CN111911361B - 一种用于风力发电机的减速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于风力发电机的减速装置，涉及减速装置技术领域，解决了现有的风力发电的减速装置在减速时容易使得转轴向一侧歪斜，传动转轴所受的阻力分布不均，减速效果较差的问题。一种用于风力发电机的减速装置，包括减速机构；所述减速机构由减速外壳、电动推杆、上减速条、下减速条和减速盘组成。该装置在对传动转轴进行减速时，能够通过上减速条和下减速条同时对向运动，从而通过上下两个减速盘对传动转轴进行减速，传动转轴的受力均匀，减速效果好，不会出现变形歪斜的现象发生，且传动转轴轴体的防滑纹能够增大传动转轴与减速盘的摩擦力，减速效果更好，提高了该装置的实用性和稳定性。

Description

一种用于风力发电机的减速装置
技术领域
本发明属于减速装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种用于风力发电机的减速装置。
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。
目前，风力发电机处于工作状态时，随着风速的增大，风叶转动会越来越快，叶片转速过大时容易造成风叶迎风面不稳定，还会因为机身震动以及离心力过大造成叶片折断，带来安全隐患。而且风力发电机轴的转速过大时，产生过高电压容易烧坏电子元器件，导致风机损坏，所以要采取有效的减速刹车措施来确保风机在大风条件下仍能正常工作，提高风能利用率。
如申请号为：CN201920695307.6的专利中，公开了一种风力发电机的减速装置，属于风力发电机技术领域，包括风力发电机本体和减速装置，所述减速装置与风力发电机本体相连，所述风力发电机本体包括底座、支撑柱和壳体，所述底座、支撑柱和壳体的外表面均设置有防腐层，所述壳体上设置有发电机、叶片组件和尾翼，所述尾翼上设置有避雷装置，所述叶片组件包括转盘、叶片和转轴，所述转轴一端与发电机相连，另一端与转盘相连，所述叶片设置有多个且分别与转盘相连，所述转轴和发电机均安装在壳体内部，所述减速装置包括转速传感器、PLC控制器、小型气缸和下压板，减速装置的设计可以很好的对叶片进行保护，防止其由于过快而导致损坏。
现有风力发电的减速装置在减速时仅对传动转轴的一侧施加阻力以达到制动的目的，容易使得转轴向一侧歪斜，传动转轴所受的阻力分布不均，减速效果较差，严重时会影响风力发电装置的正常工作，现有减速装置没有散热机构，无法及时将减速时产生的热量消散，容易造成减速失效的现象发生，实用性不高。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种用于风力发电机的减速装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于风力发电机的减速装置，以解决现有风力发电的减速装置在减速时仅对传动转轴的一侧施加阻力以达到制动的目的，容易使得转轴向一侧歪斜，传动转轴所受的阻力分布不均，减速效果较差，严重时会影响风力发电装置的正常工作，现有减速装置没有散热机构，无法及时将减速时产生的热量消散，容易造成减速失效的现象发生，实用性不高的问题。
本发明用于风力发电机的减速装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种用于风力发电机的减速装置，包括风轮，减速机构，支撑外壳，发电机外壳和支撑柱；所述风轮通过螺丝拧接固定在传动转轴的一端；所述传动转轴转动连接在转轴安装块的内部；所述减速机构由减速外壳、电动推杆、上减速条、下减速条和减速盘组成；所述减速外壳的左侧通过螺丝拧接固定在转轴安装块的侧面；所述电动推杆的顶端固定连接在减速外壳内的上部，且电动推杆的底端固定连接在上减速条的顶面中部；所述上减速条插接在减速外壳内的中上部；所述下减速条插接在减速外壳内的中下部；所述上减速条的底部和下减速条的顶部均固定连接有减速盘；所述上减速条的减速盘位于传动转轴的顶部，且下减速条的减速盘位于传动转轴的底部；所述支撑外壳的内部通过螺丝拧接固定有转速传感器，且支撑外壳的左侧通过螺丝拧接固定在减速外壳的右侧；所述发电机外壳通过螺丝拧接固定在支撑外壳的右侧，且发电机外壳的内部安装有发电机组；所述发电机组与传动转轴通过齿轮传动，且发电机组、转速传感器与外部的蓄电池组、逆变器、控制器电性连接；所述支撑柱的顶部通过螺丝拧接固定在支撑外壳连接柱的底部，且支撑柱的底端固定连接在底座的顶面中；所述底座通过螺丝拧接固定在预制混凝土配重块上。
