一種環繞式風力發電機冷卻系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種環繞式風力發電機冷卻系統，包括環形冷卻籠、軸向風盤蓋、風路接頭、軸向風盤和自然風斗；所述環形冷卻籠與軸向風盤蓋連接；所述軸向風盤蓋與軸向風盤連接；所述風路接頭分別安裝于環形冷卻籠、軸向風盤和自然風斗上；所述自然風斗通過風路接頭及其管線分別與環形冷卻籠和軸向風盤連接；所述環形冷卻籠包括軸向風道、徑向進風口、徑向風道、固定法蘭孔、管路通過孔和軸向進風口。該冷卻系統采用環形冷卻籠包圍液壓油路管道，分別通過軸向風道和徑向風道進入冷卻風，當徑向風吹到軸向風道中時會在軸風道中做回旋運動，在軸向風的作用下沿著軸向運動，形成立體風柱，利用自然風冷卻，無需消耗額外能源，增加了散熱效率。
【專利說明】
一種環繞式風力發電機冷卻系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及風力發電設備領域，具體是一種環繞式風力發電機冷卻系統。
【背景技術】
[0002]隨著風力發電機裝機容量的不斷增加，風力發電機的性能問題一直是研究的熱點，由于風力發電機自身運行過程中會產生很多熱量，如果不及時排除會大大影響風力發電機的性能。在風力發電機中由于是風速提供動力，風力發電機轉速的不確定性會使得風力發電機齒輪箱中各齒輪產生過多的摩擦，所以風力發電機中主要產生熱量的是齒輪箱，如果不及時散熱會使得齒輪箱中的齒輪產生點蝕、膠合等故障，這會大大影響風力發電機的壽命，所以優化風力發電機的冷卻系統對提高風力發電機的性能具有重要意義。
[0003]由于風力發電機齒輪箱中的潤滑油是降溫和導熱的主要介質，現有風力發電機冷卻系統的基本結構和原理大致相同，即通過在外接油路中加裝散熱片，通過在散熱片上安裝風扇的風冷方式或者通過水冷的方式來降低溫度，由于散熱片散熱部分結構尺寸較薄，很容易被腐蝕，造成泄露，并且由于散熱器結構一般呈網狀，散熱效果也不是很好;另一方面需要額外的提供動力來驅動風扇或者水栗，這就造成了風力發電機自身能源的消耗，降低了風力發電機的運行效率。專利號為ZL201310182642.3公開了一種超大型風力發電機組冷卻系統，包括風冷水箱、供水管道和回水管道;在供水管道上設有第一溫度傳感器、冷卻裝置、第二溫度傳感器和若干并聯設置的換熱系統;該冷卻系統還設有PLC控制器，PLC控制器分別通過通迅線與第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、壓力傳感器和電磁閥連接。該裝置結構復雜，風力發電機自身能源的消耗，降低了風力發電機的運行效率，控制過程復雜，成本高。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種環繞式風力發電機冷卻系統。該冷卻系統采用環形冷卻籠包圍液壓油路管道，分別通過軸向風道和徑向風道進入冷卻風，在風力發電機機艙外側設置自然風斗用來接收自然風，分別連接環形冷卻籠的軸向風道和徑向風道，當徑向風吹到軸向風道中時會在軸風道中做回旋運動，在軸向風的作用下沿著軸向運動，形成立體風柱，增加了散熱效率。
[0005]本實用新型解決所述技術問題的技術方案是，提供一種環繞式風力發電機冷卻系統，其特征在于該冷卻系統包括環形冷卻籠、軸向風盤蓋、風路接頭、軸向風盤和自然風斗；所述環形冷卻籠與軸向風盤蓋連接;所述軸向風盤蓋與軸向風盤連接;所述風路接頭分別安裝于環形冷卻籠、軸向風盤和自然風斗上;所述自然風斗通過風路接頭及其管線分別與環形冷卻籠和軸向風盤連接；
[0006]所述環形冷卻籠包括軸向風道、徑向進風口、徑向風道、固定法蘭孔、管路通過孔和軸向進風口；所述軸向風盤蓋包括風盤蓋管路過孔、風盤蓋軸向導風孔、風盤蓋法蘭孔、外圈配合法蘭孔和內圈配合法蘭孔;所述軸向風盤包括風盤軸向風過孔、風盤外固定銷、風盤軸風向連接孔和風盤內固定銷；
[0007]所述管路通過孔開孔于環形冷卻籠的中軸線位置;所述徑向進風口與軸向風道間隔地開在環形冷卻籠外表面;所述徑向進風口與徑向風道連通;所述軸向進風口與軸向風道連通;所述徑向風道與軸向風道連通；
[0008]所述軸向風盤蓋通過風盤蓋法蘭孔與環形冷卻籠連接;所述風盤蓋管路過孔與管路通過孔軸心正對連通;風盤蓋軸向導風孔與風盤軸向風過孔正對連通;所述外圈配合法蘭孔與風盤外固定銷配合，內圈配合法蘭孔與風盤內固定銷配合；
[0009]所述風路接頭分別安裝于環形冷卻籠的徑向進風口、軸向風盤的風盤軸向風連接孔和自然風斗上；
[0010]所述風盤軸向風連接孔與風路接頭連接;所述風盤軸向風過孔與風盤蓋軸向導風孔對齊；
