CN110374805A - 一种具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，包括机舱、塔柱、爬梯、检修门、发电机和至少两个浆叶，还包括防鼠机构和保护机构，所述保护机构包括第一驱动轴、安装轴承、第二驱动轴、动力组件、传动轴、两个连接组件、两个传动带和两个传动轮，所述防鼠机构包括驱动组件、导向杆、驱动块、传动杆和防护板，所述连接组件包括滑杆和升降套管，该具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机中，通过保护机构在浆叶转速过高的时候，可以使浆叶与发电机分离，降低了发电机超速运行的几率，降低了风力发电机发生故障的几率，通过防鼠机构，降低了老鼠从检修门爬入风力发电机内部的几率，降低了风力发电机内部电缆遭受破坏的几率。
Description
技术领域
本发明涉及风能设备领域，特别涉及一种具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
风力发电机的内部一般排布有较多的电缆，如果有老鼠爬到风力发电机的内部，将会对电缆造成破坏，增大了风力发电机发生故障的几率，不仅如此，现有技术的风力发电机在风力较大的时候，风力发电机容易超速运行，致使发电机超负荷运行，增大了发电机的故障率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，包括机舱、塔柱、爬梯、检修门、发电机和至少两个浆叶，所述塔柱的顶端与机舱连接，所述发电机设置在机舱的内部，所述检修门设置在塔柱的底端的一侧，所述爬梯设置在检修门的远离机舱的一侧，所述爬梯的顶端与塔柱铰接，还包括防鼠机构和保护机构，所述防鼠机构设置在塔柱上，所述防鼠机构与爬梯连接，所述发电机通过保护机构与各浆叶连接；
所述保护机构包括第一驱动轴、安装轴承、第二驱动轴、动力组件、传动轴、两个连接组件、两个传动带和两个传动轮，所述第一驱动轴和第二驱动轴均与发电机同轴设置，所述安装轴承设置在机舱的靠近浆叶的一端，所述第二驱动轴通过安装轴承与机舱连接，各浆叶周向均匀设置在第二驱动轴的远离发电机的一端的外周上，所述第二驱动轴的靠近发电机的一端与其中一个传动轮固定连接，所述第一驱动轴的一端与发电机的输出轴固定连接，所述第一驱动轴的另一端与另一个传动轮固定连接，所述传动轴与第一驱动轴平行，所述传动轴的两端均通过连接组件与机舱的内壁连接，所述动力组件设置在两个连接组件之间，所述机舱的内壁通过动力组件与传动轴连接，所述传动轴通过两个传动带分别与两个传动轮传动连接；
所述防鼠机构包括驱动组件、导向杆、驱动块、传动杆和防护板，所述导向杆与塔柱的轴线平行，所述导向杆的两端均与塔柱固定连接，所述驱动块的内部设有通孔，所述导向杆穿过驱动块，所述驱动块与导向杆滑动连接，所述传动杆的一端与驱动块铰接，所述传动杆的另一端与爬梯的一侧铰接，所述驱动组件设置在导向杆的一侧，所述驱动组件与驱动块连接，所述防护板的形状为圆环形，所述防护板与塔柱的轴线垂直，所述防护板设置在检修门的远离机舱的一侧，所述防护板设置在塔柱的外周上，所述防护板与塔柱密封连接。
作为优选，为了提高风力发电机的自动化程度，所述塔柱的内部设有PLC和无线信号收发模块，所述无线信号收发模块与PLC电连接。
作为优选，为了提高传动轴的稳定性，所述连接组件包括滑杆和升降套管，所述滑杆的轴线与第二驱动轴的轴线垂直且相交，所述滑杆的一端与机舱的内壁固定连接，所述滑杆穿过升降套管，所述升降套管与滑杆滑动连接，所述传动轴的两端均设有加固轴承，所述传动轴的两端均通过加固轴承分别与两个升降套管连接。
作为优选，为了给传动轴提供动力，所述动力组件包括液压缸、液压装置和传动轴承，所述传动轴承安装在传动轴的中部，所述液压缸的轴线与滑杆平行，所述液压缸的一端与机舱的内壁固定连接，所述液压缸的另一端与传动轴承固定连接，所述液压装置设置在机舱的内部，所述液压装置与液压缸的缸体连接。
