CN110985557B - 一种具备缓冲功能的风力发电机主轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电机主轴技术领域，且公开了一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，包括第一轴承座、第二轴承座、第一主轴、第二主轴、啮合轮和爪轮，第一主轴通过第一滚动轴承转动设置于第一轴承座的内部，第二主轴通过第二滚动轴承转动设置于第二轴承座的内部，啮合轮固定设置于第一主轴的右端，爪轮固定设置于第二主轴的左端，啮合轮和爪轮相配合，啮合轮的内部且位于啮合槽的外部环绕设有多个均匀分布的空腔，多个空腔的内部均设有用于对爪轮的缓冲机构。该具备缓冲功能的风力发电机主轴，可以对爪轮的缓冲效果佳，大大的降低了风力发电机主轴的磨损，且便于工作人员将连接杆和球体拆装，劳动强度低。

Description

一种具备缓冲功能的风力发电机主轴

技术领域

本发明涉及发电机主轴技术领域，具体为一种具备缓冲功能的风力发电机主轴。

背景技术

随着风力发电的不断发展，风力发电机的装机量也得到了很大的提高。但风力发电机的高故障率很大程度上阻碍了风力发电的发展。根据对风力发电的故障诊断多年研究得知，风力发电机的故障一大部分原因是由随机风引起的冲击直接传递到齿轮箱和电机造成的。由于风速是不可控的，所以风速引起的冲击也是不可避免的。但可以通过增加缓冲装置，减少动力传输过程中对设备的冲击，从而降低设备的故障率。主轴处于风力发电设备的前端，如果可以设计缓冲式的主轴，可以对之后的设备产生很大的保护，降低设备的故障率。

现有的主轴主要起传动作用，随机风产生的冲击直接通过主轴传递到齿轮箱，对齿轮箱的齿轮造成冲击，由此造成齿轮箱故障率相对于整体设备偏高。

其中专利号为CN206647440U公开了一种风力发电机缓冲式主轴，该缓冲主轴主要包括两根主轴、啮合轮、爪轮、弹簧、弹簧顶杆和两个轴承座；啮合轮花键端与一根主轴相连，另一端与爪轮的啮合端相连；弹簧顶杆上设有弹簧安装孔，弹簧安装在其内部；爪轮的花键端与另一根主轴相连，另外爪轮的爪上还设有弹簧顶杆安装孔，弹簧顶杆安装在其内部；弹簧一部分安装在弹簧顶杆内部的孔中，另一部分安装在弹簧顶杆安装孔内；两个轴承座分别安装在两根连接在一起的主轴的两端。

但是上述专利主要在用采用的直向弹力对爪轮起到缓冲效果，缓冲效果较差，而且上述的缓冲结构中与爪轮接触的部位拆卸较为不便，增加了工作人员的劳动强度。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，对爪轮的缓冲效果佳，大大的降低了风力发电机主轴的磨损，且便于工作人员将连接杆和球体拆装，劳动强度低等优点，解决了风力发电机主轴的缓冲结构主要在用采用的直向弹力对爪轮起到缓冲效果，缓冲效果较差，而且上述的缓冲结构中与爪轮接触的部位拆卸较为不便，增加了工作人员的劳动强度的问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，包括第一轴承座、第二轴承座、第一主轴、第二主轴、啮合轮和爪轮，所述第一主轴通过第一滚动轴承转动设置于第一轴承座的内部，所述第二主轴通过第二滚动轴承转动设置于第二轴承座的内部，所述啮合轮固定设置于所述第一主轴的右端，所述爪轮固定设置于第二主轴的左端，所述啮合轮和爪轮相配合，所述啮合轮的内部且位于啮合槽的外部环绕设有多个均匀分布的空腔，多个所述空腔的内部均设有用于对爪轮的缓冲机构，所述啮合轮的啮合槽内部均设有用于和爪轮接触设置的连接杆，多个所述连接杆朝向爪轮的一端均固定设有球体，多个所述球体均与爪轮的侧壁相抵设置，多个所述连接杆远离爪轮的一端均活动套接有套筒，多个所述套筒远离连接杆的一端均贯穿至对应所述空腔的内部且分别与对应所述缓冲机构连接，多个所述套筒的筒壁均对称设有两个用于将连接杆固定的卡紧机构。

优选的，所述缓冲机构包括滑块和第一弹簧，所述滑块滑动设置于空腔的内部，所述第一弹簧位于滑块的右侧，所述第一弹簧的左端与滑块的右侧壁固定连接，所述第一弹簧的右端与空腔的右侧壁固定连接，所述套筒远离连接杆的一端贯穿至空腔的内部并与滑块的朝向爪轮的一侧固定连接。

