CN104863790A - 一种蜗轮蜗杆式风轮叶片调节机构 - Google Patents

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张导宇
郭佳伟
赵海平
白俊平
张秀国
贾雪姣
刘宁
杨飞
韩艳洁
张效新
白振义
许建伟
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Abstract

本发明涉及风力发电设备技术领域，具体的说是一种蜗轮蜗杆式风轮叶片调节机构。现有齿轮技术的调节机构存在需要调节机构扭矩大、可靠性差、叶片角度难以控制等问题。本发明包括蜗杆齿轮座、机舱圆筒壁、驱动电机固定盘、齿轮机构、蜗轮蜗杆机构。机舱圆筒壁连接在驱动电机固定盘上，蜗杆齿轮座安装在机舱圆筒壁上，主传动齿轮通过轴承及轴承座装配在蜗杆齿轮座与驱动电机固定盘之间，环绕主传动齿轮装配有两圈传动齿轮，蜗杆与外圈齿轮同轴装配在驱动电机固定盘和蜗杆齿轮座之间，蜗轮安装在蜗杆齿轮座内侧的叶片轴上。本发明通过改变叶片调节机构的结构，改变传动方式，提高了传动的稳定性和准确度。

Description

一种蜗轮蜗杆式风轮叶片调节机构
技术领域
本发明涉及风力发电设备技术领域，具体的说是一种蜗轮蜗杆式风轮叶片调节机构。
背景技术
风力发电机叶片调节机构通过与动力单元连接，带动主传动齿轮旋转，经过传动机构的传动来调节叶片迎风角度。
目前，风力发电机叶片有的为固定角度安装，有的为叶片角度独立调节。叶片角度独立调节同步性差。
另外，发明专利申请号 201410561011.7的发明专利与实用新型发明ZL 201420608931.5公开的一种单框架式叶轮的齿轮结构在叶片角度控制方面也不理想。导致总体运行及单位发电成本仍不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种蜗轮蜗杆式风轮叶片调节机构，克服了现有技术中的不足，改变了叶片调节方式，使叶片调节实现同步，降低了日常维护成本，使风速可利用范围大幅增宽，提高了发电效率。
本发明的技术方案包括主轴水平设置的动力单元；还包括蜗杆齿轮座、机舱圆筒壁、驱动电机固定盘、蜗轮蜗杆机构、齿轮传动机构；
叶片调节机构蜗杆齿轮座呈类正六边形框，内侧六根齿轮轴均匀布置，主传动齿轮轴位于蜗杆齿轮座内测中央，机舱圆筒壁安装于驱动电机固定盘上，蜗杆齿轮座连接在机舱圆筒壁上，机舱圆筒壁和蜗杆齿轮座装配处设有装配叶片轴的孔，驱动电机固定盘和蜗杆齿轮座之间安装有六组均匀布置的外圈齿轮和蜗杆，主传动齿轮通过轴承装配在蜗杆齿轮座中央的齿轮轴上，内圈齿轮通过轴承装配在蜗杆齿轮座的均布的齿轮轴上，内圈齿轮在内外两侧分别与主传动齿轮和外圈齿轮形成啮合，蜗轮固定在叶片调节机构内的叶片轴端部，蜗杆通过轴承固定于外圈齿轮下端与蜗轮形成啮合，主传动齿轮与动力单元的动力输出机构连接；
进一步，所述叶片调节装置的动力单元采用电动机。
本发明具有以下有益效果：本发明采用圆柱齿轮传动机构和蜗轮蜗杆传动机构，改变了叶片调节方式，使叶片角度调节同步，并使叶片的调节角度容易控制与稳定，可同时满足低风速及高风速区域的使用，提高了风机的风能利用效率，增大了整机输出功率，从而降低了单位发电功率的成本；解决了现有技术三叶片水平轴风力发电机输出功率难以进一步增大、风机可利用风速范围较窄、叶片角度调节异步等问题。本发明技术特征结构紧凑，体积小、重量轻、传动比大，改进了叶片调节机构，结构合理，损耗较小，降低了故障率，方便日常维护、维修。