[0011]所述自然風斗通過風路接頭及其管線分別與徑向進風口和風盤軸向風連接孔連接;所述自然風斗上設置有風斗集風孔。
[0012]與現有技術相比，本實用新型有益效果在于:本實用新型采用了新型的冷卻方式，實現了風力發電機的快速冷卻，利用自然風冷卻，無需消耗額外能源，節約了自身能耗，在冷卻風道中形成立體冷卻風具有散熱性能好、節能、穩定性好、制造成本低廉和使用壽命長等有點，適于實際應用推廣。
【附圖說明】

[0013]圖1是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的除去自然風斗的整體結構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的環形冷卻籠的結構示意圖；
[0015]圖3是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統沿圖2的A-A方向的剖視圖；
[0016]圖4是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的軸向風盤蓋的正側視結構示意圖；
[0017]圖5是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的軸向風盤蓋的后側視結構示意圖；
[0018]圖6是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的風路接頭結構示意圖；
[0019]圖7是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的軸向風盤的正側視結構示意圖；
[0020]圖8是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的軸向風盤的后側視結構示意圖；
[0021]圖9是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統一種實施例的自然風斗結構示意圖；
[0022]圖10是本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統在軸向風道中形成的立體風柱示意圖；(圖中:1、環形冷卻籠;2、軸向風盤蓋;3、風路接頭;4、軸向風盤;5、自然風斗；1.1、軸向風道；1.2、徑向進風口； 1.3、徑向風道；1.4、固定法蘭孔；1.5、管路通過孔；1.6、軸向進風口； 2.1、風盤蓋管路過孔;2.2、風盤蓋軸向導風孔;2.3、風盤蓋法蘭孔;2.4、外圈配合法蘭孔;2.5、內圈配合法蘭孔;4.1、風盤軸向風過孔;4.2、風盤外固定銷;4.3、風盤軸風向連接孔;4.4、風盤內固定銷;5.1、風斗集風孔)
【具體實施方式】
[0023]下面給出本實用新型的具體實施例。具體實施例僅用于進一步詳細說明本實用新型，不限制本申請權利要求的保護范圍。
[0024]本實用新型提供了一種環繞式風力發電機冷卻系統(簡稱冷卻系統，參見圖1-10)，包括環形冷卻籠1、軸向風盤蓋2、風路接頭3、軸向風盤4和自然風斗5;所述環形冷卻籠I與軸向風盤蓋2連接;所述軸向風盤蓋2與軸向風盤4連接，是軸向風盤4的蓋子;所述風路接頭3分別安裝于環形冷卻籠1、軸向風盤4和自然風斗5上;所述自然風斗5通過風路接頭3及其管線分別與環形冷卻籠I和軸向風盤4連接；
[0025]所述環形冷卻籠I包括軸向風道1.1、徑向進風口1.2、徑向風道1.3、固定法蘭孔1.4、管路通過孔1.5和軸向進風口 1.6;所述軸向風盤蓋2包括風盤蓋管路過孔2.1、風盤蓋軸向導風孔2.2、風盤蓋法蘭孔2.3、外圈配合法蘭孔2.4和內圈配合法蘭孔2.5;所述軸向風盤4包括風盤軸向風過孔4.1、風盤外固定銷4.2、風盤軸風向連接孔4.3和風盤內固定銷4.4；
[0026]所述管路通過孔1.5開孔于環形冷卻籠I的中軸線位置，用于風力發電機齒輪箱的液壓油路通過;所述徑向進風口 1.2與軸向風道1.1間隔地開在環形冷卻籠I外表面;所述徑向進風口 1.2與徑向風道1.3連通;所述軸向進風口 1.6與軸向風道1.1連通;所述徑向風道1.3與軸向風道1.1連通;所述環形冷卻籠I包圍在風力發電機齒輪箱的液壓油路周圍，通過軸向風與徑向風的相互配合在軸向風道1.1中形成立體風柱來對液壓油路進行降溫，環形冷卻籠I在整個冷卻系統中起到冷卻風導向和包圍液壓油路的作用；軸向風與徑向風的相互配合是指當徑向風沿徑向風道1.3吹到軸向風道1.1中時會在軸向風道1.1中做回旋運動，在軸向風的作用下沿著軸向運動，形成立體風柱(參見圖10);
