一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴的制作方法

1.本发明涉及风电机组技术领域，尤其涉及一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴。


背景技术：

2.风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
3.风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
4.经检索，中国专利号为cn210859808u的实用新型专利，公开了一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，由动环和静环组成，所述静环包括沿轴向设置的静环连接环以及沿径向设置的静环固定环与静环密封环，静环固定环贴靠在端盖上并通过螺栓与端盖连接固定，静环密封环、静环连接环与端盖之间包夹形成密封腔；所述动环的截面呈l型，包括沿径向设置的动环密封环和沿轴向设置的动环连接环，所述动环连接环套在轴套上并与轴套固定，动环密封环的外圆周设置有密封唇，所述密封唇位于密封腔内，且密封唇与静环密封环的内壁和端盖的外壁均紧密接触密封。该装置能够在原有的风力发电机组主轴的结构基础上进行在线改造、安装，从而提高风电机组的密封性，降低工作人员检修的劳动强度。
5.然而上述装置在长时间的使用过程中还是会出现泄漏现象，从而使得轴承内部的润滑油减少，进而在主轴转动的过程中轴承内部的摩擦增大，使得风叶在转动的过程中产生振动增大，降低主轴与轴承的使用寿命，通过人工对轴承与主轴进行润滑保养需要耗费大量的时间与人力，同时还会减少发电时间，因此需要一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中长时间的工作中轴承内部润滑油发生泄漏导致主轴与轴承的使用寿命降低的问题，而提出的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，包括固定塔，所述固定塔的内侧壁上固定连接有支撑板，所述支撑板的外侧壁上固定连接有阻尼杆，所述阻尼杆的末端固定连接有套筒，所述套筒的内侧壁上转动连接有主轴，所述主轴的外侧壁上固定连接有内轴承，所述内轴承的外侧壁上转动连接有外轴承，所述外轴承的外侧壁上对称固定连接有密封块，所述固定塔的内侧壁上固定连接有润滑箱，所述润滑箱的内侧壁上滑动连接有润滑机构，所述固定塔的内侧壁上固定连接有锁定箱，所述锁定箱的内侧壁上滑动连接有密封机
构，所述固定塔的外侧壁上开设有定位槽，所述主轴贯穿定位槽，所述主轴的末端固定连接有转子叶片，所述阻尼杆的外侧壁上固定连接有弹簧，所述弹簧的末端与套筒的外侧壁固定连接，所述外轴承的外侧壁上对称固定连接有连接杆，所述连接杆的末端与套筒的外侧壁固定连接。
9.优选地，所述弹簧与阻尼杆的外侧壁相绕设，所述弹簧的材质为弹簧钢。
10.优选地，所述密封块的外侧壁上对称固定连接有密封齿，所述密封齿与主轴的外侧壁相贴近但不接触。
11.优选地，所述润滑机构包括滑动连接在润滑箱内侧壁上的挤压板，所述挤压板的外侧壁上固定连接有挤压杆，所述挤压杆的贯穿润滑箱的外侧壁，所述润滑箱贯穿支撑板的外侧壁，所述挤压杆的末端与套筒的外侧壁固定连接，所述润滑箱的底部固定安装有润滑管。
12.优选地，所述挤压板与润滑箱的内侧壁四周紧密贴合。
13.优选地，所述润滑管贯穿外轴承的外侧壁，所述润滑管的内部固定安装有单向排出阀，所述润滑箱的外侧壁上开设有贯穿槽，所述挤压板的外侧壁上固定连接有进油管，所述进油管的贯穿润滑箱的外侧壁，所述进油管的贯穿固定塔的外侧壁。
14.优选地，所述密封机构包括滑动连接在锁定箱内侧壁上的活塞板，所述活塞板的外侧上固定连接有活塞杆，所述活塞杆贯穿锁定箱的外侧壁，所述活塞杆贯穿支撑板的外侧壁，所述活塞杆的末端与套筒的外侧壁固定连接，所述锁定箱的外侧壁上固定连接有排气管。
15.优选地，所述活塞板与锁定箱的内侧壁四周紧密贴合。
16.优选地，所述排气管的末端贯穿密封块的外侧壁，所述锁定箱的外侧壁上开设有限位槽，所述排气管的内部固定安装有单向排气阀。
17.优选地，所述锁定箱的外侧壁上固定连接有吸气管，所述吸气管贯穿固定塔的外侧壁，所述吸气管的内侧壁上固定安装有单向进气阀。
