[发明专利]风力发电设备

说明书

本申请公开了一种风力发电设备，所述风力发电设备包括：风轮，所述风轮的轮毂具有第一容纳腔；增速箱，所述增速箱安装于所述第一容纳腔，且所述增速箱的输入轴与所述轮毂动力耦合连接；发电机，所述发电机的输入轴和所述增速箱的输出轴中的一个套设在所述发电机的输入轴和所述增速箱的输出轴中的另一个外，且相互动力耦合连接。本申请的风力发电设备，通过重新设计轮毂、增速箱、发电机的结构位置和连接结构，可以大幅降低整机的轴向长度，降低风轮与发电机之间的径向载荷，而从可以减小整机的尺寸和重量，降低安装成本。

技术领域

本申请属于风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风力发电设备。

背景技术

随着风力发电机技术的发展，风力发电机结构趋于大型化，机舱尺寸变得越来越大，如3MW双馈机组机舱长度达到15米，10MW双馈机组机舱长度达到20米，高宽均达到8米，5MW直驱机组机舱长度也达到10米，高宽也均达到6.5米，随之而来的是塔筒尺寸也更大。

当功率超过5MW时，为减小机组尺寸，降低重量和成本，一般考虑采用直驱机组，即无中间传动链的主轴、增速箱和联轴器的结构，风轮直接驱动发电机。但随着机组功率增大，又带来新的问题，即发电机由于转速太低，转矩大，需有更多磁极对数，导致发电机径向尺寸又过大，重量大，制造复杂，永磁材料成本高昂。

半直驱型风力发电机由于也采用一个增速比不大的增速箱，适当提高转速后再驱动发电机，可使发电机尺寸有所下降，从而可使整机尺寸、制造安装成本达到一种均衡状态，基本介于双馈型与直驱型之间，但当功率增大时，即使采用半直驱结构，整机尺寸及重量仍显太大。

相关技术中的半直驱风力发电机组，为了改善整机尺寸，将齿轮箱尾部安装在支架前部，前端通过一个大轴承支撑风轮，该结构缺点在于除自身重量外，齿轮箱承受风轮全部载荷，必然导致齿轮箱外壳过重，以致增加机组总重，以及齿轮箱内部齿轮啮合状况恶化，缩短寿命，其余类型的半直驱风力发电机组其总体结构与双馈结构类似，有一个常规的或稍加变异的机械传动链，即主轴、齿轮箱、发电机的结构，对于大型半直驱机组来说，其尺寸过大、重量过大问题，存在改进空间。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

根据本申请实施例的风力发电设备，包括：风轮，所述风轮的轮毂具有第一容纳腔；增速箱，所述增速箱安装于所述第一容纳腔，且所述增速箱的输入轴与所述轮毂动力耦合连接；发电机，所述发电机的输入轴和所述增速箱的输出轴中的一个套设在所述发电机的输入轴和所述增速箱的输出轴中的另一个外，且相互动力耦合连接。

根据本申请实施例的风力发电设备，通过重新设计轮毂、增速箱、发电机的结构位置和连接结构，可以大幅降低整机的轴向长度，降低风轮与发电机之间的径向载荷，而从可以减小整机的尺寸和重量，降低安装成本。

根据本申请一个实施例的风力发电设备，还包括：主机架，所述风轮可枢转地安装于所述主机架，所述主机架限定出第二容纳腔，所述发电机安装于所述第二容纳腔内，所述增速箱安装于所述主机架的前侧。

根据本申请一个实施例的风力发电设备，还包括：支架，所述第一容纳腔的朝向所述主机架的一端具有敞口，所述支架贯穿所述敞口，且所述增速箱通过所述支架与所述主机架相连。

根据本申请一个实施例的风力发电设备，还包括：主机架和轴承，所述轴承的外圈与所述主机架相连，所述轴承的内圈与所述轮毂相连。

根据本申请一个实施例的风力发电设备，还包括：弹性联轴器，所述弹性联轴器的一端与所述轮毂相连，所述弹性联轴器的另一端与所述增速箱的输入轴相连。

根据本申请一个实施例的风力发电设备，所述弹性联轴器与所述轮毂之间通过键槽结构相连。