混驱紧凑型风力发电机组的回油系统及风力发电机组的制作方法

本实用新型涉及风力发电领域，具体地讲，本实用新型涉及一种混驱紧凑型风力发电机组的回油系统及包括该回油系统的风力发电机组。

背景技术：

双馈式风力发电机组包括叶轮、齿轮箱、发电机和塔筒等，齿轮箱和发电机一般不直接连接，而是通过位于两者之间的联轴器相互连接，因此齿轮箱和发电机是相对独立的部件。

然而，对于混驱紧凑型风力发电机组而言，其包含的齿轮箱和发电机直接连接，齿轮箱与发电机之间不存在联轴器，因此两者并非是相互独立的部件。

具体而言，混驱紧凑型风力发电机组的齿轮箱的后端与发电机的前端直接连接。即，发电机的前端相当于齿轮箱的后盖，发电机的前端面可封闭齿轮箱的后端面。

在这种情况下，由于齿轮箱不仅需要通过传动轴将扭矩传递到发电机，而且需要利用穿过齿轮箱内部的穿线管将电力和电信号等从机舱输送到叶轮侧，因此齿轮箱和发电机之间无法做到绝对密封。在这种情况下，齿轮箱中的润滑油会沿穿线管外壁与传动轴之间的间隙流到发电机的后端。

因此，需要设计一种能够使从齿轮箱朝向发电机后端流动的润滑油回流到齿轮箱中的回油系统。

实用新型实内容

本实用新型的目的在于提供一种混驱紧凑型风力发电机组的回油系统，该回油系统能够使从齿轮箱朝向发电机的后端流动的润滑油回流到齿轮箱中。

本实用新型的另一目的在于提供一种包含上述回油系统的风力发电机组。

根据本实用新型的一方面，一种混驱紧凑型风力发电机组的回油系统可包括齿轮箱和发电机，发电机的前端可以与齿轮箱的后端直接连接，该回油系统可包括集油器，集油器可以与齿轮箱连通，集油器的最上端可高于齿轮箱内的润滑油液面，其中，集油器可用于收集从齿轮箱朝向发电机的后端流动的润滑油。

根据本实用新型的实施例，集油器可以是收集油管，收集油管的一端可以与齿轮箱的下部连通，收集油管的另一端可延伸到发电机的后端。

根据本实用新型的实施例，集油器可包括油箱和回油管，回油管的一端可以与齿轮箱的下部连通，回油管的另一端可以与油箱连通。

根据本实用新型的实施例，回油管可从齿轮箱的下部延伸通过发电机的底部，然后连接至油箱。

根据本实用新型的实施例，该回油系统还可包括控制器、油位计和泵，其中，油位计可设置在油箱内，泵可设置在油箱内或设置在回油管内的润滑油的流动路径上，控制器可根据油位计的感测数据控制泵的开启和关闭。

根据本实用新型的实施例，该回油系统还可包括过滤器，过滤器可设置在泵和齿轮箱之间。

根据本实用新型的实施例，该回油系统还可包括与过滤器串联连接的第一单向阀，第一单向阀可设置在过滤器的下游。

根据本实用新型的实施例，油箱还可包括用于扩容的预留接口。

根据本实用新型的实施例，该回油系统还可包括设置在泵和油箱之间的阀门。

根据本实用新型的另一方面，一种混驱紧凑型风力发电机组可包括如上所述的回油系统。

根据本实用新型的实施例的混驱紧凑型风力发电机组的回油系统可利用液体压强原理或自动控制原理实现自动回油。

根据本实用新型的实施例的混驱紧凑型风力发电机组的回油系统可延缓收集端的油液上升速度，从而防止持续大流量的润滑油在发电机的后端集聚、溢出而无法被有效地收集，返回齿轮箱。

附图说明

图1是示出根据本实用新型的第一实施例的回油系统的示意图；

图2是示出根据本实用新型的第二实施例的回油系统的示意图；

图3是示出根据本实用新型的第三实施例的回油系统的示意图。

附图标号说明：

10：齿轮箱；20：发电机；30：收集油管；40：回油管；50：油箱；60：油位计；70：泵；80：过滤器；90：第一单向阀；82：指示器；81：第二单向阀；阀门：100。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更好地理解本实用新型的技术构思，下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述，在附图中，相同的标号始终表示相同的部件。

