CN111162642A - 一种偏航集电环转子结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种偏航集电环转子结构，包括中心管和多个滑环；中心管可转动的设置在集电环的顶板与底板之间，中心管中间设有通讯线缆通过孔；滑环沿中心管轴线方向间隔排列，滑环能够与中心管同轴同步转动。本发明公开的一种偏航集电环转子结构，下面采用滑动轴承定位，上面采用三个较小尺寸的轴承进行定位，占用空间小，增大了中心管的尺寸，增加了通讯线缆的布设空间。另外，中心管与滑环共同转动，滑环均抵接于绝缘套管上，保证了转动的稳定性，提高了各个滑环之间的同轴度，接线柱与滑环采用铆接形式，结构简单易行，连接牢固可靠。
Description
技术领域
本发明涉及偏航集电环领域，尤其涉及一种偏航集电环转子结构。
背景技术
随着我国对风力发电系统的不断发展，风电行业对风电机组的可靠性和发电效率有了更高的要求，为解决机舱偏航导致动力线缆扭缆磨损严重的问题，偏航集电环已逐渐受到用户的青睐。
中国发明专利(CN109737018A)滑环组件及风力发电机组中公开了一种偏航集电环，中心管固定在集电环的顶板和底板之间，集电环转子相对于中心管转动，集电环由上下两个大轴承定位，中心管内设置通讯线缆通过孔。但是，由于通信线缆较多，通讯线缆上的插头体积较大，为了满足通讯线缆布设需要，需要加大中心管内径，而这样势必会导致上下两个轴承增大，进一步使上下两个轴承室增大，这在有限的空间内很难布置。
发明内容
本发明提供一种偏航集电环转子结构，解决了大尺寸通讯线缆难以布设的问题。
一种偏航集电环转子结构，包括中心管和多个滑环；
所述中心管可转动的设置在集电环的顶板与底板之间，所述中心管中间设有通讯线缆通过孔；
所述滑环沿所述中心管轴线方向同轴设置，所述滑环之间互不接触，所述滑环能够与所述中心管同轴同步转动。
进一步地，所述中心管靠近所述顶板的一端设有圆形的轴承座，所述顶板与底板之间设有至少三个固定杆，所述固定杆上均设有定位轴承，所述定位轴承均与轴承座抵接，所述定位轴承与所述轴承座接触点所在圆的圆心落在所述中心管的轴线上。
进一步地，所述中心管与所述底板之间设有滑动轴承。
进一步地，还包括绝缘拉杆，所述中心管上设有垂直于所述中心管轴线的托盘，所述滑环内周设有安装孔，所述绝缘拉杆穿过所述安装孔并安装在所述轴承座与托盘之间，所述顶板和滑环之间设有绝缘子，所述滑环之间均设有绝缘子，所述底板和滑环之间设有绝缘子。
进一步地，所述中心管外周设有卡槽，所述托盘为环形，所述托盘内周设有卡块，所述卡块卡入所述卡槽中，所述中心管上设有套环，所述套环与所述中心管过盈配合，所述套环与所述托盘通过螺栓连接。
进一步地，所述中心管上设有安装所述套环的圆柱面，所述圆柱面的直径小于所述中心管的外径。
进一步地，还包括绝缘套管，所述绝缘套管套设于所述中心管外，所述绝缘套管内周与所述套环的外周相连，所述滑环内周设有三个连接部，所述连接部上均设有定位面，所述定位面均与所述绝缘套管抵接。
进一步地，所述滑环内周设有连接部，所述连接部上设有装配孔，接线柱的一端过盈配合的安装在所述装配孔内。
进一步地，所述装配孔的底端为锥形，所述接线柱装入所述装配孔并伸出所述装配孔，所述接线柱伸出的部分被铆平在所述装配孔内。
进一步地，所述滑环外周设有开槽，所述开槽不垂直于所述滑环的转动平面。
本发明公开的一种偏航集电环转子结构，优化了中心管与滑环的结构，增大了中心管的尺寸，增加了通讯线缆的布设空间。而且，中心管与滑环共同转动，滑环均抵接于绝缘套管上，保证了转动的稳定性，提高了各个滑环之间的同轴度，接线柱与滑环采用铆接形式，结构简单易行，连接牢固可靠。转子下面采用滑动轴承定位，上面采用小轴承定位，占用空间小，经济性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构示意图；
图2为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构剖视图；
图3为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构的中心管剖视示意图；
图4为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构的中心管俯视图；
图5为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构的中心管轴测图；
图6为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构的中心管上卡槽结构示意图；
