[发明专利]兆瓦级集成式功率分流型风电增速机在审
申请号: | 201910300465.1 | 申请日: | 2019-04-15 |
公开(公告)号: | CN110017353A | 公开(公告)日: | 2019-07-16 |
发明(设计)人: | 赵昕;董淑婧;程瑞;曲太旭 | 申请(专利权)人: | 大连科技学院 |
主分类号: | F16H1/28 | 分类号: | F16H1/28;F16H57/023;F03D15/00 |
代理公司: | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人: | 高永德;李洪福 |
地址: | 116000 辽宁省大连*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一级行星轮系 高强螺栓 后箱体 前箱体 增速机 中箱体 风力发电机组 功率分流 连接箱体 行星轮系 集成式 销连接 风电 输入法兰盘 传动效率 电机箱体 方案解决 风能发电 高速行星 过盈配合 花键连接 润滑效果 输入法兰 整体传动 低速级 高速级 增速齿 兆瓦级 极差 减重 可用 轮系 温升 发热 | ||
本发明涉及风能发电技术领域,具体而言为风力发电机组的增速机,尤其涉及可用于大兆瓦风力发电机组的集成式功率分流型的增速机。本发明方法,包括:输入法兰盘、箱体、一级行星轮系、高速行星轮系;箱体包括:前箱体、中箱体、后箱体及连接箱体;输入法兰与前箱体通过过盈配合相连接;前箱体与一级行星轮系通过高强螺栓与销连接;一级行星轮系与中箱体通过高强螺栓与销连接;一级行星轮系与高级行星轮系通过花键连接;高级行星轮系与中箱体和后箱体分别通过高强螺栓连接;连接箱体一端与后箱体相连接,另一端和电机箱体集成。本发明的技术方案解决了现有技术中的大兆瓦风电增速齿机低速级尺寸过大安装困难;高速级发热大、温升严重、润滑效果极差;整体传动链过长、减重困难、传动效率低等问题。
技术领域
本发明涉及风能发电技术领域,具体而言为风力发电机组的增速机,尤其涉及可用于大兆瓦风力发电机组的集成式功率分流型的增速机。
背景技术
风能作为一种清洁能源,具有蕴藏量丰富、可再生、分布广、无污染等特性,使之成为可再生能源发展的重要方向。
风力发电机组种类很多,应用较多的主要有两种形式:双馈风力发电机组和直驱永磁同步发电机组。其中双馈风力发电机组是风轮经较高增速比齿轮箱与发电机连接,技术成熟,制造难度和成本低;但其主要缺点是发电机需要配备增速比高达100以上的齿轮箱,而随着风机的运行,齿轮箱故障频发、机械噪声大、维护工作量大、能源利用率低。直驱永磁同步发电机组是风轮与发电机直接相连,因不须设置齿轮箱,所以机械可靠性高,传动效率高;其主要缺点是发电机体积和重量大,制造难度和成本较高。
另对于大兆瓦的风电增速机,输入载荷较大,受到风机尺寸和安全性限制,普通传动结构难以满足,并较多出现失效问题。
目前6MW以上的大兆瓦风电增速齿机存在以下技术问题:
1、由于载荷过大,齿轮、轴承等关键零件的承载能力弱,无法满足设计要求,另低速级载荷过大导致低速级尺寸过大,无法满足现场实际安装要求;
2、高速级转速过高,存在发热大、温升严重、润滑效果极差等问题,导致高速级失效严重;
3、大兆瓦风电增速机传动链过长,减重困难,传动效率低。
针对上述现有技术中所存在的问题,研究设计一种新型的兆瓦级集成式功率分流型风电增速机,从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
根据上述提出现有大兆瓦风电增速齿机低速级尺寸过大安装困难;高速级发热大、温升严重、润滑效果极差;整体传动链过长、减重困难、传动效率低等技术问题,而提供一种兆瓦级集成式功率分流型风电增速机。本发明主要是输入功率在两级行星轮系内齿圈处分流,在高速级行星架处汇合,实现输入功率的分流与合流;连接箱体与电机箱体连接,高速级输出齿轮轴通过联轴器与电机转子连接,实现增速机与电机的集成。
本发明采用的技术手段如兆瓦级集成式功率分流型风电增速机,其特征在于,所述的风电增速机包括:输入法兰盘、箱体、一级行星轮系、高速行星轮系;箱体包括:前箱体、中箱体、后箱体及连接箱体;输入法兰与前箱体通过过盈配合相连接;前箱体与一级行星轮系通过高强螺栓与销连接;一级行星轮系与中箱体通过高强螺栓与销连接;一级行星轮系与高级行星轮系通过花键连接;高级行星轮系与中箱体和后箱体分别通过高强螺栓连接;连接箱体一端与后箱体相连接,另一端和电机箱体集成。
进一步地,一级行星轮系包括:一级行星架、一级行星轮轴、一级行星轮、一级内齿圈、一级太阳轮;一级行星轮轴通过一级行星架和轴承装于前箱体和中箱体之间;一级行星轮套装于一级行星轮轴的外部;一级行星轮的外齿分别与一级太阳轮和一级内齿圈相啮合;一级内齿圈的两端通过高强螺栓与销同前箱体和中箱体固定连接;一级太阳轮与高级行星轮系通过花键连接;一级内齿圈作为低速级齿轮传动的输入端,一级太阳轮作为低速级齿轮传动的输出端。
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