[发明专利]风力发电机组变桨开式齿轮定点喷射润滑方法及系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风机发电机组的运行作业方式及装置，特别涉及一种风力发电机组变桨开式齿轮定点喷射润滑方式及系统装置，主要适应于兆瓦级风力发电机组变桨开式齿轮的润滑。

背景技术

风机在运行中由于风向和风力的作用，需要不停的进行变桨，变桨一般都是通过变桨系统来完成的；现有的兆瓦级变桨距风力发电机组普遍采用电动变桨系统。电动变桨系统通过变桨开式齿轮啮合带动变桨轴承旋转，从而实现叶片变桨。当风机并网发电时，绝大部分时间桨叶在0°附近（即叶片为0°附近，也就是浆距角为0°的位置附近）微动或者小角度范围内调节角度，造成变桨轴承0°附近的开式齿频繁的处于转动啮合状态，在风机实际运行中易出现该处齿轮过早磨损情况。为了保证变桨系统的的有效运行，需要对变桨系统的开式齿轮进行润滑；目前在兆瓦级风机上，变桨开式齿轮润滑方式通常采用人工润滑方式和润滑齿轮润滑方式（如附图1所示）。人工润滑方式通过停机后在变桨轴承齿圈和变桨小齿轮表面涂抹润滑脂的方式进行润滑维护；而润滑齿轮润滑方式是通过一个能排出润滑脂的润滑齿轮3与变桨小齿轮2啮合，将润滑脂自动涂抹到变桨小齿轮2上，再通过变桨小齿轮2与变桨轴承齿轮1转动啮合，向啮合处提供润滑脂以期达到润滑变桨开式齿轮的目的。而目前兆瓦级风力发电机组上普遍采用的润滑齿轮的润滑方式，通过对其润滑原理和结构进行分析可以发现，这种润滑方式仅对较大角度或者360度全角度范围内的旋转啮合齿轮能起到较好地效果。可是由于风机并网发电时，变桨轴承0°附近开式齿轮一直处于微动或者小角度转动的状态，风机运行较短的时间内就会出现因润滑脂缺失而出现齿轮干摩擦的状况，干摩擦急剧地加速了变桨开式齿轮磨损。从而可以发现润滑齿轮润滑的方式没有考虑到变桨开式齿轮绝大部分时间处于微动或者小角度范围内转动啮合的实际工况，并不能完全适用于风机变桨开式齿轮润滑。此外，因风机维护属高空作业，且通常风机内部空间狭小，所以在风机上采用人工润滑通常存在维护不及时，维护难度大，维护成本高等问题。因此很有必要对现有的风力发电机组变桨开式齿轮的润滑方式进行改进。

目前，在风电行业之外的其他行业，如重型矿山、冶金等行业，对回转支承的开式齿也有采用油雾润滑或喷射润滑等方式。但上述方式一般都针对360度回转支承，是将润滑油（脂）喷在开式齿的齿面上，且需要将润滑油（脂）与压缩空气混合，通过压缩空气的动力将润滑油（脂）喷射到开式齿齿面。这样的方式同样仅对较大角度或者360度全角度范围内的旋转啮合齿轮能起到较好地效果，对处于微动或者小角度范围内来回旋转的开式齿润滑效果不佳。而且润滑油（脂）消耗很大，需要使用到压缩空气，在风机旋转的轮毂体中不易实现。

通过专利文献检索未发现直接与本发明有关的文献报道，只是有一些相关的专利，与本发明有一定关系的主要有以下几个：

1、专利号为CN201020148087.4， 名称为“一种行星轮的润滑装置”的实用新型专利，该专利公开了一种行星轮的润滑装置，涉及一种润滑装置，尤其是一种用于风力发电机用偏航或变桨齿轮箱的行星轮润滑装置的技术领域。一种行星轮的润滑装置，包括行星架、行星轮、滚针轴承、行星轴，行星轴的两端固定在行星架两侧板上，行星轮通过滚针轴承安装于行星轴上，行星轮或行星轴上设有对滚针轴承进行润滑的油孔。行星轮上设置的对滚针轴承进行润滑的油孔为：至少一个起于行星轮齿根止于滚针轴承的油孔。行星轴上设置的对滚针轴承进行润滑的油孔为：行星轴上设有一个轴向油孔，以及至少一个由轴向油孔导入滚针轴承的油孔。

2、专利号为CN201310021078.7， 名称为“一种开式齿轮自动润滑装置”的发明专利，该专利公开了一种开式齿轮自动润滑装置，包括密闭的壳体以及转动装配在该壳体内的转轴，转轴的一端伸出壳体、且伸出部分固设有用于与齿轮的端面转动摩擦配合的摩擦轮；所述转轴的外周面上设有沿转轴轴向旋进的、用于输送润滑油的螺旋结构，所述壳体内具有与螺旋结构吻合配合、以在转轴转动时用于实现润滑油沿转轴轴向输送的适配孔段，且壳体内还具有与所述适配孔段的进油端连接的、具有注油孔的储油腔以及与适配孔段的出油端连接的、具有排油孔的排油腔。