CN111594385A - 一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构 - Google Patents
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Abstract
一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，涉及新能源技术领域，包括安装底板，所述安装底板的正面活动连接有传动轴，所述传动轴的外侧固定连接有主导体，所述传动轴的外侧规定连接有定位环，所述定位环的内部设置有副导体。该应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，可防止因发电机组失速造成的内部温度升高的问题，避免了机组内部结构的损毁，保证了设备的正常使用。同时，从根本上杜绝了发电设备因温度过高造成的起火问题，极大的保证了设备的使用安全性。另外，可提高安装使用者的安全性，防止因转速过快可能导致的设备倒塌问题，不仅避免了设备损毁，还消除了安全隐患，更加符合实际的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体为一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构。
背景技术
风力发电作为新能源的一种，以其清洁、高效、成本低等优点，在新能源领域占据一定的市场。大体上来说，风力发电可分为风力电站和家用小型风力发电设备，两种方式的发电原理相同，结构上一般不存在较大差异。
对于家用风力发电设备来说，出于发电效率的考虑，往往会选择在屋顶高处或空旷的庭院内安装，可最大角度的受到风力的驱动。现有的风力发电原理，可简单的理解为风力带动输出轴转动，输出轴带动发电机转动并完成电力输出。由于风力发电设备的装机功率有一定的限制，因此对风力输出轴的转动速度有一定的要求，速度不足时可通过发电机组内置的齿轮组进行加速。但是若转速过快，则会造成风力发电设备功率过载，可能导致发电设备磨损增加、使用寿命减少等问题，如果输出功率持续超过装机功率，即发电设备持续处于过载状态，则会造成内部温度升高，影响内部结构的正常使用，造成设备的损毁甚至起火。转速超过额定值过多时严重的还会导致风力发电设备倒塌，对于安装在屋顶高处的设备来说，存在着极大的安全隐患，严重威胁着使用者的安全。
为解决上述问题，发明者提出了一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，具备失速自锁的优点，可在发电机组转速超过额定值时，自动锁定，使其无法转动，有效的保证了设备和人员的安全。
发明内容
为实现上述失速自锁的目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，包括安装底板、传动轴、主导体、定位环、副导体、自锁盘、安装环、腔体、自锁机构、导线、线圈、封装壳体、导电座、自锁块、复位弹簧、电流变体。
上述结构的位置及连接关系如下：
所述安装底板的正面活动连接有传动轴，所述传动轴的外侧固定连接有主导体，所述传动轴的外侧规定连接有定位环，所述定位环的内部设置有副导体，所述定位环的外侧规定连接有自锁盘，所述自锁盘的外侧活动连接有安装环，所述安装环的内部开设有腔体，所述腔体的内部设置有自锁机构，所述自锁机构的外侧活动连接有导线，所述定位环的内侧活动连接有线圈；
所述自锁机构包括封装壳体，所述封装壳体的外侧固定连接有导电座，所述封装壳体的内部活动连接有自锁块，所述自锁块的外侧固定连接有复位弹簧，所述封装壳体的内部设置有电流变体。
作为优选，十个所述自锁机构的规格尺寸相同，并且在初始状态下，十个自锁机构的中点在同一个圆上。
作为优选，所述导线设置有不少于十个，相邻的两个导电座之间均设置有导线。
作为优选，所述线圈主要由漆包线构成，漆包线外侧涂覆的漆皮要求无破损，线圈应为一整根完整的漆包线。
作为优选，所述主导体和副导体的材质、型号均相同。
作为优选，所述定位环与风力发电机组的输出轴活动连接。
与现有技术及产品相比，本发明的有益效果是：
1、该应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，通过失速自锁的优点，可在风里发电设备因转速过快导致功率过载时，自动锁定使其停止转动，减少了发电设备不必要的磨损、增加了设备的使用寿命，一定程度上节约了成本。