图1是示出根据本实用新型的第一实施例的回油系统的示意图。

根据本实用新型的实施例的回油系统可用于混驱紧凑型风力发电机组，该混驱紧凑型风力发电机组可包括齿轮箱10和发电机20。

如图1所示，发电机20的前端可以与齿轮箱10的后端直接连接。

根据本实用新型的实施例的回油系统可包括集油器，集油器可以与齿轮箱10连通，集油器的最上端可以高于齿轮箱10内的润滑油液面，集油器可用于收集从齿轮箱10朝向发电机20的后端流动的润滑油。优选地，集油器的集油端可以靠近发电机20的后端设置。

当齿轮箱10的润滑油经过穿线管的外壁与传动轴之间的间隙流向(按照图1中示出的方向F1流动)发电机20的后端时，润滑油可被集油器收集。

在集油器的最上端高于齿轮箱10内的润滑油液面的情况下，集油器收集的润滑油液面和齿轮箱10内的润滑油液面经过一段时间之后会保持齐平，因此集油器在收集从齿轮箱10朝向发电机20的后端流动的润滑油的同时，可利用连通器原理使收集的润滑油回流到齿轮箱10中。

如图1所示，集油器可以是收集油管30，收集油管30的一端可以与齿轮箱10连通，收集油管30的另一端可以延伸到发电机20的后端。

收集油管30的一端可以与齿轮箱10的下部连通，以保证收集油管30的一端与齿轮箱10的连接位置的高度始终在齿轮箱10内的润滑油的液面之下。优选地，收集油管30的一端可以与齿轮箱10的底部连通。

收集油管30可以是具有圆形截面的普通输油管。收集油管30的另一端在发电机20的后端延伸的高度可以与发电机20的后端的回油口齐平，以防止沿方向F1流动的润滑油由于流速太快而无法被收集油管30有效地收集。

如上所述，根据本实用新型的第一实施例，采用连通器原理实现润滑油的自然回油，系统结构简单、物料少、安装方便且不需电气控制。

然而，润滑油粘度相对较高，回油流路无法利用液体压强原理在短时间内将大量润滑油输送回齿轮箱10而形成平衡液面，尤其是在冬季，润滑油在低温下流动性很差，这必然需要更长的时间才能使齿轮箱10和收集油管30里的液面平衡，因此收集油管30的集油端(即，收集油管30的另一端)存在油液溢出的风险。因此本实用新型的第一实施例通常适用于回油量较小、允许长时间回油的情况。

如果大量润滑油在短时间内流向发电机20的后端，则润滑油可能在发电机20的后端迅速集聚，液面由此而升高，导致润滑油从发电机20后端的密封薄弱处泄漏。

具体地，如果从齿轮箱10流向发电机20后端的润滑油流速快、短时间内流量大(例如，大于0.5L/min)，流到发电机20后端的润滑油可能会出现短时间内液面迅速升高的情况，从而发生润滑油的渗漏和溢出，这将影响风力发电机机组长期稳定运行。

为此，提出了如图2所示的根据本实用新型的第二实施例的回油系统。

具体地，为了防止齿轮箱10的润滑油在短时间内大量流出而无法被收集油管30有效地收集，根据本实用新型的第二实施例的回油系统可包括回油管40和油箱50，在这种情况下，油箱50可被视为扩容油箱。

回油管40的一端可以与齿轮箱10连通，回油管40的另一端可以与油箱50连通。

回油管40的一端可以与齿轮箱10的下部连通，以保证回油管40的一端与齿轮箱10的连接位置的高度始终在齿轮箱10内的润滑油的液面之下。优选地，回油管40的一端可以与齿轮箱10的底部连通。

如图2所示，回油管40的另一端可连接到油箱50的底部。油箱50的集油口的高度可以低于发电机20后端的回油口的高度。为了达到较好的收集效果，油箱50的集油口可以与发电机20的后端的回油口齐平。

回油管40可从齿轮箱10的下部延伸通过发电机20的底部之后连接至油箱50。如图2所示，回油管40从齿轮箱10的下部延伸通过发电机20的底部之后向上延伸至发电机20的后端，并且可以与设置在发电机20的后端的油箱50连通。

