CN108843491B - 一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，包括底座，所述底座顶部的中点处固定连接有塔筒，所述塔筒顶部的凹槽内固定连接有滚动轴承，所述滚动轴承的内部活动连接有支撑转轴，所述支撑转轴的顶部贯穿滚动轴承且延伸至其外部固定连接有机座，所述塔筒表面的顶部固定连接有偏航齿轮。本发明通过第一固定孔、滑槽、滑杆、滑块、第一固定销、齿条、支撑板、支撑块、正反电机、正反转轴和齿轮相互配合，起到了具备锁紧功能的作用，可以对机座进行锁紧，避免了因外力或者惯性作用而导致偏航装置产生偏移，保障了风力发电机的正常使用，提高了风力发电机的发电效率，给使用者带来了极大的便利。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机传动技术领域，具体为一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置。
背景技术
风力发电机的偏航系统也称为对风装置，其作用在于当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能，中小型风机可用舵轮作为对风装置，其工作原理大致如下：当风向变化时，位于风轮后面两舵轮旋转，并通过一套齿轮传动系统使风轮偏转，当风轮重新对准风向后，舵轮停止转动，对风过程结束，大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调整风轮并使其对准风向。偏航系统一般包括感应风向的风向标、偏航电机、偏航行星齿轮减速器、偏航制动器（偏航阻尼或偏航卡钳）、回转体大齿轮等。
常见的风力发电机偏航装置不具备锁紧功能，当风力发电机偏航到合适的角度后，不能够对机座进行限位，容易导致机座由于外力或惯性作用会产生一定角度的偏移，不仅影响了风力发电机的正常使用，也降低了风力发电机的发电效率，给使用者带来了极大的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，具备锁紧功能的优点，解决了常见的风力发生偏航装置不具备锁紧功能的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，包括底座，所述底座顶部的中点处固定连接有塔筒，所述塔筒顶部的凹槽内固定连接有滚动轴承，所述滚动轴承的内部活动连接有支撑转轴，所述支撑转轴的顶部贯穿滚动轴承且延伸至其外部固定连接有机座，所述塔筒表面的顶部固定连接有偏航齿轮，所述机座顶部且对应的塔筒的左右两侧均固定连接有偏航电机，所述偏航电机的输出轴上固定连接有偏航转轴，所述偏航转轴的底部贯穿机座且延伸至其外部固定连接有与偏航齿轮相互啮合的偏航电机齿轮，所述机座的顶部等距离环绕开设有二十五个第一固定孔，所述塔筒的左右两侧均开设有滑槽，所述滑槽内壁的顶部和底部通过滑杆固定连接，所述滑杆的表面活动连接有滑块，所述滑块远离滑槽的一侧贯穿滑槽且延伸至其外部，所述滑块顶部且对应第一固定孔的位置固定连接有与其配合使用的第一固定销，所述滑块的底部固定连接有齿条，所述塔筒左右两侧且对应齿条的位置均固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有支撑块，所述支撑块的顶部固定连接有正反电机，所述正反电机的输出轴上固定连接有正反转轴，所述正反转轴的前端固定连接有与齿条配合使用的齿轮；
所述第一固定孔在所述机座上呈圆周排布，在所述第一固定孔更靠近机座中心的圆周上设置有多个第二固定孔，每个所述第二固定孔均位于所述相邻的两个第一固定孔之间，所述滑块顶部且对应第二固定孔的位置固定连接有与其配合使用的第二固定销；其中所述第一固定销和所述第二固定销均能够弹性伸缩，均具有圆柱形的第一部分和圆柱形的第二部分，所述第一部分活动嵌套在所述第二部分中，在所述第一部分和第二部分之间设置有相互配合的滑块和轨道，在所述第一部分的底部设置有压缩弹簧。
优选的，所述底座的顶部等距离环绕设置有四个固定螺栓，所述固定螺栓的底部贯穿底座且延伸至其外部。
优选的，所述机座底部且位于第一固定销和偏航电机齿轮之间的位置固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底部与滑块的顶部固定连接。
