[发明专利]一种风力发电机滚轮式偏航装置

说明书

本发明提供了一种风力发电机滚轮式偏航装置，解决了现有大型风力发电机在载荷较大情况下，偏航平台装置支撑能力不足，启动摩擦力矩大，工况要求高易损坏、难以维修的问题，技术方案是：偏航平台底部固定有外支撑套筒和内支撑套筒，在外支撑套筒与塔筒之间设置有带有电机斜置外支撑滚轮；在内支撑套筒与塔筒之间设置有带有斜置内支撑滚轮，在塔筒壁内、外两侧分别设置有用于支撑内支撑滚轮和外支撑滚轮轮缘下踏面的承重圈，在偏航平台底部还分别设置有横截面为倒凹字型的转动式外环轨道和内环轨道，其提高了现有大型风力发电机在载荷较大情况下的支撑能力，提高了稳定性、运转平稳，结构合理，延长了维修周期和使用寿命。

技术领域

本发明涉及风力发电装置，特别是一种风力发电机滚轮式偏航装置，适于在多种类型风力发电场所使用的大型风力发电机，用于对叶轮及发电组件支撑和调节方向。

背景技术

目前，大型水平轴风力发电装置作为清洁能源发电装置已得到广泛应用，其大多采用在传统轮毂上设置三叶片叶轮的结构，下部通过偏航系统及塔筒支撑和调节方向，由于三叶片叶轮结构的叶片少，气动性能较差，为了提高叶片的工作效率，也有采用全叶尖叶轮式风力发电机的结构，其主要应用于大型风力发电装置。采用的偏航系统又称对风装置，是风力发电机组实现扑捉风向的重要组成部分，同时还能够承载机组的机头所有重力和风载产生的所有载荷，能够与风力发电机组的控制系统相互配合，快速平稳地对准风向，以便叶轮获得最大的风能。偏航系统通常采用偏航轴承上安装机架作为支撑平台，在机架上设置偏航电机、偏航齿轮以及偏航轴承组件实现转动，并通过对偏航电机的控制来调节迎风方向。

由于偏航装置设置于几十米高的单一塔筒之上，随着风力发电机大型化，风力变化随之增大，而且作为载荷的叶轮及发电机组件等的重量更大，承重范围因单机容量大小不同，从几十吨至二百余吨不等，伴随着风力发电机越来越大，运输及吊装难、工况要求高、稳定性差、故障率高，结构复杂造价高等，而且重量及高度又是单一塔筒所支撑，工况要求高，随着叶轮越作越大，偏航轴承部分裸露在外,易受沙尘、盐雾、冰冻等污染侵害,所采用的偏航结构大多是滚动体轴承很难满足倾覆、载荷、冲击这三个力，其稳定性差，非常容易造成偏航轴承损坏，其维修、更换困难。因此，对上述风力发电偏航装置的改进，成为本领域技术人员普遍研究的对象。

本申请人公开了公告号为CN103147926B的“全叶尖风力发电机”，其偏航平台采用上、下台盘结构，之间设有偏航轴承、限位架，使上台盘绕下台盘中心转动，偏航轴承包括带有内齿圈的轴承上圈、轴承下圈及滚动轮。其采用两层结构的偏航平台，仍然有偏航轴承部分裸露在外,易受沙尘、盐雾、冰冻等污染侵害,非常容易造成偏航轴承损坏，其维修需要拆卸全部偏航轴承，造成维修、更换困难；偏航平台与上部的两个机架固定连接，增大了偏航平台的重量，在大风力以及增加载荷的情况下容易造成转动不够平稳，甚至发生与机架连接不稳定的问题。因此，需要承重能力更大，运行更平稳可靠的偏航装置作为风力发电装置提供支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电机滚轮式偏航装置，解决了现有大型风力发电机在载荷较大情况下，重心集中，载荷能力小，偏航平台装置支撑能力不足，滚动体半径小，启动摩擦力矩大，工况要求高、稳定性差导致偏航轴承易损坏，难以维修的问题，以及偏航装置转动部件暴露，容易受到风雨及盐雾腐蚀的问题，其通过滚动轮与塔筒壁上的承重圈的转动连接，启动摩擦力矩小，提高了可靠性，运转平稳，结构合理，并将转动组件隐藏在内部，提高了稳定性和支撑能力，延长了使用寿命。