油箱50的容积可根据回油量和油液平衡时间进行调整，只要保证油箱50内的润滑油不溢出，或者不在短时间内迅速升高即可。

另外，可单独制造并安装油箱50，也可将油箱50与发电机20集成在一起。

如上所示，本实用新型的第二实施例回油系统在第一实施例的回油系统基础上增加了扩容油箱，扩容油箱内的空余容积较收集油管内的空余容积大得多，因此可以起到缓冲并存储短时间内流入的大量润滑油的作用。

另外，堆积在扩容油箱内的润滑油能够在重力的作用下快速回落，因此可加快油液平衡的速度。为了更快地实现回油，根据本实用新型的回油系统可以设置电气系统。

图3是示出根据本实用新型的第三实施例的回油系统的示意图。

根据本实用新型的第三实施例的回油系统可包括油箱50和回油管40，这里，油箱50可被视为收集油箱。

油箱50可通过管路或直接连接在发电机20后端的回油口。

回油管40的一端与齿轮箱10的连接位置可以位于齿轮箱10内的润滑油的液面以下，即，可以与齿轮箱10的底部或下部连通，但该连接位置也可位于润滑油的液面以上，即，与齿轮箱10的上部连通。优选地，回油管40的一端与齿轮箱10的连接位置位于齿轮箱10内的润滑油的液面以上，即，与齿轮箱10的上部连通。

如图3所示，根据本实用新型的回油系统还可包括油位计60、泵70和控制器(未示出)。油位计60可设置在油箱50内，油位计60可包括用于感测高、低液位的电信号传感器。泵70可设置在油箱50内或设置在回油管40内的润滑油的流动路径上，泵70可驱动油箱50内的润滑油向齿轮箱10流动。

控制器可以是单独提供的控制单元，控制器也可以与风力发电机组原有的控制系统集成。

控制器可根据油位计60的感测数据控制泵70的开启和关闭。

例如，当油位计60的感测值大于等于第一预定值a时(此时为高液位)，控制器可控制泵开启，以将油箱50内的润滑油泵至齿轮箱10。

当油位计60的感测值小于等于第二预定值b时(此时为低液位)，控制器可控制泵70关闭，油箱50可继续收集从齿轮箱10朝向发电机20的后端流动的润滑油。

如图3所示，根据本实用新型的第三实施例的回油系统还可包括过滤器80，过滤器80可以设置在泵70和齿轮箱10之间。

过滤器80可对油箱50所收集的润滑油进行过滤，以提高返回齿轮箱的润滑油的清洁度，从而提高齿轮润滑效果。

另外，根据本实用新型的回油系统还可包括第二单向阀81和指示器82。第二单向阀81和指示器82可并联连接在过滤器80的两端。

当过滤器80内的杂质较多或过滤器80堵塞时，回油管40内的油压变大，此时达到第二单向阀81的开启压力，第二单向阀81导通，因此第二单向阀81起到旁通和过压保护的作用。

指示器82可在过滤器80堵塞时提示用户更换或者清洁过滤器80。

如图3所示，根据本实用新型的第三实施例的回油系统还可包括第一单向阀90，第一单向阀90可以设置在过滤器80的下游。例如，第一单向阀90可以设置在过滤器80和齿轮箱10之间。单向阀90可以防止齿轮箱10内的润滑油通过回油管40流到油箱50中。

另外，根据本实用新型的回油系统还可包括阀门100，阀门100可以关闭回油管40的通路。例如，当需要对回油系统维护时，维护人员可将阀门100关闭，以防止回油管40内的润滑油的流动而影响维护操作。

优选地，油箱50可设置有预留接口I₁，可通过预留接口I1连接其它收集容器。

根据本实用新型的实施例，包含如上所述的回油系统的风力发电机组可防止从齿轮箱朝向发电机后端流动的润滑油，从发电机后端的密封薄弱处漏出，造成发电机回油不畅、润滑油渗漏的风险。

根据本实用新型的实施例的回油系统可利用液体压强原理实现自动回油而无需电气控制，结构简单、易于控制。

根据本实用新型的实施例的回油系统可通过扩容油箱增大收集容量，延缓集油端的油液上升速度，可防止持续大流量的润滑油从发电机的后端溢出而无法被有效地收集。

根据本实用新型的实施例的回油系统可基于收集油箱的自动控制系统将实时收集的润滑油强制输送回齿轮箱。

上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行组合、修改和完善(例如，可以对本实用新型的不同技术特征进行组合以得到新的技术方案)。这些组合、修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。