CN110401289A - 一种海上风力发电机壳体防护层 - Google Patents

一种海上风力发电机壳体防护层 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种海上风力发电机壳体防护层，防护层设置在发电机壳体的外壁，所述防护层包括：保护发电机壳体的外壳；所述外壳的中间设置有镂空的旋转部111以及与发电机壳体两端固定连接的固定端；以及防止外壳被腐蚀的涂层；所述涂层设置在外壳外壁；以及使旋转部随叶轮转动的齿轮箱；所述旋转部与发电机叶轮通过齿轮箱转动连接；设置带有旋转部的外壳保护壳体不受腐蚀，旋转部内设置过滤盐雾以及水汽的过滤装置，旋转部的转速与叶轮转速同步变化，在风力增大的时候，快速旋转，将过滤装置过滤的盐雾以及水汽甩出，起到清洁过滤装置的作用，延长其使用寿命。

Description

一种海上风力发电机壳体防护层
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，尤其涉及一种海上风力发电机壳体防护层。
背景技术
海上风电是风电产业未来发展的前沿，风资源广阔，可利用时间长，但是根据海上发电机所处的恶劣环境，发电机外壁需要设置防腐涂层，涂层的配方设计必须考虑以下几个最为重要的关键特性：1、与发电机壳体有良好的附着力；2、涂层必须具备良好的抗紫外线照射特性；3、良好的抗温变特性；4、良好的耐盐雾浸蚀特性；5良好的施工性和环保特性。满足了上述重要的特性，才能实现海上风力发电机的表面涂层保护，达到延长海上风力发电机的使用寿命；
由于风力发电机在运输以及安装过程中，可能会颠簸碰撞，会损伤到发电机的外壁涂层，在涂层不具备一定韧性的情况下，存在断裂的风险，一旦发生断裂，如果不进行修复就会影响其防腐效果，加大了风力发电设备的维护成本和安装成本。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种海上风力发电机壳体防护层。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种海上风力发电机壳体防护层，防护层设置在发电机壳体的外壁，所述防护层包括：
保护发电机壳体的外壳；所述外壳的中间设置有镂空的旋转部111以及与发电机壳体两端固定连接的固定端；
以及防止外壳被腐蚀的涂层；所述涂层设置在外壳外壁；
以及使旋转部随叶轮转动的齿轮箱；所述旋转部与发电机叶轮通过齿轮箱转动连接。
作为上述技术方案的改进，所述旋转部与发电机叶轮转速比至少为30。
作为上述技术方案的改进，所述旋转部设置过滤装置，所述过滤装置包括：过滤盐雾的第一过滤层，过滤水汽的第二过滤层；所述第一过滤层设置在第二过滤层外侧。
作为上述技术方案的改进，所述第一过滤层为玻纤滤纸，所述第二过滤层为脱脂棉。
作为上述技术方案的改进，所述涂层包括：耐腐蚀、附着力强的底漆以及耐腐蚀、韧性强的面漆。
作为上述技术方案的改进，将底漆与面漆喷涂在外壳外壁时，按照以下步骤进行喷涂：
A：将底漆涂刷或喷涂在外壳外壁，待其固化；
B：将面漆涂刷或喷涂在已涂有底漆且底漆已固化的外壳的外壁，待其固化。
作为上述技术方案的改进，所述底漆由以下质量含量的组分配成：双酚A环氧树脂18份、聚酯多元醇树脂35份、硅酸锂3份、二氧化硅8份、铝溶胶6份、氧化铬粉末3份、分散剂2份、环保有机溶剂7份。
作为上述技术方案的改进，所述底漆的制备工艺包括以下步骤：
a：底漆组分一：双酚A环氧树脂加入C12-14烷基缩水甘油醚和二甲苯稀释剂充分高速搅拌均匀，再进行研磨，研磨细度要求≤40μm，然后添加滑石粉，高速搅拌，细度同样要求≤40μm；
b：将聚酰胺固化剂加入制备完成的环氧底漆组分一中，搅拌均匀，即制成所述的面漆。
作为上述技术方案的改进，所述面漆由以下质量含量的组分配成：双酚A环氧树脂50份，C12-14烷基缩水甘油醚10份，钛白粉8份，滑石粉15份，二甲苯稀释剂10份，酚醛胺固化剂7份。
作为上述技术方案的改进，所述面漆的制备工艺包括以下步骤：
a：面漆组分一：双酚A环氧树脂加入C12-14烷基缩水甘油醚和二甲苯稀释剂充分高速搅拌均匀，再进行研磨，研磨细度要求≤40μm，然后添加滑石粉，钛白粉，高速搅拌，细度同样要求≤40μm；
b：将聚酰胺固化剂加入制备完成的环氧面漆组分一中，搅拌均匀。
本发明的优点在于：设置带有旋转部的外壳保护壳体不受腐蚀，旋转部内设置过滤盐雾以及水汽的过滤装置，旋转部的转速与叶轮转速同步变化，在风力增大的时候，快速旋转，将过滤装置过滤的盐雾以及水汽甩出，起到清洁过滤装置的作用，延长其使用寿命；设置附着力强的底漆用于防止防腐涂层脱落，设置韧性强的面漆用于保护防腐涂层在运输以及安装过程中不会被破坏。