18.相比现有技术，本发明的有益效果为：
19.在长时间的使用过程中可能发生泄漏情况，润滑油通过密封块与主轴之间的缝隙流出，从而使得主轴在工作过程中产生的摩擦力增大，润滑油减少使得摩擦产生的温度也无法及时排出，从而影响主轴与外轴承的使用寿命，进而在转子叶片转动的过程中伴随着卡顿，当转子叶片发生卡顿时会使得主轴发生振动，主轴使得套筒向下运动，套筒在向下运的过程中会使得挤压杆向下移动，挤压杆通过挤压板对润滑箱内部的润滑油进行挤压，润滑油通过润滑管排出到内轴承与外轴承之间，对外轴承与内轴承之间的润滑油进行补充，降低内轴承与外轴承之间转动时的摩擦力，同时可以将转动过程中产生的热量快速排出，保证了内轴承与外轴承的使用寿命，使得主轴在转动过程中更加平稳。
20.套筒在向下运动的同时会使得活塞杆向下运动，活塞杆带动活塞板向下运动，活塞板向下运动对锁定箱内部的气体进行挤压，活塞板中的气体通过排气管向上运动，从而将气体通过排气管冲入到密封块与主轴之间形成高压气体，通过高压对轴承的进行密封，避免润滑油发生泄漏，实现对风电机主轴承的润滑与密封，从而可以降低对风电机组的检修时间，减少大量的人工，同时实现了对主轴、外轴承和内轴承的保护。
21.外轴承与内轴承之间的润滑油泄露的越多，从而使得主轴在工作过程中产生的卡
顿越严重，主轴会使得套筒向下移动的距离增大，从而对可以将更多的润滑油输送进外轴承与内轴承之间，同时还可以将更多的气体压缩到主轴与密封块之间，保持主轴与密封块之间的高压状态，通过阻尼杆与弹簧的配合使用可以降低轴承内部缺油时振动对主轴与轴承的伤害。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴的结构示意图；
23.图2为本发明轴承部分的剖视图；
24.图3为本发明轴承的侧视图；
25.图4为本发明的a部分放大图；
26.图5为本发明的b部分放大图；
27.图6为本发明的c部分放大图；
28.图7为本发明的d部分放大图。
29.图中：1固定塔、2支撑板、3阻尼杆、4套筒、5主轴、6外轴承、7转子叶片、8密封齿、9润滑箱、10排气管、11润滑管、12内轴承、13连接杆、14贯穿槽、15密封块、16弹簧、17活塞杆、18定位槽、19挤压杆、20挤压板、21进油管、22锁定箱、23吸气管、24活塞板、25限位槽。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.参照图1
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7，一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，包括固定塔1，固定塔1的内侧壁上固定连接有支撑板2，支撑板2的外侧壁上固定连接有阻尼杆3，阻尼杆3的末端固定连接有套筒4，套筒4的内侧壁上转动连接有主轴5，主轴5的外侧壁上固定连接有内轴承12，内轴承12的外侧壁上转动连接有外轴承6，固定塔1的外侧壁上开设有定位槽18，主轴5贯穿定位槽18，主轴5的末端固定连接有转子叶片7，阻尼杆3的外侧壁上固定连接有弹簧16，弹簧16与阻尼杆3的外侧壁相绕设，弹簧16的材质为弹簧钢，弹簧钢具有高抗拉强度、弹性极限、疲劳强度以及良好的伸缩性，从而在受到外力时通过收缩起到减震作用，弹簧16的末端与套筒4的外侧壁固定连接，外轴承6的外侧壁上对称固定连接有连接杆13，连接杆13的末端与套筒4的外侧壁固定连接，外轴承6的外侧壁上对称固定连接有密封块15，密封块15的外侧壁上对称固定连接有密封齿8，密封齿8与主轴5的外侧壁相贴近但不接触，固定塔1的内侧壁上固定连接有润滑箱9，润滑箱9的内侧壁上滑动连接有润滑机构，润滑机构包括滑动连接在润滑箱9内侧壁上的挤压板20，挤压板20的外侧壁上固定连接有挤压杆19，所述挤压板20与润滑箱9的内侧壁四周紧密贴合，挤压杆19的贯穿润滑箱9的外侧壁，润滑箱9贯穿支撑板2的外侧壁，挤压杆19的末端与套筒4的外侧壁固定连接，润滑箱9的底部固定安装有润滑管11，润滑管11贯穿外轴承6的外侧壁，润滑管11的内部固定安装有单向排出阀，润滑箱9的外侧壁上开设有贯穿槽14，挤压板20的外侧壁上固定连接有进油管21，进油管21的贯穿润滑箱9的外侧壁，进油管21的贯穿固定塔1的外侧壁，通过润滑机构可以将润滑油通过润滑管11排出到内轴承12与外轴承6之间，对外轴承6与内轴承12之间的润滑油进行补充，降低内轴承12与外轴承6之间转动时的摩擦力，同时可以将转动过程中产生的热量快速
