一种双馈式发电风机机舱及其运行方法与流程

本发明涉及发电风机机舱结构技术领域，尤其涉及一种双馈式发电风机机舱及其运行方法。

背景技术：

目前风电行业所使用的绝大部分双馈型风电发电风机机舱，主要包括有机舱本体，沿机舱本体尾部至其头部依次布置于机舱本体内的发电机和齿轮箱组件，以及布置于齿轮箱组件的顶部上方的第一风冷冷却器。其中，第一风冷冷却器的入液端和出液端分别对应的与齿轮箱组件润滑油油路的入液端和出液端相连通，用于对齿轮箱组件的润滑油油路中的润滑油进行强制冷却。这种传统的机舱结构并没有未充分考虑到齿轮箱组件等部件随着使用年限的增长导致损耗、发热量增大的问题，具有齿轮箱组件温降效果差的缺陷。同时，由于机舱本体内并没有形成空气循环，机舱本体内部的降温效果较差。

技术实现要素：

综上所述，本发明所解决的技术问题为：提供一种可改善齿轮箱组件降温效果且能有效提高机舱本体内部降温效果的双馈式发电风机机舱。

而本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：

一种双馈式发电风机机舱，包括机舱本体，所述机舱本体内设置有沿其尾部至其头部的方向依次布置的发电机、齿轮箱组件和叶片主轴，所述发电机通过齿轮箱组件而与叶片主轴传动连接，所述机舱本体内还设置有布置于齿轮箱组件的顶部上方的第一风冷冷却器，所述第一风冷冷却器的进风端朝向齿轮箱组件，而其出风端则通过第一导流罩由机舱本体的顶部延伸出机舱本体外，在所述机舱本体内还设置有第二风冷冷却器，以及用于在机舱本体内外形成循环流动气流的两个轴流风机，两个轴流风机布置于机舱本体内，且分别位于机舱本体尾部的左右两侧，两个轴流风机的进风端均延伸出机舱本体的对应侧部外，而所述第二份风冷冷却器则布置在齿轮箱组件的上方，所述第二风冷冷却器的进风端朝向齿轮箱组件，而其出风端则通过第二导流罩由机舱本体的顶部延伸出机舱本体外，所述第一风冷冷却器和第二风冷冷却器串联或并联接在齿轮箱组件的润滑油出液端和润滑油入液端之间。

进一步的，所述第二风冷冷却器为板翅式风冷冷却器。

进一步的，所述第二导流罩的出风端比第一导流罩的出风端更靠近发电风机机舱的头部。

进一步的，所述第一导流罩和第二导流罩的出风端均朝向机舱本体尾部的方向。

进一步的，所述轴流风机的进风端覆盖有防尘网。

进一步的，所述第二风冷冷却器比第一风冷冷却器更靠近机舱本体的头部。

本发明还提供了一种基于上述双馈式发电风机机舱的运行方法，即在风机运行时，通过调整轴流风机的进风量，第一风冷冷却器和第二风冷冷却器的出风量，而使机舱本体处于正压状态，从而有效避免机舱本体集尘。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明通主要通过布置轴流风机，以使发电风机机舱本体内外形成空气循环，提高了机舱本体内外的对流能力，从而提高了机舱本体内的降温效果，同时布置第二风冷冷却器对齿轮箱组件的润滑油进行降温，使得齿轮箱组件的油液温度处于合理范围内，降低了齿轮箱组件出现宕机现象的风险，且本发明通过调整轴流风机进风量，使发电风机机舱处于正压状态，有效改善了风机在长期运行过程当中的集尘情况，提高了风机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为齿轮箱组件、第一风冷冷却器和第二风冷冷却器之间的串联示意图；

图3为齿轮箱组件、第一风冷冷却器和第二风冷冷却器之间的并联示意图。

【具体符号说明】

1-发电机，2-齿轮箱组件，3-第一风冷冷却器，4-第一导流罩，5-轴流风机，6-第二风冷冷却器，7-第二导流罩，8-支架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

本发明实施例是现有风机经技术改进方案所得到的，具体而言，该技术改进方案是在原有风机之上增设两组轴流风机5和一组新的风冷冷却器，以在机舱本体内外形成循环流动空气，且在风机具体运行时，通过协调匹配轴流风机5的进风量和两组风冷冷却器的出风量以将机舱本体由负压环境改至正压环境。在实际使用上述的技术改进方案后，机舱内外的环境温差由技改前的10-15℃降低到技改后的5℃以下。且当风机在满发电风速时，齿轮箱组件油温保持在恒定范围内，基本不会出现齿轮箱组件油温高报警和轴承高温报警。