优选的，所述空腔朝向爪轮的一侧开设有条形孔，所述套筒远离连接杆的一端穿过条形孔并与滑块固定连接。

优选的，所述卡紧机构包括固定座、旋转板、第二弹簧、卡杆和卡环，所述固定座固定设置于套筒的筒壁下侧的位置处，所述旋转板竖直位于固定座的内部，所述旋转板的前后两侧中心处均固定设有转轴，所述旋转板通过两个所述转轴与固定座的内侧壁转动连接，所述第二弹簧固定设置于旋转板朝向套筒的一侧位置处，所述第二弹簧远离旋转板的一端与套筒的筒壁固定连接，所述卡杆固定设置于旋转板朝向连接杆的一侧底部的位置处，所述卡环固定设置于连接杆的杆壁上，且卡环与卡杆呈位置对应设置，所述卡杆与卡环卡接。

优选的，所述固定座为U形块，且固定座的侧面为三角形。

优选的，所述固定座与套筒采用电焊焊接固定。

优选的，所述球体采用耐磨钢材料制成。

优选的，所述空腔的内部固定设有限位滑杆，所述滑块的侧壁通过滑孔与限位滑杆的杆壁滑动连接，所述第一弹簧与限位滑杆的杆壁活动套接。

优选的，所述第一轴承座和第二轴承座均通过螺栓固定设置于机械设备上。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，具备以下有益效果：

1、该具备缓冲功能的风力发电机主轴，通过设置在爪轮和啮合轮之间的连接杆、套筒、球体、滑块、第一弹簧和限位滑杆，在啮合轮和爪轮发生转动时，爪轮会发生移动并挤压多个球体，多个球体通过连接杆和套筒会带动空腔内部的滑块移动，使得多个滑块分别挤压对应的第一弹簧，从而能够给爪轮提供一个有效扭向的缓冲力，大大的降低了风力发电机主轴的磨损。

2、该具备缓冲功能的风力发电机主轴，通过设置在连接杆和套筒之间的固定座、旋转板、转轴、第二弹簧、卡杆和卡环，当需要将球体和连接杆拆卸时，工作人员手部同时按压两个旋转板的上侧，使得两个旋转板围绕固定座旋转，与此同时旋转板的上端挤压第二弹簧，旋转板下端的卡杆会与连接杆上的卡环分离，从而能够将连接杆从套筒的内部抽出，便于将连接杆和球体进行拆卸。

附图说明

图1为本发明提出的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴的结构示意图；

图2为图1中啮合轮和爪轮连接的侧面结构示意图；

图3为图2中局部A部分的结构放大图。

图中：1第一轴承座、2第二轴承座、3第一主轴、4第二主轴、5啮合轮、6爪轮、7连接杆、8套筒、9球体、10滑块、11第一弹簧、12限位滑杆、13固定座、14旋转板、15转轴、16第二弹簧、17卡杆、18卡环。

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1-3，一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，包括第一轴承座1、第二轴承座2、第一主轴3、第二主轴4、啮合轮5和爪轮6，第一主轴3通过第一滚动轴承转动设置于第一轴承座1的内部，第二主轴4通过第二滚动轴承转动设置于第二轴承座2的内部，啮合轮5固定设置于第一主轴3的右端，爪轮6固定设置于第二主轴4的左端，啮合轮5和爪轮6相配合，啮合轮5的内部且位于啮合槽的外部环绕设有多个均匀分布的空腔，多个空腔的内部均设有用于对爪轮6的缓冲机构，啮合轮5的啮合槽内部均设有用于和爪轮6接触设置的连接杆7，多个连接杆7朝向爪轮6的一端均固定设有球体9，多个球体9均与爪轮6的侧壁相抵设置，多个连接杆7远离爪轮6的一端均活动套接有套筒8，多个套筒8远离连接杆7的一端均贯穿至对应空腔的内部且分别与对应缓冲机构连接，多个套筒8的筒壁均对称设有两个用于将连接杆7固定的卡紧机构。

缓冲机构包括滑块10和第一弹簧11，滑块10滑动设置于空腔的内部，第一弹簧11位于滑块10的右侧，第一弹簧11的左端与滑块10的右侧壁固定连接，第一弹簧11的右端与空腔的右侧壁固定连接，套筒8远离连接杆7的一端贯穿至空腔的内部并与滑块10的朝向爪轮6的一侧固定连接。

空腔朝向爪轮6的一侧开设有条形孔，套筒8远离连接杆7的一端穿过条形孔并与滑块10固定连接。

卡紧机构包括固定座13、旋转板14、第二弹簧16、卡杆17和卡环18，固定座13固定设置于套筒8的筒壁下侧的位置处，旋转板14竖直位于固定座13的内部，旋转板14的前后两侧中心处均固定设有转轴15，旋转板14通过两个转轴15与固定座13的内侧壁转动连接，第二弹簧16固定设置于旋转板14朝向套筒8的一侧位置处，第二弹簧16远离旋转板14的一端与套筒8的筒壁固定连接，卡杆17固定设置于旋转板14朝向连接杆7的一侧底部的位置处，卡环18固定设置于连接杆7的杆壁上，且卡环18与卡杆17呈位置对应设置，卡杆17与卡环18卡接。