进一步的，所述上减速条和下减速条均为“U”形的结构，且上减速条的内径宽度大于下减速条的外径宽度，所述上减速条和下减速条在减速外壳的内部为对称设计。
进一步的，所述减速外壳内的上部和下部分别设有上轨道槽和下轨道槽，所述上轨道槽的外径宽度与上减速条的外径宽度相同，且下轨道槽的外径宽度与下减速条的外径宽度相同，所述上减速条和下减速条分别插接在上轨道槽和下轨道槽的内部。
进一步的，所述上减速条的竖杆内侧设有上齿条，且下减速条的竖杆外侧设有下齿条。
进一步的，所述减速外壳的内部设有同步齿轮，且同步齿轮转动连接在减速外壳内部的两侧，同步齿轮的两侧轮齿分别与上齿条、下齿条的轮齿咬合。
进一步的，所述传动转轴位于减速盘位置的轴体设有防滑纹，且防滑纹为波浪形状，防滑纹的设置方向与传动转轴的轴体方向相同。
进一步的，所述转轴安装块的内部设有降温孔道，且降温孔道在转轴安装块的块体设有六个，降温孔道的末端位于传动转轴的轴体。
进一步的，所述降温孔道位于转轴安装块外部的位置设有滤盒，且滤盒的内部设有空气滤芯。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
该装置在对传动转轴进行减速时，能够通过上减速条和下减速条同时对向运动，从而通过上下两个减速盘对传动转轴进行减速，传动转轴的受力均匀，减速效果好，不会出现变形歪斜的现象发生，且传动转轴轴体的防滑纹能够增大传动转轴与减速盘的摩擦力，减速效果更好，提高了该装置的实用性和稳定性。
首先，当电动推杆向下推动上减速条时，上减速条竖杆内侧的上齿条能够带动同步齿轮转动，从而使得同步齿轮带动下减速条同步上移，将上下两个减速盘接触传动转轴进行减速，传动转轴的受力均匀，减速效果好，不会出现变形歪斜的现象发生，且上减速条和下减速条“U”形的结构使得上减速条和下减速条在移动时能够互不干扰，独立运动，提高了该装置的稳定性。
其次，该装置的转轴安装块设有降温孔道，且降温孔道的进口设计在迎风面，使得该装置能够通过降温孔道时时的为减速盘的工作部位进行降温散热处理，避免减速盘过热导致装置减速功能失效的现象发生，提高了该装置的稳定性。
再者，降温孔道的入口处设有滤盒，当空气进入降温孔道之前会被滤盒内部的空气滤芯将空气中携带的灰尘和杂质过滤，防止灰尘和杂质进入该装置的内部对该装置造成损坏，提高了该装置的耐用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明内部的结构示意图。
图3是本发明拆解后的结构示意图.
图4是本发明传动转轴、转轴安装块和减速机构内部的结构示意图。
图5是本发明图4拆解后的结构示意图。
图6是本发明图2的A部位放大结构示意图。
图7是本发明图3的B部位放大的结构示意图。
图8是本发明图5的C部位放大的结构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、风轮；2、传动转轴；3、转轴安装块；4、减速机构；5、支撑外壳；6、发电机外壳；7、支撑柱；8、底座；201、防滑纹；301、降温孔道；302、滤盒；401、减速外壳；402、电动推杆；403、上减速条；404、下减速条；405、减速盘；501、转速传感器；4011、上轨道槽；4012、下轨道槽；4013、同步齿轮；4031、上齿条；4041、下齿条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
如附图1至附图8所示：
本发明提供一种用于风力发电机的减速装置，包括风轮1，减速机构4，支撑外壳5，发电机外壳6和支撑柱7；风轮1通过螺丝拧接固定在传动转轴2的一端；传动转轴2转动连接在转轴安装块3的内部；转轴安装块3的降温孔道301位于转轴安装块3外部的位置设有滤盒302，且滤盒302的内部设有空气滤芯，如附图4、附图5和附图6所示，该设计使得当空气进入降温孔道301之前会被滤盒302内部的空气滤芯将空气中携带的灰尘和杂质过滤，防止灰尘和杂质进入该装置的内部对该装置造成损坏，提高了该装置的耐用性；减速机构4由减速外壳401、电动推杆402、上减速条403、下减速条404和减速