CN111197556A - 一种风力发电机叶片浆距双向限位机构 - Google Patents

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杨春中
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Abstract

本发明涉及风力发电机组技术领域，具体公开了一种风力发电机叶片浆距双向限位机构。一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，该机构包括锁盒组件和锁舌组件，其中，锁盒组件通过变桨轴承安装螺栓固定安装在轮毂铸件上，锁舌组件通过叶片安装螺栓安装在变桨轴承动圈上，锁舌组件可随变桨轴动圈相对轮毂铸件转动，使锁舌组件中的锁舌撞进锁盒组件中所限定的空腔内，并在锁盒组件所限定的范围内进行较小角度的行程转动。该叶片转矩双向限位机构结构简单，安装方便，能在不增加变桨电机等级的前提下满足极端风况的使用条件，有效降低产品成本。

Description

一种风力发电机叶片浆距双向限位机构
技术领域
本发明属于风力发电机组技术领域，具体涉及一种风力发电机叶片浆距双向限位机构。
背景技术
我国东南、南部沿海地区安装的风电机组需要针对台风进行适应性设计。为了抵御台风的影响，机组结构件要进行加强、冗余设计等，但是一味加强设计可能会带来成本的急剧增加。比如变桨电机制动器，如果要提供台风状态下足够的制动力矩，则需要更大规格的电机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，可以解决在不增加变桨电机等级的前提下满足极端风况的使用条件，有效降低产品成本。
本发明的技术方案如下：一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，该机构包括锁盒组件和锁舌组件，其中，锁盒组件通过变桨轴承安装螺栓固定安装在轮毂铸件上，锁舌组件通过叶片安装螺栓安装在变桨轴承动圈上，锁舌组件可随变桨轴动圈相对轮毂铸件转动，使锁舌组件中的锁舌撞进锁盒组件中所限定的空腔内，并在锁盒组件所限定的范围内进行较小角度的行程转动。
所述的锁盒组件包括基板、撞板、扭簧、定轴以及锁盒腔，其中，在基板上设有框架结构的锁盒腔，套有扭簧的定轴固定在基板和锁盒腔的端部，撞板固定在定轴上，并在扭簧的作用下绕定轴转动；在基板上还设有挡，所述挡块可限制撞板端部的位置，使撞板绕定轴转动复位时与挡块相接触。
所述的锁盒腔包括第一平板、第二平板和第三平板三个平板结构，其中，第一平板内侧壁与左右两侧垂直安装的第二平板、第三平板组成U型的框架结构。
所述的锁盒腔中第二平板端部向外突出形成支臂，并在所述支臂上开有通孔，定轴穿所述通孔后与基板固定连接。
所述的挡块固定安装在锁盒腔第三平板的端部附近，并对撞板远离锁盒腔的方向转动进行限位。
所述的基板为矩形、正方形或不规则形状的平板结构。
所述的锁盒组件中在锁盒腔区域所对应的基板上开有窗口，可以从下侧透过窗口对撞板进行拨动操作。
所述的锁舌组件包括底座和锁舌，其中，在平板结构的底座上焊接固定有棒状结构的锁舌，在底座上开有若干个通孔，其与变桨轴承动圈上的螺孔位置相匹配，叶片安装螺栓穿过底座上的通孔，将锁舌组件固定在变桨轴承动圈上，且在变桨轴承动圈相对于轮毂铸件转动时，变桨轴承动圈带动锁舌组件靠近锁盒组件后，锁舌组件上的锁舌可以撞开撞板后进入锁盒腔内。
所述的锁舌下端与底座上焊接有加强筋。
所述的锁舌为圆柱棒状结构。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，当叶片变桨到达顺桨位置(气动刹车位置)后而不停止时，叶片桨距双向限位机构中的锁舌组件就会撞开锁盒组件上的撞板，当继续越过撞板后，撞板会在扭簧的作用下返回，锁舌被限制在锁盒中，且有较小角度的行程，从而限制叶片转动范围；当台风来袭时，叶片变桨电机制动器在台风作用下打滑，叶片在双向限位机构限定的小角度范围内转动，由于限位机构具有足够的强度，能与变桨电机的制动力矩共同抵抗台风作用在叶片上的转动力矩，从而使叶片始终处于气动刹车位置附近，防止叶片开桨造成风轮过速转动，保障风力发电机的安全。该叶片转矩双向限位机构结构简单，安装方便，能在不增加变桨电机等级的前提下满足极端风况的使用条件，有效降低产品成本。
本发明能在使用相对较小规格变桨电机的前提下实现可靠的桨距双向限位。具体为叶片顺桨到90度实现气动刹车后，通过触发机械双向限位机构而限制叶片转动，限位机构具有足够的强度；当台风来袭时，叶片变桨电机制动器在台风作用下打滑，叶片在双向限位机构限定的小角度范围内转动，从而使叶片始终处于气动刹车位置附近，防止叶片开桨造成风轮过速转动。
附图说明
图1为本发明所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构结构示意图；
图2为图1中双向限位机构中锁盒组件结构示意图；
图3为图1中双向限位机构锁舌组件结构示意图；
图中：1、双向限位机构；2、轮毂铸件；3、变桨轴承动圈；4、变桨轴承安装螺栓；5、叶片安装螺栓；11、锁盒组件；12、锁舌组件；111、基板；112、撞板；113、扭簧；114、定轴；115、挡块；116、锁盒腔；121、底座；122、锁舌；123、加强筋。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～3所示，一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，包括锁盒组件11和锁舌组件12，其中，锁盒组件11通过变桨轴承安装螺栓4固定安装在轮毂铸件2上，锁舌组件12通过叶片安装螺栓5安装在变桨轴承动圈3上，锁舌组件12可随变桨轴动圈3相对轮毂铸件2转动，使锁舌组件12中的锁舌122撞进锁盒组件11中，并在锁盒组件11所限定的范围内进行较小角度的行程；
如图2所示，锁盒组件11包括基板111、撞板112、扭簧113、定轴114以及锁盒腔116，其中，基板111为矩形、正方形或不规则形状的平板结构，在基板111上固定安装有框架壳体结构的锁盒腔116，锁盒腔116具体包括第一平板、第二平板和第三平板三个平板结构，其中，第一平板内侧壁通过左右两侧垂直安装的第二平板和第三平板组成U型的框架结构，在远离第一平板的第二平板端部安装有定轴114，定轴114两端分别与锁盒腔116及基板111固定连接，并在定轴114上套有扭簧113和撞板112，其中，撞板112在扭簧113的作用下可绕定轴114顺时针转动，在靠近锁盒腔116第三平板端部处的基板111上还固定安装有挡块115，并对撞板112进行限位，使撞板112在绕定轴114逆时针旋转后复位时，对撞板112的端部进行接触；在锁盒腔116对应的基板111区域上开有窗口，可以从下侧透过窗口对撞板112进行拨动操作；在基板111上还开有若干个通孔，其通孔的大小与分布与待固定的轮毂铸件2上的螺孔相匹配。
如图3所示，锁舌组件12包括底座121以及锁舌122，其中，在平板结构的底座121上焊接固定有圆柱棒装结构的锁舌122，并在锁舌122下端与底座121上焊接有加强筋123；在底座121上开有若干个通孔，其与变桨轴承动圈3上的螺孔位置相匹配，叶片安装螺栓5穿过底座121上的通孔，将锁舌组件12固定在变桨轴承动圈3上，且在变桨轴承动圈3相对于轮毂铸件2转动时，变桨轴承动圈3带动锁舌组件12靠近锁盒组件11后，锁舌组件12上的锁舌122可以撞开撞板112后进入锁盒腔116内，撞板112在扭簧113作用下返回，锁舌122被限制在锁盒组件11中，且有较小角度的行程，从而实现双向限位；锁盒组件11上的窗口，可方便使用工具手动转到撞板而解除限位功能。

