[实用新型]一种均匀冷却的双轴承永磁直驱风力发电机轴承系统

说明书

本实用新型属于风力发电机技术领域，具体涉及一种均匀冷却的双轴承永磁直驱风力发电机轴承系统。其技术方案为：一种均匀冷却的双轴承永磁直驱风力发电机轴承系统，包括机座，机座上安装有定轴，定轴上通过轴承连接有转轴；所述定轴的内壁上分别设置有进风孔和出风孔，机座上穿设有安装管，安装管内安装有送风机构，送风机构的出风口连接有送风管，送风管的另一端与定轴的进风孔处连接；所述机座朝向转轴的端盖的一侧设置有过风管，机座的另一侧设置有排风口。本实用新型提供了一种保证轴承充分且均匀冷却的双轴承永磁直驱风力发电机轴承系统。

技术领域

本实用新型属于风力发电机技术领域，具体涉及一种均匀冷却的双轴承永磁直驱风力发电机轴承系统。

背景技术

随着风力发电市场化进程的加速，风电行业对可靠性和度电成本的要求越来越严苛，市场对大功率、大叶轮的直驱风机需求迫切。随着功率等级和叶片长度的不断增加，机组的载荷大幅提升，单轴承的传动链结构已不能满足机组可靠性、经济性及供应链要求，双轴承结构技术路线在大功率风机上的应用趋势日益彰显。

主轴轴承是机组成败与否的关键部件，由于轴承运转滚子与内外圈摩擦发热、轴承密封与定转轴摩擦生热、轴承周边温度场复杂多变、风载大小交替，造成轴承实际运行温度时高时低，而轴承温度及内外圈温差又对轴承可靠运行有极大影响，温差过大会引起轴承紧量过大或跑圈，轴承温度过高会导致润滑油脂失效和轴承寿命下降。因此，需要对轴承内外圈温度进行监控，对轴承内外圈进行有效冷却，保证轴承运转温度、温差处于理想的最佳状态，保障机组传动链安全可靠，延长机组寿命。

风力发电机组传动链正处于技术转型的阶段，双轴承结构才开始大批量应用，因此没有搜索到相关双轴承冷却的专利，但各大主机厂和轴承厂家已意识到轴承内外圈温度及温差对双轴承传动链的可靠性有重大影响，轴承对温度的敏感性比单轴承结构都要强的多，因此都在做这方面的深入研究。

专利申请号为201620349021.9的实用新型专利公布了一种大型风力发电机轴承的通风冷却结构，采用的是将定子机架分为上下两层，把发电机的空间分为前腔和后腔，利用冷却电机绕组所有主风路的风冷却单侧轴承外表面，此种方式的轴承的冷却风量不可调，轴承内圈也无法冷却，轴承内外圈温差并不受控，且不能解决轴承外圈比轴承内圈温度高的问题，这是双轴承结构最不希望发生的工况。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种保证轴承充分且均匀冷却的双轴承永磁直驱风力发电机轴承系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种均匀冷却的双轴承永磁直驱风力发电机轴承系统，包括机座，机座上安装有定轴，定轴上通过轴承连接有转轴；所述定轴的内壁上分别设置有进风孔和出风孔，机座上穿设有安装管，安装管内安装有送风机构，送风机构的出风口连接有送风管，送风管的另一端与定轴的进风孔处连接；所述机座朝向转轴的端盖的一侧设置有过风管，机座的另一侧设置有排风口。送风机构将冷却风由送风管吹入定轴与转轴之间的环形腔，冷却风再从出风口流出定轴与转轴之间的中部腔体，再从机座排出。冷却风在定轴与转轴之间具有一个确定的流通通道，从而定轴与转轴之间的环形腔和中部腔体均能被可靠冷却。冷却风进入定轴与转轴之间的环形腔时，轴承外圈和油脂被冷却，转轴外部被冷却时，轴承内圈相应冷却，则可减小轴承内圈和外圈的温差，保证轴承正常工作。

作为本实用新型的优选方案，所述定轴的内壁上设置有隔板。隔板将定轴和转轴之间的环形腔一分为二，一部分作为废油收集腔，另一部分作为冷却定轴的风腔。通过设置隔板，可保证流出腔体的风纯净而不受油脂污染，同时保证外部空气和杂质不进入轴承室而影响轴承。

作为本实用新型的优选方案，所述转轴和定轴上均安装有测温元件，测温元件的另一端紧靠轴承。测温元件可对轴承内圈和外圈的温度进行测量，并将其传递给主控系统，主控系统根据不同位置的温度情况，对送风单元进行调控，调节轴承内圈和外圈的温差，使轴承运行温度处于最佳状态。