作为优选，为了给爬梯提供动力，所述驱动组件包括电机和丝杆，所述丝杆与导向杆平行，所述丝杆的两端均设有连接轴承，所述丝杆的两端均通过连接轴承与导向杆连接，所述丝杆穿过驱动块，所述丝杆与驱动块螺纹连接，所述电机与塔柱固定连接，所述电机与丝杆传动连接。
作为优选，为了提高驱动块移动的顺畅度，所述丝杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了延长防护板的使用寿命，所述防护板的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了提高传动轮与传动带连接的稳定性，所述传动轮的外周上设有环形槽，所述传动带设置在环形槽的内部。
作为优选，为了降低传动带与传动轴发生打滑的几率，所述传动轴的外表面上设有防滑纹。
作为优选，为了提高升降套管与滑杆连接的稳定性，所述滑杆的靠近第一驱动轴的一端固定有限位块。
本发明的有益效果是，该具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机中，通过保护机构在浆叶转速过高的时候，可以使浆叶与发电机分离，降低了发电机超速运行的几率，降低了风力发电机发生故障的几率，与现有保护机构相比，该保护机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构的故障率，不仅如此，通过防鼠机构，降低了老鼠从检修门爬入风力发电机内部的几率，降低了风力发电机内部电缆遭受破坏的几率，与现有防鼠机构相比，该防鼠机构通过防护板降低了老鼠沿着塔柱外壁爬入检修门内部的几率，进一步提高了风力发电机的防鼠性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机的结构示意图；
图2是本发明的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机的剖视图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机的防鼠机构的结构示意图；
图中：1.浆叶，2.机舱，3.电机，4.塔柱，5.检修门，6.爬梯，7.防护板，8.发电机，9.升降套管，10.传动轴，11.传动轴承，12.液压缸，13.液压装置，14.滑杆，15.第一驱动轴，16.传动轮，17.传动带，18.第二驱动轴，19.安装轴承，20.传动杆，21.驱动块，22.丝杆，23.导向杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，包括机舱2、塔柱4、爬梯6、检修门5、发电机8和至少两个浆叶1，所述塔柱4的顶端与机舱2连接，所述发电机8设置在机舱2的内部，所述检修门5设置在塔柱4的底端的一侧，所述爬梯6设置在检修门5的远离机舱2的一侧，所述爬梯6的顶端与塔柱4铰接，还包括防鼠机构和保护机构，所述防鼠机构设置在塔柱4上，所述防鼠机构与爬梯6连接，所述发电机8通过保护机构与各浆叶1连接；
通过保护机构在浆叶1转速过高的时候，可以使浆叶1与发电机8分离，降低了发电机8超速运行的几率，降低了风力发电机发生故障的几率，不仅如此，通过防鼠机构，降低了老鼠从检修门5爬入风力发电机内部的几率，降低了风力发电机内部电缆遭受破坏的几率；
如图3所示，所述保护机构包括第一驱动轴15、安装轴承19、第二驱动轴18、动力组件、传动轴10、两个连接组件、两个传动带17和两个传动轮16，所述第一驱动轴15和第二驱动轴18均与发电机8同轴设置，所述安装轴承19设置在机舱2的靠近浆叶1的一端，所述第二驱动轴18通过安装轴承19与机舱2连接，各浆叶1周向均匀设置在第二驱动轴18的远离发电机8的一端的外周上，所述第二驱动轴18的靠近发电机8的一端与其中一个传动轮16固定连接，所述第一驱动轴15的一端与发电机8的输出轴固定连接，所述第一驱动轴15的另一端与另一个传动轮16固定连接，所述传动轴10与第一驱动轴15平行，所述传动轴10的两端均通过连接组件与机舱2的内壁连接，所述动力组件设置在两个连接组件之间，所述机舱2的内壁通过动力组件与传动轴10连接，所述传动轴10通过两个传动带17分别与两个传动轮16传动连接；