优选的，所述支撑板的底部固定连接有稳固杆，所述稳固杆远离支撑板的一端与塔筒固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过第一固定孔、滑槽、滑杆、滑块、第一固定销、齿条、支撑板、支撑块、正反电机、正反转轴和齿轮相互配合，起到了具备锁紧功能的作用，可以对机座进行锁紧，避免了因外力或者惯性作用而导致偏航装置产生偏移，保障了风力发电机的正常使用，提高了风力发电机的发电效率，给使用者带来了极大的便利；其次，通过在设置第二固定孔和配合的第二固定销，提高了固定精确度，从而可以更好的利用风力，提高发电效率，而且通过第一和第二固定销的弹性结构设置，可以在一个固定销使用时，不影响第二固定销的结构，实现简单的控制而不需要带来其他结构。
2、本发明通过设置固定螺栓，起到了对底座与地面之间的固定作用，防止底座脱离地面，通过设置伸缩杆，起到了对滑块的辅助支撑作用，防止滑块上下运动时产生晃动，通过设置稳固杆，起到了对支撑板的稳固支撑作用，防止支撑板掉落。
附图说明
图1为本发明正视图的结构剖面图；
图2为本发明俯视图的结构剖面图；
图3为本发明机座仰视图的结构剖面图。
图中：1底座、2塔筒、3滚动轴承、4支撑转轴、5机座、6偏航齿轮、7偏航电机、8偏航转轴、9偏航电机齿轮、10第一固定孔、11滑槽、12滑杆、13滑块、14第一固定销、15齿条、16支撑板、17支撑块、18正反电机、19正反转轴、20齿轮、21固定螺栓、22伸缩杆、23稳固杆。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-3，一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，包括底座1，底座1的顶部等距离环绕设置有四个固定螺栓21，固定螺栓21的底部贯穿底座1且延伸至其外部，通过设置固定螺栓21，起到了对底座1与地面之间的固定作用，防止底座1脱离地面，底座1顶部的中点处固定连接有塔筒2，塔筒2顶部的凹槽内固定连接有滚动轴承3，滚动轴承3的内部活动连接有支撑转轴4，支撑转轴4的顶部贯穿滚动轴承3且延伸至其外部固定连接有机座5，塔筒2表面的顶部固定连接有偏航齿轮6，机座5顶部且对应的塔筒2的左右两侧均固定连接有偏航电机7，偏航电机7的输出轴上固定连接有偏航转轴8，偏航转轴8的底部贯穿机座5且延伸至其外部固定连接有与偏航齿轮6相互啮合的偏航电机齿轮9，机座5的顶部等距离环绕开设有二十五个第一固定孔10，塔筒2的左右两侧均开设有滑槽11，滑槽11内壁的顶部和底部通过滑杆12固定连接，滑杆12的表面活动连接有滑块13，滑块13远离滑槽11的一侧贯穿滑槽11且延伸至其外部，滑块13顶部且对应第一固定孔10的位置固定连接有与其配合使用的第一固定销14，机座5底部且位于第一固定销14和偏航电机齿轮9之间的位置固定连接有伸缩杆22，伸缩杆22的底部与滑块13的顶部固定连接，通过设置伸缩杆22，起到了对滑块13的辅助支撑作用，防止滑块13上下运动时产生晃动，滑块13的底部固定连接有齿条15，塔筒2左右两侧且对应齿条15的位置均固定连接有支撑板16，支撑板16的底部固定连接有稳固杆23，稳固杆23远离支撑板16的一端与塔筒2固定连接，通过设置稳固杆23，起到了对支撑板16的稳固支撑作用，防止支撑板16掉落，支撑板16的顶部固定连接有支撑块17，支撑块17的顶部固定连接有正反电机18，正反电机18的输出轴上固定连接有正反转轴19，正反转轴19的前端固定连接有与齿条15配合使用的齿轮20，通过第一固定孔10、滑槽11、滑杆12、滑块13、第一固定销14、齿条15、支撑板16、支撑块17、正反电机18、正反转轴19和齿轮20相互配合，起到了具备锁紧功能的作用，可以对机座5进行锁紧，避免了因外力或者惯性作用而导致机座5产生偏移，保障了风力发电机的正常使用，提高了风力发电机的发电效率，给使用者带来了极大的便利。
使用时，当需要偏航时，启动偏航电机7，由偏航电机7带动偏航转轴8旋转，偏航转轴8带动偏航电机齿轮9旋转，由于偏航齿轮6固定在塔筒2上，所以由于作用力与反作用力，使得机座5带动支撑转轴4在滚动轴承3内部旋转，当偏航完毕后，关闭偏航电机7，然后同时启动两个正反电机18，由其中一个正反电机18正向旋转，另一个正反电机18反向旋转，从而带动正反转轴19旋转，正反转轴19带动齿轮20旋转，从而齿轮20带动齿条15向上运动，从而依次带动滑块13和第一固定销14向上运动，直至第一固定销14插入第一固定孔10中完成固定，然后关闭正反电机18即可。
综上所述：该具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，通过第一固定孔10、滑槽11、滑杆12、滑块13、第一固定销14、齿条15、支撑板16、支撑块17、正反电机18、正反转轴19和齿轮20相互配合，解决了常见的风力发电偏航装置不具备锁紧功能的问题。