[0027]所述軸向風盤蓋2通過風盤蓋法蘭孔2.3與環形冷卻籠I連接，軸向風盤蓋2設在環形冷卻籠I和軸向風盤4之間，對立體風柱的形成起到主要作用;所述風盤蓋管路過孔2.1與管路通過孔1.5軸心正對，風盤蓋管路過孔2.1和管路通過孔1.5連通，用于風力發電機齒輪箱的液壓油路通過;所述風盤蓋軸向導風孔2.2為方形通孔，風盤蓋軸向導風孔2.2與風盤軸向風過孔4.1正對連通，風盤蓋軸向導風孔2.2完全覆蓋風盤軸向風過孔4.1，風盤蓋軸向導風孔2.2的尺寸多風盤軸向風過孔4.1的尺寸，對由風盤軸向風過孔4.1中吹來的風起到引導的作用，使得吹向軸向風道1.1的風能覆蓋整個軸向風道1.1;所述外圈配合法蘭孔2.4與風盤外固定銷4.2配合，內圈配合法蘭孔2.5與風盤內固定銷4.4配合，實現軸向風盤蓋2與軸向風盤4連接的連接；
[0028]所述風路接頭3用來連接風路;所述風路接頭3分別安裝于環形冷卻籠I的徑向進風口 1.2、軸向風盤4的風盤軸向風連接孔4.3和自然風斗5上，提供徑向風或軸向風；
[0029]所述風盤軸向風連接孔4.3與風路接頭3連接，接收來自自然風斗5的風;所述風盤軸向風過孔4.1與風盤蓋軸向導風孔2.2對齊；
[0030]所述自然風斗5共有兩個，均安裝在風力發電機機艙外側，每個自然風斗5上均設有12個風斗集風孔5.1，通過風路接頭3及其管線分別與徑向進風口 1.2和風盤軸向風連接孔4.3連接，提供徑向風和軸向風;所述集風孔5.1用來接收自然風。
[0031]本實用新型環繞式風力發電機冷卻系統的工作原理和工作流程是:將環形冷卻籠1、軸向風盤蓋2、風路接頭3、軸向風盤4組成的主體部分套裝在風力發電機齒輪箱的液壓油路上，將兩個自然風斗5分別置于機艙外兩側，并且自然風斗5開口朝向來風側，與風力發電機的葉輪朝向一致，通過風路接頭3分別連接自然風斗5和風力發電機機艙內裝置；當有自然風吹來時，兩個自然風斗5會同時接收風能，通過風路接頭3的連接將自然風引入徑向進風口 1.2和軸向風連接孔4.3處，徑向進風口 1.2中的風吹到液壓油路后，回彈進入軸向風道
1.1做回旋運動，風盤軸向風連接孔4.3處的風經過風盤軸向風過孔4.1吹出，經過風盤蓋軸向導風孔2.2的導向后由軸向吹入軸向風道1.1，和徑向進風口 1.2進入的回旋風疊加后形成回旋柱狀風在軸向風道1.1內運動，這樣可以不斷的把風力發電機齒輪箱液壓油路內的熱量帶出，在節約了能耗的同時，提高了散熱效率。
[0032]本實用新型未述及之處適用于現有技術。
【主權項】
1.一種環繞式風力發電機冷卻系統，其特征在于該冷卻系統包括環形冷卻籠、軸向風盤蓋、風路接頭、軸向風盤和自然風斗；所述環形冷卻籠與軸向風盤蓋連接;所述軸向風盤蓋與軸向風盤連接;所述風路接頭分別安裝于環形冷卻籠、軸向風盤和自然風斗上;所述自然風斗通過風路接頭及其管線分別與環形冷卻籠和軸向風盤連接； 所述環形冷卻籠包括軸向風道、徑向進風口、徑向風道、固定法蘭孔、管路通過孔和軸向進風口；所述軸向風盤蓋包括風盤蓋管路過孔、風盤蓋軸向導風孔、風盤蓋法蘭孔、外圈配合法蘭孔和內圈配合法蘭孔;所述軸向風盤包括風盤軸向風過孔、風盤外固定銷、風盤軸風向連接孔和風盤內固定銷； 所述管路通過孔開孔于環形冷卻籠的中軸線位置;所述徑向進風口與軸向風道間隔地開在環形冷卻籠外表面;所述徑向進風口與徑向風道連通;所述軸向進風口與軸向風道連通;所述徑向風道與軸向風道連通； 所述軸向風盤蓋通過風盤蓋法蘭孔與環形冷卻籠連接;所述風盤蓋管路過孔與管路通過孔軸心正對連通;風盤蓋軸向導風孔與風盤軸向風過孔正對連通;所述外圈配合法蘭孔與風盤外固定銷配合，內圈配合法蘭孔與風盤內固定銷配合； 所述風路接頭分別安裝于環形冷卻籠的徑向進風口、軸向風盤的風盤軸向風連接孔和自然風斗上； 所述風盤軸向風連接孔與風路接頭連接;所述風盤軸向風過孔與風盤蓋軸向導風孔對齊； 所述自然風斗通過風路接頭及其管線分別與徑向進風口和風盤軸向風連接孔連接;所述自然風斗上設置有風斗集風孔。2.根據權利要求1所述的環繞式風力發電機冷卻系統，其特征在于所述風盤蓋軸向導風孔為方形通孔。3.根據權利要求1所述的環繞式風力發電機冷卻系統，其特征在于風盤蓋軸向導風孔的尺寸大于等于風盤軸向風過孔的尺寸。
【文檔編號】F03D80/60GK205714607SQ201620695744
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月1日
【發明人】宋中越, 甄冬, 張 浩, 張敬浩, 師占群
【申請人】河北工業大學