[发明专利]一种低风速风电机组自适应齿轮箱弹性支撑选型方法

说明书

本发明公开了一种低风速风电机组自适应齿轮箱弹性支撑选型方法，包括：确定传动链固有频率f范围，该范围应避开转子6倍频率和9倍频率；计算传动链刚度值K和弹性支撑垂向刚度值K₃的范围；在确定弹性支撑垂向刚度值K₃的范围内，根据风机载荷和空间及产品变形要求，以及对弹性支撑承载能力校核和评估，确定合适刚度值的弹性支撑。将确定的弹性支撑刚度值逆向代入，验证传动链固有频率f是否满足避开转子6倍频率和9倍频率及其它倍频率条件，若满足表明弹性支撑选型成功，若不满足重复执行上述选型步骤。本发明通过对弹性支撑刚度值的选择，能确定合适的齿轮箱弹性支撑，达到避免风电机组异常振动的目的，使整个风电机组传动链振动状况良好。

技术领域

本发明涉及风电机组技术领域，特别是涉及一种低风速风电机组自适应齿轮箱弹性支撑选型方法。

背景技术

随着风电装机容量的持续增加以及风力风电机运行时间的延长，与振动相关的问题显得越来越突出，则对风电机组的隔振性能要求在不断提高，而风电机组传动链是整个风机中重要的组成部分，因此其隔振性能的好坏直接关系到风力发电机发电品质的优劣。

在风电机组中，弹性支撑作为承载齿轮箱载荷的重要部件，能够有效降低齿轮箱传递到机舱结构和塔架的振动。最重要的是，安装弹性支撑能够避免传动链共振这种危险现象的发生，提高风电机组的安全性能和使用寿命。

在此基础上，本发明就是提出一种风电机组自适应齿轮箱弹性支撑选型方法，使其更方便的为齿轮箱弹性支撑刚度选型提供依据，并为机组传动链减振提供有利支撑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低风速风电机组自适应齿轮箱弹性支撑选型方法，使其更方便的为齿轮箱弹性支撑刚度选型提供依据，并为机组传动链减振提供有利支撑。

为解决上述技术问题，本发明提供一种低风速风电机组自适应齿轮箱弹性支撑选型方法，所述选型方法包括如下步骤：

(1)确定传动链固有频率f的范围，所述传动链固有频率f的范围应避开转子6倍频率和9倍频率；

(2)计算传动链刚度值K的范围，所述传动链刚度值K的计算公式为：

其中，f为传动链固有频率，K为传动链刚度值，I为传动链转动惯量；

(3)计算弹性支撑垂向刚度值K₃的范围，所述弹性支撑垂向刚度值K₃的计算公式为：

其中，K₁为传动链主轴的扭转刚度、K₂为齿轮箱的扭转刚度、K₃为弹性支撑的垂向刚度、K₄为联轴器的扭转刚度，L为齿轮箱扭力臂跨距；

(4)在步骤(3)确定的所述弹性支撑垂向刚度值K₃的范围内，再根据风机载荷和空间及产品变形要求，选择较优刚度值的弹性支撑。

进一步改进，所述传动链转动惯量I的计算公式为：

其中，I₁为传动链主轴转动惯量、I₂为齿轮箱低速端转动惯量、I₃为齿轮箱高速端+刹车盘+联轴器的转动惯量总和，I₄为发电机转动惯量，p为齿箱高低速比。

进一步改进，所述传动链固有频率f的范围选取转子6倍频率的120％至转子9倍频率的80％之间的区间、转子6倍频率的80％以下激励频率，或转子9倍频率的120％以上激励频率。

进一步改进，对步骤(4)确定的较优刚度值的弹性支撑进行承载能力校核和评估，确定得到合适刚度值的弹性支撑。