CN106050563A - 一种大型风力发电机叶轮转角调节机构及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型风力发电机叶轮转角调节机构及其工作方法，由风速传感器、顶罩、振动传感器、轴孔、上层壳体、下层壳体组成；所述下层壳体上端设有上层壳体，上层壳体的侧面中心设有轴孔，轴孔共有三个，每两个轴孔夹角为120°，轴孔与上层壳体贯穿；所述振动传感器位于上层壳体的侧面；所述顶罩位于上层壳体的上端，顶罩为不锈钢薄壁半球；所述顶罩顶端中心设有风速传感器；本发明所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，该装置结构简单，自动化程度高，性能稳定，一个电机可同时控制多个叶片有利于成本的控制；该装置根据发电机输出功率实时调节叶片转角，使叶片获得最优的攻角，促使风力发电机获得更高的发电效率。
Description
技术领域
本发明属于新能源设备领域，具体涉及一种大型风力发电机叶轮转角调节机构。
背景技术
能源是现代社会发展的基础，随着全球面临的资源枯竭和环境保护的压力，开发和利用可再生、无污染和低成本的能源已经成为世界各国优先发展的战略。风能技术作为一种极具开发前景、目前较为成熟的能源技术越来越受到重视。我国有丰富的风力资源，适合风力发电的地域广阔，风能利用潜力大，特别是东南沿海及岛屿、新疆和内蒙边远地区常年风季，具有良好的风能利用条件。小型风力机的推广使用，可以很好的解决单个居民或小群体由于电网无法达到而用电难的问题。大型机组的并网发电可以缓解当前工农业生产的用电需要矛盾。大力发展风能利用技术对我国社会、经济和环境的可持续发展将起到重要的作用。
风力发电在多种可再生能源中是技术最为成熟，最具有竞争力的可开发能源。对于欧美等发达国家来说，在风能利用上远远走在中国前列。早在十九世纪末他们就开始着手开发风力发电技术。他们的风电容量，风力机设计、制造、运行技术都相当成熟，大容量机组发展迅速，兆瓦级机组已经投入了生产。
根据不同表现形式的功率控制，风力发电机组可以分为以下两种:
1、定桨距控制风力机技术
定桨距是指桨叶与轮载的连接是固定的，风速通过叶片时，叶片的角度不能随风速的变化而变化。具有结构简单、成本较低、坚固耐用等优点。
但是定桨距控制风力机技术效率低、多为小机型，早已经不是主流的机型。当风速达到一定值时必须停机。
2、变桨距控制风力机技术
变桨距是根据风速和发电机转速来调整叶片桨距角，从而控制发电机输出功率。当输出功率小于额定功率时，桨距角保持在0°位置不变，不作任何调节；当发电机输出功率达到额定功率以后，调节系统根据输出功率的变化调整桨距角的大小，使发电机的输出功率保持在额定功率。
变桨距调节的优点是桨叶受力较小，桨叶做的较为轻巧。桨距角可以随风速的大小而进行自动调节，因而能够尽可能多的吸收风能并转化为电能，同时在高风速段保持功率平稳输出。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，包括：风速传感器1，顶罩2，振动传感器3，轴孔4，上层壳体5，下层壳体6；所述下层壳体6和上层壳体5均呈圆柱状，下层壳体6上端设有上层壳体5，其中上层壳体5横截面大小形状与下层壳体6横截面大小形状相同，上层壳体5与下层壳体6螺栓连接；所述上层壳体5的侧面中心设有轴孔4，轴孔4共有三个，每两个轴孔4夹角为120°，轴孔4与上层壳体5贯穿；所述振动传感器3位于上层壳体5的侧面，振动传感器3与上层壳体5固定连接；所述顶罩2位于上层壳体5的上端，顶罩2为不锈钢薄壁半球，顶罩2的底面形状大小与上层壳体5的横截面形状大小相同；所述顶罩2顶端中心设有风速传感器1，风速传感器1与顶罩2固定连接。
进一步的，所述上层壳体5包括：润滑油加注器5-1，润滑油油箱5-2，风机叶片传动装置5-3，电子锁5-4，主齿轮5-5，控制器5-6；所述上层壳体5内部中心设有润滑油加注器5-1和主齿轮5-5，上层壳体5内部底面上设有润滑油油箱5-2，润滑油油箱5-2与润滑油加注器5-1通过橡胶软管相连；所述风机叶片传动装置5-3圆周阵列于上层壳体5内部底面上，风机叶片传动装置5-3共有三个，每两个风机叶片传动装置5-3夹角为120°；所述控制器5-6位于两个风机叶片传动装置5-3中间，控制器5-6与上层壳体5内部底面固定连接；所述电子锁5-4位于主齿轮5-5的一侧，其中电子锁5-4与上层壳体5内部底面固定并通过导线与控制器5-6控制相连。
进一步的，所述润滑油加注器5-1包括：油位传感器5-1-1，支撑架5-1-2，支撑轴5-1-3，油刷5-1-4；所述支撑架5-1-2由夹角为120度的三根不锈钢管焊接而成，支撑架5-1-2置于支撑轴5-1-3顶端；所述油位传感器5-1-1位于支撑轴5-1-3顶端中心，油位传感器5-1-1通过导线与控制器5-6控制相连；所述油刷5-1-3位于支撑架5-1-2端部，油刷5-1-3共有三个。
