專利名稱：海洋環(huán)境風(fēng)力發(fā)電機高可靠抗腐蝕轉(zhuǎn)向機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可再生能源領(lǐng)域，具體涉及一種采用非金屬-金屬材料結(jié)合的新型抗 海洋環(huán)境腐蝕風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)向機構(gòu)，此機構(gòu)具有抗鹽蝕、紫外線輻射、雷擊等破壞的能力， 大大提高了風(fēng)力發(fā)電機在海洋環(huán)境中的壽命和可靠性。
背景技術(shù)：
國際性的能源危機和持續(xù)環(huán)境惡化使各國紛紛加大對新興可再生能源的開發(fā)力 度，而風(fēng)力發(fā)電是最有潛力部分替代傳統(tǒng)化石能源的清潔能源。在我國，風(fēng)力發(fā)電是能源和 電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實選擇。目前，我國陸上風(fēng)能開發(fā)日趨飽和，海上風(fēng)能已成為下 一步風(fēng)能利用的熱點。與陸上風(fēng)能不同，海上風(fēng)能需要面臨惡劣的海洋強腐蝕環(huán)境，海上鹽 霧、紫外線、雷擊等破壞數(shù)倍于內(nèi)陸地區(qū)，對內(nèi)陸風(fēng)機金屬轉(zhuǎn)向軸承具有毀滅性破壞能力， 目前風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)向部分是由主軸平面壓力軸承與三相滑環(huán)作為轉(zhuǎn)向機構(gòu)，平面壓力轉(zhuǎn)動 軸承在海洋腐蝕環(huán)境中難以長時間可靠工作，維護極為困難，費用高昂。這也是內(nèi)陸風(fēng)機不 能在沿海地區(qū)可靠工作的重要因素，因此我們設(shè)計了一種全新結(jié)構(gòu)金屬非金屬結(jié)合的沿海 風(fēng)機專用轉(zhuǎn)向機構(gòu)，省去了價格昂貴的轉(zhuǎn)向軸承，解決了海洋環(huán)境風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)向系統(tǒng)難 以可靠工作的缺點，對海洋風(fēng)能的開發(fā)利用起到推動作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)向機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單工作可靠，同時具 有抗海洋環(huán)境破壞特性，大大延長了海洋風(fēng)機的使用壽命，降低維護費用。本發(fā)明的技術(shù)方案是采用尼龍、聚四氟組成非金屬軸承組代替金屬球主軸承。非金屬軸承組由四層聚 四氟旋轉(zhuǎn)軸承墊作為軸向旋轉(zhuǎn)軸承，聚四氟軸承安裝在風(fēng)機支撐柱上端蓋上，套在上端蓋 輸電三相滑環(huán)上，輸電滑環(huán)固定在上端蓋，輸電纜通過上端蓋垂入支撐柱內(nèi)。兩道尼龍柱軸 承作為徑向旋轉(zhuǎn)軸承，安裝在主支撐柱上端，一道在上端蓋下，另一道在主支撐柱下限位環(huán) 上，主支撐柱下限位環(huán)與上端蓋相距1. 5米，起限制外筒脫出以及承擔(dān)徑向力的作用。上端 蓋與下限位環(huán)均設(shè)有導(dǎo)雷條與風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒相連，作為雷電瀉放通道。風(fēng)機支撐柱插入風(fēng) 機底座轉(zhuǎn)筒，通過聚四氟軸承、尼龍滾柱軸承、限位環(huán)與導(dǎo)雷條相連。聚四氟乙烯摩擦系數(shù) 0. 04，耐酸、堿腐蝕，溫度特性極好，且由于風(fēng)電機組調(diào)向速度較為緩慢，因此聚四氟可作為 惡劣環(huán)境下良好的軸向軸承片。風(fēng)電機組軸承不但要承擔(dān)軸向力，還要承擔(dān)徑向力，本發(fā) 明設(shè)計了徑向尼龍滾柱軸承，承擔(dān)風(fēng)機徑向力，利用支撐柱和風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒將聚四氟軸承 片和尼龍滾柱軸承安裝在一起，并設(shè)計了專門的導(dǎo)雷瀉放通道。由于聚四氟和尼龍在海洋 環(huán)境下幾乎無腐蝕和自身較好的低摩擦系數(shù)組成了獨特的非金屬軸承組，在海洋環(huán)境下幾 乎擁有無限的壽命，且造價較金屬軸承低得多，具有良好的經(jīng)濟性和可靠性，是替代傳統(tǒng)金 屬軸承的最佳選擇。


附圖1為海洋環(huán)境風(fēng)力發(fā)電機示意圖；附圖2為海洋環(huán)境風(fēng)力發(fā)電機高抗腐蝕轉(zhuǎn)向機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，偏低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機由偏低風(fēng)速專用輕量化葉輪15、風(fēng)電專用直驅(qū) 三相永磁發(fā)電機14、風(fēng)機底座滑環(huán)倉19、風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1、主支撐柱8以及風(fēng)機尾舵桿16、 尾舵17組成，其中風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1以及圖二部分為本發(fā)明的重點。如圖1、2所示，風(fēng)機由偏低風(fēng)速專用輕量化葉輪15套裝在風(fēng)電專用直驅(qū)三相永 磁發(fā)電機14錐形軸上，風(fēng)電專用直驅(qū)三相永磁發(fā)電機14由螺栓剛接在風(fēng)機底座滑環(huán)倉19 上，風(fēng)機底座滑環(huán)倉19焊接在風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1上，風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1壓在四層聚四氟軸承片2 上可做水平旋轉(zhuǎn)運動，四層聚四氟軸承片2疊壓在主支撐柱8上部的上端蓋3上，風(fēng)機底座 轉(zhuǎn)筒1與支撐柱8可以通過四層聚四氟軸承片2的低摩擦系數(shù)形成360°水平旋轉(zhuǎn)相對運 動。