上述只是基本布置形式。具体布置时,考虑经济和技术上的因素,局部布置还可采用组合式和集成式设计方案。所谓组合式的设计,就是采用标准组件的积木化的结构方案。而集成式的设计,就是将部分部件一体化。集成式的设计种类很多,这里仅举几个典型例子。
图5-13是一个把发电机与齿轮箱一体化的简图。
图5-13中,H—轮毂;RB—风轮轴承;C—联轴器;B—制动器;P行星齿轮;G—发电机。
图5-13 发电机与齿轮箱一体化
也有的集成式布置是将发电机用螺栓固定到齿轮箱后面,这样也可以得到较紧凑的结构,如图5-14所示。配合的表面必须仔细加工以保证同轴,而且要有合适的通道连接发电机和齿轮箱输出轴。
2.主轴与齿轮箱集成
这种集成式布置是将低速轴及前后轴承都集成在齿轮箱内,将其移到机舱前部使风轮悬臂距离最小,并且将齿轮箱外壳的载荷传递到机舱底板上。很明显,这种方法需要更结实的齿轮箱外壳,它不仅要承受风轮载荷,还要不能有削弱其功能的变形,而且必须增加其前后长度以缓和由轴弯矩传来轴承载荷。它的好处在于减小了底盘的面积,并避免了独立的轴承需要的润滑,其主要缺点是变速箱的重新安装需要移动风轮。
图5-15为风力发电机组主轴与齿轮箱集成结构,将主轴与齿轮箱集成为一体,并用前法兰固定在直角形底盘的竖直直角边上。
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图5-14 发电机与齿轮箱连接
图5-15 风力发电机主轴与齿轮箱集成
a)齿轮箱方向 b)轮毂方向
3.齿轮箱整体集成
齿轮箱整体集成结构是将齿轮箱变成基本的组成部分,其他部件用法兰联结到齿轮箱上(见图5-16),这种设计不需要机架,并且结构紧凑。其缺点是不易安装,并且为了隔离传动链和塔筒之间的噪声,常常采用使机舱与塔筒隔开的方法,齿轮箱变成昂贵的专门的部分,并且风轮主轴的轴承也装入齿轮箱内,因此齿轮箱的外壳需要不同的壁厚。
图5-16中,SG—平行轴齿轮;其他字母含义同图5-13。
图5-16 齿轮箱整体集成
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