CN108119305A - 一种直驱式中小型风力发电机组偏航装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直驱式中小型风力发电机组偏航装置，包括机舱，立柱组件，偏航机构与舱盖组件；所述的机舱采用焊接组件；所述的立柱组件中的轴承座用螺栓固定安装在机舱底板的下侧，所述的偏航组件中的减速器与偏航轴承座分别用螺栓固定在底板上，输入端安装电机，输出端蜗杆与蜗轮啮合；所述的舱盖组件中的拐板与机舱中两个长筋板进行铰接，两根气弹簧的座端分别与机舱中的两个支架铰接；本发明通过蜗轮蜗杆行星传动，能实现机舱的精准偏航，适用于中小型直驱式风力发电机组，还具有舱盖翻转等功能，还具有结构简单，体积小，安装维护方便与制造维护成本低等优点。

Description

一种直驱式中小型风力发电机组偏航装置
技术领域
本发明涉及风力发电机组的技术领域，特别涉及一种中小型直驱式风力发电机组的偏航装置。
背景技术
风能作为无公害能源之一，以其无处不在，取之不尽等特点而越来越受重视，在进行风力发电时，为了更充分的利用风能，在风向改变时发电机组需进行偏航工作，目前，风力发电机组机舱为了降低成本空间较为紧凑，过于复杂的偏航结构将出现维护困难等问题，一般通过增大机舱体积来解决，增加了成本，影响了中小型风力发电机组的经济效益。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种结构简单，检修方便的风力发电机组的偏航装置。
本发明采用的技术方案是：一种中小型直驱式风力发电机组的偏航装置，包括机舱，立柱组件，偏航机构与舱盖组件。
所述的机舱包括连接法兰，底板，两个加强板，左侧板，右侧板，两根拉杆，两个拉杆座，横梁，吊环，两个撑板，锁轴，两个弹性挡圈，两个挂钩，电控架，两个扶手，两个长筋板，两个支架，短筋板与防尘圈；所述的连接法兰焊接在底板前端，两加强板焊接在连接法兰与底板间，左侧板与右侧板通过螺栓固定在底板与连接法兰的两侧，两拉杆的一端对称焊接在连接法兰的两侧，另一端分别与两拉杆座焊接，两拉杆座焊接在底板上，横梁焊接在两拉杆中部，吊环安装在横梁中部用于吊挂电缆，两撑板分别焊接在两拉杆与连接法兰间，锁轴安装在两撑板中，并用两个弹性挡圈轴向定位，两挂钩固定在锁轴两端的两个切槽上，电控架通过螺栓固定在底板尾部，用于安装电控箱，底板下侧对称焊接带有扶手的两个长筋板和两个支架，短筋板焊接在底板下侧正中，防尘圈焊接在底板轴承孔处。
所述的立柱组件包括轴承座，径向轴承，推力轴承，立柱，蜗轮，两个平键，隔套，压盘，三个阻尼器与三个摩擦片；所述的轴承座用螺栓固定安装在底板的下侧，径向轴承与推力轴承分别安装在轴承座的上下端，立柱安装在轴承座中，蜗轮通过两个平键固定安装在立柱上，并用隔套和压盘进行轴向定位，三个阻尼器均布安装在立柱的法兰盘面上，且每个阻尼器与轴承座间配有摩擦片。
所述的偏航机构包括减速器，两个偏航轴承座，电机，两个径向推力轴承，蜗杆与测速器；所述的减速器与两个偏航轴承座分别用螺栓固定在底板上，电机固定安装在减速器输入端，两个径向推力轴承分别安装在两个偏航轴承座中，蜗杆安装在两个径向推力轴承中，并与蜗轮啮合，蜗杆一端与减速器输出端连接，测速器用螺栓固定在底板上，测速器测速端对准蜗杆另一端面。