进一步的，所述风机叶片传动装置5-3包括：副齿轮5-3-1，轴承5-3-2，叶片扭矩传感器5-3-3，叶片安装轴5-3-4，轴承安装螺纹孔5-3-5，转动角度传感器5-3-6；所述轴承5-3-2底面设有轴承安装螺纹孔5-3-5，轴承安装螺纹孔5-3-5共有四个；所述轴承5-3-2内部贯穿有叶片安装轴5-3-4，其中叶片安装轴5-3-4一端设有副齿轮5-3-1，叶片安装轴5-3-4另一端设有叶片扭矩传感器5-3-3；所述转动角度传感器5-3-6位于副齿轮5-3-1和轴承5-3-2之间并与轴承5-3-2端面固定连接；
所述叶片扭矩传感器5-3-3和转动角度传感器5-3-6均通过导线与控制器5-6控制相连。
进一步的，所述下层壳体6包括：驱动电机6-1，下层壳体固定螺纹孔6-2，驱动电机扭矩传感器6-3，电机固定法兰6-4；所述下层壳体6内部中心布置有驱动电机6-1，驱动电机6-1上设有电机固定法兰6-4，电机固定法兰6-4与下层壳体6螺栓连接；所述驱动电机扭矩传感器6-3位于驱动电机6-1底端中心；所述固定螺纹孔6-2圆周阵列于下层壳体6底面上，固定螺纹孔6-2共有6个；
所述驱动电机6-1和驱动电机扭矩传感器6-3均通过导线与控制器5-6控制相连。
进一步的，所述油刷5-1-4由高分子材料压模成型，油刷5-1-4的组成成分和制造过程如下：
一、油刷5-1-4组成成分：
按重量份数计，二己酸-2,2-二[[(己酰基)氧]甲基]-1,3-二丙酯58～130份，2,2-双[[(辛酰基)氧]甲基]1,3-丙二醇二癸烯酯135～188份，丁二酸-2-羟基-3-[(1-氧代十八烷基)氧]丙单酯14～57份，2-乙基-2-[[(异十八烷酰基)氧基]甲基]-1,3-丙二异十八烷酸酯26～67份，2-乙基-2-(羟甲基)十八烷酸1,3-亚丙基酯74～165份，1,3-二乙酰氧-2-(二乙酰氧基甲氧基)丙烷36～72份，浓度为55ppm～87ppm的2-[3-(4-甲氧基苯氧基)丙基]-1,3-二乙酰硫基丙烷31～84份，2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2,2'-氧基二乙醇46～114份，双(1-甲基乙基)-1,3-二硫戊环-2-亚基丙二酸酯68～135份，交联剂55～123份，2-丙酸-(5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基)甲基酯18～57份，2-[3-(1,3-二氧戊烷-2-基)-1-羟丙基苯基]-2-甲基丙酸乙酯68～146份，1，3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯35～82份，1-甲基亚乙基双(4,1-苯氧基-2,1-亚乙基)双乙酸酯72～168份；
所述交联剂为氰酸(1-甲基亚乙基)双-(4,1-亚苯)酯、(1-甲基乙二基)二-4,1-亚苯基四(甲基苯基)二磷酸酯、N-甲基-N-(1-氧代己二酰基)氨基乙酸中的任意一种；
二、油刷5-1-4的制造过程，包含以下步骤：
第1步：在反应釜中加入电导率为5.65μS/cm～8.56μS/cm的超纯水1890～2780份，启动反应釜内搅拌器，转速为65rpm～117rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至87℃～106℃；依次加入二己酸-2,2-二[[(己酰基)氧]甲基]-1,3-二丙酯、2,2-双[[(辛酰基)氧]甲基]1,3-丙二醇二癸烯酯、丁二酸-2-羟基-3-[(1-氧代十八烷基)氧]丙单酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.8～8.6，将搅拌器转速调至116rpm～183rpm，温度为134℃～196℃，酯化反应12～18小时；
第2步：取2-乙基-2-[[(异十八烷酰基)氧基]甲基]-1,3-丙二异十八烷酸酯、2-乙基-2-(羟甲基)十八烷酸1,3-亚丙基酯进行粉碎，粉末粒径为800～1300目；加入1,3-二乙酰氧-2-(二乙酰氧基甲氧基)丙烷混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为18mm～28mm，采用剂量为7.8kGy～9.4kGy、能量为6.0MeV～11.0MeV的α射线辐照90～160分钟，以及同等剂量的β射线辐照90～160分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于2-[3-(4-甲氧基苯氧基)丙基]-1,3-二乙酰硫基丙烷中，加入反应釜，搅拌器转速为136rpm～178rpm，温度为134℃～215℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.47MPa～2.65MPa，保持此状态反应16～35小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.42MPa～0.87MPa，保温静置12～24小时；搅拌器转速提升至235rpm～347rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2,2'-氧基二乙醇、双(1-甲基乙基)-1,3-二硫戊环-2-亚基丙二酸酯完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.8～8.6，保温静置12～24小时；
