[实用新型]无主轴半直驱风力发电机装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电技术领域的发电机装置，具体是一种无主轴半直驱风力发电机装置。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展，人们对能源的需求与日俱增，由此带来的环境污染也日趋加重。所以开发新型能源，绿色能源势在必行。合理利用无污染的风能，造福人类，已成为取得绿色能源的一条重要途径。利用风能发电，从上世纪八十年代兴起，经过二十年的发展，技术水平已经日趋成熟。

经对现有技术的检索发现，中国专利申请号为200710010445.8，公开号为CN101016881的发明专利申请，记载了一种“兆瓦级半直驱动式风力发电机组”，该技术包括：风轮、变距装置、主轴、增速箱、联轴器、发电机、机舱底盘、偏航电机和控制系统，在机舱底盘上固定有偏航电机、发电机，增速箱与机舱底盘的侧壁固定，增速箱为一级行星式增速齿轮箱，电机为低速永磁三相同步发电机。但该技术包含由主轴所产生的主轴钢性和主轴对中性和轴向的窜动问题，机组水平轴向的长度也会增加。同时该技术因其齿轮箱固定于机舱底盘的侧壁，就要求机舱的侧壁与底盘需做特别的加强处理，两翼受力面也相对较小，应力较集中，且安装、固定时极难对准；主轴结构所造成的机舱加长，提高了设备对中轴线对正的要求，主轴处扭力较大，容易老化破损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种无主轴半直驱风力发电机装置，通过无主轴结构解决现有技术中主轴的钢性及对中性和轴向的窜动问题，在缩短机舱长度、减轻整机重量的同时降低了发电机的制造成本；通过法兰结构进行固定也有效的消除了应力集中，同时结构更为方便，易安装。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：齿轮箱、永磁同步发电机、叶轮、机舱、尾舱和塔架，其中：叶轮与设置于机舱前部的齿轮箱输入端相连接，永磁同步发电机设置于机舱中部，永磁同步发电机的输入端与齿轮箱的输出端相连，尾舱设置于机舱后部，机舱底部设置用于支撑的塔架。

所述的齿轮箱为一级增速齿轮箱。

所述的叶轮末端设有轮毂法兰与齿轮箱输入端上所设的齿轮箱前法兰相配合设置，该齿轮箱前法兰上设有导向止口。

所述的齿轮箱输出端上设有的齿轮箱后法兰与机舱前部设有的机舱前法兰相配合设置，该齿轮箱后法兰上设有导向止口。

所述的导向止口是具有夹角θ的钝角斜面，该夹角θ的取值范围为130°至160°。

本实用新型的组件之间采用有导向止口的法兰结构，其结构紧凑，易于加工，技术上也更能保证其对刚性及对中性的要求。且安装固定方便，更加适宜规模化生产。通过无主轴和联轴器结构，从根本上解决了目前技术中对主轴的钢性及对中性和轴向窜动的要求。机组水平轴向的长度大大缩减，节约了空间，减轻了整机重量。同时，齿轮箱前后端与轮毂及机舱的接口均为有止口的法兰式连接，比齿轮箱固定在机舱侧壁上受力面大，受力更均匀，有效消除应力集中。

附图说明

图1本实用新型的整体结构图

图2本实用新型的连接示意图

图3为齿轮箱前法兰局部放大示意图

图4为齿轮箱后法兰局部放大示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，本实施例包括：叶轮1、齿轮箱2、永磁同步发电机3、机舱4、尾舱5和塔架6；在叶轮1末端设有轮毂法兰7，在齿轮箱2的输入端和输出端分别设有齿轮箱前法兰8和齿轮箱后法兰9，在机舱4的前部设有机舱前法兰10，其中：叶轮1通过轮毂法兰7与齿轮箱2的齿轮箱前法兰8相连接，齿轮箱后法兰9与机舱前法兰10固定连接，永磁同步发电机3设置于机舱4中部，永磁同步发电机3的输入端与齿轮箱2的输出端相连，尾舱5设置于机舱4后部，机舱4底部设置用于支撑的塔架6。

所述叶轮1为三叶片式叶轮，其工作转速为10转/分钟至20转/分钟；

所述永磁同步发电机3为低速稀土永磁同步发电机，通过齿轮箱2与叶轮1连接。其额定转速为150转/分钟。

如图3所示，本实施例为保证齿轮箱装配的可操作性，在齿轮箱前法兰8和齿轮箱后法兰9的端面均设有带有钝角斜面的导向止口11，该导向止口的倾斜角θ为145°。当叶轮1与齿轮箱2配合时以及齿轮箱2与机舱4配合时，通过该导向止口11引导安装，以获得稳定对中性。

本实用新型因是无主轴一级变速，结构上大幅简化，不受主轴、联轴器对中性等因素的影响，机组运行稳定、可靠，故障率低。无主轴也缩短了机舱的主体空间结构，有效的减轻了整机的重量，压缩了成本。齿轮箱靠输入、输出端较大直径的端面法兰与叶轮法兰和机舱法兰连接固定，有效的消除了应力集中，带导向止口的法兰结构，安装定位也较其他结构更为方便、可靠、易安装。