在安装轴承19的支撑作用下，提高了第二驱动轴18的稳定性，通过连接组件提高了传动轴10的稳定性，通过动力组件提供动力，驱动传动轴10沿着滑杆14移动，当风力较大的时候，浆叶1高速转动，传动轴10沿着滑杆14向靠近第一驱动轴15的方向移动，使传动带17处于松弛状态，使传动轴10与两个传动轮16分离，则使第一驱动轴15与第二驱动轴18分离，则降低了发电机8发生超速的几率，当浆叶1转速较低的时候，传动轴10沿着滑杆14向远离第一驱动轴15的方向移动，则使传动带17处于紧绷状态，则在传动轴10和两个传送带17的传动作用下，通过其中一个传动轮16驱动另一个传动轮16转动，则通过第二驱动轴18驱动第一驱动轴15转动，则使发电机8正常运行；
如图4所示，所述防鼠机构包括驱动组件、导向杆23、驱动块21、传动杆20和防护板7，所述导向杆23与塔柱4的轴线平行，所述导向杆23的两端均与塔柱4固定连接，所述驱动块21的内部设有通孔，所述导向杆23穿过驱动块21，所述驱动块21与导向杆23滑动连接，所述传动杆20的一端与驱动块21铰接，所述传动杆20的另一端与爬梯6的一侧铰接，所述驱动组件设置在导向杆23的一侧，所述驱动组件与驱动块21连接，所述防护板7的形状为圆环形，所述防护板7与塔柱4的轴线垂直，所述防护板7设置在检修门5的远离机舱2的一侧，所述防护板7设置在塔柱4的外周上，所述防护板7与塔柱4密封连接；
通过驱动组件提供动力，使驱动块21沿着导向杆23移动，则在传动杆20的传动作用下，通过驱动块21驱动爬梯6绕着与塔柱4的铰接点转动，当驱动块21向上移动的时候，则爬梯6向上转动，使爬梯6的远离检修门5的一端升起，降低了老鼠沿着爬梯6进入检修门5内部的几率，提高了风力发电机的防鼠性能，当驱动块21向下移动的时候，则爬梯6向下转动，使爬梯6的远离检修门5的一端下降到地面，使操作人员可以沿着爬梯6进入检修门5的内部，同时在防护板7的遮挡作用下，降低了老鼠沿着塔柱4爬入检修门5内部的几率，进一步提高了风力发电机的防鼠性能。
作为优选，为了提高风力发电机的自动化程度，所述塔柱4的内部设有PLC和无线信号收发模块，所述无线信号收发模块与PLC电连接；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，通过无线信号收发模块使PLC可以与移动设备建立通讯，则通过移动设备发送控制信号给PLC，则通过PLC控制风力发电机运行，则提高了风力发电机的自动化程度。
如图3所示，所述连接组件包括滑杆14和升降套管9，所述滑杆14的轴线与第二驱动轴18的轴线垂直且相交，所述滑杆14的一端与机舱2的内壁固定连接，所述滑杆14穿过升降套管9，所述升降套管9与滑杆14滑动连接，所述传动轴10的两端均设有加固轴承，所述传动轴10的两端均通过加固轴承分别与两个升降套管9连接；
在滑杆14的支撑作用下，通过升降套管9提高了传动轴10的稳定性，通过升降套管9与滑杆14之间的滑动连接，使传动轴10可以沿着滑杆14移动。
如图3所示，所述动力组件包括液压缸12、液压装置13和传动轴承11，所述传动轴承11安装在传动轴10的中部，所述液压缸12的轴线与滑杆14平行，所述液压缸12的一端与机舱2的内壁固定连接，所述液压缸12的另一端与传动轴承11固定连接，所述液压装置13设置在机舱2的内部，所述液压装置13与液压缸12的缸体连接；
通过液压装置13提供动力，实现了液压缸12的伸缩，则在传动轴承11的传动作用下，通过液压缸12驱动传动轴10沿着滑杆14升降。
如图4所示，所述驱动组件包括电机3和丝杆22，所述丝杆22与导向杆23平行，所述丝杆22的两端均设有连接轴承，所述丝杆22的两端均通过连接轴承与导向杆23连接，所述丝杆22穿过驱动块21，所述丝杆22与驱动块21螺纹连接，所述电机3与塔柱4固定连接，所述电机3与丝杆22传动连接；
