本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器及工作方法。
背景技术：
随着国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视，可再生能源已成为全球能源产业发展的焦点。很多国家通过制定发展可再生能源的政策法规，促进其国内能源结构向清洁低碳转型，取得了积极成效，风电在我国的电力行业中也着举足轻重的作用。
但是随着我国风电30多年的发展，风电机组单机功率不断增加，特别近10年兆瓦级风电经历引进、消化、吸收到中国制造的发展，而目前运行10多年的国产风机存在消化不足、水土不服的现象。其中由于我国大部分风场建在偏远荒凉、环境相较比较恶劣的地方，多处于沙化场地，因此风电机组故障率较高的一个问题是因为风冷散热器工作效率低下导致齿轮箱油温升高，风机只能限功率运行，如果温度仍然呈上升趋势，达到停机温度时就会导致停机保护，风机停机运行，影响风场的正常运营。风冷散热器工作效率低下的原因，主要是由于机舱设计紧凑，空间有限和施工条件限制，不能安装大功率的散热设备，加之发热元件较多，造成机舱内环境温度升高，换热效率不足等。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器及工作方法，在原有吊装、安装条件有限的情况下提高了散热器的散热效率，保障了风力发电机组的正常运行。
本发明通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，包括出口端散热器、进口端散热器、连接件、轴流风扇和中间连接管；出口端散热器和进口端散热器通过连接件构成散热器单元，出口端散热器的内部油室和进口端散热器的内部油室通过中间连接管连通；轴流风扇设在散热器单元的上部；
使用时，散热器单元旁接在风力发电机组齿轮箱润滑油循环管路上。
优选地，出口端散热器和进口端散热器的散热翅片为波纹型。
优选地，轴流风扇的叶顶直径与散热器单元的迎风面的宽度相等。
优选地，轴流风扇与散热器单元垂直对中。
优选地，散热器单元的下平面设置有防尘网。
优选地，散热器单元水平固定在齿轮箱上方的支架上。
优选地，轴流风扇外部设置有导风罩。
本发明公开了上述风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器的工作方法，包括：
当齿轮箱润滑油油温＜t1时，轴流风扇关闭，齿轮箱润滑油不进入散热器单元；当t1≤油温＜t2时，轴流风扇关闭，齿轮箱润滑油部分进入散热器单元冷却后流回齿轮箱润滑油循环管路；当t2≤油温＜t3时，轴流风扇开启，齿轮箱润滑油部分进入散热器单元冷却后流回齿轮箱润滑油循环管路；当t3≤油温＜t4时，轴流风扇开启，齿轮箱润滑油全部进入散热器单元冷却后流回齿轮箱润滑油循环管路；其中t1＜t2＜t3＜t4。
优选地，t1为45℃，t2为55℃，t3为60℃，t4为75℃。
进一步优选地，当齿轮箱润滑油油温＜45℃时，齿轮箱润滑油循环管路中的油流量为40l/min，当齿轮箱润滑油油温≥45℃时，齿轮箱润滑油循环管路中的油流量为80l/min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的一种风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，散热器单元由出口端散热器和进口端散热器通过连接件构成，各分体式部件吊装、运输和安装方便；散热器布置在机舱内部，对机舱影响比较小，施工较为容易，且不受机舱外部环境影响；管路连接简单，减少了泄漏点，安装维护比较方便、简单；同时，由于散热器采用分体式部件，可以最大程度的增大分体式部件的尺寸，从而增大了散热器整体有效面积，增加了风机的循环风量，在原有吊装、安装条件有限的情况下有效提高了散热器的散热效率，有利于机舱环境温度的控制，保障了风力发电机组的正常运行。较之目前采用的在原有散热器基础上再串并联若干散热系统的做法，可以节约大量改造和维修成本，同时节省了机舱内部的宝贵空间。
进一步地，出口端散热器和进口端散热器的散热翅片为波纹型，能够增大换热面积，并且能够有效防止堵塞。
进一步地，轴流风扇的叶顶直径与散热器单元的迎风面的宽度相等，能够有效提高轴流风扇出风的利用率，提高散热效率。
进一步地，轴流风扇与散热器单元垂直对中，能够高效利用轴流风机的强制气流，提高散热效率。
进一步地，可以根据周边实际环境情况，在散热器单元的下平面设置防尘网，减少柳絮等较大颗粒物进入。
进一步地，轴流风扇外部设置导风罩，防止气流溢散，进一步提高了散热效果。
本发明公开的上述风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器的工作方法，根据齿轮箱润滑油的工作油温要求，划分了几个散热器的工作模式温度点，当油温较低时，散热器系统不启动，防止油温过低引起润滑油粘稠影响齿轮箱的正常运行；当油温逐步升高时，轴流风扇和散热器单元按阶段逐步开启，在满足对齿轮箱润滑油散热的同时，减少能耗，节约成本。
进一步地，各温度点的具体数值，能够满足齿轮箱实际工作中的散热需要。
更进一步地，当油温较高时，增大齿轮箱润滑油循环管路中的油流量，提高散热效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构正视示意图；
图2为本发明的整体结构侧视示意图。
图中：1-出口端散热器，2-进口端散热器，3-连接件，4-轴流风扇，5-中间连接管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：
如图1，本发明的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，包括出口端散热器1、进口端散热器2、连接件3、轴流风扇4和中间连接管5；出口端散热器1和进口端散热器2通过连接件3构成散热器单元，出口端散热器1和进口端散热器2的散热翅片为波纹型，能够增大换热面积，并且能够有效防止堵塞。