另外，在使用过程中，申请人还发现，由于第一固定孔间隙的存在，使得锁紧时风机经常不能正对风力的方向，出现发小效率降低的情况，申请人经过创造性发现是由于第一固定孔的间隙固定时，出现风力方向与风机不能平行而出现细小夹角，该夹角的出现降低了风机发电效率，而且由于风力对风机的侧向作用力，使得风机的寿命降低，为了解决这个技术问题，申请人发明了以下结构，具体是：在所述第一固定孔10在所述机座5上呈圆周排布，在所述第一固定孔10更靠近机座15中心的圆周上设置有多个第二固定孔，每个所述第二固定孔均位于所述相邻的两个第一固定孔10之间，所述滑块13顶部且对应第二固定孔的位置固定连接有与其配合使用的第二固定销；其中所述第一固定销和所述第二固定销均能够弹性伸缩，均具有圆柱形的第一部分和圆柱形的第二部分，所述第一部分活动嵌套在所述第二部分中，在所述第一部分和第二部分之间设置有相互配合的滑块和轨道，在所述第一部分的底部设置有压缩弹簧；通过设置第二固定孔位于相邻第一固定孔的间隙处，从而第二固定销可以实现在间隙位置处的固定，从而弥补第一固定孔之间的间隙问题，实现风力的利用并提高风机寿命；而在使用第二固定销时，为了降低结构复杂度，不利用另外一套升降结构，而是直接利用现有升降结构，为了避免在第一固定孔固定时受到第二固定孔的影响，或者在第二固定孔固定时受到第二固定孔的影响，具体设置固定销具有伸缩结构，在第一固定孔固定时，机座5对应第二固定销的位置没有孔，在第二固定销上升到机座位置时，受到机座的挤压而压缩弹簧，从而不会干扰第一固定销的上升，反之，在第二固定销固定时也是不会受到第一固定销的干扰。
综上所述：通过第二固定销、第二固定孔、以及弹性的第一固定销和第二固定销的结构设置，解决了常见的风力发电偏航装置不具备锁紧功能的问题的同时，解决了风力不能很好对准的问题，同时使用一套升降结构实现两个固定孔的固定而不互相影响。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）顶部的中点处固定连接有塔筒（2），所述塔筒（2）顶部的凹槽内固定连接有滚动轴承（3），所述滚动轴承（3）的内部活动连接有支撑转轴（4），所述支撑转轴（4）的顶部贯穿滚动轴承（3）且延伸至其外部固定连接有机座（5），所述塔筒（2）表面的顶部固定连接有偏航齿轮（6），所述机座（5）顶部且对应的塔筒（2）的左右两侧均固定连接有偏航电机（7），所述偏航电机（7）的输出轴上固定连接有偏航转轴（8），所述偏航转轴（8）的底部贯穿机座（5）且延伸至其外部固定连接有与偏航齿轮（6）相互啮合的偏航电机齿轮（9），所述机座（5）的顶部等距离环绕开设有二十五个第一固定孔（10），所述塔筒（2）的左右两侧均开设有滑槽（11），所述滑槽（11）内壁的顶部和底部通过滑杆（12）固定连接，所述滑杆（12）的表面活动连接有滑块（13），所述滑块（13）远离滑槽（11）的一侧贯穿滑槽（11）且延伸至其外部，所述滑块（13）顶部且对应第一固定孔（10）的位置固定连接有与其配合使用的第一固定销（14），所述滑块（13）的底部固定连接有齿条（15），所述塔筒（2）左右两侧且对应齿条（15）的位置均固定连接有支撑板（16），所述支撑板（16）的顶部固定连接有支撑块（17），所述支撑块（17）的顶部固定连接有正反电机（18），所述正反电机（18）的输出轴上固定连接有正反转轴（19），所述正反转轴（19）的前端固定连接有与齿条（15）配合使用的齿轮（20）；
所述第一固定孔（10）在所述机座（5）上呈圆周排布，在所述第一固定孔（10）更靠近机座（5）中心的圆周上设置有多个第二固定孔，每个所述第二固定孔均位于相邻的两个所述第一固定孔（10）之间的间隙处，所述滑块（13）顶部且对应第二固定孔的位置固定连接有与其配合使用的第二固定销；其中所述第一固定销和所述第二固定销均能够弹性伸缩，均具有圆柱形的第一部分和圆柱形的第二部分，所述第一部分活动嵌套在所述第二部分中，在所述第一部分和第二部分之间设置有相互配合的滑块和轨道，在所述第一部分的底部设置有压缩弹簧，所述机座（5）底部且位于第一固定销（14）和偏航电机齿轮（9）之间的位置固定连接有伸缩杆（22），所述伸缩杆（22）的底部与滑块（13）的顶部固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，其特征在于：所述底座（1）的顶部等距离环绕设置有四个固定螺栓（21），所述固定螺栓（21）的底部贯穿底座（1）且延伸至其外部。
3.根据权利要求1所述的一种具有锁紧功能的风力发电机偏航装置，其特征在于：所述支撑板（16）的底部固定连接有稳固杆（23），所述稳固杆（23）远离支撑板（16）的一端与塔筒（2）固定连接。
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