风力发电机组的散热系统的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及风力发电机组的散热系统。


背景技术：

2.风力发电机组主要由叶轮系统、主轴传动系统、齿轮箱、发电机组成。齿轮箱是发电机组中的一个重要环节，要求运行可靠、稳定。齿轮箱的散热效率对风力发电机组的运行可靠性、稳定性有极大影响。
3.对齿轮箱常用的散热方式有空油冷和油水冷却。
4.在现有的风力发电机组的散热系统中，有采用加热器进行冷却液或润滑油的加热以避免冷却器中的冷却液温度过低的方案。这种方案存在过加热导致冷却液或润滑油变质失效的风险。
5.现有的风力发电机组的散热系统中，还存在将散热装置布局于风力发电机组的机舱内部的方案。但这种方案不能完全利用机组的迎面风速来进行齿轮箱的自然冷却散热，且占用机舱空间，其产生的油气会污染机舱及机舱内其他部件。
6.另外，还存在利用发电机出风口来加热空气以避免冷却器中的冷却液温度过低的现有方案，但其布局结构复杂，运维不便利；且存在高温或常温环境下，齿轮箱空油散热器过加热导致其散热能力不足的问题。


技术实现要素：

7.本实用新型是鉴于以上问题而提出的，其目的在于解决复杂环境下的风力发电机组的散热系统的可靠性，提升风力发电机组的散热系统的环境适应性及散热效率，并且提升其运维便利性。
8.根据本实用新型的一方面，提供一种风力发电机组的散热系统。所述风力发电机组包括齿轮箱和收置所述齿轮箱的机舱罩，且所述机舱罩的侧部具有至少一个向所述机舱罩的外部突出的翼部，所述风力发电机组的散热系统包括：至少一个散热器，其收置于所述机舱罩的内部，且设置于所述机舱罩的所述至少一个翼部，用于对所述风力发电机组进行散热。
9.根据本实用新型，由于将风力发电机组的散热系统布置于机舱罩两翼，所以在机舱罩包裹作用下，能够避免散热器被低温环境下外界空气过冷却，从而提升风力发电机组的低温运行可靠性。另一方面，也能够避免因将散热系统布置于机舱罩的主体内而引起的散热系统占用空间及油雾污染的问题。
附图说明
10.图1是示出应用了本实用新型的风力发电机组的结构的示意图。
11.图2是示出根据本实用新型的风力发电机组的散热系统中的散热器的结构的示意图。
12.图3是示出根据本实用新型的风力发电机组的散热系统中的散热器的工作原理的示意图。
13.图4是示出根据本实用新型的另一实施方式的风力发电机组的散热系统的结构的示意图。
14.图5是示出图4的散热系统中的过滤部件的结构的示意图。
15.图6是示出根据本实用新型的另一实施方式的风力发电机组的散热系统的结构的示意图。
16.图7是示出根据本实用新型的另一实施方式的风力发电机组的散热系统的结构的示意图。
具体实施方式
17.以下，参照附图详细地说明本实用新型的实施方式。
18.图1是示出应用了本实用新型的散热系统的风力发电机组的结构的示意图。
19.如图1所示，风力发电机组1包括齿轮箱10、对齿轮箱10进行散热的散热系统20、以及收置齿轮箱10和散热系统20的机舱罩30。
20.此外，风力发电机组1还包括图示省略的叶轮系统、主轴传动系统、发电机等。齿轮箱10与叶轮系统、主轴传动系统、发电机组成风力发电机组1的机械传动系统。
21.如图1所示，机舱罩30的侧部具有向外部突出的翼部31。
22.具体地，在本实施方式中，如图1所示，机舱罩30的两侧分别具有翼部31。翼部31分别为从机舱罩30的主体32向外部突出的棱柱体，具有上表面311、下表面312和侧面313a、313b。翼部31的上表面311、下表面312和侧面313a、313b分别与机舱罩30的主体32的上表面321、下表面322和侧面323a、323b一体成型，其中翼部31的上表面311和下表面312分别与机舱罩30的主体32的上表面321和下表面322成同一平面。
23.由此，翼部31的内部空间分别与机舱罩30的主体32的空间连通。
24.如图1所示，散热系统20设置于机舱罩30的翼部31的这样的内部空间，由此从两侧对风力发电机组1进行散热。
25.由此，能够利用翼部31对散热系统20进行包裹，从而实现对散热系统20的一定程度的保温作用。另外，由于机舱罩30内收置有风力发电机组1的发电机和轴系等热源，所以机舱罩30内温度相对高于外界环境的温度，从而能够避免低温环境下散热系统20中润滑油等冷却液粘稠导致齿轮箱10的散热能力不足的问题。另一方面，也能够避免因将散热系统20布置于机舱罩30的主体32的空间内而引起的散热系统20占用机舱罩30的空间及油雾污染的问题。