盘405组成；减速外壳401的左侧通过螺丝拧接固定在转轴安装块3的侧面；减速外壳401内的上部和下部分别设有上轨道槽4011和下轨道槽4012，上轨道槽4011的外径宽度与上减速条403的外径宽度相同，且下轨道槽4012的外径宽度与下减速条404的外径宽度相同，上减速条403和下减速条404分别插接在上轨道槽4011和下轨道槽4012的内部，如附图2、附图4、附图5和附图8所示，该设计使得上轨道槽4011能够限制上减速条403的移动轨迹，下轨道槽4012能够限制下减速条404移动轨迹，防止上减速条403和下减速条404歪斜互相阻碍无法移动的现象发生，提高了该装置的稳定性；电动推杆402的顶端固定连接在减速外壳401内的上部，且电动推杆402的底端固定连接在上减速条403的顶面中部；上减速条403插接在减速外壳401内的中上部；下减速条404插接在减速外壳401内的中下部；上减速条403的底部和下减速条404的顶部均固定连接有减速盘405；上减速条403的减速盘405位于传动转轴2的顶部，且下减速条404的减速盘405位于传动转轴2的底部；上减速条403的竖杆内侧设有上齿条4031，且下减速条404的竖杆外侧设有下齿条4041，如附图4、附图5和附图7所示；支撑外壳5的内部通过螺丝拧接固定有转速传感器501，且支撑外壳5的左侧通过螺丝拧接固定在减速外壳401的右侧；发电机外壳6通过螺丝拧接固定在支撑外壳5的右侧，且发电机外壳6的内部安装有发电机组；发电机组与传动转轴2通过齿轮传动，且发电机组、转速传感器501与外部的蓄电池组、逆变器、控制器电性连接，其具体结构与工作原理为现有成熟技术，在此不做累述；支撑柱7的顶部通过螺丝拧接固定在支撑外壳5连接柱的底部，且支撑柱7的底端固定连接在底座8的顶面中；底座8通过螺丝拧接固定在预制混凝土配重块上。
其中，上减速条403和下减速条404均为“U”形的结构，且上减速条403的内径宽度大于下减速条404的外径宽度，上减速条403和下减速条404在减速外壳401的内部为对称设计，如附图4和附图5所示，该设计使得上减速条403和下减速条404在移动时能够互不干扰，独立运动，提高了该装置的稳定性和灵活性。
其中，减速外壳401的内部设有同步齿轮4013，且同步齿轮4013转动连接在减速外壳401内部的两侧，同步齿轮4013的两侧轮齿分别与上齿条4031、下齿条4041的轮齿咬合，如附图2、附图4和附图6所示，该设计使得同步齿轮4013能够通过上齿条4031和下齿条4041带动上减速条403和下减速条404同步对向移动，从而通过上下两个减速盘405对传动转轴2进行减速，传动转轴2的受力均匀，减速效果好，不会出现变形歪斜的现象发生，提高了该装置的实用性和灵活性。
其中，传动转轴2位于减速盘405位置的轴体设有防滑纹201，且防滑纹201为波浪形状，防滑纹201的设置方向与传动转轴2的轴体方向相同，如附图2、附图3、附图5、附图6和附图7所示，该设计使得防滑纹201能够增大传动转轴2与减速盘405的摩擦力，减速效果更好，提高了该装置的实用性和稳定性。
其中，转轴安装块3的内部设有降温孔道301，且降温孔道301在转轴安装块3的块体设有六个，降温孔道301的末端位于传动转轴2的轴体，如附图1、附图4、附图5和附图6所示，使得该装置能够通过降温孔道301时时的为减速盘405的工作部位进行降温散热处理，避免减速盘405过热导致该装置减速功能失效的现象发生，提高了该装置的稳定性。
本实施例的具体使用方式与作用：
本发明中，该装置使用时，转速传感器501能够时时的检测传动转轴2的转速，当传动转轴2的转速过快时，转速传感器501监测到传动转轴2转速过快后将信号反馈给控制器，控制器控制电动推杆402推动上减速条403对传动转轴2进行制动减速，当电动推杆402向下推动上减速条403时，上减速条403竖杆内侧的上齿条4031能够带动同步齿轮4013转动，从而使得同步齿轮4013带动下减速条404同步上移，上减速条403和下减速条404“U”形的结构使得上减速条403和下减速条404在移动时能够互不干扰，独立运动，减速外壳401内部上轨道槽4011能够限制上减速条403的移动轨迹，下轨道槽4012能够限制下减速条404移动轨迹，防止上减速条403和下减速条404歪斜互相阻碍无法移动的现象发生，上减速条403和下减速条404对向移动后将上下两个减速