CN106194608B - 一种微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置，包括风机本体、支撑轴、支撑杆，所述的支撑轴套入风机本体的孔中，该支撑轴的下方与支撑杆间通过螺栓、平垫圈及自锁螺母固定，支撑轴的上方通过过盈安装方式固定有电缆固定套，引出电缆穿过该电缆固定套及支撑轴的中心孔与支撑杆的电缆相连接；所述的支撑轴的上下端分别通过过盈安装方式固定有上密封轴承、下密封轴承，同时在该上密封轴承与下密封轴承之间的支撑轴上通过过盈安装方式依次安装有上轴承、下轴承及扭簧，其中上轴承过盈压入上环，下轴承过盈压入下环；本发明具有结构简单、生产成本低、安全可靠的优点，可以有效防止电缆被扭断的现象。

Description

一种微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置
技术领域
本发明属于机械设备安全技术领域，尤其涉及一种微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置。
背景技术
微型水平轴风力发电机组是工作在自然环境中，由于自然风是随机变化的，风力发电机组的叶片随着风向的变化始终正对迎风面，目前多数微型风力发电机组应用碳刷和滑环解决引出电缆的扭断问题。由于自然风向与风速的突变而引起风机的强烈震动，弹簧的弹性力恢复迟缓而导致电刷与电滑环接触不良而打火烧损，影响风力发电机组的正常工作，严重的情况会使得风力发电机组失效。
如附图1、2所示，滑环组件(滑环27与三相引出导线28连接)，碳刷组件(碳刷25与发电机三相引出线26连接)通过螺钉安装固定在机身上。风力发电机组找风时，机身24转动同时带动碳刷组件同时转动，通过碳刷25与滑环27的接触面导电。这样能有效地防止风力发电机组在找风过程中引出线不被扭断。
但是在有大风而且风向及其不稳定的情况下，会引起发电机的强烈震动，碳刷25与滑环27的接触面一旦接触不良，而弹簧的弹性力不能及时恢复，在很短的时间内产生电弧，碳刷25与滑环27的绝缘材料会烧损，导致发电机短路，从而致使风力发电机失效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置，能保证风力发电机组在找风转动时引出电缆不会被扭断，确保风力发电机组正常安全运行。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，包括风机本体、支撑轴、支撑杆，所述的支撑轴套入风机本体的孔中，该支撑轴的下方与支撑杆间通过螺栓、平垫圈及自锁螺母固定，支撑轴的上方通过过盈安装方式固定有电缆固定套，引出电缆穿过该电缆固定套及支撑轴的中心孔与支撑杆的电缆相连接；轴承盖空套在支撑轴的下方，并通过螺钉将轴承盖紧固在风机本体上，该风机本体上通过过盈安装方式固定有定位件；所述的支撑轴的上下端分别通过过盈安装方式固定有上密封轴承、下密封轴承，同时在该上密封轴承与下密封轴承之间的支撑轴上通过过盈安装方式依次安装有上轴承、下轴承及扭簧，其中上轴承过盈压入上环，下轴承过盈压入下环。
作为优选，所述的扭簧的上端插入下环的孔中，扭簧的下端过盈配合装入支撑轴的孔中。
作为优选，所述的上密封轴承分别通过第一档圈、第二挡圈轴向限位，该第一档圈、第二挡圈与支撑轴安装组合固定。
作为优选，所述的下密封轴承通过第三挡圈轴向限位，该第三挡圈与支撑轴安装组合固定。
作为优选，所述的上环与下环间安装有隔环，该隔环套装在支撑轴上。
本发明的有益效果为：1、结构简单，生产成本低；2、在工作过程中安全可靠，可以有效防止电缆被扭断的现象，克服了由于碳刷滑环在大风或强震是起电弧烧损的问题。
附图说明
图1是现有的引出电缆防扭断装置结构示意图。
图2是图1的B-B剖面结构示意图。
图3是本发明的结构示意图一。
图4是本发明的结构示意图二。
图5是图3的A-A剖面结构示意图。
附图中的标号分别为：1、风机本体；2、电缆固定套；3、第一挡圈；4、上密封轴承；5、第二挡圈；6、定位件；7、下环；8、上轴承；9、隔环；10、下轴承；11、扭簧；12、支撑轴；13、第三挡圈；14、下密封轴承；15、限位件；16、上环；17、轴承盖；18、螺钉；19、引出电缆；20、支撑杆；21、自锁螺母；22、平垫圈；23、螺栓；24、机身；25、碳刷；26、发电机三相引出线；27、滑环；28、三相引出导线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：如附图3至5所示，本发明包括了以风机本体1为基体，轴承盖17空套在支撑轴12的下方，下密封轴承