26.此外，也可以基于美观和安全性等问题对翼部31的角部进行倒角等加工处理。
27.散热系统20进一步包括散热器21。
28.以下详细说明散热器21的结构。图2是示出根据本实用新型的风力发电机组的散热系统中的散热器的结构的示意图。
29.如图2所示，散热器21包括第一液冷板211、第二液冷板212和散热翅片213。
30.第一液冷板211构成散热器21的第一主面。
31.第二液冷板212构成散热器21的第二主面。
32.在第一液冷板211与第二液冷板212之间设置散热翅片213。散热翅片213包括与第一液冷板211贴合的第一贴合部214、与第二液冷板212贴合的第二贴合部215、和将第一贴合部214与第二贴合部215连结的连结部216。通过第一贴合部214、第二贴合部215、和连结部216，形成供冷却液在第一液冷板211与第二液冷板212之间流动的多个流道。
33.在本实施方式中，第一贴合部214、第二贴合部215与连结部216例如通过冲压成型而一体形成。
34.此外，在本实施方式中，第一贴合部214、第二贴合部215和连结部216分别为大致平板状。优选地，第一贴合部214、第二贴合部215和连结部216的平板状的面积大致相等。
35.此外，在本实施方式中，连结部216不与第一液冷板211和第二液冷板212的任一个贴合，且连结部216与第一贴合部214和第二贴合部215所成的角度为45度以上。进一步地，连结部216与第一贴合部214和第二贴合部215所成的角度可以分别为45度以上且90度以下，优选为60度以上且90度以下，更优选为80度以上且90度以下。也就是说，优选将连结部216形成为相对于第一贴合部214和第二贴合部215分别大致垂直。
36.由此，通过增大散热翅片213与第一液冷板211、第二液冷板212之间的贴合面积，使散热翅片213与第一液冷板211、第二液冷板212充分贴合，从而能够增大空气与在散热翅片213的流道中流动的润滑油等冷却液之间的强制对流换热面积，将流道中的冷却液快速冷却，被冷却的冷却液再流入齿轮箱10，从而提高齿轮箱10的散热效率，进而保证风力发电机组1的运行可靠性、稳定性。
37.应予说明，在上述实施方式中，以散热翅片213通过第一贴合部214和第二贴合部215分别与第一液冷板211、第二液冷板212贴合的情形为例进行了说明，但是并不限于此，只要具备第一贴合部214和第二贴合部215中的至少任一方即可，也就是说，只要增大散热翅片213与第一液冷板211和第二液冷板212中的至少一方的贴合面积来加快冷却液的散热速度即可。
38.此外，在上述实施方式中，第一贴合部214和/或第二贴合部215与连结部216之间的连结部处的角部不限于直角，也可以形成为曲面。
39.如图2所示，散热器21还包括压条217。压条217位于第一液冷板211与第二液冷板212之间，且设置于散热翅片213的两侧，并与第一液冷板211和第二液冷板212抵接。应予说明，压条217的高度与连结部216的高度大致相等。由此，压条217与散热翅片213构成流道，另一方面防止散热翅片213被第一液冷板211和第二液冷板212压垮变形。
40.图3是示出根据本实用新型的风力发电机组的散热系统中的散热器的工作原理的示意图。
41.具体地，如图3所示，在散热器21的散热翅片213形成有未图示的进液口和出液口。进液口与进液管218a连接，用于供冷却液从进液管218a流入散热翅片213的流道，通过热交换而实现散热。散热器21的出液口与出液管218b连接，用于供冷却液从散热翅片213的流道流出到出液管218b，并通过出液管218b流入到齿轮箱10。流入到齿轮箱10的冷却液与齿轮箱10内的热环境进行热交换而实现齿轮箱10的冷却。完成热交换后的冷却液从齿轮箱10再次流出到进液管218a。
42.如图3所示，在出液管218b的中途可以设置有液冷泵219，帮助冷却液在齿轮箱10与散热器21之间进行循环，从而实现齿轮箱10的有效散热。
43.以上详细说明了本实用新型的实施方式的风力发电机组的散热系统20。
44.对于上述实施方式的风力发电机组的散热系统20，可以进行各种变形。下面详细说明本实用新型的其他实施方式的风力发电机组的散热系统。
45.图4是示出根据本实用新型的另一实施方式的风力发电机组的散热系统的结构的示意图。
