風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組。該風力發(fā)電機，包括隔板和散熱器，隔板設(shè)置在風力發(fā)電機的外軸或內(nèi)軸中；散熱器設(shè)置在風力發(fā)電機的內(nèi)軸的內(nèi)壁上；隔板的外緣與所在的外軸或內(nèi)軸的內(nèi)壁之間設(shè)置有引導(dǎo)氣流到散熱器的第一通風間隙。該風力發(fā)電機的散熱效果良好，散熱效率高。
【專利說明】
風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及風力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]風力發(fā)電機組作為一種清潔能源設(shè)備，被越來越廣泛地應(yīng)用。風力發(fā)電機組包括塔筒、設(shè)置在塔筒上的底座，固定連接在底座上的定軸、通過主軸承設(shè)置在定軸上的動軸等。在風力發(fā)電機組的運行過程中，由于主軸承的內(nèi)圈和外圈之間相對運動，會產(chǎn)生熱量，使得主軸承處的溫度升高。過高的溫度會使得主軸承的性能下降，甚至影響主軸承的壽命。為了保證主軸承的性能和壽命，需要在風力發(fā)電機組上設(shè)置散熱風道，利用冷空氣對主軸承進行散熱，現(xiàn)有的風力發(fā)電機組的散熱，通常是在塔筒壁上開設(shè)進風口，引入風力發(fā)電機組外部的空氣作為冷空氣，使其流過主軸承處，實現(xiàn)對主軸承的冷卻。這種冷卻方式的弊端在于，若空氣流動速度慢或內(nèi)外溫差不大容易造成冷卻效果不佳的問題，此外，主軸承內(nèi)部空間大，不能有效地對主軸承進行冷卻。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的實施例提供一種風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組，以解決現(xiàn)有風力發(fā)電機組主軸承散熱效果不好的問題。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種風力發(fā)電機，其包括隔板和散熱器，隔板設(shè)置在風力發(fā)電機的外軸或內(nèi)軸中；散熱器設(shè)置在風力發(fā)電機的內(nèi)軸的內(nèi)壁上;隔板的外緣與所在的外軸或內(nèi)軸的內(nèi)壁之間設(shè)置有引導(dǎo)氣流到散熱器的第一通風間隙。
[0005]進一步地，風力發(fā)電機還包括主軸承，散熱器沿徑向與主軸承對應(yīng)。
[0006]進一步地，隔板為圓形，隔板與外軸同心設(shè)置，隔板的外徑小于其所在位置處外軸的內(nèi)徑。
[0007]進一步地，風力發(fā)電機還包括延長管，延長管套設(shè)在內(nèi)軸內(nèi)且與隔板固定連接，延長管與內(nèi)軸的內(nèi)壁之間具有第二通風間隙；第一通風間隙與第二通風間隙連通;散熱器設(shè)置在第二通風間隙內(nèi)。
[0008]進一步地，隔板上設(shè)置有安全門。
[0009]進一步地，風力發(fā)電機還包括端蓋，端蓋固定設(shè)置在內(nèi)軸的伸入外軸內(nèi)的一端上，并止擋主軸承的內(nèi)圈。
[0010]進一步地，隔板設(shè)置在內(nèi)軸內(nèi)并隨內(nèi)軸轉(zhuǎn)動，隔板為圓形，散熱器位于第一通風間隙內(nèi)。
[0011]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種風力發(fā)電機組，其包括底座、上述的風力發(fā)電機和輪轂。
[0012]進一步地，輪轂設(shè)置有導(dǎo)流罩，導(dǎo)流罩上設(shè)置有與第一通風間隙連通的第一進風
□ O
[0013]進一步地，第一進風口上設(shè)置有風扇;并且/或者，風力發(fā)電機組還包括塔筒，底座固定設(shè)置在塔筒上，底座上設(shè)置有與外軸內(nèi)連通的第二進風口，塔筒內(nèi)的氣體通過第二進風口進入外軸內(nèi)。
[0014]本實用新型的實施例的風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組在定軸內(nèi)設(shè)置隔板，使隔板與定軸之間形成第一通風間隙，進而迫使冷卻空氣向定軸壁匯集，進而聚集到主軸承附近，這樣能夠增加主軸承處的空氣流量，提高換熱效果，在動軸的內(nèi)壁上設(shè)置散熱器可以進一步提高換熱效率，使空氣的冷卻效率更高。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的第一實施例的風力發(fā)電機組的風力發(fā)電機處的立體結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0016]圖2為本實用新型的第一實施例的風力發(fā)電機組的風力發(fā)電機處的正視剖視圖；
[0017]圖3為圖2中A處的局部放大圖；
[0018]圖4為本實用新型的第一實施例的風力發(fā)電機組的風力發(fā)電機處的側(cè)視圖；
