性差，齿轮箱输出轴为高速旋转部件，受力特性复杂，实际运行故障率高。

为了降低运行的故障率，中国专利 CN103210214 提出了中速集成方案，齿轮箱与发电机采用集成式结构，避免了齿轮箱不对中情况的发生，保留直驱永磁在电能质量的性能，降低直驱发电机重量和成本。其传动轴承两个，需要热套装配，需要专用轴承安装工具以及轴承加热设备，同时需要精确控制轴承与主轴之间过盈配合的连接关系；对装配人员技术水平要求高，也极大地降低了主轴系统的装配效率；而且结构也比较复杂，不够紧凑，尺寸大。

轴承润滑是传动轴承设计过程中重点需要考虑，选用合适的润滑方式可以有效解决轴承滚子以及滚道磨损，同时避免轴承温升问题。目前在风电行业中轴承失效，大都是由于轴承润滑不到位，温升问题过高，导致滚子与滚道直接接触摩擦，无法建立起有效油膜造成的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、装配方便，装配效率高的风力发电机组主轴系传动系统，它传递力矩大，降低了结构尺寸，提高了齿轮箱功率密度。

本发明采用的技术方案是：一种风力发电机组主轴系传动系统，包括轮毂、制动盘、传动轴承、主轴、传动轴承油润滑组件、轴承座、底座、齿轮箱及发电机；轴承座、齿轮箱及发电机安装在底座上；所述的轮毂固定安装在主轴的上风向侧端；制动盘安装在轮毂与主轴连接的端面上；所述的轴承安装在传动轴承安装在轴承座内，传动轴承的外圈通过螺栓与轴承座固定连接，传动轴承的内圈通过螺栓与主轴连接，轴承座上连接有传动轴承油润滑组件，用于对传动轴承进行润滑；所述的主轴的下风向侧端穿过传动轴承内圈的内孔与齿轮箱输入轴连接，齿轮箱的输出轴与发电机的输入轴连接。

上述的风力发电机组主轴系传动系统中，所述的传动轴承采用的是双列圆锥滚子轴承。

上述的风力发电机组主轴系传动系统中，所述的传动轴承油润滑组件包括进油管、油箱、油泵、回油管和回油阀；进油管与轴承座顶部的进油孔连接；轴承座底部的回油孔内设有回油阀，回油孔通过回油管连接油泵的进口，油泵的出口连接油箱，回油管上设有过滤装置。

上述的风力发电机组主轴系传动系统中，所述的主轴的上风向侧端设有凸缘，凸缘上设有多个螺栓孔，传动轴承内圈上设有多个螺纹孔，传动轴承内圈上的螺纹孔与凸缘上的螺栓孔一一对应，并通过螺栓连接。

上述的风力发电机组主轴系传动系统中，所述的主轴的下风向侧端通过多个铰制孔螺栓与弹性联轴器的一端连接，弹性联轴器的另一端通过多个铰制孔螺栓与齿轮箱的输入轴连接。

上述的风力发电机组主轴系传动系统中，所述齿轮箱外壳与发电机外壳刚性联接，齿轮箱通过弹性垫固定在底座。