风力发电机及控制方法与流程

本发明涉及风力发电机及控制方法。

背景技术：

1、目前，风力发电机使用的主轴轴承为滚动轴承；造价高，轴承为整圈结构；更换轴承复杂。偏航摩擦片使用润滑脂，摩擦阻力大；电机数量多，偏航大齿轮断齿现象频发。

2、风力发电主轴轴承有滚动轴承替换为滑动轴承，轴承采用上、下两片式结构，成本低、易维护、承载大，采用高压油顶升原理；降低主轴旋转摩擦力。

3、偏航系统采用摩擦片结构，使用润滑脂润滑，摩擦阻力大。采用主动给油顶升方式，增加油膜厚度，减小滑动摩擦阻力。

4、目前，大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调整风轮并使其对准风向。风向标作为感应元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机的控制回路的处理器里，经过比较后处理器给偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航命令，为了减少偏航时的陀螺力矩，电机转速将通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮偏航对风，当对风完成后，风向标失去电信号，电机停止工作，偏航过程结束。

5、现有电驱偏航装置，采用电机驱动实现偏航的功能，电机数量较多，不同步率比较高，扭矩大，成本相对较高。齿轮受力不均，存在齿轮断齿的情况；特别是大齿圈损坏后无法修复，仅能重新吊装替换大齿圈，其更换难度大，更换周期长，现场安装环境恶劣。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种风力发电机及控制方法。

2、为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

3、为了解决传统偏航问题，一种杠杆往复驱动风电偏航装置，包括设置在架体部与塔筒部之间的驱动组件；驱动组件包括传动连接的驱动油缸、杠杆部及驱动连杆；

4、驱动油缸与驱动连杆分别与架体部及塔筒部铰接或分别与塔筒部及架体部铰接；

5、驱动油缸通过杠杆部带动驱动连杆摆动，使得架体部与塔筒部相对转动角度。

6、作为上述技术方案的进一步改进：

7、为了实现省力驱动，杠杆部为省力杠杆结构。

8、为了实现连续驱动，锁销部伸缩设置；

9、当油缸固定端与架体部或塔筒部铰接时，在塔筒部或架体部上设置有支撑盘a；在支撑盘a上设置有卡位孔a；

10、在支撑盘a一侧同轴设置有旋转盘，在旋转盘上设置有工艺豁口；

11、锁销部在驱动连杆根部通孔中伸出或缩回设置；

12、当架体部旋转时，锁销部进入卡位孔a，驱动油缸的活塞杆动作，通过杠杆部带动驱动连杆摆动，使得锁销部带动支撑盘a旋转设定角度；

13、当旋转设定角度后，锁销部缩回并与卡位孔a分离，驱动油缸的活塞杆反向动作，通过杠杆部带动驱动连杆反向摆动，使得锁销部在旋转盘的限制下，回到初始位置，等待二次驱动。

14、为了实现过载保护，工艺豁口具有开口，开口与旋转盘内腔连通。

15、为了方便导入装配，锁销部具有电磁或液压控制的伸缩销；伸缩销端头为球形头；卡位孔a为球窝。

16、为了实现整体保护，一种设备，包括塔筒部以及设置在塔筒部上的架体部；

17、在塔筒部与架体部之间设置有回转部以及上述的杠杆往复驱动风电偏航装置。

18、为了实现回转，在架体部下端设置有回转支撑部；在塔筒部上端设置有回转配合部；

19、回转支撑部与回转配合部旋转支撑配合。

20、本发明采用液压油缸驱动，采用杠杆原理，循环配合进行循环驱动，实现了双方向旋转的偏航，降低了产品成本，减少了配置，结构简单，提高了产品可靠性。采用杠杆结构，减小油缸的，增大输出扭矩，其采用易更换卡槽结构，易于维护。

