一种高刚度风力发电机组主轴结构制造技术

技术编号:40007472 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-16 14:44
本技术公开了一种高刚度风力发电机组主轴结构,包括内外两个空心轴,定义为第一空心轴和第二空心轴,所述第一空心轴位于第二空心轴内部,并与第二空心轴同一轴线,它们之间通过板状结构进行连接固为一个整体。本技术在保证轴承直径不变的情况下,即使延长主轴长度,在不改变主轴壁厚,制造工艺简单的情况下,大幅度增加主轴的抗弯矩能力,同时保障通讯和动力电缆能通过主轴连接到轮毂相关设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电机组的,尤其是指一种高刚度风力发电机组主轴结构


技术介绍

1、风力发电机组的主轴是连接轮毂和齿轮箱的重要组成部分,负责将转矩传递给齿轮箱和发电机,同时承载轮毂其它方向的载荷通过轴承和轴承座传递到机座上。如图1所示,主轴01连接轮毂02,主轴01与前、后轴承03、04的内圈连接,轮毂02旋转通过主轴01将转矩传递给齿轮箱,前、后轴承03、04的外圈与轴承座05、06相连,轴承座05、06固定在机座07上,主轴01通过前、后轴承03、04和轴承座05、06将除转矩外的其它载荷传递给机座07。

2、目前风力发电机组的主轴主要有锻件和铸件两种方式,其中锻件适合主轴尺寸较小,功率相对较低的机组。随着风力发电技术的发展,功率越来越大,主轴的尺寸也随之变大,这样锻造主轴的技术难度和成本都会上升。因此,目前大尺寸,大功率的风机主轴开始采用铸件主轴方案,一般铸造主轴如图2所示,为大空心轴结构,中间空心部分用于给轮毂通讯和动力电缆的通过,以及采用空心结构可减少材料,减轻重量,但壁厚相对于长度来说较小,随着长度增加,受到非转动方向的弯矩载荷时,会由于壁面刚度不足,容易发生变形。

3、但随着主轴的尺寸增大,主轴的轴承的直径也随之变大,这样导致成本增加。但如果保存轴承直径不变,需要把主轴长度增加,增长力臂,减少作用在轴承上的力。但薄壁结构的空心轴长度增加,抗弯矩能力会变弱,容易发生屈曲或断裂。所以一般为了保证主轴的刚度,长度增加,壁厚也需要大幅增加,也导致成本上升。同时铸件主轴壁厚过厚,存在浇铸缺陷的概率也会上升。


技术实现思路

1、本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出了一种高刚度风力发电机组主轴结构,在保证轴承直径不变的情况下,即使延长主轴长度,在不改变主轴壁厚,制造工艺简单的情况下,大幅度增加主轴的抗弯矩能力,同时保障通讯和动力电缆能通过主轴连接到轮毂相关设备。

2、为实现上述目的,本技术所提供的技术方案为:一种高刚度风力发电机组主轴结构,包括内外两个空心轴,定义为第一空心轴和第二空心轴,所述第一空心轴位于第二空心轴内部,并与第二空心轴同一轴线,它们之间通过板状结构进行连接固为一个整体。

3、进一步,所述板状结构有多个,并沿两个空心轴的周向均匀分布。

4、进一步,两个空心轴和板状结构为一体化铸造,且所述板状结构与两个空心轴的连接处采用圆角过渡。

5、本技术与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:

6、1、在不增加轴承直径,不增加主轴壁厚的情况下,通过对内部简单的结构优化,大幅度提高主轴抗弯刚度和抗弯强度。

7、2、本技术的主轴结构是在原有铸造主轴基础上,在内部增加板状结构和空心轴,这样改变只需要在铸造模具上增加一些木模即可,铸造模具升级改造成本低,铸造难度低。

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【技术保护点】

1.一种高刚度风力发电机组主轴结构,其特征在于:包括内外两个空心轴,定义为第一空心轴(1)和第二空心轴(2),所述第一空心轴(1)位于第二空心轴(2)内部,并与第二空心轴(2)同一轴线,它们之间通过板状结构(3)进行连接固为一个整体。

2.根据权利要求1所述的一种高刚度风力发电机组主轴结构,其特征在于:所述板状结构(3)有多个,并沿两个空心轴的周向均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的一种高刚度风力发电机组主轴结构,其特征在于:两个空心轴和板状结构(3)为一体化铸造,且所述板状结构(3)与两个空心轴的连接处采用圆角过渡。

【技术特征摘要】

1.一种高刚度风力发电机组主轴结构,其特征在于:包括内外两个空心轴,定义为第一空心轴(1)和第二空心轴(2),所述第一空心轴(1)位于第二空心轴(2)内部,并与第二空心轴(2)同一轴线,它们之间通过板状结构(3)进行连接固为一个整体。

2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:黎相昊吕析默厉旭旺黄成彦梁天魏煜锋
申请(专利权)人:明阳智慧能源集团股份公司
类型:新型
国别省市:

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