[0019]圖5為本實用新型的第二實施例的風力發(fā)電機組的風力發(fā)電機處的立體結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0020]圖6為本實用新型的第二實施例的風力發(fā)電機組的風力發(fā)電機處的剖視圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]1、主軸承；2、外圈；3、內(nèi)圈；4、滾動體;5、外軸;6、底座；7、內(nèi)軸;8、端蓋;9、隔板;
10、延長管；11、散熱器;12、安全門。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例的風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組進行詳細描述。
[0024]風力發(fā)電機組包括塔筒、機艙、風力發(fā)電機和葉輪幾大部分。其中，塔筒主要起支撐作用，其用于支撐其他部件。機艙包括機艙罩和底座等，其設(shè)置在塔筒的頂端。機艙內(nèi)設(shè)置有不同功能的控制柜。如圖1所示，風力發(fā)電機包括定軸、動軸、主軸承1、轉(zhuǎn)子和定子等。其中定軸連接在底座上用于支撐風力發(fā)電機的其他部件。動軸通過主軸承I可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在定軸上。轉(zhuǎn)子與動軸連接，定子與定軸連接。葉輪包括輪轂、葉片和導(dǎo)流罩等。其中，輪轂與風力發(fā)電機的動軸連接并帶動其轉(zhuǎn)動。葉片設(shè)置在輪轂上，導(dǎo)流罩罩設(shè)在輪轂上。
[0025]對風力發(fā)電機而言，動軸可以伸入定軸內(nèi)，也可以套設(shè)在定軸外。動軸與定軸中處于外側(cè)的一個為外軸5，處于內(nèi)側(cè)的一個為內(nèi)軸7。在本實施例中，以外軸5為定軸，其與底座6固定連接，內(nèi)軸7為動軸，其伸入外軸5內(nèi)為例進行解釋說明。主軸承I包括外圈2、內(nèi)圈3和滾動體4。其中，內(nèi)圈3套設(shè)在內(nèi)軸7上，并隨之一起轉(zhuǎn)動。為了確保內(nèi)圈3定位準確，防止其在工作過程中移動，在內(nèi)軸7上還固定設(shè)置有端蓋8，該端蓋8固定設(shè)置在內(nèi)軸7的伸入外軸5內(nèi)的一端上，并用于止擋內(nèi)圈3。
[0026]實施例一
[0027]如圖1所示，根據(jù)本實用新型的實施例，風力發(fā)電機包括隔板9和散熱器11，隔板9設(shè)置在風力發(fā)電機的外軸5或內(nèi)軸7中；散熱器11設(shè)置在風力發(fā)電機的內(nèi)軸7的內(nèi)壁上，隔板9的外緣與其所在的外軸5或內(nèi)軸7的內(nèi)壁之間設(shè)置有引導(dǎo)氣流到散熱器11的第一通風間隙。利用隔板9在外軸5或內(nèi)軸7內(nèi)形成隔檔，迫使冷卻氣流從第一通風間隙通過，達到了將冷卻氣流向主軸承I匯集的目的，使冷卻效果更好。通過在內(nèi)軸7內(nèi)設(shè)置散熱器11可以提高換熱效率，使冷卻氣流可以更快速高效地對主軸承I進行冷卻。
[0028]優(yōu)選地，散熱器11沿徑向與主軸承I對應(yīng)。根據(jù)熱傳遞原理，主軸承I處的熱量可以傳遞至內(nèi)軸7，進而傳遞至散熱器11。為了提高散熱效果，散熱器11對應(yīng)主軸承I設(shè)置，使熱傳遞路徑盡量短。
[0029]在本實施例中，隔板9設(shè)置在外軸5內(nèi)，且通過連接件與外軸5固定連接，其優(yōu)選地為圓形，且與外軸5同心設(shè)置，隔板9的外徑小于其所在位置處外軸5的內(nèi)徑。這樣能夠保證在外軸5內(nèi)形成均勻的第一通風間隙，確保沿周向上各處氣流量均勻，進而保證對主軸承I的均勻冷卻，使主軸承I的各處溫度均勻，確保主軸承I的性能和使用壽命。
[0030]優(yōu)選地，如圖2和圖3所示，為了進一步提高散熱效果，風力發(fā)電機還包括延長管10，延長管10套設(shè)在內(nèi)軸7內(nèi)且與隔板9固定連接，延長管10與內(nèi)軸7的內(nèi)壁之間具有第二通風間隙，第一通風間隙與第二通風間隙連通并構(gòu)成主軸承冷卻風道，散熱器11設(shè)置在第二通風間隙內(nèi)。通過設(shè)置延長管10可以迫使冷卻氣流沿第二通風間隙流動，使所有冷卻氣流均通過散熱器11，提高冷卻散熱效果。
[0031]如圖4所示，當隔板9設(shè)置在外軸5內(nèi)時，在風力發(fā)電機工作過程中，有時會需要工作人員進入風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動部分(動軸部分)對風力發(fā)電機進行檢測或維修，為了方便工作人員進出，隔板9上設(shè)置有安全門12。根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種風力發(fā)電機組，其包括上述的風力發(fā)電機，風力發(fā)電機的隔板9位于底座6與內(nèi)軸7之間。
[0032]該風力發(fā)電機組中的風力發(fā)電機內(nèi)的冷卻氣流的來源可以是輪轂、底座6或直接從風力發(fā)電機組外部獲得。
[0033]若該冷卻氣流的來源是輪轂，則需要在輪轂的導(dǎo)流罩上設(shè)置與第一通風間隙連通的第一進風口。通過第一進風口可以引入外界環(huán)境中的冷空氣，冷空氣流經(jīng)散熱器11時帶走一部分熱量，以冷卻內(nèi)軸7，進而使主軸承I上的熱量傳遞至內(nèi)軸7，實現(xiàn)對主軸承I的冷卻。
