[发明专利]直驱发电机主轴承机构的冷却系统及直驱发电机

说明书

本发明公开了一种直驱发电机主轴承机构的冷却系统及直驱发电机，所述直驱发电机主轴承机构的冷却系统包括：外轴表面散热器以及外轴表面散热片，所述外轴表面散热器以及所述外轴表面散热片设置于主轴承外轴一侧，其中，所述外轴表面散热器连通有冷却介质，且所述外轴表面散热器的冷却介质的流量被设置为可调节；内轴表面散热器以及内轴表面散热片，所述内轴表面散热器以及所述内轴表面散热片设置于主轴承内轴一侧，其中，所述内轴表面散热器连通有冷却介质，且所述内轴表面散热器的冷却介质的流量被设置为可调节。本发明可以减少主轴承的内外轴表面温差，增加轴承寿命。

技术领域

本发明涉及一种直驱发电机主轴承机构的冷却系统及直驱发电机。

背景技术

风力发电机组按驱动链型式分为两种类型：由增速齿轮箱带动发电机发电的齿轮箱型风力发电机组和由风轮直接驱动发电机发电的直驱型风力发电机组。

直驱型风力发电机组主轴承有两种型式：1、主轴承内轴静止，主轴承外轴与发电机转子、轮毂部分一起旋转；2、主轴承内轴旋转，主轴承外轴静止。

由于轴承运行过程中会产生大量的热量，造成轴承温度升高，影响轴承的寿命，所以需要对主轴承进行冷却。如公开专利(CN102713273B)所描述的，主轴承散热方式是在轴承内轴表面采用水冷方式进行冷却，即在轴承内轴表面布置矩形管，利用矩形管的介质冷却轴承内轴表面。而对于轴承旋转的外轴表面，由于原设计结构的原因，无法进行轴承外轴表面冷却。该方法的主要缺点是只影响轴承内轴表面，无法控制轴承内轴和外轴的温差，容易造成轴承内外轴热变形不一致，导致轴承滚道变形，影响轴承寿命，且周围结构密闭及热源较多，高温环境下散热效果较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中轴承的内外轴表面的温差过大，严重影响了轴承正常运行的缺陷，提供一种直驱发电机主轴承机构的冷却系统及直驱发电机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种直驱发电机主轴承机构的冷却系统，其特点在于，所述直驱发电机主轴承机构的冷却系统包括：

外轴表面散热器，所述外轴表面散热器设置于主轴承外轴一侧，其中，所述外轴表面散热器连通有冷却介质，且所述外轴表面散热器的冷却介质的流量被设置为可调节；

内轴表面散热器以及内轴表面散热片，所述内轴表面散热器以及所述内轴表面散热片设置于主轴承内轴一侧，其中，所述内轴表面散热器连通有冷却介质，且所述内轴表面散热器的冷却介质的流量被设置为可调节。

较佳地，所述直驱发电机主轴承机构的冷却系统还包括外轴表面散热片，所述外轴表面散热片设置于主轴承外轴。

本方案同时在主轴承的内外轴表面设置内轴表面散热器和外轴表面散热器，一方面冷却周围的空气，一方面利用内轴表面散热片和外轴表面散热片实现主轴承内外轴表面的热量散发，很好地控制主轴承内外轴表面的温度差，从而延长了主轴承的运行寿命。

其中，对于内轴表面散热器和外轴表面散热器的冷却介质的流量可调，由此实现在高低温环境下对主轴承的内外轴表面的温度进行有效地控制，满足主轴承运行时的内外轴表面最高最低允许温度和温度差。

较佳地，所述主轴承内轴还设置有内轴表面风扇，所述内轴表面风扇朝向所述内轴表面散热片设置。通过内轴表面风扇产生的风，使内轴表面散热片的热量加速散发到空气中。

较佳地，所述内轴表面风扇通过变频电机驱动。变频电机通过变频控制风扇的旋转速度，可以控制内轴表面散热片的冷却风量的大小。

较佳地，所述内轴表面风扇连接于所述内轴表面散热器上。

较佳地，所述主轴承外轴还设置有外轴表面风扇，所述外轴表面风扇朝向所述外轴表面散热片设置。通过外轴表面风扇产生的风，使外轴表面散热片的热量加速散发到空气中。