2、该应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，可防止因发电机组失速造成的内部温度升高的问题，避免了机组内部结构的损毁，保证了设备的正常使用。同时，从根本上杜绝了发电设备因温度过高造成的起火问题，极大的保证了设备的使用安全性。另外，可提高安装使用者的安全性，防止因转速过快可能导致的设备倒塌问题，不仅避免了设备损毁，还消除了安全隐患，更加符合实际的使用需求。
附图说明
图1为本发明连接结构剖视俯视图；
图2为本发明图1中各结构运动轨迹示意图；
图3为本发明图1中A处结构放大图暨自锁机构连接结构示意图；
图4为本发明图2中B处结构放大图；
图5为本发明部分结构连接示意图一；
图6为本发明部分结构连接示意图二。
图中：1、安装底板；2、传动轴；3、主导体；4、定位环；5、副导体；6、自锁盘；7、安装环；8、腔体；9、自锁机构；10、导线；11、线圈；91、封装壳体；92、导电座；93、自锁块；94、复位弹簧；95、电流变体；
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1-6：
该应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，包括安装底板1、传动轴2、主导体3、定位环4、副导体5、自锁盘6、安装环7、腔体8、自锁机构9、导线10、线圈11、封装壳体91、导电座92、自锁块93、复位弹簧94、电流变体95。
上述各结构的初始位置及连接关系如下：
安装底板1的正面活动连接有传动轴2，传动轴2的外侧固定连接有主导体3，传动轴2的外侧规定连接有定位环4，定位环4的内部设置有副导体5，定位环4的外侧规定连接有自锁盘6，自锁盘6的外侧活动连接有安装环7，安装环7的内部开设有腔体8，腔体8的内部设置有自锁机构9，自锁机构9的外侧活动连接有导线10，定位环4的内侧活动连接有线圈11；
自锁机构9包括封装壳体91，封装壳体91的外侧固定连接有导电座92，封装壳体91的内部活动连接有自锁块93，自锁块93的外侧固定连接有复位弹簧94，封装壳体91的内部设置有电流变体95。
其中：
a、传动轴2包括轴体和连接件两部分，该连接件由三个规格相同、均匀分布的支撑杆组成，主导体3位于支撑杆的正面且与其固定连接，定位环4位于三个支撑杆的最外侧且与其固定连接。十个自锁机构9的规格尺寸相同，并且在初始状态下，十个自锁机构9的中点在同一个圆上。
b、主导体3、定位环4和线圈11均为圆形且圆心为同一点，三者呈同心圆排列，并且主导体3的尺寸最小位于内侧，线圈11的尺寸大于主导体3的尺寸且套接在主导体3的外侧，定位环4的尺寸大于线圈11的尺寸且套接在线圈11的外侧。导线10设置有不少于十个，相邻的两个导电座92之间均设置有导线10。
c、电流变体95的主要材料为石膏、石灰、碳粉和橄榄油，电流变体95在规定电流量的通电状态下呈固态，非通电状态下呈液态。自锁盘6的外侧设置有不少于二十个均匀分布且规格相同的自锁槽，自锁块93外侧形状为凸起结构，该凸起结构与自锁槽对应且二者的尺寸相互适配。
其中：
d、线圈11内部有电流通过并存在磁感线，主导体3和副导体5均与线圈11的磁感线呈垂直状态。线圈11主要由漆包线构成，漆包线外侧涂覆的漆皮要求无破损，线圈11应为一整根完整的漆包线。
e、主导体3、副导体5和线圈11均与导线10电连接，导线10与导电座92电连接，导电座92与电流变体95之间为电连接。主导体3和副导体5的材质、型号均相同。
f、安装底板1、传动轴2、自锁盘6和安装环7均为圆形且圆心在同一直线上；自锁盘6的外部尺寸小与安装环7的内部尺寸；腔体8和自锁机构9均设置有十个、呈均匀分布且分别对应。定位环4与风力发电机组的输出轴活动连接。
在使用时，由于定位环4与风力发电机组的输出轴活动连接，所以当风力发电机组的输出轴被扇叶带动旋转时，定位环4会跟着同步同向转动，进而带动位于其内部的副导体5和与其连接的主导体3和传动轴2同步同向转动。由于线圈11内部有电流通过并存在磁感线，主导体3和副导体5均与线圈11的磁感线呈垂直状态，并且主导体3、定位环4和线圈11均为圆形且圆心为同一点，三者呈同心圆排列，并且主导体3的尺寸最小位于内侧，线圈11的尺寸大于主导体3的尺寸且套接在主导体3的外侧，定位环4的尺寸大于线圈11的尺寸且套接在线圈11的外侧，所以此时主导体3和副导体5均与线圈11发生切割磁感线的运动，并产生一定的感应电流。