排出，保证了内轴承12与外轴承6的使用寿命，使得主轴5在转动过程中更加平稳；
32.固定塔1的内侧壁上固定连接有锁定箱22，锁定箱22的内侧壁上滑动连接有密封机构，密封机构包括滑动连接在锁定箱22内侧壁上的活塞板24，所述活塞板24与锁定箱22的内侧壁四周紧密贴合，活塞板24的外侧上固定连接有活塞杆17，活塞杆17贯穿锁定箱22的外侧壁，活塞杆17贯穿支撑板2的外侧壁，活塞杆17的末端与套筒4的外侧壁固定连接，锁定箱22的外侧壁上固定连接有排气管10，排气管10的末端贯穿密封块15的外侧壁，锁定箱22的外侧壁上开设有限位槽25，排气管10的内部固定安装有单向排气阀，锁定箱22的外侧壁上固定连接有吸气管23，吸气管23贯穿固定塔1的外侧壁，吸气管23的内侧壁上固定安装有单向进气阀，通过密封机构可以将气体通过排气管10冲入到密封块15与主轴5之间形成高压气体，通过高压对轴承的进行密封，避免润滑油发生泄漏，实现对风电机主轴承的润滑与密封，从而可以降低对风电机组的检修时间，减少大量的人工。
33.本发明中，在长期的使用过程中，设置在外轴承6与内轴承12之间的润滑油可能会发生泄漏，润滑油的减少会使得内轴承12与外轴承6在转动过程中的摩擦阻力增加，并且摩擦时产生的热量无法及时排出，从而会对内轴承12、外轴承6与主轴5造成损坏；
34.外轴承6与内轴承12之间的摩擦增加会使得转子叶片7在转动过程中发生卡顿，转子叶片7在卡顿的同时会使得主轴5发生振动，进而使得套筒4向下移动，套筒4在向下移动的过程中会使得阻尼杆3向下移动同时对弹簧16进行压缩,套筒4会使得挤压杆19向下移动对润滑箱9内部的液压油进行挤压，挤压杆19通过挤压板20对润滑箱9内部的润滑油进行挤压，润滑油通过润滑管11排出到内轴承12与外轴承6之间，对外轴承6与内轴承12之间的润滑油进行补充，降低内轴承12与外轴承6之间转动时的摩擦力，同时可以将转动过程中产生的热量快速排出，保证了内轴承12与外轴承6的使用寿命，使得主轴5在转动过程中更加平稳；
35.套筒4在向下移动的过程中同时会使得活塞杆17向下移动，活塞杆17在向下移动的过程中会对锁定箱22中的气体进行挤压，活塞板24中的气体通过排气管10向上运动，从而将气体通过排气管10冲入到密封块15与主轴5之间形成高压气体，由于密封齿8与主轴5的外侧壁之间的距离十分接近，从而可以通过高压气体实现对润滑油的密封，避免润滑油发生泄漏；
36.弹簧16的弹性会使得套筒4向上运动实现复位，此时通过进油管21将外界的润滑油排入到润滑箱9中是实现对润滑油的补充，活塞板24也会随着活塞杆17一起向上移动，通过吸气管23将外界的空气吸入到锁定箱22中，安装在吸气管23中的单向进气阀可以避免压缩时气体通过吸气管23逸出，当外轴承6与内轴承12之间的润滑油泄露的越多，从而使得主轴5在工作过程中产生的卡顿越严重，进而使得套筒4向下移动的距离越大，因此可以实现对外轴承6内部润滑油的定量补充同时还可以对密封块15进行高压密封。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，包括固定塔(1)，其特征在于，所述固定塔(1)的内侧壁上固定连接有支撑板(2)，所述支撑板(2)的外侧壁上固定连接有阻尼杆(3)，所述阻尼杆(3)的末端固定连接有套筒(4)，所述套筒(4)的内侧壁上转动连接有主轴(5)，所述主轴(5)的外侧壁上固定连接有内轴承(12)，所述内轴承(12)的外侧壁上转动连接有外轴承(6)，所述外轴承(6)的外侧壁上对称固定连接有密封块(15)，所述固定塔(1)的内侧壁上固定连接有润滑箱(9)，所述润滑箱(9)的内侧壁上滑动连接有润滑机构，所述固定塔(1)的内侧壁上固定连接有锁定箱(22)，所述锁定箱(22)的内侧壁上滑动连接有密封机构，所述固定塔(1)的外侧壁上开设有定位槽(18)，所述主轴(5)贯穿定位槽(18)，所述主轴(5)的末端固定连接有转子叶片(7)，所述阻尼杆(3)的外侧壁上固定连接有弹簧(16)，所述弹簧(16)的末端与套筒(4)的外侧壁固定连接，所述外轴承(6)的外侧壁上对称固定连接有连接杆(13)，所述连接杆(13)的末端与套筒(4)的外侧壁固定连接。