一种具备重心下移的风电机组及工作方法与流程

1.本发明属于风电领域，具体涉及一种具备重心下移的风电机组及工作方法。


背景技术：

2.绿色发展与高效发展将成为能源体系建设的未来方向。在当前绿电技术中，风力发电是其中最重要的技术之一。从风电机组的发展趋势来看，其叶轮直径越来越大，单机容量越来越大，塔筒高度越来越高。风电机组的重量也是越来越大。随着重量的增加和塔筒高度的提升，风电机组发电系统重心逐渐上移，这大大增加了风机塔筒的设计难度。当前，风机倒塔事故时长见诸报端。风电机组质量过大，风电系统重心偏高是造成事故的重要因素之一。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种具备重心下移的风电机组及工作方法，以解决现有技术中风电机组发电系统重心逐渐上移容易造成风机倒塔事故的问题。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.本发明的第一方面，一种具备重心下移的风电机组，包括机组部分、风机塔筒、传动立轴和发电部分；所述机组部分安装于所述风机塔筒的顶部，所述传动立轴安装于所述风机塔筒内部，所述发电部分安装于所述风机塔筒内的底部位置；所述机组部分通过所述传动立轴连接所述发电部分。
6.可选的，所述机组部分包括机箱壳体，所述机箱壳体内安装有风机动力输出轴和齿轮箱壳体；
7.所述齿轮箱壳体内安装有变速箱输入轴、第一齿轮、第二齿轮、变向轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮；
8.所述风机动力输出轴的第一端连接所述变速箱输入轴的第一端，所述变速箱输入轴的第二端固接所述第二锥齿轮；所述第一锥齿轮固定在所述变向轴上并与所述第二锥齿轮相啮合；
9.所述第一齿轮安装在所述传动立轴顶部，所述第二齿轮固定在所述变向轴的下端，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合；
10.所述传动立轴的底部连接所述发电部分。
11.可选的，所述发电部分包括发电机，所述发电机的发电机输入轴与所述传动立轴的底部连接。
12.可选的，所述风机动力输出轴通过第一止推轴承架和第一止推轴承固定在机箱壳体上。
13.可选的，所述风机动力输出轴和变速箱输入轴之间连接有第一联轴器。
14.可选的，所述变速箱输入轴通过第一滚珠轴承、第二滚珠轴承和滚珠轴承固定套固定在第三滚珠轴承架上，所述第三滚珠轴承架固定在齿轮箱壳体上。
15.可选的，所述变向轴竖向设置在通过齿轮箱壳体内；所述变向轴的顶部通过第四滚珠轴承、第二滚珠轴承架安装在齿轮箱壳体上；所述变向轴的底部通过第二止推轴承、第二止推轴承架安装在齿轮箱壳体上。
16.可选的，所述传动立轴的顶部通过第三滚珠轴承、第一滚珠轴承架连接风机塔筒的顶部；所述传动立轴的底部通过第三止推轴承、第三止推轴承架连接风机塔筒的底部。
17.可选的，所述发电机的发电机输入轴与所述传动立轴之间连接有第二联轴器。
18.本发明的第二方面，提供了一种具备重心下移的风电机组的工作方法，步骤如下：
19.风机动力输出轴将动力传递到变速箱输入轴，变速箱输入轴通过相啮合的第二锥齿轮及第一锥齿轮实现动力90
°
转向，变向轴上的第二齿轮与固定于传动立轴上的第一齿轮啮合，将动力传递到传动立轴上，传动立轴下部通过第二联轴器与发电机输入轴相连，推动发电机发电。
20.本发明的有益效果如下：
21.1)本发明针对当前风电机组重心偏高，设计了一种风电机组，将部分原置于风机内部的设备下移到塔筒底部，实现了降低重心的目的。
22.2)本发明风电机组包括风电机组、风机塔筒、传动立轴、变速箱输入轴、止推轴承、滚珠轴承、轴承架、锥齿轮、联轴器等组成。通过联轴器将风机捕捉到的动力传递到变速箱输入轴，然后由固定在输入轴上的锥齿轮与另一个固定在变速箱壳体上的锥齿轮配合，实现动力转向90
°
，然后通过齿轮将动力传递到传动立轴上。传动立轴与固定于塔筒底部的发电机相连接，推动发电机转动。风机发电机移到塔筒底部，实现了风电机组重心下移的目标。
附图说明