固定座13为U形块，且固定座13的侧面为三角形。

固定座13与套筒8采用电焊焊接固定。

球体9采用耐磨钢材料制成。

空腔的内部固定设有限位滑杆12，滑块10的侧壁通过滑孔与限位滑杆12的杆壁滑动连接，第一弹簧11与限位滑杆12的杆壁活动套接。

第一轴承座1和第二轴承座2均通过螺栓固定设置于机械设备上。

综上所述，该具备缓冲功能的风力发电机主轴，使用时，在啮合轮5和爪轮6发生转动时，爪轮6会发生移动并挤压多个球体9，多个球体9通过连接杆7和套筒8会带动空腔内部的滑块10移动，使得多个滑块10分别挤压对应的第一弹簧11，从而能够给爪轮6提供一个有效扭向的缓冲力，大大的降低了风力发电机主轴的磨损；当需要将球体9和连接杆7拆卸时，工作人员手部同时按压两个旋转板14的上侧，使得两个旋转板14围绕固定座13旋转，与此同时旋转板14的上端挤压第二弹簧16，旋转板14下端的卡杆17会与连接杆7上的卡环18分离，从而能够将连接杆7从套筒8的内部抽出，便于将连接杆7和球体9进行拆卸。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (9)

1.一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，包括第一轴承座(1)、第二轴承座(2)、第一主轴(3)、第二主轴(4)、啮合轮(5)和爪轮(6)，其特征在于：所述第一主轴(3)通过第一滚动轴承转动设置于第一轴承座(1)的内部，所述第二主轴(4)通过第二滚动轴承转动设置于第二轴承座(2)的内部，所述啮合轮(5)固定设置于所述第一主轴(3)的右端，所述爪轮(6)固定设置于第二主轴(4)的左端，所述啮合轮(5)和爪轮(6)相配合，所述啮合轮(5)的侧壁开设有啮合槽，所述啮合轮(5)的内部且位于啮合槽的外部环绕设有多个均匀分布的空腔，多个所述空腔的内部均设有用于对爪轮(6)的缓冲机构，所述啮合轮(5)的啮合槽内部均设有用于和爪轮(6)接触设置的连接杆(7)，多个所述连接杆(7)朝向爪轮(6)的一端均固定设有球体(9)，多个所述球体(9)均与爪轮(6)的侧壁相抵设置，多个所述连接杆(7)远离爪轮(6)的一端均活动套接有套筒(8)，多个所述套筒(8)远离连接杆(7)的一端均贯穿至对应所述空腔的内部且分别与对应所述缓冲机构连接，多个所述套筒(8)的筒壁均对称设有两个用于将连接杆(7)固定的卡紧机构。

2.根据权利要求1所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述缓冲机构包括滑块(10)和第一弹簧(11)，所述滑块(10)滑动设置于空腔的内部，所述第一弹簧(11)位于滑块(10)的右侧，所述第一弹簧(11)的左端与滑块(10)的右侧壁固定连接，所述第一弹簧(11)的右端与空腔的右侧壁固定连接，所述套筒(8)远离连接杆(7)的一端贯穿至空腔的内部并与滑块(10)的朝向爪轮(6)的一侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述空腔朝向爪轮(6)的一侧开设有条形孔，所述套筒(8)远离连接杆(7)的一端穿过条形孔并与滑块(10)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述卡紧机构包括固定座(13)、旋转板(14)、第二弹簧(16)、卡杆(17)和卡环(18)，所述固定座(13)固定设置于套筒(8)的筒壁下侧的位置处，所述旋转板(14)竖直位于固定座(13)的内部，所述旋转板(14)的前后两侧中心处均固定设有转轴(15)，所述旋转板(14)通过两个所述转轴(15)与固定座(13)的内侧壁转动连接，所述第二弹簧(16)固定设置于旋转板(14)朝向套筒(8)的一侧位置处，所述第二弹簧(16)远离旋转板(14)的一端与套筒(8)的筒壁固定连接，所述卡杆(17)固定设置于旋转板(14)朝向连接杆(7)的一侧底部的位置处，所述卡环(18)固定设置于连接杆(7)的杆壁上，且卡环(18)与卡杆(17)呈位置对应设置，所述卡杆(17)与卡环(18)卡接。

5.根据权利要求4所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述固定座(13)为U形块，且固定座(13)的侧面为三角形。

6.根据权利要求4所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述固定座(13)与套筒(8)采用电焊焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述球体(9)采用耐磨钢材料制成。

8.根据权利要求2所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述空腔的内部固定设有限位滑杆(12)，所述滑块(10)的侧壁通过滑孔与限位滑杆(12)的杆壁滑动连接，所述第一弹簧(11)与限位滑杆(12)的杆壁活动套接。

9.根据权利要求1所述的一种具备缓冲功能的风力发电机主轴，其特征在于：所述第一轴承座(1)和第二轴承座(2)均通过螺栓固定设置于机械设备上。

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