[0034]優(yōu)選地，為了提高氣體流速，加快散熱，提高散熱效率，第一進風口上設(shè)置有風扇，風扇可以使氣體更容易進入導(dǎo)流罩內(nèi)，并使氣體流動更快。
[0035]若該冷卻氣流來源是底座6，則需要在設(shè)置底座6的塔筒上開設(shè)與外軸5內(nèi)連通的第二進風口，塔筒內(nèi)的氣體通過第二進風口進入外軸5內(nèi)。這種方式比較適用于較小的風力發(fā)電機，因為此類風力發(fā)電機的主軸承溫度較低。
[0036]實施例二
[0037]在本實施例中，如圖5和圖6所示，隔板9設(shè)置在內(nèi)軸7內(nèi)時，隔板9隨內(nèi)軸7—起轉(zhuǎn)動，冷卻氣流來自風力發(fā)電機組的導(dǎo)流罩，散熱器11位于隔板9的外緣與內(nèi)軸7的內(nèi)壁之間。其導(dǎo)流和提高散熱效果的原理與實施例一相同，在此不再贅述。另需說明的是，此情況下隔板9上不設(shè)置安全門。
[0038]本實用新型的風力發(fā)電機及風力發(fā)電機組具有如下效果:
[0039]在外軸內(nèi)設(shè)置隔板，使之與外軸的內(nèi)壁形成第一通風間隙，迫使氣體匯集至靠近主軸承的部位，提高散熱效果。
[0040]在內(nèi)軸的內(nèi)壁上設(shè)置散熱器，使冷卻效果更高。
[0041]在隔板的朝向內(nèi)軸的一面設(shè)置延長管，使其能夠引導(dǎo)氣體流過散熱器。
[0042]在隔板設(shè)置供工作人員進入風力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)動部分的安全門，以方便工作人員對風力發(fā)電機組進行檢修和維護，并提高了運行安全性。
[0043]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種風力發(fā)電機，其特征在于，包括隔板(9)和散熱器(11)，所述隔板(9)設(shè)置在所述風力發(fā)電機的外軸(5)或內(nèi)軸(7)中；所述散熱器(11)設(shè)置在所述風力發(fā)電機的內(nèi)軸(7)的內(nèi)壁上;所述隔板(9)的外緣與所在的外軸(5)或內(nèi)軸(7)的內(nèi)壁之間設(shè)置有引導(dǎo)氣流到所述散熱器(11)的第一通風間隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述風力發(fā)電機還包括主軸承(I)，所述散熱器(11)沿徑向與所述主軸承(I)對應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述隔板(9)為圓形，所述隔板(9)與所述外軸(5)同心設(shè)置，所述隔板(9)的外徑小于其所在位置處的所述外軸(5)的內(nèi)徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述風力發(fā)電機還包括延長管(10)，所述延長管(10)套設(shè)在所述內(nèi)軸(7)內(nèi)且與所述隔板(9)固定連接，所述延長管(10)與所述內(nèi)軸(7)的內(nèi)壁之間具有第二通風間隙；所述第一通風間隙與所述第二通風間隙連通;所述散熱器(11)設(shè)置在所述第二通風間隙內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述隔板(9)上設(shè)置有安全門(12)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述風力發(fā)電機還包括端蓋(8)，所述端蓋(8)固定設(shè)置在所述內(nèi)軸(7)的伸入所述外軸(5)內(nèi)的一端上，并止擋主軸承(I)的內(nèi)圈。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述隔板(9)設(shè)置在所述內(nèi)軸(7)內(nèi)并隨所述內(nèi)軸(7)轉(zhuǎn)動，所述隔板(9)為圓形，所述散熱器(11)位于所述第一通風間隙內(nèi)。8.—種風力發(fā)電機組，其特征在于，包括底座(6)、權(quán)利要求1至7中任一項所述的風力發(fā)電機和輪轂。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述輪轂設(shè)置有導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩上設(shè)置有與所述第一通風間隙連通的第一進風口。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述第一進風口上設(shè)置有風扇；并且/或者， 所述風力發(fā)電機組還包括塔筒，所述底座(6)固定設(shè)置在所述塔筒上，所述底座(6)上設(shè)置有與所述外軸(5)內(nèi)連通的第二進風口，所述塔筒內(nèi)的氣體通過所述第二進風口進入所述外軸(5)內(nèi)。
【文檔編號】F03D80/60GK205559169SQ201620252217
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】米沙, 烏韋·欣茨, 吳立洲
【申請人】北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司