所述的舱盖组件包括拐板，机舱盖，风向标，两个U型锁环，密封条，两个簧座与两个气弹簧；所述的拐板两端分别与两个长筋板铰接，机舱盖通过螺栓固定在拐板上，密封条粘接在机舱盖端部，风向标用螺钉固定在机舱盖顶部，机舱盖内腔的立柱上对称安装两个U型锁环，两簧座分别焊接在拐板的两端，两气弹簧的轴端分别与两簧座铰接，两气弹簧的座端分别与两个支架铰接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用蜗轮蜗杆行星传动方式实现机舱的偏航功能，适用于直驱式中小型风力发电时可不用变桨机构，使机舱内部结构简单，制造与维护成本低，同时舱盖组件的翻转功能使维护更加方便。
附图说明
图1是本发明的轴测图。
图2是本发明的机舱结构图。
图3是本发明的机舱另一视角结构图。
图4是本发明的锁轴部件结构图。
图5是本发明的立柱组件剖视图。
图6是本发明的立柱组件轴测图。
图7是本发明的偏航机构结构图。
图8是本发明的舱盖组件结构图。
图9是本发明的工作位置三维局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明包括机舱，立柱组件，偏航机构与舱盖组件。
如图2-4所示，所述的机舱包括连接法兰1，底板12，两个加强板18，左侧板17，右侧板2，两根拉杆3，两个拉杆座42，横梁4，吊环21，两个撑板20，锁轴19，两个弹性挡圈39，两个挂钩38，电控架11，两个扶手16，两个长筋板22，两个支架24，短筋板23与防尘圈41；所述的连接法兰1焊接在底板12前端，两加强板18焊接在连接法兰1与底板12间，左侧板17与右侧板2通过螺栓固定在底板12与连接法兰1的两侧，两拉杆3的一端对称焊接在连接法兰1的两侧，另一端分别与两拉杆座42焊接，两拉杆座42焊接在底板12上，横梁4焊接在两拉杆3中部，吊环21安装在横梁4中部用于吊挂电缆，两撑板20分别焊接在两拉杆3与连接法兰1间，锁轴19安装在两撑板20中，并用两个弹性挡圈39轴向定位，两挂钩38固定在锁轴19两端的两个切槽上，电控架11通过螺栓固定在底板12尾部，用于安装电控箱，底板12下侧对称焊接带有扶手16的两个长筋板22和两个支架24，短筋板23焊接在底板12下侧正中，防尘圈41焊接在底板12轴承孔处。
如图5-6所示，所述的立柱组件包括轴承座31，径向轴承25，推力轴承32，立柱26，蜗轮15，两个平键40，隔套28，压盘27，三个阻尼器29与三个摩擦片30；所述的轴承座31用螺栓固定安装在底板12的下侧，径向轴承25与推力轴承32分别安装在轴承座31的上下端，立柱26安装在轴承座31中，蜗轮15通过两个平键40固定安装在立柱26上，并用隔套28和压盘27进行轴向定位，三个阻尼器29均布安装在立柱26的法兰盘面上，且每个阻尼器29与轴承座31间配有摩擦片30。
如图7所示，所述的偏航机构包括减速器6，两个偏航轴承座33，电机5，两个径向推力轴承34，蜗杆14与测速器35；所述的减速器6与两个偏航轴承座33分别用螺栓固定在底板12上，电机5固定安装在减速器6输入端，两个径向推力轴承34分别安装在两个偏航轴承座33中，蜗杆14安装在两个径向推力轴承34中，并与蜗轮15啮合，蜗杆14一端与减速器6输出端连接，测速器35用螺栓固定在底板12上，测速器35测速端对准蜗杆14另一端面。