Claims (10)

1.一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：该机构包括锁盒组件(11)和锁舌组件(12)，其中，锁盒组件(11)通过变桨轴承安装螺栓(4)固定安装在轮毂铸件(2)上，锁舌组件(12)通过叶片安装螺栓(5)安装在变桨轴承动圈(3)上，锁舌组件(12)可随变桨轴动圈(3)相对轮毂铸件(2)转动，使锁舌组件(12)中的锁舌(122)撞进锁盒组件(11)中所限定的空腔内，并在锁盒组件(11)所限定的范围内进行较小角度的行程转动。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的锁盒组件(11)包括基板(111)、撞板(112)、扭簧(113)、定轴(114)以及锁盒腔(116)，其中，在基板(111)上设有框架结构的锁盒腔(116)，套有扭簧(113)的定轴(114)固定在基板(111)和锁盒腔(116)的端部，撞板(112)固定在定轴(114)上，并在扭簧(113)的作用下绕定轴(114)转动；在基板(111)上还设有挡块(115)，所述挡块(115)可限制撞板端部的位置，使撞板(112)绕定轴转动复位时与挡块(115)相接触。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的锁盒腔(116)包括第一平板、第二平板和第三平板三个平板结构，其中，第一平板内侧壁与左右两侧垂直安装的第二平板、第三平板组成U型的框架结构。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的锁盒腔(116)中第二平板端部向外突出形成支臂，并在所述支臂上开有通孔，定轴(114)穿过所述通孔后与基板(111)固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的挡块(115)固定安装在锁盒腔(116)第三平板的端部附近，并对撞板(112)远离锁盒腔(116)的方向转动进行限位。
6.根据权利要求2所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的基板(111)为矩形、正方形或不规则形状的平板结构。
7.根据权利要求2～6任意所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的锁盒组件(11)中在锁盒腔(116)区域所对应的基板(111)上开有窗口，可以从下侧透过窗口对撞板进行拨动操作。
8.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的锁舌组件(12)包括底座(121)和锁舌(122)，其中，在平板结构的底座(121)上焊接固定有棒状结构的锁舌(122)，在底座(121)上开有若干个通孔，其与变桨轴承动圈(3)上的螺孔位置相匹配，叶片安装螺栓(5)穿过底座(121)上的通孔，将锁舌组件(12)固定在变桨轴承动圈(3)上，且在变桨轴承动圈(3)相对于轮毂铸件(2)转动时，变桨轴承动圈(3)带动锁舌组件(12)靠近锁盒组件(11)后，锁舌组件(12)上的锁舌(122)可以撞开撞板(112)后进入锁盒腔(116)内。
9.根据权利要求8所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的锁舌(122)下端与底座(121)上焊接有加强筋(123)。
10.根据权利要求8所述的一种风力发电机叶片浆距双向限位机构，其特征在于：所述的锁舌(122)为圆柱棒状结构。
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