一种框架式换热器支架组件的制作方法

本技术涉及风力发电机齿轮箱中润滑冷却系统的换热器领域，具体涉及一种框架式换热器支架组件。

背景技术：

1、风力发电的原理是把风能转变成机械能，再把机械能转化为电能。风轮是把风的动能转变为机械动能的重要部件，它由若干叶片组成，风力推动叶片旋转，风轮转动产生机械动能。然而风轮转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着使得风轮转速不稳定，所以实际应用中会在发电机前附加一个齿轮箱把转速提高到发电机额定转速，然后再传递给发电机，从而实现把机械动能转变为电能。从风力发电原理可以看出，齿轮箱在风机中属于主传动链部分，是关键性部件。

2、风电齿轮箱润滑冷却系统主要对齿轮箱进行润滑、冲洗、冷却等，即对齿轮啮合、齿轮摩擦副、轴承等进行喷油润滑；对齿轮箱进行冲洗，双重过滤润滑油，保证进入齿轮箱油的清洁度；同时配有热交换系统，对润滑油进行散热冷却，使齿轮箱能够在允许的温度下持久可靠的工作。基本原理是：油泵从齿轮箱吸油，油液经过滤器过滤后至温控阀块，温控阀根据温度变化控制油液两路流向的比例，一路经过换热器冷却后再进入分配器，另一路则直接进入分配器，进而对齿轮箱中的元件进行冷却润滑。风机运行统计数据显示，齿轮箱的故障率约达35％，在风机故障中所占比例最高，而其中很大部分是由齿轮箱润滑冷却系统引发的。

3、齿轮箱润滑系统主要包括油泵电机、齿轮泵、组合过滤器、风冷油换热器，通过螺栓、垫片等紧固件以及挂板支架组件进行组装。由于风力发电设备机舱中的空间有限，风力发电设备越做越大，对齿轮箱油液冷却的核心元件，换热器的要求也越来越高，越做越大，越做越重，而且风力发电设备上机舱的预留吊装孔尺寸有限，限制了换热器的安装空间以及换热器芯体吸取空气的面积。

4、在现有的支架组件上，润滑冷却系统的换热器和齿轮箱都固定安装在支架上、换热器与支架水平固定，不便于调整换热器与齿轮箱之间的距离，同时换热器芯体吸取空气的面积较小。另外所述现有框架式支架组件的装配结构属于超静定结构，再加上换热器本身重量，因此对换热器支架材料本身的强度、焊接的强度要求高，各安装孔位之间位置距离控制严苛，对整个支架组件的加工和换热器的装配要求高，对整体与齿轮箱安装后的强度、振动要求也很高，否则很容易由于应力集中损坏强度不足的部件。同时，所述现有支架组件中润滑系统与齿轮箱之间的距离调节不方便，不能满足大兆瓦级电齿轮箱安装需要。所以，需加强关键部位的强度，避免由于应力集中导致支架损坏。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是现有技术中的框架式换热器组件存在的对材质和装配要求高、装配难度大、易应力集中破坏装配结构、增加换热器芯体吸取空气的面积等问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提出了一种框架式换热器支架组件，用于换热器和齿轮箱的安装，包括：三棱柱形的第一换热器支架，以及可拆卸连接在该第一换热器支架底部的两个第二换热器支架；所述换热器安装该第一换热器支架顶部，两个第二换热器支架的第一端与第一换热器支架的一条棱边连接，第二端与所述齿轮箱连接。

3、优选的，所述第一换热器支架包括第一框架，与第一框架连接且与第一框架呈一定倾斜角度的第二框架，连接固定第一框架和第二框架的两个第三框架，与第一框架连接的两个第六框架，以及连接两个第六框架的第五框架；两个所述第二换热器支架分别连接在两个所述第六框架上。

4、优选的，所述第一框架包括一根水平槽钢和设置在其两端与其垂直的两根竖直槽钢，该水平槽钢的底部焊接有两个第一连接板，两个第一连接板与齿轮箱上的连接点对应。

5、优选的，所述第二框架包括一根第一主角钢和与其平行的两根第二主角钢，两根所述第二主角钢在同一直线上；所述第一主角钢和两根第二主角钢通过4根第一辅助角钢连接，4根所述第一辅助角钢的第一端分别焊接在两根第二主角钢的两端、4根所述第一辅助角钢的第二端分别与第一主角钢焊接连接、且4根所述第一辅助角钢均与第一主角钢和第二主角钢垂直；

6、所述第一主角钢、第二主角钢以及连接他们的第一辅助角钢构成两个用于放置换热器的矩形。

7、优选的，在第二框架两侧的两根第一辅助角钢上分别焊接有用于加固第一框架和第二框架的连接的第三连接板和用于固定两个第三框架的第四连接板；

8、所述第三连接板设置在靠近第一主角钢的一端，所述第四连接板设置在靠近第二主角钢的一端。

9、优选的，两个所述第三框架为槽钢，其一端为斜面，焊接有与所述第四连接板对应的第五连接板，另一端为平面，焊接有用于与所述第一框架的竖直槽钢连接的第六连接板。

10、优选的，第二框架的两个第三连接板处分别设置有一个三角形的第七连接板，该第七连接板的一条边与第三连接板连接，另一条边与第一框架的竖直槽钢连接。

11、优选的，所述第五框架和两个第六框架在同一条线上，且与第一框架的水平槽钢平行；两个第六框架分别与第一框架的两个竖直槽钢连接，所述第五框架可拆卸连接在两个第六框架之间。

