風力發電機及風力發電機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電設備領域，尤其涉及一種風力發電機及風力發電機組。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，風力發電機組通常包括塔筒、底座3、風力發電機和葉輪。其中，塔筒用于支撐其它部件。底座用于連接風力發電機和塔筒，同時還可以承載其它部件。風力發電機主要用于將機械能轉換為電能，其包括固定設置在底座3上的定軸4、固定在定軸4上的定子1、套設在定軸4上的后軸承5和前軸承、通過后軸承5和前軸承套設在定軸4上的動軸8、固定在動軸8上的轉子2、固定在動軸8上的后端蓋6等，定子1和轉子2之間具有氣隙。葉輪用于將風能轉化為機械能，葉輪包括套設在動軸8上的輪轂7、設置在輪轂7上的葉片等。工作時，葉輪受風力驅動而轉動，進而帶動輪轂7、動軸8和轉子2轉動，進而實現發電。
[0003]其中，定軸5、動軸8、前軸承和后軸承5等組成風力發電機組的主軸系。在風力發電領域，主軸系的設計至關重要，風力發電機的正常運行需要主軸系具有高可靠性。尤其是直驅型風力發電機組，由于風力發電機的外徑尺寸相對較大，因此即便主軸系很小的變形也會造成風力發電機的氣隙變化很大，使得氣隙均勻性變差。
[0004]目前，風力發電機的主軸系可以分為柔性軸系和剛性軸系。不管何種軸系，都需要很好地控制風力發電機氣隙，使其保持均勻，尤其是在風力發電機的主軸系受載荷后，主軸系的變形對氣隙的影響不能忽略。
[0005]對于柔性主軸系而言，主軸系結構的設計、各部件的連接方式、主軸系剛度等都會對氣隙的變化產生影響。為了保證氣隙在風力發電機工作中盡量均勻且變化量小，通常采用的方法是保證整個主軸系的剛度，減少定軸4的形變量，同時控制動軸8的形變量。保證定軸4的剛度的方式是加強定軸4和動軸8的壁厚，以提高剛度，這導致定軸4的重量增加，致使造價升高，且使得吊裝成本增加。然而，即便增加了壁厚，定軸4和動軸8受載時產生的變形依然影響著氣隙。

【發明內容】

[0006]本發明的實施例提供一種風力發電機及風力發電機組，以解決現有技術中的風力發電機組的發電機的氣隙在使用過程中容易不均勻的問題。
[0007]為達到上述目的，本發明的實施例提供一種風力發電機，其包括:定軸；動軸，動軸通過軸承組件套設在定軸上，且能夠相對定軸轉動，軸承組件包括第一軸承，第一軸承的內圈固定設置在定軸上，動軸固定連接在第一軸承的外圈上；定子，定子固定連接在第一軸承的內圈上；轉子，轉子固定連接在動軸上，且轉子在動軸上的位置與第一軸承沿徑向對應。
[0008]進一步地，定子的內壁面與定軸的外壁面之間具有間隙。
[0009]進一步地，定子通過緊固螺栓與第一軸承的內圈固定連接。
[0010]進一步地，定軸的外壁上設置有沿徑向凸出的定軸法蘭，第一軸承的內圈通過定軸法蘭止擋，定軸法蘭位于第一軸承的遠離定子的一側。
[0011]進一步地，風力發電機還包括:軸承蓋，軸承蓋與動軸的靠近定子的一端固定連接，且止擋第一軸承的外圈；密封圈，密封圈設置在定子與第一軸承的內圈之間，且密封定軸的壁面與軸承蓋之間的間隙，緊固螺栓依次穿過定子、密封圈和第一軸承的內圈。
[0012]進一步地，定軸的外壁上設置有沿徑向凸出的定軸法蘭，第一軸承的內圈通過定軸法蘭止擋，定軸法蘭位于第一軸承與定子之間。
[0013]進一步地，風力發電機還包括:軸承蓋，軸承蓋與動軸的靠近定子的一端固定連接，且止擋第一軸承的外圈；密封圈，密封圈套設在定軸法蘭的周面上，且密封定軸法蘭的周面與軸承蓋之間的間隙。
[0014]根據本發明的另一方面，提供一種風力發電機組，包括風力發電機，風力發電機為上述的風力發電機。
[0015]進一步地，風力發電機組還包括底座，定軸固定設置在底座上。
[0016]進一步地，風力發電機組還包括輪轂，輪轂固定設置在動軸上。