第4步：在搅拌器转速为275rpm～364rpm时，依次加入2-丙酸-(5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基)甲基酯、2-[3-(1,3-二氧戊烷-2-基)-1-羟丙基苯基]-2-甲基丙酸乙酯、1，3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯和1-甲基亚乙基双(4,1-苯氧基-2,1-亚乙基)双乙酸酯，提升反应釜压力，使其达到1.24MPa～1.96MPa，温度为213℃～280℃，聚合反应15～30小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至15℃～30℃，出料，入压模机即可制得油刷5-1-4。
进一步的，本发明还公开了一种大型风力发电机叶轮转角调节机构的工作方法，该方法包括以下几个步骤：
第1步：在工作过程中，外界风带动叶轮旋转产生电能，风速传感器1实时监测外界风速，并产生电信号传输至控制器5-6，控制器5-6根据发电机反馈的功率进行判断，当发电机输出功率小于额定功率时，控制器5-6控制与主齿轮5-5连接的驱动电机6-1转动，使桨距角保持在0°左右，与此同时转动角度传感器5-3-6实时监测桨距角并通过电信号反馈至控制器5-6内部；当发电机输出功率达到额定功率以后，控制器5-6根据发电机输出功率的变化控制驱动电机6-1，通过主齿轮5-5和副齿轮5-3-1啮合带动叶片安装轴5-3-4转动，调整桨距角的大小，使发电机的输出功率保持在额定功率；
第2步：在工作过程中，叶片扭矩传感器5-3-3和驱动电机扭矩传感器6-3分别实时监控叶片的扭矩值和驱动电机的扭矩值，并通过电信号传输给控制器5-6；当叶片扭矩传感器5-3-3和驱动电机扭矩传感器6-3监测值大于设定值时，控制器5-6发出报警信息，同时控制驱动电机6-1断电和电子锁5-4锁紧，使主齿轮5-5无法转动；
第3步：在叶片桨距角调节的过程中，润滑油加注器5-1内部的油位传感器5-1-1实时监测润滑油加注器5-1内部油位，并通过电信号传输给控制器5-6；当油位过低时，控制器5-6控制润滑油油箱5-2输送润滑油，促使油刷5-1-4得到充分的润滑油。
本发明公开的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，其优点在于：
(1)该装置设计巧妙，结构简单可靠，一个电机可同时控制多个叶片有利于成本的控制；
(2)该装置自动化控制，控制精度高，性能稳定；
(3)该装置能使叶片获得最优的攻角，使风力发电机获得更高的发电效率。
本发明所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，该装置结构简单，自动化程度高，性能稳定，一个电机可同时控制多个叶片有利于成本的控制；该装置根据发电机输出功率实时调节叶片转角，使叶片获得最优的攻角，促使风力发电机获得更高的发电效率。
附图说明
图1是本发明中所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构结构示意图。
图2是本发明中所述的上层壳体结构示意图。
图3是本发明中所述的润滑油加注器结构示意图。
图4是本发明中所述的风机叶片传动装置结构示意图。
图5是本发明中所述的下层壳体结构示意图。
图6是本发明中所述的油刷疲劳强度随时间变化图。
以上图1～图5中，风速传感器1，顶罩2，振动传感器3，轴孔4，上层壳体5，润滑油加注器5-1，油位传感器5-1-1，支撑架5-1-2，支撑轴5-1-3，油刷5-1-4，润滑油油箱5-2，风机叶片传动装置5-3，副齿轮5-3-1，轴承5-3-2，叶片扭矩传感器5-3-3，叶片安装轴5-3-4，轴承安装螺纹孔5-3-5，转动角度传感器5-3-6，电子锁5-4，主齿轮5-5，控制器5-6，下层壳体6，驱动电机6-1，下层壳体固定螺纹孔6-2，驱动电机扭矩传感器6-3，电机固定法兰6-4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构进行进一步说明。
如图1所示，是本发明中所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构结构示意图。从图1中看出，包括：风速传感器1，顶罩2，振动传感器3，轴孔4，上层壳体5，下层壳体6；所述下层壳体6和上层壳体5均呈圆柱状，下层壳体6上端设有上层壳体5，其中上层壳体5横截面大小形状与下层壳体6横截面大小形状相同，上层壳体5与下层壳体6螺栓连接；所述上层壳体5的侧面中心设有轴孔4，轴孔4共有三个，每两个轴孔4夹角为120°，轴孔4与上层壳体5贯穿；所述振动传感器3位于上层壳体5的侧面，振动传感器3与上层壳体5固定连接；所述顶罩2位于上层壳体5的上端，顶罩2为不锈钢薄壁半球，顶罩2的底面形状大小与上层壳体5的横截面形状大小相同；所述顶罩2顶端中心设有风速传感器1，风速传感器1与顶罩2固定连接。
