一种大功率风力发电机组.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102628428A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102628428A(43)申请公布日2012.08.08(21)申请号201210123720.8(22)申请日2012.04.25(71)申请人东方电气集团东方汽轮机有限公司地址618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号(72)发明人王建录王兵莫尔兵邓良沈雨虹郑大周(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所51106代理人刘克勤贺元(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D11/04(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称一种大功率风力发电机组(57)摘要本发明公开了一种大功率风力发电机组，包括发电装置、机座、后轴承、风轮、前轴承、机头齿轮箱和主轴，所述机座装配在塔筒上，所述机座的前端固定连接有空心轴，空心轴的前端与机头齿轮箱固定连接；所述后轴承和前轴承分别布置在空心轴的后部和前部；所述风轮装配在后轴承和前轴承上，风轮的前端与机头齿轮箱的输入轴连接；所述主轴穿在空心轴内，主轴的前端与机头齿轮箱的输出轴连接，主轴后端与机舱内的发电装置连接。本发明在确保稳定、可靠运行性能的前提下，缩短了传动链的长度，减轻了机组的整体重量，延长了主轴轴承及整个机组的使用寿命，降低了风力发电机组的制造成本，极大的提升了产品在市场中的竞争力。CN102684ACN102628428A权利要求书1/1页1.一种大功率风力发电机组，包括发电装置（1）、机座（2）、后轴承（4）、风轮（5）、前轴承（6）、机头齿轮箱（7）和主轴（8），所述机座（2）装配在塔筒上，其特征在于：所述机座（2）的前端固定连接有空心轴（3），空心轴（3）的前端与机头齿轮箱（7）固定连接；所述后轴承（4）和前轴承（6）分别布置在空心轴（3）的后部和前部；所述风轮（5）装配在后轴承（4）和前轴承（6）上，风轮（5）的前端与机头齿轮箱（7）的输入轴连接；所述主轴（8）穿在空心轴（3）内，主轴（8）的前端与机头齿轮箱（7）的输出轴连接，主轴（8）后端与机舱内的发电装置（1）连接。2.根据权利要求1所述大功率风力发电机组，其特征在于：所述风轮（5）的前端与机头齿轮箱（7）的输入轴为柔性连接。3.根据权利要求1所述大功率风力发电机组，其特征在于：所述发电装置（1）由机舱齿轮箱（1.2）和发电机（1.1）构成。4.根据权利要求3所述大功率风力发电机组，其特征在于：所述机舱齿轮箱（1.2）和发电机（1.1）为集成结构。5.根据权利要求3所述大功率风力发电机组，其特征在于：所述机舱齿轮箱（1.2）和发电机（1.1）为分体结构，二者通过联轴器（1.3）连接。6.根据权利要求3所述大功率风力发电机组，其特征在于：所述机舱齿轮箱（1.2）的润滑系统独立于机头齿轮箱（7）的润滑系统。7.根据权利要求1所述大功率风力发电机组，其特征在于：所述发电装置（1）为发电机（1.1）。2CN102628428A说明书1/3页一种大功率风力发电机组技术领域[0001]本发明涉及风力发电机组，具体是一种大功率风力发电机组，特别是该机组的传动链形式。背景技术[0002]随着新能源应用的发展，作为新能源中开发较早的风能，在电网中占据了越来越大的比重。同时，越来越多的制造商开发了各种不同的风力发电机组，为了增强其产品在市场上的竞争力，从各种零部件不同功能的考虑，到传动链设计的改进，都成为风力发电机组设计改进的不同考虑因素。[0003]目前，非直驱型风力发电机组的传动链一般采用风轮+主轴+齿轮箱+发电机+变频器的形式，在这种传动链形式下，主轴的支撑结构要么为一点支撑，要么为两点支撑，或为三点支撑。[0004]若采用一点支撑，在保证有足够载荷能力承受较大风力载荷的前提下，主轴和轴承的尺寸势必要增大，这不仅造成风力发电机组的整体重量和制造成本增加，直接影响了风力发电机组的市场竞争力。而且，随着风力发电机组单机功率的变大，零部件供应商的生产能力也逐渐达到了极限，10MW以上功率等级的风力发电机组很难选到合适的主轴轴承，给主轴轴承的设计带来了极大挑战。[0005]若采用三点支撑，齿轮箱将会承受最恶劣的风力载荷，这致使齿轮箱的设计困难重重。[0006]参见图1：若采用两点支撑，主轴轴承（即前轴承A，后轴承B）承受了大部分复杂的风力载荷，除扭矩外，基本上没有其他载荷会传递到传动链的齿轮箱C里，给齿轮箱的设计带来了极大便利；但是，这种支撑结构也有其自身的缺点，比如传动链较长，除主轴D长度外，还要考虑主轴D与齿轮箱C连接的联轴器E的长度。因此，这种支撑结构在小功率的风力发电机组中较为常见，在大功率的风力发电机组中，过长的传动链则意味着更大的体积，以