出口端散热器1的内部油室和进口端散热器2的内部油室通过中间连接管5连通，形成密封通道；轴流风扇4设在散热器单元的上部，轴流风扇4连接电机，电机与风电机组主控plc连接，用于控制轴流风扇4启闭。轴流风扇4的尺寸尽可能的覆盖整个散热器单元，设计为叶顶直径与散热器单元的迎风面的宽度相等，并且，轴流风扇4与散热器单元垂直对中，外部设置导风罩，减少气流溢散，提高能源利用率。
根据周边环境情况，在散热器单元的下平面设置防尘网，主要是为了防止柳絮等大颗粒物进入并淤积，影响散热效率。
出口端散热器1的出油管和进口端散热器2的进油管分别与风力发电机组齿轮箱润滑油循环管路连接，使散热器单元旁接在风力发电机组齿轮箱润滑油循环管路上，并且散热器单元水平固定在齿轮箱上方的支架上。
下面以本发明的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器在1.5mw双馈风力发电组的工作方法来对本发明进行进一步的解释：
当油温低于45℃时，采用低速泵，保持40l/min的油流量，如果此时系统内压力高于10bar，那么齿轮润滑油通过溢流阀直接流回齿轮箱；随着油温的升高，管路中的压力逐渐降低，当压力在3bar到10bar之间，10bar溢流阀自动关闭，3bar溢流阀自动打开，齿轮润滑油经过粗过滤网通过温控阀流回齿轮箱构成回路；随着齿轮箱的循环，油温进一步升高，管路中的压力降低到3bar以下时，3bar和10bar溢流阀都关闭，齿轮润滑油经过两层过滤网通过温控阀流回齿轮箱构成回路，此时，齿轮润滑油的循环路径为旁通模式，即将本发明的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器旁路。
当油温在45℃到60℃时，系统通过plc控制采用高速泵，保持80l/min的油流量。齿轮润滑油经过两层过滤网后，部分进入散热器单元冷却，流回齿轮箱构成回路，部分通过温控阀流回齿轮箱构成回路，当油温达到55℃时，系统通过plc控制启动轴流风扇，此油温范围内的循环路径为混合模式。在此模式下的散热器单元有效增加了迎风面积，波纹型风道翅片，可有效防止翅片堵塞，增加了油侧与风侧的换热面积，散热效果较好。
当油温在60℃到75℃之间时，温控阀完全关闭，系统通过plc控制采用高速泵，启动轴流风扇，齿轮润滑油经过两层过滤网后，全部进入散热器单元冷却，最后流回齿轮箱构成回路，此油温范围内的循环路径为全冷却模式。在此模式下的散热器单元配合轴流风扇强制风冷，冷却效果更好。
gb/t19073-2008规定，齿轮箱油池最高温度不得高于85℃，一般进油温度和油池油温度相差10℃，因此最高进油温度设置为75℃，即t4设置为75℃，t1、t2和t3根据实际需要进行设置。
需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式之一，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。
1.一种风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，其特征在于，包括出口端散热器(1)、进口端散热器(2)、连接件(3)、轴流风扇(4)和中间连接管(5)；出口端散热器(1)和进口端散热器(2)通过连接件(3)构成散热器单元，出口端散热器(1)的内部油室和进口端散热器(2)的内部油室通过中间连接管(5)连通；轴流风扇(4)设在散热器单元的上部；
使用时，散热器单元旁接在风力发电机组齿轮箱润滑油循环管路上。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，其特征在于，出口端散热器(1)和进口端散热器(2)的散热翅片为波纹型。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，其特征在于，轴流风扇(4)的叶顶直径与散热器单元的迎风面的宽度相等。
4.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，其特征在于，轴流风扇(4)与散热器单元垂直对中。
5.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，其特征在于，散热器单元的下平面设置有防尘网。
6.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，其特征在于，散热器单元水平固定在齿轮箱上方的支架上。
7.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器，其特征在于，轴流风扇(4)外部设置有导风罩。
8.根据权利要求1～7任意一项所述风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器的工作方法，其特征在于，包括：
当齿轮箱润滑油油温＜t1时，轴流风扇(4)关闭，齿轮箱润滑油不进入散热器单元；当t1≤油温＜t2时，轴流风扇(4)关闭，齿轮箱润滑油部分进入散热器单元冷却后流回齿轮箱润滑油循环管路；当t2≤油温＜t3时，轴流风扇(4)开启，齿轮箱润滑油部分进入散热器单元冷却后流回齿轮箱润滑油循环管路；当t3≤油温＜t4时，轴流风扇(4)开启，齿轮箱润滑油全部进入散热器单元冷却后流回齿轮箱润滑油循环管路；其中t1＜t2＜t3＜t4。
9.根据权利要求8所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器的工作方法，其特征在于，t1为45℃，t2为55℃，t3为60℃，t4为75℃。
10.根据权利要求9所述的风力发电机组齿轮箱润滑油分体式散热器的工作方法，其特征在于，当齿轮箱润滑油油温＜45℃时，齿轮箱润滑油循环管路中的油流量为40l/min，当齿轮箱润滑油油温≥45℃时，齿轮箱润滑油循环管路中的油流量为80l/min。
技术总结