如图2所示，是本发明中所述的上层壳体结构示意图。从图2中看出，上层壳体5包括：润滑油加注器5-1，润滑油油箱5-2，风机叶片传动装置5-3，电子锁5-4，主齿轮5-5，控制器5-6；所述上层壳体5内部中心设有润滑油加注器5-1和主齿轮5-5，上层壳体5内部底面上设有润滑油油箱5-2，润滑油油箱5-2与润滑油加注器5-1通过橡胶软管相连；所述风机叶片传动装置5-3圆周阵列于上层壳体5内部底面上，风机叶片传动装置5-3共有三个，每两个风机叶片传动装置5-3夹角为120°；所述控制器5-6位于两个风机叶片传动装置5-3中间，控制器5-6与上层壳体5内部底面固定连接；所述电子锁5-4位于主齿轮5-5的一侧，其中电子锁5-4与上层壳体5内部底面固定并通过导线与控制器5-6控制相连。
如图3所示，是本发明中所述的润滑油加注器结构示意图。从图3或图2中看出，润滑油加注器5-1包括：油位传感器5-1-1，支撑架5-1-2，支撑轴5-1-3，油刷5-1-4；所述支撑架5-1-2由夹角为120度的三根不锈钢管焊接而成，支撑架5-1-2置于支撑轴5-1-3顶端；所述油位传感器5-1-1位于支撑轴5-1-3顶端中心，油位传感器5-1-1通过导线与控制器5-6控制相连；所述油刷5-1-3位于支撑架5-1-2端部，油刷5-1-3共有三个。
如图4所示，是本发明中所述的风机叶片传动装置结构示意图。从图4或图2中看出，风机叶片传动装置5-3包括：副齿轮5-3-1，轴承5-3-2，叶片扭矩传感器5-3-3，叶片安装轴5-3-4，轴承安装螺纹孔5-3-5，转动角度传感器5-3-6；所述轴承5-3-2底面设有轴承安装螺纹孔5-3-5，轴承安装螺纹孔5-3-5共有四个；所述轴承5-3-2内部贯穿有叶片安装轴5-3-4，其中叶片安装轴5-3-4一端设有副齿轮5-3-1，叶片安装轴5-3-4另一端设有叶片扭矩传感器5-3-3；所述转动角度传感器5-3-6位于副齿轮5-3-1和轴承5-3-2之间并与轴承5-3-2端面固定连接；
所述叶片扭矩传感器5-3-3和转动角度传感器5-3-6均通过导线与控制器5-6控制相连。
如图5所示，是本发明中所述的下层壳体结构示意图。从图5或图2中看出，下层壳体6包括：驱动电机6-1，下层壳体固定螺纹孔6-2，驱动电机扭矩传感器6-3，电机固定法兰6-4；所述下层壳体6内部中心布置有驱动电机6-1，驱动电机6-1上设有电机固定法兰6-4，电机固定法兰6-4与下层壳体6螺栓连接；所述驱动电机扭矩传感器6-3位于驱动电机6-1底端中心；所述固定螺纹孔6-2圆周阵列于下层壳体6底面上，固定螺纹孔6-2共有6个；
所述驱动电机6-1和驱动电机扭矩传感器6-3均通过导线与控制器5-6控制相连。
本发明所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构的工作过程是：
第1步：在工作过程中，外界风带动叶轮旋转产生电能，风速传感器1实时监测外界风速，并产生电信号传输至控制器5-6，控制器5-6根据发电机反馈的功率进行判断，当发电机输出功率小于额定功率时，控制器5-6控制与主齿轮5-5连接的驱动电机6-1转动，使桨距角保持在0°左右，与此同时转动角度传感器5-3-6实时监测桨距角并通过电信号反馈至控制器5-6内部；当发电机输出功率达到额定功率以后，控制器5-6根据发电机输出功率的变化控制驱动电机6-1，通过主齿轮5-5和副齿轮5-3-1啮合带动叶片安装轴5-3-4转动，调整桨距角的大小，使发电机的输出功率保持在额定功率；
第2步：在工作过程中，叶片扭矩传感器5-3-3和驱动电机扭矩传感器6-3分别实时监控叶片的扭矩值和驱动电机的扭矩值，并通过电信号传输给控制器5-6；当叶片扭矩传感器5-3-3和驱动电机扭矩传感器6-3监测值大于设定值时，控制器5-6发出报警信息，同时控制驱动电机6-1断电和电子锁5-4锁紧，使主齿轮5-5无法转动；
第3步：在叶片桨距角调节的过程中，润滑油加注器5-1内部的油位传感器5-1-1实时监测润滑油加注器5-1内部油位，并通过电信号传输给控制器5-6；当油位过低时，控制器5-6控制润滑油油箱5-2输送润滑油，促使油刷5-1-4得到充分的润滑油。
本发明所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，该装置结构简单，自动化程度高，性能稳定，一个电机可同时控制多个叶片有利于成本的控制；该装置根据发电机输出功率实时调节叶片转角，使叶片获得最优的攻角，促使风力发电机获得更高的发电效率。
以下是本发明所述油刷5-1-4的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
按照以下步骤制造本发明所述油刷5-1-4，并按重量份数计：
第1步：在反应釜中加入电导率为5.65μS/cm的超纯水1890份，启动反应釜内搅拌器，转速为65rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至87℃；依次加入二己酸-2,2-二[[(己酰基)氧]甲基]-1,3-二丙酯58份、2,2-双[[(辛酰基)氧]甲基]1,3-丙二醇二癸烯酯135份、丁二酸-2-羟基-3-[(1-氧代十八烷基)氧]丙单酯14份，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.8，将搅拌器转速调至116rpm，温度为134℃，酯化反应12小时；
