具有直驱结构的兆瓦级风机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106640531A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611059549.3F03D80/60(2016.01)(22)申请日2016.11.24(71)申请人一重集团大连设计研究院有限公司地址116000辽宁省大连市金州新区东北大街96号申请人中国第一重型机械股份公司(72)发明人李成本(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人赵淑梅李洪福(51)Int.Cl.F03D9/25(2016.01)F03D15/20(2016.01)F03D80/70(2016.01)F03D80/80(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称具有直驱结构的兆瓦级风机(57)摘要本发明公开了一种具有直驱结构的兆瓦级风机，包括轮毂、发电机和圆锥形空心芯轴，其特征在于，所述风机还包括环状挡板，所述挡板与所述芯轴的小端面通过螺栓把合，所述挡板的外径大于所述芯轴小端面处的外径；所述发电机的转子的两端分别设置有第一轴肩和第二轴肩；所述芯轴的大端面侧具有第三轴肩；所述发电机的转子与芯轴之间反向安装有两个圆锥滚子轴承，其中，位于芯轴小端面侧的圆锥滚子轴承为第一轴承，另一圆锥滚子轴承为第二轴承；所述第一轴承的两侧分别通过第一轴肩和挡板固定；所述第二轴承的两侧分别通过第二轴肩和第三轴肩固定。本发明轴承使用寿命高、制造成本低且安装方便。CN106640531ACN106640531A权利要求书1/1页1.一种具有直驱结构的兆瓦级风机，包括轮毂、发电机和圆锥形空心芯轴，所述发电机的转子与轮毂固定连接，所述发电机的定子与芯轴固定连接，其特征在于，所述风机还包括环状挡板，所述挡板与所述芯轴的小端面通过螺栓把合，所述挡板的外径大于所述芯轴小端面处的外径；所述发电机的转子的两端分别设置有第一轴肩和第二轴肩；所述芯轴的大端面侧具有第三轴肩；所述发电机的转子与芯轴之间反向安装有两个圆锥滚子轴承，其中，位于芯轴小端面侧的圆锥滚子轴承为第一轴承，另一圆锥滚子轴承为第二轴承；所述第一轴承的两侧分别通过第一轴肩和挡板固定；所述第二轴承的两侧分别通过第二轴肩和第三轴肩固定。2.根据权利要求1所述的具有直驱结构的兆瓦级风机，其特征在于，所述风机还包括塔筒、偏航轴承组件、主框架和尾部框架，所述主框架为薄壁结构，设置在塔筒的上端，随偏航轴承组件一起运动；所述主框架的前端面通过螺栓与芯轴把合；所述尾部框架通过螺栓把合在主框架的侧壁上，所述主框架的侧壁上还具有使主框架能够与所述尾部框架连通的缺口。3.根据权利要求2所述的具有直驱结构的兆瓦级风机，其特征在于，所述尾部框架的底部壁面上具有能够容纳变压器的变压器安装孔，所述变压器通过螺栓把合悬挂在尾部框架的底部。4.根据权利要求1-3任一项所述的具有直驱结构的兆瓦级风机，其特征在于，所述尾部框架内还设置有变流器、控制柜和冷却系统。5.根据权利要求4所述的具有直驱结构的兆瓦级风机，其特征在于，所述缺口为圆形，其中，内径≥635mm。6.根据权利要求4所述的具有直驱结构的兆瓦级风机，其特征在于，所述缺口为矩形，其中，长≥800mm,宽≥560mm。2CN106640531A说明书1/4页具有直驱结构的兆瓦级风机技术领域[0001]本发明涉及风机领域，具体为一种具有直驱结构的兆瓦级风机。背景技术[0002]风机是将风能转化为电能的机械装置，具有可持续发展、绿色无污染、可为偏远且无电网覆盖地区提供电能等优点。风机的基本部件包含发电机以及驱动发电机转动的叶轮，其中叶轮主要由轮毂与叶片组成。在发电过程中，叶轮将风能转化为旋转动能驱动发电机发电。目前大功率水平轴风机主要分为双馈与直驱两种机型，标志性的区别就是传动链上有无齿轮箱。双馈风机将齿轮箱安装在叶轮与发电机之间，这样就可以将叶轮输出的较低转速大大提高，从而减小发动机的尺寸。[0003]相对于双馈风机，直驱风机的传动链较为简单，叶轮与发电机转子直接通过螺栓把合在一起。在相同输出功率的条件下，由于直驱风机从叶轮传导到发电机转子的扭矩较大，所以直驱风机的重量要比双馈风机大。尽管在重量上存在劣势，直驱风机最重要的优点就是其机械结构较双馈风机简单很多，含有较少的转动部件，所以其具有较高的可靠性。可靠性是风机非常重要的一个性能参数，特别是对于安装在偏远地区用来提供主要电力的风机。[0004]风机设计中，在保证其结构具有足够强度的条件下，应当尽可能降低其结构的复杂性和制造成本，现有的直驱结构的兆瓦级风机大多采用圆锥形芯轴，芯轴与发电机的转子之间设置一个双列圆锥滚子轴承，这样轴承要同时承受较大的轴向载荷和径向载荷，大大降低了轴承的寿命，且双列圆锥滚子轴承结构复杂，成本较高。另外由于