12、优选的，所述第一换热器支架还包括连接第五框架和第二框架的第四框架；所述第二框架的中间两根第一辅助角钢上焊接有第二连接板，所述第四框架一端与该第二连接板连接，另一端与第五框架连接。

13、优选的，所述第二换热器支架为槽钢，其包括设置在该第二换热器支架第一端的第八连接板和设置在该第二换热器支架第二端的第九连接板，该第八连接板与所述第六框架连接，该第九连接板与齿轮箱连接。

14、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

15、本方案的框架式换热器支架组件采用角钢、槽钢、h型钢等不同形式的型材结构组合，在保证空间要求的情况下，整体重量减小、强度增加、振动减少，其装配体系更加稳定；

16、与换热器连接的第二框架间增加辅助角钢焊接连接，增强其稳定性，以应对换热器运行时电机运转产生的振动；使用斜拉撑连接第一框架两侧两个槽钢，组成了具有稳定性的三角形结构。

技术特征：

1.一种框架式换热器支架组件，用于换热器和齿轮箱的安装，其特征在于，包括：三棱柱形的第一换热器支架(1)，以及可拆卸连接在该第一换热器支架(1)底部的两个第二换热器支架(2)；所述换热器安装该第一换热器支架(1)顶部，两个第二换热器支架(2)的第一端与第一换热器支架(1)的一条棱边连接，第二端与所述齿轮箱连接。

2.如权利要求1所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第一换热器支架(1)包括第一框架(11)，与第一框架(11)连接且与第一框架(11)呈一定倾斜角度的第二框架(12)，连接固定第一框架(11)和第二框架(12)的两个第三框架(13)，与第一框架(11)连接的两个第六框架(16)，以及连接两个第六框架(16)的第五框架(15)；两个所述第二换热器支架(2)分别连接在两个所述第六框架(16)上。

3.如权利要求2所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第一框架(11)包括一根水平槽钢和设置在其两端与其垂直的两根竖直槽钢，该水平槽钢的底部焊接有两个第一连接板(112)，两个第一连接板(112)与齿轮箱上的连接点对应。

4.如权利要求3所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第二框架(12)包括一根第一主角钢(122)和与其平行的两根第二主角钢(121)，两根所述第二主角钢(121)在同一直线上；所述第一主角钢(122)和两根第二主角钢(121)通过4根第一辅助角钢(123)连接，4根所述第一辅助角钢(123)的第一端分别焊接在两根第二主角钢(121)的两端、4根所述第一辅助角钢(123)的第二端分别与第一主角钢(122)焊接连接、且4根所述第一辅助角钢(123)均与第一主角钢(122)和第二主角钢(121)垂直；

5.如权利要求4所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，在第二框架(12)两侧的两根第一辅助角钢(123)上分别焊接有用于加固第一框架(11)和第二框架(12)的连接的第三连接板(125)和用于固定两个第三框架(13)的第四连接板(129)；

6.如权利要求5所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，两个所述第三框架(13)为槽钢，其一端为斜面，焊接有与所述第四连接板(129)对应的第五连接板(131)，另一端为平面，焊接有用于与所述第一框架(11)的竖直槽钢连接的第六连接板(132)。

7.如权利要求6所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，第二框架(12)的两个第三连接板(125)处分别设置有一个三角形的第七连接板(18)，该第七连接板(18)的一条边与第三连接板(125)连接，另一条边与第一框架(11)的竖直槽钢连接。

8.如权利要求7所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第五框架(15)和两个第六框架(16)在同一条线上，且与第一框架(11)的水平槽钢平行；两个第六框架(16)分别与第一框架(11)的两个竖直槽钢连接，所述第五框架(15)可拆卸连接在两个第六框架(16)之间。

9.如权利要求1所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第一换热器支架(1)还包括连接第五框架(15)和第二框架(12)的第四框架(14)；所述第二框架(12)的中间两根第一辅助角钢(123)上焊接有第二连接板(124)，所述第四框架(14)一端与该第二连接板(124)连接，另一端与第五框架(15)连接。

10.如权利要求8所述的一种框架式换热器支架组件，其特征在于，所述第二换热器支架(2)为槽钢，其包括设置在该第二换热器支架(2)第一端的第八连接板(21)和设置在该第二换热器支架(2)第二端的第九连接板(22)，该第八连接板(21)与所述第六框架(16)连接，该第九连接板(22)与齿轮箱连接。

技术总结
本技术公开了一种框架式换热器支架组件，用于换热器和齿轮箱的安装，包括：三棱柱形的第一换热器支架，以及可拆卸连接在该第一换热器支架底部的两个第二换热器支架；所述换热器安装该第一换热器支架顶部，两个第二换热器支架的第一端与第一换热器支架的一条棱边连接，第二端与所述齿轮箱连接；该换热器组件在保证空间要求的情况下，整体重量减小、强度增加、振动减少，其装配体系更加稳定。

技术研发人员：赵纪阳,常梦杰
受保护的技术使用者：上海敏泰液压股份有限公司
技术研发日：20221128
技术公布日：2024/1/13