第2步：取2-乙基-2-[[(异十八烷酰基)氧基]甲基]-1,3-丙二异十八烷酸酯26份、2-乙基-2-(羟甲基)十八烷酸1,3-亚丙基酯74份进行粉碎，粉末粒径为800目；加入1,3-二乙酰氧-2-(二乙酰氧基甲氧基)丙烷36份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为18mm，采用剂量为7.8kGy、能量为6.0MeV的α射线辐照90分钟，以及同等剂量的β射线辐照90分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为55ppm的2-[3-(4-甲氧基苯氧基)丙基]-1,3-二乙酰硫基丙烷31份中，加入反应釜，搅拌器转速为136rpm，温度为134℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.47MPa，保持此状态反应16小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.42MPa，保温静置12小时；搅拌器转速提升至235rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2,2'-氧基二乙醇46份、双(1-甲基乙基)-1,3-二硫戊环-2-亚基丙二酸酯68份完全溶解后，加入交联剂55份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.8～8.6，保温静置12小时；
第4步：在搅拌器转速为275rpm时，依次加入2-丙酸-(5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基)甲基酯18份、2-[3-(1,3-二氧戊烷-2-基)-1-羟丙基苯基]-2-甲基丙酸乙酯68份、1，3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯35份和1-甲基亚乙基双(4,1-苯氧基-2,1-亚乙基)双乙酸酯72份，提升反应釜压力，使其达到1.24MPa，温度为213℃，聚合反应15小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至15℃，出料，入压模机即可制得油刷5-1-4。
所述交联剂为氰酸(1-甲基亚乙基)双-(4,1-亚苯)酯。
实施例2
按照以下步骤制造本发明所述油刷5-1-4，并按重量份数计：
第1步：在反应釜中加入电导率为6.85μS/cm的超纯水2335份，启动反应釜内搅拌器，转速为95rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至97℃；依次加入二己酸-2,2-二[[(己酰基)氧]甲基]-1,3-二丙酯95份、2,2-双[[(辛酰基)氧]甲基]1,3-丙二醇二癸烯酯160份、丁二酸-2-羟基-3-[(1-氧代十八烷基)氧]丙单酯32份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.3，将搅拌器转速调至146rpm，温度为164℃，酯化反应15小时；
第2步：取2-乙基-2-[[(异十八烷酰基)氧基]甲基]-1,3-丙二异十八烷酸酯46份、2-乙基-2-(羟甲基)十八烷酸1,3-亚丙基酯124份进行粉碎，粉末粒径为1100目；加入1,3-二乙酰氧-2-(二乙酰氧基甲氧基)丙烷52份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为23mm，采用剂量为8.5kGy、能量为8.5MeV的α射线辐照130分钟，以及同等剂量的β射线辐照130分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为72ppm的2-[3-(4-甲氧基苯氧基)丙基]-1,3-二乙酰硫基丙烷56份中，加入反应釜，搅拌器转速为156rpm，温度为174℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到1.15MPa，保持此状态反应26小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.63MPa，保温静置18小时；搅拌器转速提升至295rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2,2'-氧基二乙醇78份、双(1-甲基乙基)-1,3-二硫戊环-2-亚基丙二酸酯118份完全溶解后，加入交联剂92份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.7，保温静置18小时；