如图8所示，所述的舱盖组件包括拐板13，机舱盖9，风向标10，两个U型锁环7，密封条8，两个簧座36与两个气弹簧37；所述的拐板13两端分别与两个长筋板22铰接，机舱盖9通过螺栓固定在拐板13上，密封条8粘接在机舱盖9端部，风向标10用螺钉固定在机舱盖9顶部，机舱盖9内腔的立柱上对称安装两个U型锁环7，两簧座36分别焊接在拐板13的两端，两气弹簧37的轴端分别与两簧座36铰接，两气弹簧37的座端分别与两个支架24铰接。
本发明工作原理：本发明处于如图9所示的工作状态：密封条8嵌进连接法兰1的槽内，挂钩38勾住U型锁环7锁住舱盖组件，通过风向标10将测得的风速与风向传递给控制系统，在小于切入风速时，阻尼器29与轴承座31间的摩擦片30保证装置不偏转，在大于切出风速时，通过制动系统刹住装置不偏转，在切入风速与切出间时，控制系统根据风向控制电机5启动，通过减速器6减速后带动蜗杆14转动，由于立柱26与风机塔柱固连，使蜗杆14与蜗轮15啮合作行星运动，从而带动机舱转动，直到叶片正对风向，实现风力发电的偏航功能。
当装置检修时，扭动锁轴19使挂钩38脱离U型锁环7，此时手动翻转舱盖组件一定角度后，在气弹簧37的弹簧力作用下舱盖组件将继续绕铰接点转动，直到气弹簧37极限自锁位置，完成舱盖组件的打开（如图1）。

Claims (4)

1.一种直驱式中小型风力发电机组偏航装置，其特征是：包括机舱，立柱组件，偏航机构与舱盖组件；
所述的机舱包括连接法兰，底板，加强板，左侧板，右侧板，拉杆，拉杆座，横梁，吊环，撑板，锁轴，弹性挡圈，挂钩，电控架，扶手，长筋板，支架，短筋板与防尘圈；所述的连接法兰焊接在底板前端，两加强板焊接在连接法兰与底板间，左侧板与右侧板固定在底板与挡圈的两侧，两拉杆的一端对称焊接在连接法兰的两侧，另一端分别与两拉杆座焊接，两拉杆座焊接在底板上，横梁焊接在两拉杆中部，吊环安装在横梁中部用于吊挂电缆，两撑板分别焊接在两拉杆与连接法兰间，锁轴安装在两撑板中，并用弹性挡圈轴向定位，两挂钩固定在锁轴两端，电控架固定在底板尾部，底板下侧对称焊接带有扶手的两个长筋板和两个支架，短筋板焊接在底板下侧正中，防尘圈焊接在底板轴承孔处。
2.根据权利要求1所述的一种直驱式中小型风力发电机组偏航装置，其特征是：所述的立柱组件包括轴承座，径向轴承，推力轴承，立柱，蜗轮，平键，隔套，压盘，阻尼器与摩擦片；所述的轴承座固定安装在底板下侧，径向轴承与推力轴承分别安装在轴承座的上下端，立柱安装在轴承座中，蜗轮通过两个平键固定安装在立柱上，并用隔套和压盘进行轴向定位，三个阻尼器均布安装在立柱的法兰盘面上，且每个阻尼器与轴承座间配有摩擦片。
3.根据权利要求1所述的一种直驱式中小型风力发电机组偏航装置，其特征是：所述的偏航机构包括减速器，偏航轴承座，电机，径向推力轴承，蜗杆与测速器；所述的减速器与两个偏航轴承座分别固定在底板上，电机固定安装在减速器输入端，两个径向推力轴承分别安装在两个偏航轴承座中，蜗杆安装在两个径向推力轴承中，并与蜗轮啮合，蜗杆一端与减速器输出端连接，测速器固定在底板上，测速器测速端对准蜗杆另一端面。
4.根据权利要求1所述的一种直驱式中小型风力发电机组偏航装置，其特征是：所述的舱盖组件包括拐板，机舱盖，风向标，U型锁环，密封条，簧座与气弹簧；所述的拐板两端分别与两个长筋板铰接，机舱盖固定在拐板上，密封条粘接在机舱盖端部，风向标固定在机舱盖顶部，机舱盖内腔的立柱上对称安装两个U型锁环，两簧座焊接在拐板上，两气弹簧的轴端分别与两簧座铰接，两气弹簧的座端分别与两个支架铰接。
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