由于主导体3、副导体5和线圈11均与导线10电连接，导线10与导电座92电连接，导电座92与电流变体95之间为电连接，此时风力发电机组的输出轴转动正常，产生的感应电流不足以使电流变体95发生形态改变，即此时电流变体95为液态，不对自锁块93形成限制。
在定位环4转动的过程中，会带动自锁盘6同步同向转动，此时自锁盘6利用自身形状压迫自锁块93运动，使其无法对自锁盘6形成限位，即在定位环4的转速正常时，自锁机构9不影响装置的正常使用。
当风力发电机组的转速加快时，带动与其连接的定位环4同步转速加快，通过上述过程可知，此时传动轴2、主导体3和副导体5的转速同步加快，切割线圈11的磁感线的速度和频率相应加快，即此时产生的感应电流量增加，达到电流变体95发生形态改变的电流量，此时电流变体95由液态变为固态，使自锁块93无法继续运动，进而可通过自锁块93限制自锁盘6的位置，使其停止转动，此时传动轴2、定位环4停止转动，相应的与定位环4连接的风力发电机组的输出轴停止转动，实现失速自锁的效果。
上述结构及过程请参阅图1-6。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，包括安装底板(1)，其特征在于：所述安装底板(1)的正面活动连接有传动轴(2)，所述传动轴(2)的外侧固定连接有主导体(3)，所述传动轴(2)的外侧规定连接有定位环(4)，所述定位环(4)的内部设置有副导体(5)，所述定位环(4)的外侧规定连接有自锁盘(6)，所述自锁盘(6)的外侧活动连接有安装环(7)，所述安装环(7)的内部开设有腔体(8)，所述腔体(8)的内部设置有自锁机构(9)，所述自锁机构(9)的外侧活动连接有导线(10)，所述定位环(4)的内侧活动连接有线圈(11)；
所述自锁机构(9)包括封装壳体(91)，所述封装壳体(91)的外侧固定连接有导电座(92)，所述封装壳体(91)的内部活动连接有自锁块(93)，所述自锁块(93)的外侧固定连接有复位弹簧(94)，所述封装壳体(91)的内部设置有电流变体(95)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，其特征在于：所述传动轴(2)包括轴体和连接件两部分，该连接件由三个规格相同、均匀分布的支撑杆组成，主导体(3)位于支撑杆的正面且与其固定连接，定位环(4)位于三个支撑杆的最外侧且与其固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，其特征在于：所述主导体(3)、定位环(4)和线圈(11)均为圆形且圆心为同一点，三者呈同心圆排列，并且主导体(3)的尺寸最小位于内侧，线圈(11)的尺寸大于主导体(3)的尺寸且套接在主导体(3)的外侧，定位环(4)的尺寸大于线圈(11)的尺寸且套接在线圈(11)的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，其特征在于：所述电流变体(95)的主要材料为石膏、石灰、碳粉和橄榄油，电流变体(95)在规定电流量的通电状态下呈固态，非通电状态下呈液态。
5.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，其特征在于：所述线圈(11)内部有电流通过并存在磁感线，所述主导体(3)和副导体(5)均与线圈(11)的磁感线呈垂直状态。
6.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，其特征在于：所述主导体(3)、副导体(5)和线圈(11)均与导线(10)电连接，所述导线(10)与导电座(92)电连接，所述导电座(92)与电流变体(95)之间为电连接。
7.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，其特征在于：所述安装底板(1)、传动轴(2)、自锁盘(6)和安装环(7)均为圆形且圆心在同一直线上；所述自锁盘(6)的外部尺寸小与安装环(7)的内部尺寸；所述腔体(8)和自锁机构(9)均设置有十个、呈均匀分布且分别对应。
8.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的传动轴构件失速自锁机构，其特征在于：所述自锁盘(6)的外侧设置有不少于二十个均匀分布且规格相同的自锁槽，所述自锁块(93)外侧形状为凸起结构，该凸起结构与自锁槽对应且二者的尺寸相互适配。
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