通过电机3驱动丝杆22转动，则通过丝杆22驱动驱动块21沿着导向杆23移动。
作为优选，为了提高驱动块21移动的顺畅度，所述丝杆22上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小了丝杆22与驱动块21之间的摩擦力，则提高了驱动块21移动的顺畅度。
作为优选，为了延长防护板7的使用寿命，所述防护板7的制作材料为不锈钢；
由于不锈钢具有较好的抗腐蚀性能，则减缓了防护板7被腐蚀的速度，延长了防护板7的使用寿命。
作为优选，为了提高传动轮16与传动带17连接的稳定性，所述传动轮16的外周上设有环形槽，所述传动带17设置在环形槽的内部；
通过环形槽的限位作用，降低了传动带17从传动轮16上脱离的几率，则提高了传动轮16与传动带17连接的稳定性。
作为优选，为了降低传动带17与传动轴10发生打滑的几率，所述传动轴10的外表面上设有防滑纹；
通过防滑纹增大了传动带17与传动轴10之间摩擦力，则降低了传动带17与传动轴10发生打滑的几率。
作为优选，为了提高升降套管9与滑杆14连接的稳定性，所述滑杆14的靠近第一驱动轴15的一端固定有限位块；
通过限位块的限位作用，降低了升降套管9从滑杆14上脱离的几率，则提高了升降套管9与滑杆14连接的稳定性。
通过连接组件提高了传动轴10的稳定性，通过动力组件提供动力，驱动传动轴10沿着滑杆14向靠近第一驱动轴15的方向移动，使传动带17处于松弛状态，使传动轴10与两个传动轮16分离，则使第一驱动轴15与第二驱动轴18分离，则降低了发电机8发生超速的几率，通过驱动组件提供动力，通过驱动块21驱动爬梯6绕着与塔柱4的铰接点向上转动，使爬梯6的远离检修门5的一端升起，降低了老鼠沿着爬梯6进入检修门5内部的几率，提高了风力发电机的防鼠性能，同时在防护板7的遮挡作用下，降低了老鼠沿着塔柱4爬入检修门5内部的几率，进一步提高了风力发电机的防鼠性能。
与现有技术相比，该具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机中，通过保护机构在浆叶1转速过高的时候，可以使浆叶1与发电机8分离，降低了发电机8超速运行的几率，降低了风力发电机发生故障的几率，与现有保护机构相比，该保护机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构的故障率，不仅如此，通过防鼠机构，降低了老鼠从检修门5爬入风力发电机内部的几率，降低了风力发电机内部电缆遭受破坏的几率，与现有防鼠机构相比，该防鼠机构通过防护板7降低了老鼠沿着塔柱4外壁爬入检修门5内部的几率，进一步提高了风力发电机的防鼠性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，包括机舱(2)、塔柱(4)、爬梯(6)、检修门(5)、发电机(8)和至少两个浆叶(1)，所述塔柱(4)的顶端与机舱(2)连接，所述发电机(8)设置在机舱(2)的内部，所述检修门(5)设置在塔柱(4)的底端的一侧，所述爬梯(6)设置在检修门(5)的远离机舱(2)的一侧，所述爬梯(6)的顶端与塔柱(4)铰接，其特征在于，还包括防鼠机构和保护机构，所述防鼠机构设置在塔柱(4)上，所述防鼠机构与爬梯(6)连接，所述发电机(8)通过保护机构与各浆叶(1)连接；
所述保护机构包括第一驱动轴(15)、安装轴承(19)、第二驱动轴(18)、动力组件、传动轴(10)、两个连接组件、两个传动带(17)和两个传动轮(16)，所述第一驱动轴(15)和第二驱动轴(18)均与发电机(8)同轴设置，所述安装轴承(19)设置在机舱(2)的靠近浆叶(1)的一端，所述第二驱动轴(18)通过安装轴承(19)与机舱(2)连接，各浆叶(1)周向均匀设置在第二驱动轴(18)的远离发电机(8)的一端的外周上，所述第二驱动轴(18)的靠近发电机(8)的一端与其中一个传动轮(16)固定连接，所述第一驱动轴(15)的一端与发电机(8)的输出轴固定连接，所述第一驱动轴(15)的另一端与另一个传动轮(16)固定连接，所述传动轴(10)与第一驱动轴(15)平行，所述传动轴(10)的两端均通过连接组件与机舱(2)的内壁连接，所述动力组件设置在两个连接组件之间，所述机舱(2)的内壁通过动力组件与传动轴(10)连接，所述传动轴(10)通过两个传动带(17)分别与两个传动轮(16)传动连接；