盘405接触传动转轴2进行减速，传动转轴2的受力均匀，减速效果好，不会出现变形歪斜的现象发生，传动转轴2轴体的防滑纹201能够增大传动转轴2与减速盘405的摩擦力，减速效果更好，转轴安装块3设有降温孔道301，且降温孔道301的进口设计在迎风面，使得该装置能够通过降温孔道301时时的为减速盘405的工作部位进行降温散热处理，避免减速盘405过热导致装置减速功能失效的现象发生，当空气进入降温孔道301之前会被滤盒302内部的空气滤芯将空气中携带的灰尘和杂质过滤，防止灰尘和杂质进入该装置的内部对该装置造成损坏，当转速传感器501监测到传动转轴2的转速正常后，将信号反馈给控制器后控制器控制电动推杆402上升解除对传动转轴2的制动减速。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (4)

1.一种用于风力发电机的减速装置，包括风轮(1)，减速机构(4)，支撑外壳(5)，发电机外壳(6)和支撑柱(7)；所述风轮(1)通过螺丝拧接固定在传动转轴(2)的一端；所述传动转轴(2)转动连接在转轴安装块(3)的内部；
其特征在于：所述减速机构(4)由减速外壳(401)、电动推杆(402)、上减速条(403)、下减速条(404)和减速盘(405)组成；所述减速外壳(401)的左侧通过螺丝拧接固定在转轴安装块(3)的侧面；所述电动推杆(402)的顶端固定连接在减速外壳(401)内的上部，且电动推杆(402)的底端固定连接在上减速条(403)的顶面中部；所述上减速条(403)插接在减速外壳(401)内的中上部；所述下减速条(404)插接在减速外壳(401)内的中下部；所述上减速条(403)的底部和下减速条(404)的顶部均固定连接有减速盘(405)；所述上减速条(403)的减速盘(405)位于传动转轴(2)的顶部，且下减速条(404)的减速盘(405)位于传动转轴(2)的底部；所述支撑外壳(5)的内部通过螺丝拧接固定有转速传感器(501)，且支撑外壳(5)的左侧通过螺丝拧接固定在减速外壳(401)的右侧；所述发电机外壳(6)通过螺丝拧接固定在支撑外壳(5)的右侧，且发电机外壳(6)的内部安装有发电机组；所述发电机组与传动转轴(2)通过齿轮传动，且发电机组、转速传感器(501)与外部的蓄电池组、逆变器、控制器电性连接；所述支撑柱(7)的顶部通过螺丝拧接固定在支撑外壳(5)连接柱的底部，且支撑柱(7)的底端固定连接在底座(8)的顶面中；所述底座(8)通过螺丝拧接固定在预制混凝土配重块上；
所述上减速条(403)和下减速条(404)均为“U”形的结构，且上减速条(403)的内径宽度大于下减速条(404)的外径宽度，所述上减速条(403)和下减速条(404)在减速外壳(401)的内部为对称设计；
所述减速外壳(401)内的上部和下部分别设有上轨道槽(4011)和下轨道槽(4012)，所述上轨道槽(4011)的外径宽度与上减速条(403)的外径宽度相同，且下轨道槽(4012)的外径宽度与下减速条(404)的外径宽度相同，所述上减速条(403)和下减速条(404)分别插接在上轨道槽(4011)和下轨道槽(4012)的内部；
所述上减速条(403)的竖杆内侧设有上齿条(4031)，且下减速条(404)的竖杆外侧设有下齿条(4041)；
所述减速外壳(401)的内部设有同步齿轮(4013)，且同步齿轮(4013)转动连接在减速外壳(401)内部的两侧，同步齿轮(4013)的两侧轮齿分别与上齿条(4031)、下齿条(4041)的轮齿咬合。
2.如权利要求1所述用于风力发电机的减速装置，其特征在于：所述传动转轴(2)位于减速盘(405)位置的轴体设有防滑纹(201)，且防滑纹(201)为波浪形状，防滑纹(201)的设置方向与传动转轴(2)的轴体方向相同。
3.如权利要求1所述用于风力发电机的减速装置，其特征在于：所述转轴安装块(3)的内部设有降温孔道(301)，且降温孔道(301)在转轴安装块(3)的块体设有六个，降温孔道(301)的末端位于传动转轴(2)的轴体。
4.如权利要求3所述用于风力发电机的减速装置，其特征在于：所述降温孔道(301)位于转轴安装块(3)外部的位置设有滤盒(302)，且滤盒(302)的内部设有空气滤芯。
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