[发明专利]风力发电机组及其散热系统、散热系统控制方法

说明书

本申请实施例提供了一种风力发电机组及其散热系统、散热系统控制方法。所述风力发电机组包括相对转动的外轴及内轴，该散热系统包括：所述内轴的内表面沿周向设置有多个散热翅片，相邻的散热翅片之间形成有散热风道，所述散热风道用于将冷却风导流至所述风力发电机组的轮毂内。本申请实施例散热系统有效的增加了内轴的换热面积，从而有效降低内轴表面的温度，进而可以使得轴承、轴承润滑脂通过热传导达到冷却降温效果，有效的减少轴承因过温而产生预紧力过大而引起失效的问题发生，以保证风力发电机组可以达到设计要求的使用寿命。

技术领域

本申请涉及风力发电机组的散热技术领域，具体而言，本申请涉及一种风力发电机组及其散热系统、散热系统的控制方法。

背景技术

近年来全球可再生能源利用年增长达到25％，可再生能源的利用将以电力行业为主导。风能作为一种可再生的清洁能源，越来越被广泛应用。风力发电机组是将风能转化为电能的装置，主要包括叶轮、传动机构、发电机、刹车机构、塔筒等。随着陆上土地资源的越来越匮乏，风力发电机组呈现陆上大兆瓦机型、海上机型的趋势。

风力发电机组的传动机构主要由定轴、动轴和主轴承组成。大型化风力发电机组叶轮、发电机直径增大，从而造成支撑叶轮和发电机的主轴承载荷大，再加上外界复杂的风资源环境，例如风切变，风电机组长时间满发功率运行时，轴承受到巨大的径向力和轴向力，由于摩擦产生热量，并且热量长时间聚集无法有效散出，轴承润滑脂因为温度升高而黏度急剧降低，轴承滚子与滚道之间的润滑油膜就会变薄，一旦发生金属间的直接接触，金属的应力状态就会变差，润滑脂不能有效对轴承起到良好的润滑保护作用。主轴承高温下运行，失效概率就会增大，严重影响主轴承使用寿命，作为风电机组整机的核心部件之一，主轴承的健康状态与使用寿命关乎到整机的寿命及安全。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种风力发电机组及其散热系统、散热系统控制方法，用以解决现有技术存在的散热效果不佳及使用寿命无法达到设计要求的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组散热系统，所述风力发电机组包括相对转动的外轴及内轴，该散热系统包括：所述内轴的内表面沿周向设置有多个散热翅片，相邻的散热翅片之间形成有散热风道，所述散热风道用于将冷却风导流至所述风力发电机组的轮毂内。

于本申请的一实施例中，所述多个散热翅片包括多组散热翅片，所述多组散热翅片沿所述内表面的周向均匀分布于所述内轴的内表面上，每组所述散热翅片中任意两相邻的散热翅片之间形成有散热风道。

于本申请的一实施例中，每组所述散热翅片通过安装板固定连接于所述内轴的内表面，所述安装板与所述内轴的内表面贴合设置。

于本申请的一实施例中，所述内轴的内表面设置有多个凹槽，所述安装板设置于对应的所述凹槽内，且所述安装板的表面与所述内表面平齐。

于本申请的一实施例中，所述凹槽内设置有多个盲孔，所述安装板通过螺栓与所述盲孔的配合与所述凹槽固定连接。

于本申请的一实施例中，所述散热翅片的轴向尺寸大于径向尺寸，所述轴向为所述内轴的轴向。

于本申请的一实施例中，所述散热翅片呈涡轮叶片状，相邻散热翅片之间形成涡流散热风道，所述涡流散热风道的延伸方向与所述内轴的轴向成预定角度。

于本申请的一实施例中，风力发电机组散热系统还包括至少一个送风装置，所述至少一个送风装置的出风口朝向所述内轴的内表面，将所述冷却风导流至所述轮毂。

于本申请的一实施例中，所述冷却风由所述内轴流入所述轮毂，通过叶根缝隙排出所述轮毂。

于本申请的一实施例中，风力发电机组散热系统还包括控制器及传感器，所述传感器设置于所述内轴上；所述控制器用于当确定所述传感器检测到所述内轴温度达到预定温度时，控制所述送风装置启动。