23.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1是本发明实施例具备重心下移的风电机组的整体结构图。
25.图2是图1中a区域详图。
26.图3是图1中b区域详图。
27.其中：1机组部分；2风机塔筒；3传动立轴；4机箱壳体；5第一止推轴承架；6第一止推轴承；7风机动力输出轴；8第一联轴器；9变速箱输入轴；10第一滚珠轴承；11第二滚珠轴承；12第三滚珠轴承；13第一滚珠轴承架；14第一齿轮；15第二齿轮；16第二止推轴承架；17第二止推轴承；18变向轴；19第四滚珠轴承；20第二滚珠轴承架；21第一锥齿轮；22第二锥齿轮；23滚珠轴承固定套；24第三滚珠轴承架；25齿轮箱壳体；26第三止推轴承；27第三止推轴承架；28第二联轴器；29发电机输入轴；30发电机。
具体实施方式
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本技术所属领域的一般技术人员的通常理解的含
义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
30.本发明实施例第一方面提供了一种具备重心下移的风电机组，将部分原置于风机内部的设备下移到塔筒底部，实现了降低重心的目的。
31.如图1所示，一种具备重心下移的风电机组，包括机组部分1、风机塔筒2、传动立轴3和发电部分；机组部分1安装于风机塔筒2的顶部，传动立轴3安装于风机塔筒2内部，发电部分安装于风机塔筒2内的底部位置；机组部分1通过传动立轴3连接发电部分。
32.如图2和3所示，本发明的一个可选实施例中，机组部分1包括机箱壳体4，机箱壳体4内安装有风机动力输出轴7和齿轮箱壳体25；齿轮箱壳体25内安装有变速箱输入轴9、第一齿轮14、第二齿轮15、变向轴18、第一锥齿轮21和第二锥齿轮22。
33.本发明具体实施例中，风机动力输出轴7的第一端连接变速箱输入轴9的第一端，变速箱输入轴9的第二端通过紧配合固接第二锥齿轮22；第一锥齿轮21通过紧配合固定在变向轴18上并与第二锥齿轮22相啮合。
34.作为一种示例，风机动力输出轴7通过第一止推轴承架5和第一止推轴承6固定在机箱壳体4上，具体来说，第一止推轴承架5固定在机箱壳体4上，第一止推轴承6安装在第一止推轴承架5上，风机动力输出轴7与第一止推轴承6连接。
35.作为一种示例，风机动力输出轴7和变速箱输入轴9之间连接有第一联轴器8。
36.作为一种示例，变速箱输入轴9通过第一滚珠轴承10、第二滚珠轴承11和滚珠轴承固定套23固定在第三滚珠轴承架24上，第三滚珠轴承架24固定在齿轮箱壳体25上。
37.本发明具体实施例中，第一齿轮14通过紧配合安装在传动立轴3顶部，第二齿轮15通过紧配合固定在变向轴18的下端，第一齿轮14与第二齿轮15相啮合；传动立轴3的顶部通过第三滚珠轴承12、第一滚珠轴承架13连接风机塔筒2的顶部；传动立轴3的底部通过第三止推轴承26、第三止推轴承架27连接风机塔筒2的底部。
38.作为一种示例，变向轴18竖向设置在通过齿轮箱壳体25内；变向轴18的顶部通过第四滚珠轴承19、第二滚珠轴承架20安装在齿轮箱壳体25上；变向轴18的底部通过第二止推轴承17、第二止推轴承架16安装在齿轮箱壳体25上。
39.本发明具体实施例中，发电部分包括发电机30，发电机30的发电机输入轴29与传动立轴3的底部连接。
40.作为一种示例，发电机30的发电机输入轴29与传动立轴3之间连接有第二联轴器28。
41.本发明的第二方面，一种具备重心下移的风电机组的工作方法，步骤如下：
42.风机动力输出轴7将风机捕捉到的动力传递到变速箱输入轴9，变速箱输入轴9通过相啮合的第二锥齿轮22及第一锥齿轮21实现动力90
°
转向，变向轴18上的第二齿轮15与固定于传动立轴3上的第一齿轮14啮合，将动力传递到传动立轴3上，各齿轮啮合过程中，除了动力传递外，还能实现变速；传动立轴3下部通过第二联轴器28与发电机输入轴29相连，推动发电机30发电。
43.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。