21、通过使用油缸驱动，可以使用电磁阀封闭油缸的有杆腔和无杆腔，实现机舱的制动，不需要偏航制动器，极大简化结构。

22、将风力发电主轴轴承有滚动轴承替换为滑动轴承成本高。偏航系统采用摩擦片结构，使用润滑脂润滑，减小滑动摩擦阻力。

23、为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

24、为了实现对主轴部分的支持，减少阻力与磨损，一种风力电机润滑顶升辅件，包括设置在架体部上的油箱；在架体部中旋转有主轴件；

25、在架体部与主轴件之间设置有主轴轴承部；主轴轴承部包括对合抱合主轴件的下半轴瓦组件及上半轴瓦组件；

26、在油箱中存储有润滑油，在主轴件与主轴轴承部之间设置有油膜和/或在主轴件与主轴轴承部之间设置有油膜；

27、油箱输出有第二油路和/或第一油路；第二油路给上半轴瓦组件给油并形成油膜和/或第一油路给下半轴瓦组件给油并形成油膜。

28、作为上述技术方案的进一步改进：

29、为了合理配油，保证主轴平稳旋转并实现扶正，避免晃动，第二油路输出端连接有上部配油管路；

30、上部配油管路液压连接上部配油管路，第一油路液压连接下半轴瓦组件；

31、在第二油路上设置有第二泵组；

32、在第一油路上设置有第一泵组与主单向阀组。

33、为了保证管路系统正常运行，第一油路输出端分别连接有接油箱的回流旁路以及加压管路；

34、在加压管路上设置有同步马达组；

35、同步马达组输出端分别连接有顶升管路及下顶管路；

36、为了实现集成化，在架体部与塔筒部之间有作为偏航组件一部分的偏航滑动摩擦件；

37、顶升管路连接有偏航滑动摩擦件；

38、下顶管路连接下半轴瓦组件。

39、为了保证正常运行，在加压管路上并联有加压泵过滤器及旁路单向阀；

40、加压泵过滤器及旁路单向阀设置在同步马达组输入端。

41、为了实现精准配油，充分润滑，合理给力，在上半轴瓦组件顶部设置有上连通孔，在上连通孔顶部设置有用于连接上部配油管路的上连接口；

42、在下半轴瓦组件底部竖直径向设置有下连通孔，

43、下连通孔下端设置有与下顶管路连通的下连接口；

44、在主轴轴承部中部设置有环槽部；

45、下连接口与上连接口设置在环槽部中；

46、在下连通孔上部设置有位于下半轴瓦组件内侧壁底部的油液存积工艺槽；

47、为了方便组装，在上半轴瓦组件与下半轴瓦组件结合内侧壁设置有侧缺角。

48、为了保证系统安全，在回流旁路上设置有安全阀；

49、在第二油路上还设置有第二单向阀、第二润滑过滤部和/或冷却器。

50、为了实现摩擦偏航滑动摩擦件包括摩擦片组，在摩擦片组上设置有通油孔处；通油孔处连通顶升管路；摩擦片组包括依次连接的上耐磨垫、侧耐磨垫及下耐磨垫。

51、为了减少配件，充分利用空间及油液，齿轮组在油箱中，齿轮组的齿轮油在油箱中；

52、第二油路分路有润齿管路；润齿管路输出端设置有齿轮组处，用于给齿轮组加注润滑剂。

53、作为扩展保护，一种设备，包括塔筒部及设置在塔筒部上方的架体部；在塔筒部与架体部之间设置有偏航组件；

54、在架体部上设置有上述的风力电机润滑顶升辅件。

55、本发明的有益效果：1、主轴轴承成本降低；2、主轴、偏航摩擦片摩擦力减小；减小无用损耗；增加发电量。3、轴瓦采用上下两片结构，更换轴承不需要重新吊装，可以在风机上实现轴承的更换。4、共用齿轮组润滑系统、成本低。5、使用齿轮油为介质，可以循环利用；无油脂浪费；6、将散热和过滤系统加到主轴承、偏航摩擦片，改善轴承环境温度，延长轴承使用寿命。7、减小偏航扭矩，减少驱动器数量。