第4步：在搅拌器转速为324rpm时，依次加入2-丙酸-(5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基)甲基酯36份、2-[3-(1,3-二氧戊烷-2-基)-1-羟丙基苯基]-2-甲基丙酸乙酯108份、1，3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯56份和1-甲基亚乙基双(4,1-苯氧基-2,1-亚乙基)双乙酸酯122份，提升反应釜压力，使其达到1.62MPa，温度为247℃，聚合反应22小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至20℃，出料，入压模机即可制得油刷5-1-4。
所述交联剂为(1-甲基乙二基)二-4,1-亚苯基四(甲基苯基)二磷酸酯。
实施例3
按照以下步骤制造本发明所述油刷5-1-4，并按重量份数计：
第1步：在反应釜中加入电导率为8.56μS/cm的超纯水2780份，启动反应釜内搅拌器，转速为117rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至106℃；依次加入二己酸-2,2-二[[(己酰基)氧]甲基]-1,3-二丙酯130份、2,2-双[[(辛酰基)氧]甲基]1,3-丙二醇二癸烯酯188份、丁二酸-2-羟基-3-[(1-氧代十八烷基)氧]丙单酯57份，搅拌至完全溶解，调节pH值为8.6，将搅拌器转速调至183rpm，温度为196℃，酯化反应18小时；
第2步：取2-乙基-2-[[(异十八烷酰基)氧基]甲基]-1,3-丙二异十八烷酸酯67份、2-乙基-2-(羟甲基)十八烷酸1,3-亚丙基酯165份进行粉碎，粉末粒径为1300目；加入1,3-二乙酰氧-2-(二乙酰氧基甲氧基)丙烷72份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为28mm，采用剂量为9.4kGy、能量为11.0MeV的α射线辐照160分钟，以及同等剂量的β射线辐照160分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为87ppm的2-[3-(4-甲氧基苯氧基)丙基]-1,3-二乙酰硫基丙烷84份中，加入反应釜，搅拌器转速为178rpm，温度为215℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到2.65MPa，保持此状态反应35小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.87MPa，保温静置24小时；搅拌器转速提升至347rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2,2'-氧基二乙醇114份、双(1-甲基乙基)-1,3-二硫戊环-2-亚基丙二酸酯135份完全溶解后，加入交联剂123份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为8.6，保温静置24小时；
第4步：在搅拌器转速为364rpm时，依次加入2-丙酸-(5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基)甲基酯57份、2-[3-(1,3-二氧戊烷-2-基)-1-羟丙基苯基]-2-甲基丙酸乙酯146份、1，3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯82份和1-甲基亚乙基双(4,1-苯氧基-2,1-亚乙基)双乙酸酯168份，提升反应釜压力，使其达到1.96MPa，温度为280℃，聚合反应30小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至25℃，出料，入压模机即可制得油刷5-1-4。
所述交联剂为N-甲基-N-(1-氧代己二酰基)氨基乙酸。
对照例
对照例为市售某品牌的油刷。
实施例4
将实施例1～3制备获得的油刷5-1-4和对照例所述的油刷进行使用效果对比。对二者质量密度、磨损率、腐蚀速率，张力强度进行统计，结果如表1所示。
从表1可见，本发明所述的油刷5-1-4，其质量密度、磨损率、腐蚀速率，张力强度等指标均优于现有技术生产的产品。
此外，如图6所示，是本发明中所述的油刷疲劳强度随时间变化图。图中看出，实施例1～3所用油刷5-1-4，其材料疲劳强度随使用时间变化程度大幅优于现有产品。
Claims (7)
1.一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，包括：风速传感器(1)，顶罩(2)，振动传感器(3)，轴孔(4)，上层壳体(5)，下层壳体(6)；其特征在于，所述下层壳体(6)和上层壳体(5)均呈圆柱状，下层壳体(6)上端设有上层壳体(5)，其中上层壳体(5)横截面大小形状与下层壳体(6)横截面大小形状相同，上层壳体(5)与下层壳体(6)螺栓连接；所述上层壳体(5)的侧面中心设有轴孔(4)，轴孔(4)共有三个，每两个轴孔(4)夹角为120°，轴孔(4)与上层壳体(5)贯穿；所述振动传感器(3)位于上层壳体(5)的侧面，振动传感器(3)与上层壳体(5)固定连接；所述顶罩(2)位于上层壳体(5)的上端，顶罩(2)为不锈钢薄壁半球，顶罩(2)的底面形状大小与上层壳体(5)的横截面形状大小相同；所述顶罩(2)顶端中心