具体而言，如图1所示，本实施例所提供的一种双馈式发电风机机舱，包括机舱本体，所述机舱本体内设置有沿其尾部至其头部的方向依次布置的发电机1、齿轮箱组件2和叶片主轴，所述发电机1通过齿轮箱组件2而与叶片主轴传动连接，所述机舱本体内还设置有布置于齿轮箱组件2的顶部上方的第一风冷冷却器3，所述第一风冷冷却器3的进风端朝向齿轮箱组件2，而其出风端则通过第一导流罩4由机舱本体的顶部延伸出机舱本体外，在所述机舱本体内还设置有第二风冷冷却器6，以及用于在机舱本体内外形成循环流动气流的两个轴流风机5，两个轴流风机5布置于机舱本体内，且分别位于机舱本体尾部的左右两侧，两个轴流风机5的进风端均延伸出机舱本体的侧部外，而所述第二份风冷冷却器则布置在齿轮箱组件2的上方，所述第二风冷冷却器6的进风端朝向齿轮箱组件2，而其出风端则通过第二导流罩7由机舱本体的顶部延伸出机舱本体外，所述第一风冷冷却器3和第二风冷冷却器6串联或并联接在齿轮箱组件2的润滑油出液端和润滑油入液端之间。

首先，轴流风机5使发电风机机舱本体内形成了空气循环，从而提高了机舱本体内的对流能力，进一步的提高了机舱本体内的降温效果，同时，由于轴流风机5所抽取进来的空气主要沿机舱本体尾部至头部的方向行进，保障了外界风能将齿轮箱组件2的表面热量带走出机舱本体外，有效提高了机舱本体的散热能力。

同时，在本实施方式当中，为提高齿轮箱组件2的润滑油油路的降温效果，还具体设置了与第一风冷冷却器3连通的第二风冷冷却器6，以进一步的对齿轮箱组件2润滑油油路的润滑油进行降温，具体而言，如图2所示，齿轮箱组件2内的润滑油依次通过第一风冷冷却器3和第二风冷冷却器6进行温降，从而改善了传统方式仅有单个风冷冷却器导致齿轮箱组件2温降效果较差的缺陷。又如图3所示，两个风冷冷却器的冷却液路可以依据温度而选择串联或并联设置，在压力损失大时选择并联，而在压力损失小时选择串联。

更为具体的，在本实施方式当中，轴流风机5为吸风型，而第二风冷冷却器6为板翅式风冷冷却器，其比第一风冷冷却器3更靠近机舱本体的头部。其同样可以采用其他形式的冷却器进行代替。此外，发电风机机舱本体的头部即指其靠近风机叶片主轴一端，而其尾部则对应指其远离风机叶片主轴的一端。其中，齿轮箱组件2入液端和出液端则指其润滑油路用于外接润滑油冷却器的液口，其出液端处布置有用于驱动润滑油路的泵体，齿轮箱组件2上还布置有分配器以分配润滑油，这种齿轮箱组件2属于成熟现有技术，在发电风机领域具有广泛应用，故在此不再累述。

在上述实施方式的基础上，在本实施方式当中，还包括有布置于齿轮箱组件2和第二风冷冷却器6之间的支架8，所述齿轮箱组件2通过支架8支撑起第二风冷冷却器6。在本实施方式当中，第二风冷冷却器6主要由设置在齿轮箱组件2和其之间的支架8支撑而起，相较于将其固定在机舱本体的壁面上，这种设置方式更为稳固。

此外，在上述实施方式的基础上，在本实施方式当中，所述第二风冷冷却器6的出风端比第一风冷冷却器3的出风端更靠近发电风机机舱的头部，且所述第一导流罩4和第二导流罩7的出风端均朝向机舱本体尾部的方向。这种设置方式能使发电风机机舱布局更为紧凑，有利于机舱本体的布置和维护。

同时，在使用时，实施人员可以通过调整轴流风机5的进风总量，以使机舱本体处于正压状态，避免外界杂尘积累。同时，为避免轴流风机5的吸风动作将大量杂尘卷入至机舱本体内部，在本实施方式当中，所述轴流风机5的进风端覆盖有防尘网。

本发明还提供了一种基于上述双馈式发电风机机舱的运行方法，即在风机运行时，通过调整轴流风机5的进风量，第一风冷冷却器3和第二风冷冷却器7的出风量，而使机舱本体处于正压状态。这种运行方法在对机舱本体进行降温的同时，还能有效改善风机在长期运行过程当中的集尘情况，从而提高发电风机部件的使用寿命，尤其是齿轮箱组件2、齿轮箱组件轴承的使用寿命。