下面结合附图及实施例对本发明的发明内容作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的结构图；
图3为本发明实施例的立体结构图；
图4为本发明实施例的蜗轮蜗杆式叶片调节机构内部结构图。
具体实施方式
图中：1、调节机构整体，2、动力单元，3、蜗杆齿轮座，4、叶片轴，5、机舱圆筒壁，6、驱动电机固定盘，7、蜗杆，8、内圈齿轮，9、主传动齿轮，10、外圈齿轮，11、蜗轮。
实施例
由图1～图4可知，本发明的技术方案包括主轴水平设置的动力单元2、蜗杆齿轮座3、机舱圆筒壁5、驱动电机固定盘6、蜗杆7、蜗轮11、主传动齿轮9、内圈齿轮8、外圈齿轮10；动力单元2置于调节机构整体1的驱动电机固定盘一侧；
叶片调节机构1为蜗轮蜗杆式调节机构；本实施例调节控制叶片角度的动力单元2采用一台电动机；叶片调节机构1的蜗杆齿轮座3呈类正六边形框，内侧六根齿轮轴均匀布置，主传动齿轮轴位于蜗杆齿轮座内侧中央，机舱圆筒壁5安装于蜗杆齿轮座3与驱动电机固定盘6之间，机舱圆筒壁5和蜗杆齿轮座3装配处设有装配叶片轴4的通孔，驱动电机固定盘6和蜗杆齿轮座3之间装有六组均匀布置的外圈齿轮10和蜗杆7，主传动齿轮9通过轴承装配在蜗杆齿轮座3中央的齿轮轴上，内圈齿轮8通过轴承装配在蜗杆齿轮座3的齿轮轴上，内圈齿轮8在内外两侧分别与主传动齿轮9和外圈齿轮10形成啮合，蜗轮11固定在叶片调节机构内的叶片轴端部，蜗杆7固定于外圈齿轮下端与蜗轮11形成啮合，主传动齿轮9与动力单元2的动力输出机构连接；电动机动力输出通过主传动齿轮9，带动各内圈齿轮8、外圈齿轮10、蜗杆7及蜗轮11转动，调节控制叶片转动，改变迎风角度；当风力较大时，可将叶片迎风角度调至最小，减小风阻，保证风机满负荷运行。
根据风机体积、重量，中型风机可使用多台电动机控制叶片角度，各台电动机的输出轴均与主传动齿轮9连接配合并传输动力。
应当指出，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对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实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种蜗轮蜗杆式风轮叶片调节机构，包括主轴水平设置的动力单元（2）和调节机构整体（1）；其特征在于：包括蜗杆齿轮座（3）、机舱圆筒壁（5）、驱动电机固定盘（6）、蜗轮（11）、蜗杆（7）、主传动齿轮（9）、内圈齿轮（8）、外圈齿轮（10）；
蜗杆齿轮座（3）呈类正六边形框，内侧六根齿轮轴均匀布置，主传动齿轮轴位于蜗杆齿轮座内侧中央，机舱圆筒壁（5）安装于蜗杆齿轮座（3）与驱动电机固定盘（6）之间，机舱圆筒壁（5）和蜗杆齿轮座（3）装配处设有装配叶片轴（4）的孔，驱动电机固定盘（6）和蜗杆齿轮座（3）之间装有六组均匀布置的外圈齿轮（10）和蜗杆（7），主传动齿轮（9）通过轴承装配在蜗杆齿轮座（3）中央的齿轮轴上，内圈齿轮（8）通过轴承装配在蜗杆齿轮座（3）的齿轮轴上，内圈齿轮（8）在内外两侧分别与主传动齿轮（9）和外圈齿轮（10）形成啮合，蜗轮（11）固定在叶片调节机构内的叶片轴端部，蜗杆（7）固定于外圈齿轮下端与蜗轮（11）形成啮合，主传动齿轮（9）与动力单元（2）的动力输出机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆式风轮叶片调节机构，其特征在于：所述叶片调节机构的动力单元采用电动机。
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