[0017]本發明的實施例的風力發電機組將定子固定在第一軸承的內圈上，將轉子固定在動軸上，且使轉子在動軸上的設置位置沿徑向與第一軸承對應，使得定子和轉子之間的軸向間距減小，定子與轉子的偏移更加接近，進而使得定子和轉子之間的相對位移減小，可以有效防止轉子和定子之間的氣隙變化。
【附圖說明】
[0018]圖1為現有技術中的風力發電機組的結構示意圖；
[0019]圖2為本發明的實施例的解決技術問題的原理圖；
[0020]圖3為本發明的實施例的風力發電機組的結構示意圖；
[0021]圖4為圖3中的A處放大圖；
[0022]圖5為本發明的另一實施例的風力發電機組的結構示意圖；
[0023]圖6為圖5中B處的放大圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]【背景技術】中附圖標記:
[0026]1、定子；2、轉子；3、底座；4、定軸；5、后軸承；6、后端蓋；7、輪轂；8、動軸；
[0027]本申請方案中附圖標記:
[0028]la、形變前的定子；la’、形變后的定子；2a、形變前的轉子；2a’、形變后的轉子；
10、定軸；20、動軸；11、定軸法蘭；31、第一軸承；32、第二軸承；40、定子；50、轉子；66、限位凸起；67、止擋凸起；70、輪轂；80、底座；91、間隙；92、緊固螺栓；93、軸承蓋；94、密封圈；96、前軸承端蓋。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發明實施例的風力發電機和風力發電機組進行詳細描述。
[0030]實施例一
[0031]如圖2至圖4所示，在本實施例中，風力發電機包括定軸10、動軸20、軸承組件、定子40和轉子50。定軸10用于承載其它部件。動軸20通過軸承組件套設在定軸10上，且能夠相對定軸10轉動。軸承組件包括第一軸承31，第一軸承31的內圈固定設置在定軸10上，第一軸承31的外圈與動軸20固定連接，以此實現動軸20可相對定軸10轉動。定子40固定連接在第一軸承31的內圈上。轉子50固定連接在動軸20上，且轉子50在動軸20上的位置與第一軸承31沿徑向對應。
[0032]由于將定子40固定在第一軸承31的內圈上，而且轉子50在動軸20上的位置與第一軸承31沿徑向對應，使得定子40與轉子50在軸向上的距離減小，這樣當定軸10受載而產生形變時，定子40處和轉子50處的形變量相當，故而轉子50和定子40之間的相對位置變化量小，兩者間的氣隙變化小。此外，轉子50和定子40均相當于連接在第一軸承31上，當定軸10形變時，第一軸承31、轉子50和定子40 —起移動，使得轉子50和定子40之間的相對位置移動小，可以保持兩者之間的氣隙變化小。
[0033]參見圖2所示，該風力發電機減小受載后氣隙變化導致的氣隙不均勻的原理是:當支撐件受力F作用而發生彎曲變形時，固定設置在支撐件上的安裝塊發生微小傾斜，使得安裝塊產生一個相對水平方向的傾斜角度，安裝塊與支撐件的變形基本一致。變形前的定子la和轉子2a均固定連接在安裝塊上，當安裝塊產生傾斜時，兩者隨安裝塊的傾斜而傾斜，形成變形后的定子la’和轉子2a’，但兩者的傾斜變形角度相同，從而使得兩者的相對位置并未改變或改變很小，進而保證兩者的間隙不變。
[0034]結合參見圖4所示，定子40的內壁面與定軸10的外壁面之間具有間隙91，這樣可以防止定軸10受力形變時影響定子40，更好地保證定子40和轉子50之間的氣隙的穩定。
[0035]在本實施例中，定軸10的外壁上設置有沿徑向凸出的定軸法蘭11，該定軸法蘭11用于止擋第一軸承31的內圈。
[0036]優選地，在本實施例中，定子40通過緊固螺栓92與第一軸承31的內圈固定連接。通過緊固螺栓92連接一方面連接比較方便且可靠性高，另一方面通用性好，當緊固螺栓92有損壞時可以方便地更換。
[0037]在本實施例中，第一軸承31的內圈上設置有螺紋孔，在定軸法蘭11上可以設置孔，也可以不設置孔