46.如图4所示，本实施方式的风力发电机组的散热系统20a除了与上述图1～图3的散热系统20相同的构成要素以外，还包括过滤部件22。该过滤部件22设置于机舱罩30的进风口，对通过进风口进入机舱罩30内的外界风进行过滤。
47.具体地，如图4所示，在机舱罩30的两个翼部31，分别在侧面313b开设有进风口33，且进风口33面对散热器21而设置。与此相应，在进风口33，面对散热器21而设置有过滤部件22。
48.优选地，进风口33面对散热器21的整面而设置。与此相应，过滤部件22也面对散热器21的整面而设置于进风口33。
49.由此，通过增大机舱罩30的进风面积，能够充分利用迎面自然风来提高散热效率。
50.图5是示出图4的散热系统中的过滤部件22的结构的示意图。
51.如图5所示，过滤部件22包括外框221和实现不同过滤等级的多个过滤器222。多个过滤器222例如包括适用于在沙戈荒区域过滤沙尘的沙尘过滤器222a、适用于在沿海及海上区域过滤盐雾的盐雾过滤器222b等。根据环境需要，多个过滤器222中还可以包括实现其他过滤等级的过滤器。
52.由此，通过具备不同过滤等级的过滤器222，能够实现风力发电机组在不同业务场景下的散热，提升风力发电机组的环境适应性。
53.应予说明，在图4中，基于简化的目的，仅示出了一侧翼部31的散热系统20。
54.此外，在图4中示出的是在翼部31的单个侧面313b设置进风口33和相应的过滤部件22的情况，但是根据具体环境和散热能力的需要，也可以在翼部31的两个侧面313a、313b分别设置进风口33和相应的过滤部件22，来提高风力发电机组的散热能力。
55.图6是示出根据本实用新型的另一实施方式的风力发电机组的散热系统的结构的示意图。
56.如图6所示，本实施方式的风力发电机组的散热系统20b除了与上述图1～图3的散热系统20相同的构成要素以外，还包括移动机构23。移动机构23与散热器21对应地设置于翼部31而用于装卸散热器21。
57.如图6所示，移动机构23可以是与散热器21对应地设置的平台滑轨，散热器21能够沿平台滑轨往复移动。
58.由此，在运维时由于需要外置运维工装，所以存在人员出入舱作业等问题。通过设置平台滑轨，在运维时沿平台滑轨移动散热系统20，能够提升散热系统20的运维便利性。
59.此外，移动机构23不限于平台滑轨，也可以是吊葫芦等移动机构。
60.应予说明，在图6中，基于简化的目的，仅示出了一侧翼部31的散热器21和移动机构23。
61.图7是示出根据本实用新型的另一实施方式的风力发电机组的散热系统的结构的示意图。
62.如图7所示，本实施方式的风力发电机组的散热系统20c除了与上述图1～图3的散热系统20相同的构成要素以外，还包括风机24。该风机24与散热器21对应地设置于机舱罩30的翼部31而对散热器21吹送冷却风。
63.如图7所示，风机24可以设置于散热器21的侧部，从侧面对散热器21吹风冷却风。
64.由此，通过从侧部对散热器21吹送外部自然风，能够加快散热器21的散热速度。
65.此外，风机24的设置位置也可以根据设计需要进行适宜改变。
66.应予说明，在图7中，基于简化的目的，仅示出了一侧翼部31的散热器21和风机24。
67.此外，在上述所有的实施方式中，均以在两侧翼部31分别设置散热器21的情况为例进行了说明，但是并不限于此，可以根据具体环境和散热能力需要等适宜改变翼部31和散热器21的设置数量，例如既可以仅设置一个翼部31以及相应的散热器21，也可以设置两个以上的翼部31以及相应的散热器21，以增加散热系统20的散热能力。在此情况下，翼部31、相应的散热器21在机舱罩30的侧部的设置位置可以根据需要适宜地进行改变。
68.此外，在上述实施方式中，以棱柱体为例对翼部31的形状进行了说明，但是并不限于此，只要能够利用翼部31对散热系统20进行包裹，则可以基于具体环境和设计需要等适宜改变翼部31的形状，例如也可以是半圆柱体、椎台体等。
69.上面结合图1～图7所说明的各实施方式也可以相互组合来实现。
70.根据本实用新型，与以往相比，能够使风力发电机组的散热系统的散热效率、稳定性和运维便利性提高，并且进而能够使风力发电机组的运行可靠性、稳定性和环境适应性提高，从而适用于低温区域、沙戈荒区域、沿海及海上等多种业务场景。
71.尽管已经参照其示例性实施方式具体显示和描述了本实用新型，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