附图说明
图1为本发明实施例所述发电机的结构示意图；
图2为本发明实施例所述过滤装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例
如图1所示，本实施例所述一种海上风力发电机壳体防护层，防护层100设置在发电机壳体的外壁，所述防护层100包括：
保护发电机壳体的外壳110；所述外壳110的中间设置有旋转部111。
以及防止外壳110被腐蚀的涂层120；所述涂层120设置在外壳110外壁；
以及使旋转部111随叶轮转动的齿轮箱130；所述旋转部111与发电机叶轮通过齿轮箱130转动连接；
旋转部111随着叶轮转动而转动，且叶轮转的越快，旋转部111就转的越快；旋转部111在转动时，使外壳110与壳体之间的空气与外界空气产生交换，增强发电机的散热性能；且在遇到暴风雨等恶劣天气时，快速旋转的旋转部111能够将雨水快速甩开。
涂层120包括：耐腐蚀、附着力强的底漆以及耐腐蚀、韧性强的面漆；
所述底漆由以下质量含量的组分配成：双酚A环氧树脂18份、聚酯多元醇树脂35份、硅酸锂3份、二氧化硅8份、铝溶胶6份、氧化铬粉末3份、分散剂2份、环保有机溶剂7份；
以双酚A环氧树脂和聚酯多元醇树脂为成膜物，用二氧化硅、硅酸锂、氧化铬和铝溶胶加以改性，加入颜料、表面活性剂、助剂及溶剂，制成的风力发电机叶片用防护涂料；其中，硅酸锂、二氧化硅、铝溶胶、氧化铬相互协同作用使得防护涂料的易洁性、耐磨性、硬度都得到大幅的提升，也有助于得到更致密的晶形结构，并且可以有效隔绝大气及腐蚀介质与金属基体的接触可以增强抗腐蚀性和耐用性；因此，配合而成的防护涂料能形成致密的抗渗透性漆膜，有效阻止水气和氧气等腐蚀介质与钢铁表面接触，防止腐蚀发生，具有良好的耐酸、碱、盐腐蚀，耐大气腐蚀和耐磨损、涂层附着力强、柔韧性好、抗冲击能力强。
其制备工艺包括以下步骤：
a、向反应釜中加入双酚A环氧树脂、聚酯多元醇树脂、硅酸锂、二氧化硅、铝溶胶、氧化铬粉末进行混合并搅拌均匀，放置8min，得到混合组分A；
b、向混合组分A中加入分散剂、环保有机溶剂并在2000r/min的条件下搅拌5min，即制成所述的底漆。
综上，将常规用于风力发电机防腐涂料作为对照组，采用本发明中所述的底漆作为实验组，做对比。在相同的条件下，得到各项的指标数据如下表：
所述面漆由以下质量含量的组分配成：双酚A环氧树脂50份，C12-14烷基缩水甘油醚10份，钛白粉8份，滑石粉15份，二甲苯稀释剂10份，酚醛胺固化剂7份；
以双酚A环氧树脂为基料，添加线性增韧改性剂、功能型针状填料，配合稀释剂、固化剂，各组分之间的协同作用实现底漆的良好韧性，相比普通环氧涂层，其韧性提高近40％；
其制备工艺包括以下步骤：
a：面漆组分一：双酚A环氧树脂加入C12-14烷基缩水甘油醚和二甲苯稀释剂充分高速搅拌均匀，再进行研磨，研磨细度要求≤40μm，然后添加滑石粉，高速搅拌，细度同样要求≤40μm。
b：将聚酰胺固化剂加入制备完成的环氧面漆组分一中，搅拌均匀，即制成所述的面漆。
综上，将常规用于风力发电机防腐涂料作为对照组，采用本发明中所述的面漆作为实验组，做对比。在相同的条件下，得到各项的指标数据如下表：
在将底漆与面漆喷涂在外壳110时，按照以下步骤进行喷涂：
A：将底漆涂刷或喷涂在外壳110外壁，待其固化；
B：将面漆涂刷或喷涂在已涂有底漆且底漆已固化的外壳110的外壁，待其固化。
底漆的附着力强，能够更好的附着在外壳110上，避免脱落，面漆的韧性高，具备良好的抗疲劳表现，能够有效改善发电机在运输以及组装过程中过渡颠簸造成的涂层断裂，节省维护成本，简单易行。
如图2所示，所述旋转部111设置过滤装置200，所述过滤装置200包括：过滤盐雾的第一过滤层210，过滤水汽的第二过滤层220；所述第一过滤层210设置在第二过滤层220外侧，先去除空气中的盐雾，防止盐雾堵塞第二过滤层220。
所述第一过滤层210为玻纤滤纸，所述第二过滤层220为脱脂棉；玻纤滤纸能够过滤吸附空气中的盐雾，防止空气中的盐雾进入到发电机外壳内，腐蚀发电机壳体，缩短发电机的使用寿命；脱脂棉的吸水率高，避免第二过滤层220吸收很少量的水蒸气达到饱和而失效。
旋转部111在旋转时，能够将过滤装置吸附的盐雾以及水汽等杂质甩出，使过滤装置200能够自清洁，增加过滤装置的使用寿命，减少维护成本。
