绝缘连接件及风力发电机的制作方法

1.本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种绝缘连接件及风力发电机。


背景技术：

2.电机的转子在交变磁场或者不对称的磁路中会在旋转的转轴两端产生轴电压，轴电压在对地的通路中会经过轴承，从而对轴承产生电腐蚀。现有技术中，常采用在轴承的定圈侧增加绝缘结构来保护轴承。
3.但是，当电机和变流器并网时，会在机侧绕组上产生高频的共模轴电压，变速箱会增加轴电压的对地通路，如果在定圈侧增加绝缘结构，其对发电机轴承的保护不仅失效，同时还增加了对变速箱内的齿轮齿面和齿轮轴承的电腐蚀。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中风力发电机中因绝缘效果不佳产生轴电流导致的旋转轴的轴承电腐蚀的缺陷，提供一种绝缘连接件及风力发电机。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种绝缘连接件，所述绝缘连接件用于连接风力发电机的旋转轴、转子支架和法兰环，所述转子支架的法兰盘夹设在所述旋转轴的轴法兰与所述法兰环之间，所述绝缘连接件包括连接体和绝缘套，所述绝缘套套设在所述连接体的侧面，所述连接体用于将所述转子支架及所述法兰环固定至所述旋转轴，所述绝缘套用于使所述连接体与所述转子支架、所述旋转轴、法兰环绝缘。
7.在本方案中，通过采用以上结构，通过将绝缘连接件设置为包括连接体和绝缘套，既能保证轴法兰、法兰盘及法兰环之间连接的可靠性，也能保证连接体与旋转轴的轴法兰、转子支架的法兰盘、法兰环绝缘，从而避免轴电压在对地的形成通路，进而能够避免旋转轴的轴承、变速箱内的齿轮齿面和齿轮轴承发生电腐蚀。
8.较佳地，所述绝缘套的两端与所述连接体的两端相对齐。
9.在本方案中，通过采用以上结构，能够避免绝缘套过长而产生绝缘连接件连接不稳的问题，也能避免连接体过长而产生导电的问题。
10.较佳地，所述绝缘连接件的长度不小于所述法兰盘的厚度、所述法兰环的厚度及所述轴法兰的厚度之和。
11.在本方案中，通过采用以上结构，利用绝缘连接件的长度不小于法兰盘的厚度、法兰环的厚度及轴法兰的厚度之和，从而能够确保绝缘连接件更加牢固的将法兰盘、法兰环及轴法兰连接在一起。
12.较佳地，所述绝缘套的一端具有檐部，所述檐部自所述绝缘套的外侧面沿所述旋转轴的径向向外延伸。
13.在本方案中，通过采用以上结构，檐部可以作为绝缘连接件插入安装孔的止口，檐部紧贴法兰环时，绝缘连接件即达到安装位置。
14.一种风力发电机，其包括绝缘组件，所述绝缘组件包括如上所述的绝缘连接件，所述风力发电机还包括旋转轴、转子支架和法兰环，所述转子支架的法兰盘夹设在所述旋转轴的轴兰盘与所述法兰环之间，所述绝缘连接件插设于所述法兰盘、所述法兰环及所述轴法兰的安装孔内。
15.在本方案中，通过采用以上结构，风力发电机通过将包括绝缘连接件的绝缘组件设置旋转轴、转子支架和法兰环之间，能够避免轴电压在对地的形成通路，进而能够避免旋转轴的轴承、变速箱内的齿轮齿面和齿轮轴承发生电腐蚀。
16.较佳地，所述绝缘组件还包括绝缘垫板，所述绝缘垫板设置在所述轴法兰与所述法兰盘之间以及所述法兰盘与所述法兰环之间，所述绝缘垫板用于使所述旋转轴、所述转子支架沿所述旋转轴的轴向绝缘和径向绝缘。
17.在本方案中，通过采用以上结构，利用绝缘垫板使旋转轴、转子支架在旋转轴的轴向绝缘和径向绝缘，能够进一步避免轴电压在对地的形成通路，进而能够避免旋转轴的轴承、变速箱内的齿轮齿面和齿轮轴承发生电腐蚀。
18.较佳地，所述法兰盘具有插入段及凸出段，所述凸出段自所述插入段的两个侧面向外延伸，所述插入段位于所述轴法兰与所述法兰环之间，所述凸出段的内侧面朝向所述轴法兰外侧面及所述法兰环的外侧面；所述绝缘垫板具有相连接的径向段及轴向段，所述径向段夹设于所述轴法兰与所述插入段之间以及所述插入段与所述法兰环之间；所述轴向段夹设于所述轴法兰与所述凸出段之间以及所述法兰环与所述凸出段之间。
19.在本方案中，通过采用以上结构，利用绝缘垫板设置为包括径向段及轴向段，径向段及轴向段使法兰盘与轴法兰、法兰环之间实现更加可靠的绝缘。