三相輸電滑環(huán)10透過四層聚四氟軸承片2中間的透孔固定安裝于主支撐柱8上部的 上端蓋3上，輸電電纜11由三相輸電滑環(huán)10上的導(dǎo)電滑環(huán)引出并透過上端蓋3的中心透 孔垂于主支撐柱8內(nèi)部，尼龍滾柱軸承5環(huán)繞主支撐柱8被限制在上端蓋3與上軸承限位 環(huán)6之間，下限位環(huán)7與下軸承限位環(huán)13之間也放置一圈尼龍滾柱軸承5，通過兩圈尼龍滾 柱軸承5與四層聚四氟軸承片2使得主支撐柱8與上面各機可做360°水平旋轉(zhuǎn)運動，下限 位環(huán)7與風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1底部的限位塊9通過導(dǎo)雷條4相接處，底部的限位塊9通過固定 螺栓12與風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1固定，風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1套在主支撐柱8與尼龍滾柱軸承5外，通 過導(dǎo)雷條4接觸連接，三道導(dǎo)雷條4形成風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1與支撐柱8之間的雷電通道。風(fēng) 機尾舵桿16焊接在風(fēng)機底座滑環(huán)倉19上，風(fēng)機尾舵桿16尾部垂直固定有尾舵17并由尾 舵支撐桿18支撐在風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒1上。
權(quán)利要求
1.海洋環(huán)境風(fēng)力發(fā)電機高可靠抗腐蝕轉(zhuǎn)向機構(gòu)，風(fēng)力發(fā)電機主要由偏低風(fēng)速專用輕 量化葉輪(15)、風(fēng)電專用直驅(qū)三相永磁發(fā)電機(14)、風(fēng)機底座滑環(huán)倉(19)、風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒 (1)、主支撐柱(8)以及風(fēng)機尾舵桿(16)、尾舵(17)組成，風(fēng)機由偏低風(fēng)速專用輕量化葉輪 (15)套裝在風(fēng)電專用直驅(qū)三相永磁發(fā)電機(14)錐形軸上，風(fēng)電專用直驅(qū)三相永磁發(fā)電機 (14)由螺栓剛接在風(fēng)機底座滑環(huán)倉(19)上，其特征在于風(fēng)機底座滑環(huán)倉(19)焊接在風(fēng) 機底座轉(zhuǎn)筒(1)上，風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒(1)壓在四層聚四氟軸承片( 上可做水平旋轉(zhuǎn)運動，四 層聚四氟軸承片( 疊壓在主支撐柱(8)上部的上端蓋C3)上，風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒(1)與支撐 柱(8)可以通過四層聚四氟軸承片( 的低摩擦系數(shù)形成360°水平旋轉(zhuǎn)相對運動，三相輸 電滑環(huán)(10)透過四層聚四氟軸承片( 中間的透孔固定安裝于主支撐柱(8)上部的上端 蓋⑶上，輸電電纜(11)由三相輸電滑環(huán)(10)上的導(dǎo)電滑環(huán)引出并透過上端蓋(3)的中 心透孔垂于主支撐柱(8)內(nèi)部，尼龍滾柱軸承( 環(huán)繞主支撐柱(8)被限制在上端蓋(3) 與上軸承限位環(huán)(6)之間，下限位環(huán)(7)與下軸承限位環(huán)(1 之間也放置一圈尼龍滾柱軸 承(5)，通過兩圈尼龍滾柱軸承( 與四層聚四氟軸承片( 使得主支撐柱(8)與上面各機 可做360°水平旋轉(zhuǎn)運動，下限位環(huán)(7)與風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒(1)底部的限位塊(9)通過導(dǎo)雷 條(4)相接處，底部的限位塊(9)通過固定螺栓(1 與風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒(1)固定，風(fēng)機底座 轉(zhuǎn)筒(1)套在主支撐柱(8)與尼龍滾柱軸承( 外，通過導(dǎo)雷條(4)接觸連接，三道導(dǎo)雷條 (4)形成風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒(1)與支撐柱( 之間的雷電通道，風(fēng)機尾舵桿(16)焊接在風(fēng)機底 座滑環(huán)倉(19)上，風(fēng)機尾舵桿(16)尾部垂直固定有尾舵(17)并由尾舵支撐桿(18)支撐 在風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒(1)上。
全文摘要
本發(fā)明屬于可再生能源領(lǐng)域，具體涉及一種采用非金屬-金屬材料結(jié)合的新型抗海洋環(huán)境腐蝕風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)向機構(gòu)，本發(fā)明利用支撐柱和風(fēng)機底座轉(zhuǎn)筒將聚四氟軸承片和尼龍滾柱軸承安裝在一起，聚四氟乙烯為軸向軸承片，徑向尼龍滾柱軸承，無腐蝕和自身較好的低摩擦系數(shù)組成了獨特的非金屬軸承組，并設(shè)計了專門的導(dǎo)雷瀉放通道，聚四氟乙烯摩擦系數(shù)0.04，耐酸、堿腐蝕，溫度特性極好，且造價較金屬軸承低得多，此機構(gòu)具有抗鹽蝕、紫外線輻射、雷擊等破壞的能力，良好的經(jīng)濟性和可靠性，大大提高了風(fēng)力發(fā)電機在海洋環(huán)境中的壽命和可靠性，是替代傳統(tǒng)金屬軸承的最佳選擇。
文檔編號F16C33/34GK102108944SQ20111000471
公開日2011年6月29日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者張蕭, 張雪明, 朱挽強, 董永軍 申請人:東北師范大學(xué)