技术特征：
1.一种风力发电机组的散热系统，其特征在于，所述风力发电机组包括齿轮箱和收置所述齿轮箱的机舱罩，且所述机舱罩的侧部具有至少一个向所述机舱罩的外部突出的翼部，所述风力发电机组的散热系统包括：至少一个散热器，其收置于所述机舱罩的内部，且设置于所述机舱罩的所述至少一个翼部，用于对所述风力发电机组进行散热。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，所述至少一个翼部和所述至少一个散热器的数量为两个以上。3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，所述机舱罩的所述至少一个翼部在侧面开设有进风口，所述进风口面对所述至少一个散热器而设置，所述风力发电机组的散热系统还包括：过滤部件，其设置于所述机舱罩的所述进风口且面对所述至少一个散热器，对通过所述进风口进入所述机舱罩内的外界风进行过滤。4.根据权利要求3所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，所述进风口面对所述至少一个散热器的整面而设置，所述过滤部件与所述进风口对应地面对所述至少一个散热器的整面而设置。5.根据权利要求1或2所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，还包括：移动机构，其与所述至少一个散热器对应地设置于所述机舱罩的所述至少一个翼部而用于装卸所述至少一个散热器。6.根据权利要求1或2所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，所述至少一个散热器包括：第一液冷板，其构成所述散热器的第一主面；第二液冷板，其构成所述散热器的第二主面；以及散热翅片，其设置于所述第一液冷板与所述第二液冷板之间，所述散热翅片包括用于形成供冷却液流动的多个流道的与所述第一液冷板贴合的第一贴合部、与所述第二液冷板贴合的第二贴合部、和将所述第一贴合部与所述第二贴合部连结的连结部。7.根据权利要求6所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，所述第一贴合部、所述第二贴合部和所述连结部为平板状。8.根据权利要求6所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，所述至少一个散热器还包括：压条，其位于所述第一液冷板与所述第二液冷板之间，且设置于所述散热翅片的两侧，并与所述第一液冷板和所述第二液冷板抵接。9.根据权利要求1或2所述的风力发电机组的散热系统，其特征在于，还包括：风机，其与所述至少一个散热器对应地设置于所述机舱罩的所述至少一个翼部而对所述至少一个散热器吹送冷却风。

技术总结
本实用新型提供一种风力发电机组的散热系统。所述风力发电机组包括齿轮箱和收置所述齿轮箱的机舱罩，且所述机舱罩的侧部具有至少一个向所述机舱罩的外部突出的翼部，所述风力发电机组的散热系统包括：至少一个散热器，其收置于所述机舱罩的内部，且设置于所述机舱罩的所述至少一个翼部，用于对所述风力发电机组进行散热。本实用新型利用翼部对散热系统进行包裹，从而实现对散热系统的一定程度的保温作用。另一方面，也能够避免因将散热系统布置于机舱罩的主体内而引起的散热系统占用空间及油雾污染的问题。油雾污染的问题。油雾污染的问题。


技术研发人员：张敬祎 张紫平 王立恒
受保护的技术使用者：新疆金风科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/6/8