[实用新型]一种半直驱风力发电机组传动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半直驱风力发电机组传动系统结构，属于风力发电技术领域。

背景技术

因半直驱机组兼具直驱机组和双馈机组的优势，相比双馈风力发电机组，中速永磁机组相比双馈型风机，无高速齿轮箱高速级故障、较少的维护量和良好电网故障穿越能力，从全寿命周期的考虑，其具有降低的度电成本。在风力发电机组向大型化发展过程中，半直驱机组技术发展不断受到青睐。虽然一定功率范围内半直驱机组全寿命周期的度电成本有一定优势，但是机组关键部件的生产成本较高，如发电流、发电机及联轴器等，在保证机组性能、可靠性、可维护性等性能的情况下，应尽可能地降低机组生产成本，以保持一定市场竞争优势。半直驱机组多为紧凑型机组，主要体现在机组传动系统结构，不同的传动链结构对机组可靠性、可维护性、机舱重量及长度等影响较大。机组传动链根据主轴轴承、齿轮箱和发电机的不同结构形式或集成设计结构，有多种结构形式，最典型的结构有三种：第一种为分体式结构，此结构是主轴轴承、齿轮箱、发电机互为整体，为传统的“三点式”结构或是双轴承结构(分体式轴承座)，此传动链结构简单，设计难度较低，维护简单，但是尺寸链较长，齿轮箱受载复杂，齿轮箱的可靠性差，机舱重量和尺寸加大；第二种为部分集成式机构，如主轴轴承与齿轮箱集成或是齿轮箱与发电机集成设计，最典型的为齿轮箱和发电机集成设计，此种结构无联轴器，齿轮箱二级太阳轮直接输出驱动发电机轴，结构简单，但是齿轮箱无过载保护且容易受轴电流的影响，对机组性能产生一定的影响；第三种为全集成结构，即主轴轴承、齿轮箱和发电机三者完全集成在一起，此传动链结构紧凑，机舱重量和尺寸较小，但是对零部件的设计制造能力要求较高，可维护性较差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种半直驱风力发电机组传动系统结构，在保证机组性能、可靠性、可维护性等性能的情况下，可以有效提高齿轮箱的可靠性，降低机舱重量和长度，降低生产成本。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种半直驱风力发电机组传动系统，包括风轮系统、主轴系统、齿轮箱、发电机和联轴器，所述主轴系统包括主轴、过渡法兰和主轴双轴承结构，风轮系统连接在主轴的轴端；所述齿轮箱和发电机为集成结构，包括齿轮箱、发电机、齿轮箱法兰和太阳轮，主轴系统通过过渡法兰和齿轮箱法兰与齿轮箱连接，太阳轮穿过发电机的空心驱动轴与位于发电机后端的联轴器连接；外部风载通过风轮系统、主轴系统、齿轮箱、联轴器传递给发电机。

所述主轴系统的主轴双轴承结构包括轴承一、调整环、轴承座和轴承二，所述轴承一和轴承二安装在主轴上，中间通过调整环间隔，并通过一体式的轴承座固定。

所述轴承一为双列圆柱轴承，轴承二为双列圆锥轴承。

所述齿轮箱为一级或两级行星结构的半直驱齿轮箱；所述太阳轮为齿轮箱的输出轴，一端为齿轮、与齿轮箱的行星齿轮啮合，另一端为光轴、与联轴器连接；齿轮箱的输入端传来的动力通过太阳轮、联轴器传递给发电机。

所述发电机为中速永磁发电机，其前端与齿轮箱法兰连接，后端通过发电机驱动轴法兰与联轴器连接，发电机后端盖上预留制动器安装座。

所述联轴器为膜片式或连杆结构式联结构，包括制动盘、涨紧套、联轴器法兰、中间管和力矩限制器；所述涨紧套与太阳轮连接，联轴器通过联轴器法兰与发电机驱动轴法兰连接。

所述风轮系统安装有变桨系统、变桨轴承及叶片。

有益效果：本实用新型用于半直驱风力发电机组传动系统结构设计，该传动系统结构为轴承座和主轴双轴承设计，可提高主轴系统的刚性和齿轮箱的可靠性；齿轮箱和发电机集成设计，结构紧凑、传动链总长度短、重量轻及可靠性高等特点；传动系统设计有联轴器可以有效解决齿轮箱的过载保护及轴电流影响，可以补偿发电机与齿轮箱对中误差及齿轮箱太阳轮的浮动量。另外，因联轴器安装在发电机的后端，维护方便且维护成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意主视图；

图2为本实用新型的结构示意剖视图。

图中：1风轮系统、2主机架、3主轴系统、4齿轮箱、5发电机、6联轴器、7主轴、8轴承一、9调整环、10轴承座、11轴承二、12过渡法兰、13齿轮箱法兰、14太阳轮、15发电机驱动轴法兰。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。

图1所示为本实用新型的结构示意主视图。

本实用新型包括风轮系统1、主轴系统3、齿轮箱4、发电机5和联轴器6。