20.较佳地，所述轴向段的厚度大于所述径向段的厚度。
21.在本方案中，通过采用以上结构，更大厚度的轴向段能够更好地适配法兰盘与轴法兰、法兰环在径向的间隙配合，能够避免在径向发生晃动。
22.较佳地，所述绝缘组件还包括绝缘筒，所述绝缘筒设于所述法兰盘的安装孔内。
23.在本方案中，通过采用以上结构，利用绝缘筒能够避免法兰盘的安装孔发生导电问题。
24.较佳地，所述风力发电机还包括螺栓，所述螺栓穿设于所述法兰盘、所述法兰环及所述轴法兰的安装孔，所述绝缘筒套设于所述螺栓。
25.在本方案中，通过采用以上结构，绝缘筒能够避免螺栓导通法兰盘与轴法兰，避免轴电压在对地的形成通路。
26.本发明的积极进步效果在于：
27.通过将绝缘连接件设置为包括连接体和绝缘套，既能保证轴法兰、法兰盘及法兰环之间连接的可靠性，也能保证连接体与旋转轴的轴法兰、转子支架的法兰盘、法兰环绝缘，从而避免轴电压在对地的形成通路，进而能够避免旋转轴的轴承、变速箱内的齿轮齿面和齿轮轴承发生电腐蚀。
附图说明
28.图1为本发明较佳实施例风力发电机局部的结构示意图。
29.图2为图1风力发电机a向的结构示意图。
30.图3为图2风力发电机a向中a-a剖视的结构示意图。
31.图4为图2风力发电机a向中b-b剖视的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.风力发电机100
34.旋转轴11
35.轴法兰111
36.转子支架12
37.法兰盘121
38.插入段122
39.凸出段123
40.法兰环13
41.螺栓14
42.变速箱15
43.行星齿轮151
44.太阳齿轮152
45.转子16
46.绕组17
47.轴承18
48.绝缘连接件20
49.连接体21
50.绝缘套22
51.檐部221
52.绝缘组件30
53.绝缘垫板31
54.径向段311
55.轴向段312
56.绝缘筒32
具体实施方式
57.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
58.如图1-图4所示，本实施例提供了一种风力发电机100，风力发电机100包括绝缘组件30，绝缘组件30包括如下文的绝缘连接件20，风力发电机100还包括旋转轴11、转子支架12和法兰环13，转子支架12的法兰盘121夹设在旋转轴11的轴兰盘与法兰环13之间，绝缘连接件20插设于法兰盘121、法兰环13及轴法兰111的安装孔内。风力发电机100通过将包括绝缘连接件20的绝缘组件30设置旋转轴11、转子支架12和法兰环13之间，能够避免轴电压在对地的形成通路，进而能够避免旋转轴11的轴承18、变速箱15的内齿轮齿面和齿轮轴承18发生电腐蚀。
59.在图1中，还显示了变速箱15、转子16、绕组17等，变速箱15内设有行星齿轮151、太
阳齿轮152。在本实施例中，变速箱15是集成结构，本实施例可以有效的减小流经轴承18、行星齿轮151与太阳齿轮152啮合面、齿轮轴承18的轴电流，使其不产生电腐蚀。
60.如图3所示，图中包括一种绝缘连接件20，绝缘连接件20用于连接风力发电机100的旋转轴11、转子支架12和法兰环13，转子支架12的法兰盘121夹设在旋转轴11的轴法兰111与法兰环13之间，绝缘连接件20包括连接体21和绝缘套22，绝缘套22套设在连接体21的侧面，连接体21用于将转子支架12及法兰环13固定至旋转轴11，绝缘套22用于使旋转轴11、转子支架12沿旋转轴11的径向绝缘。通过将绝缘连接件20设置为包括连接体21和绝缘套22，既能保证轴法兰111、法兰盘121及法兰环13之间连接的可靠性，也能保证连接体21与旋转轴11的轴法兰111、转子支架12的法兰盘121.法兰环13绝缘，从而避免轴电压在对地的形成通路，进而能够避免旋转轴11的轴承18、变速箱15内的齿轮齿面和齿轮轴承18发生电腐蚀。
