风电机组传动形式及工作原理

风电机组的传动形式按传动链支承形式可分为：三点支承、两点支承和主轴内置式三种传动形式。

三点支承

主轴前端有一个轴承支承，另外两个支承点在齿轮箱扭力臂上，一般为由硬质橡胶制成的弹性支承。

该结构的优点是：主轴使用一个轴承，节约了成本；主轴与齿轮箱刚性连接，三个约束不会产生过定位。

该结构的缺点是：风轮的非扭载荷会传入齿轮箱内部，对齿轮和齿轮箱轴承的影响难以评估；在拆除齿轮箱进行维修时，需要将风轮拆除，或增加工装将主轴固定在机舱内，增加了齿轮箱维修成本；由于主轴轴承存在游隙，风轮部分轴向力会传入齿轮箱内部，轴承游隙和弹性支承轴向刚度会影响传入齿轮箱的轴向力大小。

两点支承

两点支承也称为四点支承，两点指主轴上的两个轴承支承，四点则指主轴上两个轴承支承和齿轮箱扭力臂上两个弹性支承，主轴前轴承同常为定位轴承，主轴后轴承为非定位轴承。主轴轴承承担风轮重量、主轴与齿轮箱全部重量、风轮弯矩和风轮绝大部分轴向力，齿轮箱弹性支承承担风轮的转矩。

两点支承结构减小了传入齿轮箱的非扭载荷，降低了齿轮箱设计成本，提高了齿轮箱可靠性。相对于三点支承形式，两点支承结构减少了传入齿轮箱的非扭载荷，降低了齿轮箱设计成本，提高了齿轮箱可靠性。

但相对于三点支承形式，两点支承形式的主轴轴承成本增加，同时由于主轴与齿轮箱上有四个支承点，容易形成过定位，产生附加载荷，装配时应严格找准齿轮箱装配位置。

两点支承形式在更换齿轮箱时，可以直接将齿轮箱从机舱内吊出（注意：需要校核机舱重心，以防止齿轮箱吊出后，机舱不平衡），节约了更换齿轮箱的成本。虽然此种结构理论上风轮弯矩不会传入齿轮箱，单经验表明由于机舱、齿轮箱弹性变形，仍会有约10％的弯矩不会传入齿轮箱。与三点支承类似，由于主轴轴承存在游隙，风轮部分轴向力会传入齿轮箱内部，轴承游隙和弹性支承轴向刚性支承轴向刚度会影响传入齿轮箱轴向力大小。

主轴内置式

主轴内置式结构是将主轴设计在齿轮箱内部，使主轴与齿轮箱一体化，齿轮箱通过主轴套或底座与机舱连接。底座连接的主轴内置式结构更换齿轮箱时需要将风轮拆除，齿轮箱维修成本较高，常见于2MW以下风机。

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