图7为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构的托盘示意图；
图8为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构水平方向剖视示意图；
图9为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构的滑环示意图；
图10为本发明实施例所述的偏航集电环转子结构的滑环与接线柱连接示意图；
图11为图10中A部分的放大图。
图中：1、中心管；2、滑环；3、顶板；4、底板；5、轴承座；6、固定杆；7、定位轴承；8、滑动轴承；9、绝缘拉杆；10、托盘；11、绝缘子；12、套环；13、绝缘套管；14、接线柱；15、轴承座定位止口；16、滑动轴承安装面；101、卡槽；102、卡块；201、安装孔；202、开槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
如图1、图2所示，一种偏航集电环转子结构，包括中心管1和多个滑环2；中心管1可转动的设置在集电环的顶板3与底板4之间，中心管1中间设有通讯线缆通过孔，孔内设置通讯线缆；滑环2沿中心管1轴线方向间隔排列，滑环2能够与中心管1同轴同步转动。
信号线连接件HARTING轮廓尺寸较大，装配时需穿过中心管，一般情况下，使用环境限制了集电环的外形尺寸，集电环无法通过整体放大而增大中心管的内径。除了使用环境的限制因素外，集电环整体放大会使成本大幅提高，仅为了提高通讯线缆的通过性而整体放大集电环，得不偿失。
滑环与中心管之间不设轴承，使中心管与滑环共同转动，去掉轴承后节省的空间，用于放大中心管的尺寸，使中心管的内径增大，增强容纳线缆的能力。
中心管1靠近顶板3的一端设有圆形的轴承座5，顶板3与底板4之间设有三个固定杆6，固定杆6上均设有定位轴承7，定位轴承7均与轴承座5抵接，定位轴承7与轴承座5接触点所在圆的圆心落在中心管1的轴线上。中心管1与底板4之间设有滑动轴承8。定位轴承7与滑动轴承8均为免维护的滑动轴承，定位轴承7套设于固定杆6上，是三个小尺寸的滑动轴承，定位轴承7的外面与轴承座5抵接，轴承座5与中心管1一起转动，三个定位轴承7保证了转动的同轴度。
中心管随滑环共同转动后，为了保证中心管和滑环转动的稳定性，设置了三个定位轴承7，通过三个定位轴承7，配合滑动轴承8，使中心管和滑环转动更稳定。
进一步地，还包括绝缘拉杆9，如图3-5所示，中心管1上设有垂直于中心管1轴线的托盘10，如图9所示，滑环2内周设有安装孔201，绝缘拉杆9穿过安装孔201并安装在轴承座5与托盘10之间，顶板3、底板4和滑环2之间均设有绝缘子11。
如图6、图7所示，中心管1外周设有卡槽101，托盘10为环形，托盘10内周设有卡块102，卡块102卡入卡槽101中，中心管1上设有套环12，套环12与中心管1过盈配合，套环12与托盘10通过螺栓连接。
中心管1上设有安装套环12的圆柱面103，圆柱面103的直径小于中心管1的外径。套环12安装在圆柱面103上，使套环径向位置固定，进而使托盘10与中心管1连接更为稳固。
本实施例中，先将套环12加热安装到中心管1的圆柱面103上，然后将托盘10通过卡块102和卡槽101的配合卡接在中心管1上，最后通过螺栓将套环12与托盘10固定连接。卡接与螺栓101配合，使托盘相对于中心管径向和轴向均不会发生相对位移，达到防脱紧固的目的。
进一步地，如图8所示，还包括绝缘套管13，绝缘套管13套设于中心管1外，绝缘套管13内周与套环12的外周相连，如图9所示，滑环2内周设有三个连接部202，连接部202上均设有定位面203，定位面203均与绝缘套管13抵接。
集电环转子的性能直接影响整个发电机组的运用安全及发电效率，转子包括多个独立的滑环，每个滑环与风电机组的一相对应，所以滑环之间必须有可靠的绝缘性能和相应精度的同轴度。滑环2内周通过定位面203与绝缘套管13抵接，最大程度的保证每个滑环的同轴度。
滑环2外周设有开槽202，开槽202不垂直于滑环2的转动平面。开槽202为斜开槽，一方面可以增加滑环的散热面积，另一方面可以提高滑环的排碳能力。
连接部202上设有装配孔，接线柱14的一端过盈配合的安装在装配孔内。如图10、图11所示，装配孔的底端为锥形，接线柱14装入装配孔并伸出装配孔，接线柱14伸出的部分被铆平在装配孔内。图中b为锥形高度，d为接线柱安装端直径，D为滑环锥形孔大径，S为接线柱伸出装配孔的最小长度。
本实施例中，接线柱的安装过程如下：先将接线柱冷装入滑环中，再将接线柱伸出滑环S的部分铆平，接线柱受压膨胀将滑环锥面与接线柱间的空间填满，达到紧密接触固定的目的。安装前，需设计计算接线柱伸出装配孔的最小长度，S需满足如下条件：