所述防鼠机构包括驱动组件、导向杆(23)、驱动块(21)、传动杆(20)和防护板(7)，所述导向杆(23)与塔柱(4)的轴线平行，所述导向杆(23)的两端均与塔柱(4)固定连接，所述驱动块(21)的内部设有通孔，所述导向杆(23)穿过驱动块(21)，所述驱动块(21)与导向杆(23)滑动连接，所述传动杆(20)的一端与驱动块(21)铰接，所述传动杆(20)的另一端与爬梯(6)的一侧铰接，所述驱动组件设置在导向杆(23)的一侧，所述驱动组件与驱动块(21)连接，所述防护板(7)的形状为圆环形，所述防护板(7)与塔柱(4)的轴线垂直，所述防护板(7)设置在检修门(5)的远离机舱(2)的一侧，所述防护板(7)设置在塔柱(4)的外周上，所述防护板(7)与塔柱(4)密封连接。
2.如权利要求1所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述塔柱(4)的内部设有PLC和无线信号收发模块，所述无线信号收发模块与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述连接组件包括滑杆(14)和升降套管(9)，所述滑杆(14)的轴线与第二驱动轴(18)的轴线垂直且相交，所述滑杆(14)的一端与机舱(2)的内壁固定连接，所述滑杆(14)穿过升降套管(9)，所述升降套管(9)与滑杆(14)滑动连接，所述传动轴(10)的两端均设有加固轴承，所述传动轴(10)的两端均通过加固轴承分别与两个升降套管(9)连接。
4.如权利要求1所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述动力组件包括液压缸(12)、液压装置(13)和传动轴承(11)，所述传动轴承(11)安装在传动轴(10)的中部，所述液压缸(12)的轴线与滑杆(14)平行，所述液压缸(12)的一端与机舱(2)的内壁固定连接，所述液压缸(12)的另一端与传动轴承(11)固定连接，所述液压装置(13)设置在机舱(2)的内部，所述液压装置(13)与液压缸(12)的缸体连接。
5.如权利要求1所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述驱动组件包括电机(3)和丝杆(22)，所述丝杆(22)与导向杆(23)平行，所述丝杆(22)的两端均设有连接轴承，所述丝杆(22)的两端均通过连接轴承与导向杆(23)连接，所述丝杆(22)穿过驱动块(21)，所述丝杆(22)与驱动块(21)螺纹连接，所述电机(3)与塔柱(4)固定连接，所述电机(3)与丝杆(22)传动连接。
6.如权利要求5所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述丝杆(22)上涂有润滑脂。
7.如权利要求1所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述防护板(7)的制作材料为不锈钢。
8.如权利要求1所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述传动轮(16)的外周上设有环形槽，所述传动带(17)设置在环形槽的内部。
9.如权利要求1所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述传动轴(10)的外表面上设有防滑纹。
10.如权利要求3所述的具有防鼠和发电机保护功能的风力发电机，其特征在于，所述滑杆(14)的靠近第一驱动轴(15)的一端固定有限位块。
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