设有风速传感器(1)，风速传感器(1)与顶罩(2)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，其特征在于，所述上层壳体(5)包括：润滑油加注器(5-1)，润滑油油箱(5-2)，风机叶片传动装置(5-3)，电子锁(5-4)，主齿轮(5-5)，控制器(5-6)；所述上层壳体(5)内部中心设有润滑油加注器(5-1)和主齿轮(5-5)，上层壳体(5)内部底面上设有润滑油油箱(5-2)，润滑油油箱(5-2)与润滑油加注器(5-1)通过橡胶软管相连；所述风机叶片传动装置(5-3)圆周阵列于上层壳体(5)内部底面上，风机叶片传动装置(5-3)共有三个，每两个风机叶片传动装置(5-3)夹角为120°；所述控制器(5-6)位于两个风机叶片传动装置(5-3)中间，控制器(5-6)与上层壳体(5)内部底面固定连接；所述电子锁(5-4)位于主齿轮(5-5)的一侧，其中电子锁(5-4)与上层壳体(5)内部底面固定并通过导线与控制器(5-6)控制相连。
3.根据权利要求2所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，其特征在于，所述润滑油加注器(5-1)包括：油位传感器(5-1-1)，支撑架(5-1-2)，支撑轴(5-1-3)，油刷(5-1-4)；所述支撑架(5-1-2)由夹角为120度的三根不锈钢管焊接而成，支撑架(5-1-2)置于支撑轴(5-1-3)顶端；所述油位传感器(5-1-1)位于支撑轴(5-1-3)顶端中心，油位传感器(5-1-1)通过导线与控制器(5-6)控制相连；所述油刷(5-1-3)位于支撑架(5-1-2)端部，油刷(5-1-3)共有三个。
4.根据权利要求2所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，其特征在于，所述风机叶片传动装置(5-3)包括：副齿轮(5-3-1)，轴承(5-3-2)，叶片扭矩传感器(5-3-3)，叶片安装轴(5-3-4)，轴承安装螺纹孔(5-3-5)，转动角度传感器(5-3-6)；所述轴承(5-3-2)底面设有轴承安装螺纹孔(5-3-5)，轴承安装螺纹孔(5-3-5)共有四个；所述轴承(5-3-2)内部贯穿有叶片安装轴(5-3-4)，其中叶片安装轴(5-3-4)一端设有副齿轮(5-3-1)，叶片安装轴(5-3-4)另一端设有叶片扭矩传感器(5-3-3)；所述转动角度传感器(5-3-6)位于副齿轮(5-3-1)和轴承(5-3-2)之间并与轴承(5-3-2)端面固定连接；
所述叶片扭矩传感器(5-3-3)和转动角度传感器(5-3-6)均通过导线与控制器(5-6)控制相连。
5.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，其特征在于，所述下层壳体(6)包括：驱动电机(6-1)，下层壳体固定螺纹孔(6-2)，驱动电机扭矩传感器(6-3)，电机固定法兰(6-4)；所述下层壳体(6)内部中心布置有驱动电机(6-1)，驱动电机(6-1)上设有电机固定法兰(6-4)，电机固定法兰(6-4)与下层壳体(6)螺栓连接；所述驱动电机扭矩传感器(6-3)位于驱动电机(6-1)底端中心；所述固定螺纹孔(6-2)圆周阵列于下层壳体(6)底面上，固定螺纹孔(6-2)共有6个；
所述驱动电机(6-1)和驱动电机扭矩传感器(6-3)均通过导线与控制器(5-6)控制相连。
6.根据权利要求4所述的一种大型风力发电机叶轮转角调节机构，其特征在于，所述油刷(5-1-4)由高分子材料压模成型，油刷(5-1-4)的组成成分和制造过程如下：
一、油刷(5-1-4)组成成分：
按重量份数计，二己酸-2,2-二[[(己酰基)氧]甲基]-1,3-二丙酯58～130份，2,2-双[[(辛酰基)氧]甲基]1,3-丙二醇二癸烯酯135～188份，丁二酸-2-羟基-3-[(1-氧代十八烷基)氧]丙单酯14～57份，2-乙基-2-[[(异十八烷酰基)氧基]甲基]-1,3-丙二异十八烷酸酯26～67份，2-乙基-2-(羟甲基)十八烷酸1,3-亚丙基酯74～165份，1,3-二乙酰氧-2-(二乙酰氧基甲氧基)丙烷36～72份，浓度为55ppm～87ppm的2-[3-(4-甲氧基苯氧基)丙基]-1,3-二乙酰硫基丙烷31～84份，2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2,2'-氧基二乙醇46～114份，双(1-甲基乙基)-1,3-二硫戊环-2-亚基丙二酸酯68～135份，交联剂55～123份，2-丙酸-(5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基)甲基酯18～57份，2-[3-(1,3-二氧戊烷-2-基)-1-羟丙基苯基]-2-甲基丙酸乙酯68～146份，1，3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯35～82份，1-甲基亚乙基双(4,1-苯氧基-2,1-亚乙基)双乙酸酯72～168份；