接线柱14过盈配合的安装在装配孔中，并且采用铆接的方式安装，可以最大程度的避免接线柱与滑环之间出现缝隙，而且不易松动。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种偏航集电环转子结构，其特征在于，包括中心管(1)和多个滑环(2)；
所述中心管(1)可转动的设置在集电环的顶板(3)与底板(4)之间，所述中心管(1)中间设有通讯线缆通过孔；
所述滑环(2)沿所述中心管(1)轴线方向同轴设置，所述滑环(2)之间互不接触，所述滑环(2)能够与所述中心管(1)同轴同步转动。
2.根据权利要求1所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，所述中心管(1)靠近所述顶板(3)的一端设有圆形的轴承座(5)，所述顶板(3)与底板(4)之间设有至少三个固定杆(6)，所述固定杆(6)上均设有定位轴承(7)，所述定位轴承(7)均与轴承座(5)抵接，所述定位轴承(7)与所述轴承座(5)接触点所在圆的圆心落在所述中心管(1)的轴线上。
3.根据权利要求1所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，所述中心管(1)与所述底板(4)之间设有滑动轴承(8)。
4.根据权利要求2所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，还包括绝缘拉杆(9)，所述中心管(1)上设有垂直于所述中心管(1)轴线的托盘(10)，所述滑环(2)内周设有安装孔(201)，所述绝缘拉杆(9)穿过所述安装孔(201)并安装在所述轴承座(5)与托盘(10)之间，所述顶板(3)和滑环(2)之间设有绝缘子(11)，所述滑环(2)之间均设有绝缘子(11)，所述底板(4)和滑环(2)之间设有绝缘子(11)。
5.根据权利要求4所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，所述中心管(1)外周设有卡槽(101)，所述托盘(10)为环形，所述托盘(10)内周设有卡块(102)，所述卡块(102)卡入所述卡槽(101)中，所述中心管(1)上设有套环(12)，所述套环(12)与所述中心管(1)过盈配合，所述套环(12)与所述托盘(10)通过螺栓连接。
6.根据权利要求5所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，所述中心管(1)上设有安装所述套环(12)的圆柱面(103)，所述圆柱面(103)的直径小于所述中心管(1)的外径。
7.根据权利要求5所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，还包括绝缘套管(13)，所述绝缘套管(13)套设于所述中心管(1)外，所述绝缘套管(13)内周与所述套环(12)的外周相连，所述滑环(2)内周设有三个连接部(202)，所述连接部(202)上均设有定位面(203)，所述定位面(203)均与所述绝缘套管(13)抵接。
8.根据权利要求1所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，所述滑环(2)内周设有连接部(202)，所述连接部(202)上设有装配孔，接线柱(14)的一端过盈配合的安装在所述装配孔内。
9.根据权利要求8所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，所述装配孔的底端为锥形，所述接线柱(14)装入所述装配孔并伸出所述装配孔，所述接线柱(14)伸出的部分被铆平在所述装配孔内。
10.根据权利要求1所述的一种偏航集电环转子结构，其特征在于，所述滑环(2)外周设有开槽(202)，所述开槽不垂直于所述滑环(2)的转动平面。
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| CN113638843A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-12 | 新疆金风科技股份有限公司 | 组合式能量传输装置及风力发电机组 |
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- 2020-03-02 CN CN202010137134.3A patent/CN111162642A/zh active Pending
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