所述齿轮箱130使旋转部111与发电机叶轮转速比至少为30；正常发电机叶轮的转速在15r/min，通过齿轮箱使旋转部111的转速达到450r/min，保证旋转部111能够将过滤装置200过滤的杂质甩出。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：防护层(100)设置在发电机壳体的外壁，所述防护层(100)包括：
保护发电机壳体的外壳(110)；所述外壳(110)的中间设置有镂空的旋转部111以及与发电机壳体两端固定连接的固定端(112)；
以及防止外壳(110)被腐蚀的涂层(120)；所述涂层(120)设置在外壳(110)外壁；
以及使旋转部111随叶轮转动的齿轮箱(130)；所述旋转部111与发电机叶轮通过齿轮箱(130)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述旋转部111与发电机叶轮转速比至少为30。
3.根据权利要求2所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述旋转部111设置过滤装置(200)，所述过滤装置(200)包括：过滤盐雾的第一过滤层(210)，过滤水汽的第二过滤层(220)；所述第一过滤层(210)设置在第二过滤层(220)外侧。
4.根据权利要求3所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述第一过滤层(210)为玻纤滤纸，所述第二过滤层(220)为脱脂棉。
5.根据权利要求1～4中任一所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述涂层(120)包括：耐腐蚀、附着力强的底漆以及耐腐蚀、韧性强的面漆。
6.根据权利要求5所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：底漆与面漆喷涂在外壳(110)外壁，按照以下步骤进行喷涂：
A：将底漆涂刷或喷涂在外壳(110)外壁，待其固化；
B：将面漆涂刷或喷涂在已涂有底漆且底漆已固化的外壳(110)的外壁，待其固化。
7.根据权利要求6所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述底漆由以下质量含量的组分配成：双酚A环氧树脂18份、聚酯多元醇树脂35份、硅酸锂3份、二氧化硅8份、铝溶胶6份、氧化铬粉末3份、分散剂2份、环保有机溶剂7份。
8.根据权利要求7所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述底漆的制备工艺包括以下步骤：
a：底漆组分一：双酚A环氧树脂加入C12-14烷基缩水甘油醚和二甲苯稀释剂充分高速搅拌均匀，再进行研磨，研磨细度要求≤40μm，然后添加滑石粉，高速搅拌，细度同样要求≤40μm；
b：将聚酰胺固化剂加入制备完成的环氧底漆组分一中，搅拌均匀，即制成所述的面漆。
9.根据权利要求6所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述面漆由以下质量含量的组分配成：双酚A环氧树脂50份，C12-14烷基缩水甘油醚10份，钛白粉8份，滑石粉15份，二甲苯稀释剂10份，酚醛胺固化剂7份。
10.根据权利要求9所述的一种海上风力发电机壳体防护层，其特征在于：所述面漆的制备工艺包括以下步骤：
a：面漆组分一：双酚A环氧树脂加入C12-14烷基缩水甘油醚和二甲苯稀释剂充分高速搅拌均匀，再进行研磨，研磨细度要求≤40μm，然后添加滑石粉，钛白粉，高速搅拌，细度同样要求≤40μm；
b：将聚酰胺固化剂加入制备完成的环氧面漆组分一中，搅拌均匀。
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Denomination of invention: A protective layer for offshore wind turbine casing

Granted publication date: 20220311

Pledgee: Langxi SME Financing Guarantee Co.,Ltd.

Pledgor: Anhui Qihao Machinery Equipment Manufacturing Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980000616

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