所述交联剂为氰酸(1-甲基亚乙基)双-(4,1-亚苯)酯、(1-甲基乙二基)二-4,1-亚苯基四(甲基苯基)二磷酸酯、N-甲基-N-(1-氧代己二酰基)氨基乙酸中的任意一种；
二、油刷(5-1-4)的制造过程，包含以下步骤：
第1步：在反应釜中加入电导率为5.65μS/cm～8.56μS/cm的超纯水1890～2780份，启动反应釜内搅拌器，转速为65rpm～117rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至87℃～106℃；依次加入二己酸-2,2-二[[(己酰基)氧]甲基]-1,3-二丙酯、2,2-双[[(辛酰基)氧]甲基]1,3-丙二醇二癸烯酯、丁二酸-2-羟基-3-[(1-氧代十八烷基)氧]丙单酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.8～8.6，将搅拌器转速调至116rpm～183rpm，温度为134℃～196℃，酯化反应12～18小时；
第2步：取2-乙基-2-[[(异十八烷酰基)氧基]甲基]-1,3-丙二异十八烷酸酯、2-乙基-2-(羟甲基)十八烷酸1,3-亚丙基酯进行粉碎，粉末粒径为800～1300目；加入1,3-二乙酰氧-2-(二乙酰氧基甲氧基)丙烷混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为18mm～28mm，采用剂量为7.8kGy～9.4kGy、能量为6.0MeV～11.0MeV的α射线辐照90～160分钟，以及同等剂量的β射线辐照90～160分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于2-[3-(4-甲氧基苯氧基)丙基]-1,3-二乙酰硫基丙烷中，加入反应釜，搅拌器转速为136rpm～178rpm，温度为134℃～215℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.47MPa～2.65MPa，保持此状态反应16～35小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.42MPa～0.87MPa，保温静置12～24小时；搅拌器转速提升至235rpm～347rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2,2'-氧基二乙醇、双(1-甲基乙基)-1,3-二硫戊环-2-亚基丙二酸酯完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.8～8.6，保温静置12～24小时；
第4步：在搅拌器转速为275rpm～364rpm时，依次加入2-丙酸-(5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基)甲基酯、2-[3-(1,3-二氧戊烷-2-基)-1-羟丙基苯基]-2-甲基丙酸乙酯、1，3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯和1-甲基亚乙基双(4,1-苯氧基-2,1-亚乙基)双乙酸酯，提升反应釜压力，使其达到1.24MPa～1.96MPa，温度为213℃～280℃，聚合反应15～30小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至15℃～30℃，出料，入压模机即可制得油刷(5-1-4)。
7.一种大型风力发电机叶轮转角调节机构的工作方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：
第1步：在工作过程中，外界风带动叶轮旋转产生电能，风速传感器(1)实时监测外界风速，并产生电信号传输至控制器(5-6)，控制器(5-6)根据发电机反馈的功率进行判断，当发电机输出功率小于额定功率时，控制器(5-6)控制与主齿轮(5-5)连接的驱动电机(6-1)转动，使桨距角保持在0°左右，与此同时转动角度传感器(5-3-6)实时监测桨距角并通过电信号反馈至控制器(5-6)内部；当发电机输出功率达到额定功率以后，控制器(5-6)根据发电机输出功率的变化控制驱动电机(6-1)，通过主齿轮(5-5)和副齿轮(5-3-1)啮合带动叶片安装轴(5-3-4)转动，调整桨距角的大小，使发电机的输出功率保持在额定功率；
第2步：在工作过程中，叶片扭矩传感器(5-3-3)和驱动电机扭矩传感器(6-3)分别实时监控叶片的扭矩值和驱动电机的扭矩值，并通过电信号传输给控制器(5-6)；当叶片扭矩传感器(5-3-3)和驱动电机扭矩传感器(6-3)监测值大于设定值时，控制器(5-6)发出报警信息，同时控制驱动电机(6-1)断电和电子锁(5-4)锁紧，使主齿轮(5-5)无法转动；
第3步：在叶片桨距角调节的过程中，润滑油加注器(5-1)内部的油位传感器(5-1-1)实时监测润滑油加注器(5-1)内部油位，并通过电信号传输给控制器(5-6)；当油位过低时，控制器(5-6)控制润滑油油箱(5-2)输送润滑油，促使油刷(5-1-4)得到充分的润滑油。
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