[发明专利]解决风力发电机组偏航系统振动和噪声的滑动轴承及其解决方法

说明书

技术领域

本发明属于风力发电领域，具体地说是一种解决风力发电机组偏航系统振动和噪声的滑动轴承及其解决方法。

背景技术

目前，风力发电机组偏航系统通常采用滚动轴承或滑动轴承结构形式；其中滑动轴承如图1、图2所示，主要由偏航齿圈、侧向支撑、上滑块、下滑块四部分组成。偏航系统采用滑动轴承的机组，有的型号机组在偏航过程中普遍存在振动和噪声问题，有的型号只有部分机组存在振动和噪声问题；无论哪种型号的机组，振动和噪声一旦出现就很难消除，严重影响机组的安全性和可靠性。研究发现，风力发电机组偏航过程中出现振动和噪声，其根本原因是偏航滑动轴承的上、下滑块与偏航齿圈相对滑动过程中，滑动接触面产生宽频带的滑动摩擦力，滑动摩擦力的某谐频与偏航齿圈某阶自振频率吻合，导致偏航齿圈出现共振，引起机组产生强烈的振动和噪声，严重影响机组的安全性和可靠性。

发明内容

为了解决风电机组偏航过程中出现异常振动和噪声的问题，本发明的目的在于提供一种解决风力发电机组偏航系统振动和噪声的滑动轴承及其解决方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的滑动轴承包括偏航齿圈、侧向支撑、上滑块及下滑块，所述偏航齿圈与偏航驱动部件相连，侧向设有安装在主机架上并支撑所述偏航齿圈的侧向支撑，所述上滑块及下滑块分别位于偏航齿圈上表面与主机架之间及偏航齿圈下表面与侧向支撑之间，分别与偏航齿圈的上、下表面滑动接触；所述上滑块及下滑块与偏航齿圈滑动接触的一面均设有由石墨材料构成的碳棒或碳环，该碳棒或碳环在上滑块及下滑块分别与偏航齿圈的上、下表面滑动接触的过程中与偏航齿圈滑动摩擦，摩擦下来的石墨颗粒填充进所述偏航齿圈的齿圈凹凸表面，形成固体润滑层。

其中：所述上滑块及下滑块与偏航齿圈滑动接触的一面沿圆周方向均布有多个光孔，每个光孔内均安装有所述碳棒；所述光孔为盲孔； 所述上滑块及下滑块与偏航齿圈滑动接触的一面设有环形槽，该环形槽内安装有所述碳环；所述环形槽与上滑块或下滑块同心设置；

本发明解决风力发电机组偏航系统振动和噪声的滑动轴承的解决方法为：通过在所述上滑块及下滑块与偏航齿圈滑动接触的一面安装由石墨材料构成的碳棒或碳环，使得该碳棒或碳环与偏航齿圈进行滑动摩擦、构成摩擦副，摩擦下来的石墨颗粒填充进所述偏航齿圈的齿圈凹凸表面，所述上滑块及下滑块承担滑动轴承的承载功能，所述由石墨材料构成的碳棒或碳环承担摩控副固体润滑介质，为偏航系统摩擦副提供稳定的固体润滑层；

其中：所述上滑块及下滑块与偏航齿圈滑动接触的一面沿圆周方向均布有多个光孔，每个所述光孔内均填充有一个用碳弧气刨碳棒制作的碳棒；所述上滑块及下滑块与偏航齿圈滑动接触的一面设有环形槽，该环形槽内填充有用碳弧气刨碳棒材料制作的碳环。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明滑动轴承在上、下滑块上设置了由石墨材料构成的碳棒或碳环，改变滑动摩擦力的频率，使滑动摩擦力的谐频频率远离偏航齿圈的固有频率，从而解决了风力发电机组偏航过程中出现振动和噪声的问题。

2.本发明的方法能够降低现有自润滑复合材料的上、下滑块的工艺要求，大幅度降低上、下滑块的制造成本；通过采用本发明的方法对原滑动轴承进行处理，改变了滑动轴承摩擦力的载荷频率，从而避免了偏航齿圈共振引起的异常振动和噪声。

附图说明

图1为现有风力发电机组偏航系统采用的滑动轴承的结构示意图；

图2为现有滑动轴承中上(下)滑块与偏航齿圈滑动接触的结构原理图；

图3为本发明滑动轴承中上(下)滑块与偏航齿圈滑动接触的结构原理图；

图4A为本发明滑动轴承中上(下)滑块的一种结构主视图；

图4B为图4A的俯视剖视图；

图5A为本发明滑动轴承中上(下)滑块的另一种结构主视图；

图5B为图5A的俯视剖视图；

其中：1为偏航齿圈，2为侧向支撑，3为上滑块，4为下滑块，5为主机架，6为偏航驱动部件，7为齿圈凹凸表面，8为碳棒，9为固体润滑层，10为光孔，11为碳环，12为环形槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。