2.根据权利要求2所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述弹簧(16)与阻尼杆(3)的外侧壁相绕设，所述弹簧(16)的材质为弹簧钢。3.根据权利要求3所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述密封块(15)的外侧壁上对称固定连接有密封齿(8)，所述密封齿(8)与主轴(5)的外侧壁相贴近但不接触。4.根据权利要求4所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述润滑机构包括滑动连接在润滑箱(9)内侧壁上的挤压板(20)，所述挤压板(20)的外侧壁上固定连接有挤压杆(19)，所述挤压杆(19)的贯穿润滑箱(9)的外侧壁，所述润滑箱(9)贯穿支撑板(2)的外侧壁，所述挤压杆(19)的末端与套筒(4)的外侧壁固定连接，所述润滑箱(9)的底部固定安装有润滑管(11)。5.根据权利要求4所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述挤压板(20)与润滑箱(9)的内侧壁四周紧密贴合。6.根据权利要求5所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述润滑管(11)贯穿外轴承(6)的外侧壁，所述润滑管(11)的内部固定安装有单向排出阀，所述润滑箱(9)的外侧壁上开设有贯穿槽(14)，所述挤压板(20)的外侧壁上固定连接有进油管(21)，所述进油管(21)的贯穿润滑箱(9)的外侧壁，所述进油管(21)的贯穿固定塔(1)的外侧壁。7.根据权利要求6所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述密封机构包括滑动连接在锁定箱(22)内侧壁上的活塞板(24)，所述活塞板(24)的外侧上固定连接有活塞杆(17)，所述活塞杆(17)贯穿锁定箱(22)的外侧壁，所述活塞杆(17)贯穿支撑板(2)的外侧壁，所述活塞杆(17)的末端与套筒(4)的外侧壁固定连接，所述锁定箱(22)的外侧壁上固定连接有排气管(10)。8.根据权利要求7所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述活塞板(24)与锁定箱(22)的内侧壁四周紧密贴合。9.根据权利要求8所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所述排气管(10)的末端贯穿密封块(15)的外侧壁，所述锁定箱(22)的外侧壁上开设有限位槽(25)，所述排气管(10)的内部固定安装有单向排气阀。10.根据权利要求9所述的一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，其特征在于，所
述锁定箱(22)的外侧壁上固定连接有吸气管(23)，所述吸气管(23)贯穿固定塔(1)的外侧壁，所述吸气管(23)的内侧壁上固定安装有单向进气阀。
技术总结
本发明公开了一种自带减振阻尼的水平轴风电机组主轴，包括固定塔，所述固定塔的内侧壁上固定连接有支撑板，所述支撑板的外侧壁上固定连接有阻尼杆，所述阻尼杆的末端固定连接有套筒，所述套筒的内侧壁上转动连接有主轴，所述主轴的外侧壁上固定连接有内轴承，所述内轴承的外侧壁上转动连接有外轴承，所述外轴承的外侧壁上对称固定连接有密封块，所述固定塔的内侧壁上固定连接有润滑箱，所述润滑箱的内侧壁上滑动连接有润滑机构，主轴会使得套筒向下移动的距离增大，从而对可以将更多的润滑油输送进外轴承与内轴承之间，同时还可以将更多的气体压缩到主轴与密封块之间，保持主轴与密封块之间的高压状态。封块之间的高压状态。封块之间的高压状态。


技术研发人员：徐志轩 张舒翔 刘志文 张耀文 尹男 程学文 张磊 赵航 李致尧 刘洋广
受保护的技术使用者：中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司
技术研发日：2021.03.02
技术公布日：2021/6/29