[发明专利]风电齿轮箱换热机构及含有该机构的风力发电机组

说明书

本发明公开了一种风电齿轮箱换热机构，包括换热组件和与其进风口和出风口分别连接的进风通道和出风通道。换热组件设置在齿轮箱外部，其包括含有润滑油通路的换热芯体和与换热芯体连接的换热驱动单元。润滑油通路用于通过润滑油泵循环泵入齿轮箱中的润滑油；进风通道的进风端用于通过机舱罩进风口与机舱外部连通，出风通道的出风端用于通过机舱罩出风口与机舱外部连通。还公开了一种应用该风电齿轮箱换热机构的风力发电机组。本发明通过改变换热气体进口，借助机舱外冷空气在换热芯体的流动，将换热芯体内部润滑油的热量导出，提高了换热效率，避免了齿轮箱高温导致的轴承失效问题，降低齿轮箱故障率，提升整机可靠性，保障风电机组发电量。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种风电齿轮箱换热机构及含有该机构的风力发电机组。

背景技术

风力发电机组运行时，齿轮箱会散发大量热量，如果不及时将热量导出，会引起齿轮箱润滑油温度和轴承温度的升高，报出停机故障，损失发电量；同时，温度升高也会改变轴承和齿轮间过盈量和轴承游隙、降低润滑油粘度，严重时还会导致轴承打滑、卡滞，齿轮开裂，造成齿轮箱失效，引发更严重的事故。

现有国内外风力发电机组风冷换热系统设计时，换热器均设计于机舱内部，机舱温度直接影响换热器散热能力。尤其是夏季，机舱内高温，换热器散热能力明显下降，频繁报出齿轮箱高温停机故障，影响发电量。目前换热器结构的缺点在于并不是换热器散热能力不够，而是换热系统的结构导致换热器无法发挥最大的散热性能。

因此为降低齿轮箱故障率，本发明创设一种新的风电齿轮箱换热机构及含有该机构的风力发电机组，使其在不改变换热器结构的基础上，提升换热能力，成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种风电齿轮箱换热机构，使其利用机舱外冷空气对齿轮箱润滑油进行降温，提升换热能力，从而克服现有的齿轮箱换热机构的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风电齿轮箱换热机构，包括换热组件和与换热组件的进风口和出风口分别连接的进风通道和出风通道，

所述换热组件设置在齿轮箱外部，其包括含有润滑油通路的换热芯体和与所述换热芯体连接的换热驱动单元，所述润滑油通路用于通过润滑油泵循环泵入齿轮箱中的润滑油；

所述进风通道的进风端用于通过机舱罩进风口与机舱外部连通，所述出风通道的出风端用于通过机舱罩出风口与机舱外部连通。

作为本发明的一种改进，所述换热驱动单元包括换热风扇、风扇电机和设置在换热风扇和风扇电机外部的风扇导流罩，所述风扇电机带动换热风扇旋转，实现所述进风通道的进风通过所述换热芯体后从所述出风通道排出。

进一步改进，所述换热芯体设置在所述风扇导流罩的进风侧。

进一步改进，所述换热组件通过支架设置在齿轮箱的上方。

进一步改进，所述进风通道和/或出风通道均采用柔性通风管道。

进一步改进，所述进风通道和/或出风通道均采用钢性通风管道。

进一步改进，所述润滑油通路采用盘管结构。

本发明还提供一种应用上述风电齿轮箱换热机构的风力发电机组，所述换热组件设置在所述风力发电机组机舱内的齿轮箱外周，所述换热芯体中的润滑油通路通过润滑油泵循环泵入所述齿轮箱中的润滑油，所述进风通道的进风端通过机舱罩进风口与机舱外部连通，所述出风通道的出风端通过机舱罩出风口与机舱外部连通。

进一步改进，所述机舱进风口和机舱出风口分别相对设置在所述机舱罩的侧面。

进一步改进，所述机舱进风口和机舱出风口均设置在所述机舱罩的底部。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：