61.结合图3，绝缘连接件20插设于轴法兰111、法兰盘121及法兰环13之间的安装孔。绝缘套22包覆连接体21的侧面，从而绝缘套22使得连接件21与轴法兰111、法兰盘121及法兰环13之间绝缘，进而，沿转轴11的径向，电流无法依次流过轴法兰11、连接体21及法兰盘121，实现转子支架12沿旋转轴11的径向绝缘。
62.绝缘套22的两端与连接体21的两端相对齐，能够避免绝缘套22过长而产生绝缘连接件20连接不稳的问题，也能避免连接体21过长而产生导电的问题。
63.绝缘连接件20的长度不小于法兰盘121的厚度、法兰环13的厚度及轴法兰111的厚度之和。利用绝缘连接件20的长度不小于法兰盘121的厚度、法兰环13的厚度及轴法兰111的厚度之和，从而能够确保绝缘连接件20更加牢固的将法兰盘121、法兰环13及轴法兰111连接在一起。
64.绝缘套22的一端具有檐部221，檐部221自绝缘套22的外侧面沿旋转轴11的径向向外延伸。檐部221可以作为绝缘连接件20插入安装孔的止口，檐部221紧贴法兰环13时，绝缘连接件20即达到安装位置。檐部221具体可以为环状，也可以为其他形状，比如锯齿状、波浪状等。
65.作为一种实施方式，连接体21具有可以为剪切销，剪切销可以为合金钢圆柱。绝缘套22可以为圆筒状，连接体21插入圆筒状的绝缘套22内。转子支架12上存在交变应力，使用剪切销可以减小绝缘组件30所承受的应力。
66.在本实施例中，绝缘组件30还包括绝缘垫板31，绝缘垫板31设置在轴法兰111与法兰盘121之间以及法兰盘121与法兰环13之间，绝缘垫板31用于使旋转轴11、转子支架12沿旋转轴11的轴向绝缘和径向绝缘。绝缘垫板31可以为环状垫片，环状垫片的绝缘垫板31设置在轴法兰111与法兰盘121之间以及法兰盘121与法兰环13之间。利用绝缘垫板31使旋转轴11、转子支架12在旋转轴11的轴向绝缘和径向绝缘，能够进一步避免轴电压在对地的形成通路，进而能够避免旋转轴11的轴承18、变速箱15内的齿轮齿面和齿轮轴承18发生电腐蚀。
67.法兰盘121具有插入段122及凸出段123，凸出段123自插入段122的两个侧面向外延伸，插入段122位于轴法兰111与法兰环13之间，凸出段123的内侧面朝向轴法兰111外侧面及法兰环13的外侧面；绝缘垫板31具有相连接的径向段311及轴向段312，径向段311夹设于轴法兰111与插入段122之间以及插入段122与法兰环13之间；轴向段312轴法兰111与凸
出段123之间以及法兰环13与凸出段123之间。利用绝缘垫板31设置为包括径向段311及轴向段312，径向段311及轴向段312使法兰盘121与轴法兰111、法兰环13之间实现更加可靠的绝缘。法兰盘121的内侧端的横截面整体可以为t型，插入段122为t型的下部的竖直部分，凸出段123可以为t型上部的水平部分。
68.轴向段312的厚度大于径向段311的厚度。更大厚度的轴向段312能够更好地适配法兰盘121与轴法兰111、法兰环13在径向的间隙配合，能够避免在径向发生晃动。
69.在本实施例中，绝缘垫板31整体可以为环状，绝缘垫板31的横截面可以为l型，轴向段312及径向段311具体均可以为圆环状，轴向段312的轴线与旋转轴11的轴线平行，径向段311沿旋转轴11的径向延伸。
70.绝缘组件30还包括绝缘筒32，绝缘筒32设于法兰盘121的安装孔内。利用绝缘筒32能够避免法兰盘121的安装孔发生导电问题。
71.风力发电机100还包括螺栓14，螺栓14穿设于法兰盘121、法兰环13及轴法兰111的安装孔，绝缘筒32套设于螺栓14。绝缘筒32能够避免螺栓14导通法兰盘121与轴法兰111，避免轴电压在对地的形成通路。
72.绝缘套22、绝缘垫板31、绝缘筒32的材质均可以采用层压绝缘板或尼龙等材料。
73.在本实施例中，风力发电机100的转子支架12是轴电流的干路，通过在在转子支架12上增加绝缘组件30，绝缘组件30在轴法兰111、法兰环13及法兰盘121的端面、止口，以及连接螺栓14、销钉都进行有效绝缘。绝缘组件30可以增加一个很大的容抗，减小所有流经轴承18、太阳齿轮152与行星齿轮151之间啮合面的轴电流。
74.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。