14与支撑轴12过盈组合，通过第三挡圈13将下密封轴承14轴向限位；将扭簧11与支撑轴12安装组合，同时下端一头过盈配合装入支撑轴12的孔中，限位件15与支撑轴12过盈安装组合；将下轴承10过盈压入下环7，再将其组合件与支撑轴12过盈安装组合，同时将扭簧11的上端插入下环7的孔中，将隔环9套装在支撑轴12上；上轴承8过盈压入上环16，将其组合件与支撑轴12过盈安装组合；第二挡圈5与支撑轴12安装组合，上密封轴承4与支撑轴12过盈配合安装组合，用第一挡圈3安装在支撑轴12上限制上密封轴承4轴向传动；将电缆固定套2与支撑轴12过盈安装组合；引出电缆19穿过电缆固定套2及支撑轴12；将以支撑轴12为基体的组合件套入风机本体1的孔中，通过螺钉18将轴承盖17紧固在风机本体1上，再将定位件6过盈配合安装在风机本体1上；最后通过螺栓23、平垫圈22及自锁螺母将支撑轴12与支撑杆20固定连接组成一套完整的系统。风机本体1可以围绕通过支撑轴12自由在360°范围内找风旋转，最大旋转角度不超过650°，如果转角到650°，在扭簧11的弹力作用下，风机本体1会自动复位，再次自动找风，这样一来，电缆不会被扭断。
本发明的工作原理为：支撑轴12与风机本体1为一体，支撑轴12固定在支撑杆20上是固定不动的，风机本体1绕支撑轴12旋转正反均为360°，扭簧11不会受力，当转到极限位置时(旋转650°)扭簧11受力，引出电缆19通过电缆固定套2穿过支撑轴12的中心孔。上环16和下环7通过上轴承8、下轴承10固定支撑轴12上，当风机本体1绕支撑轴12旋转时，风机本体1上的定位件6接触到上环16上的定位件时便带动上环16绕支撑轴12旋转实现风力发电机找风功能。当风机本体1带动上环16旋转接近360°时，上环16上的定位件与下环7上的定位件接触带动下环7旋转，同时扭簧11与下环7同步旋转扭簧受力，在扭簧11的拉力作用下下环7反方向旋转扭簧回复弹性力。在有限位情况下风机本体在正反旋转360°范围内找风，电缆不会被扭断。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置，包括风机本体(1)、支撑轴(12)、支撑杆(20)，其特征在于：所述的支撑轴(12)套入风机本体(1)的孔中呈一体结构，该支撑轴(12)的下方与支撑杆(20)间通过螺栓(23)、平垫圈(22)及自锁螺母(21)固定，支撑轴(12)的上方通过过盈安装方式固定有电缆固定套(2)，引出电缆(19)穿过该电缆固定套(2)及支撑轴(12)的中心孔与支撑杆(20)的电缆相连接；轴承盖(17)空套在支撑轴(12)的下方，并通过螺钉(18)将轴承盖(17)紧固在风机本体(1)上，该风机本体(1)上通过过盈安装方式固定有定位件(6)；所述的支撑轴(12)的上下端分别通过过盈安装方式固定有上密封轴承(4)、下密封轴承(14)，同时在该上密封轴承(4)与下密封轴承(14)之间的支撑轴(12)上通过过盈安装方式依次安装有上轴承(8)、下轴承(10)及扭簧(11)，其中上轴承(8)过盈压入上环(16)，下轴承(10)过盈压入下环(7)；
所述的扭簧(11)的上端插入下环(7)的孔中，扭簧(11)的下端过盈配合装入支撑轴(12)的孔中，当转到极限位置时，扭簧(11)受力；当风机本体(1)绕支撑轴(12)旋转时，风机本体(1)上的定位件(6)接触到上环(16)上的定位件时便带动上环(16)绕支撑轴(12)旋转；当风机本体(1)带动上环(16)旋转接近360°时，上环(16)上的定位件与下环(7)上的定位件接触带动下环(7)旋转，同时扭簧(11)与下环(7)同步旋转扭簧受力，在扭簧(11) 的拉力作用下，下环(7)反方向旋转扭簧回复弹性力。
2.根据权利要求1所述的微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置，其特征在于：所述的上密封轴承(4)分别通过第一挡 圈(3)、第二挡圈(5)轴向限位，该第一挡 圈(3)、第二挡圈(5)与支撑轴(12)安装组合固定。
3.根据权利要求1所述的微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置，其特征在于：所述的下密封轴承(14)通过第三挡圈(13)轴向限位，该第三挡圈(13)与支撑轴(12)安装组合固定。
4.根据权利要求1所述的微型水平轴风力发电机组引出电缆防扭断装置，其特征在于：所述的上环(16)与下环(7)间安装有隔环(9)，该隔环(9)套装在支撑轴(12)上。
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