CN112746933A - 风力发电用风机机身快速连接装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电用风机机身快速连接装置及其使用方法，包括：接地座，以及安装在所述接地座上表面的底座；传动室，其安装在所述底座的上表面，所述传动室的上端安装有电动升降柱；连接座，其设置在所述电动升降柱的上端，且与所述电动升降柱固定连接，所述连接座的前端和后端均设置有卡口；机舱，其安装在所述连接座的上方，所述机舱的下端设置有对接头，且对接头与机舱固定连接；塑料卡位片，其设置在所述对接头的下端，且所述塑料卡位片设置有两个。其实实现了发电机机身与立柱依靠卡位自锁结构实现固定，从而有效的避免了现有风力发电机机身与立柱主要采用螺栓连接，安装与拆卸较为繁琐，导致检修不便的问题。

Description

风力发电用风机机身快速连接装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，尤其涉及一种风力发电用风机机身快速连接装置及其使用方法。

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。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。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。

现有的风力发电机机身与立柱主要采用螺栓连接，安装与拆卸较为繁琐，导致检修不便。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供风力发电用风机机身快速连接装置及其使用方法，实现了发电机机身与立柱依靠卡位自锁结构实现固定，从而有效的避免了现有风力发电机机身与立柱主要采用螺栓连接，安装与拆卸较为繁琐，导致检修不便的问题。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种风力发电用风机机身快速连接装置，包括：

接地座，以及安装在所述接地座上表面的底座；

传动室，其安装在所述底座的上表面，所述传动室的上端安装有电动升降柱；

连接座，其设置在所述电动升降柱的上端，且与所述电动升降柱固定连接，所述连接座的前端和后端均设置有卡口；

机舱，其安装在所述连接座的上方，所述机舱的下端设置有对接头，且对接头与机舱固定连接；

塑料卡位片，其设置在所述对接头的下端，且所述塑料卡位片设置有两个；

轮毂，其安装在所述机舱的前端，所述轮毂的外壁四周均安装有叶片，且叶片设置有三个，所述轮毂的前端安装有导流罩。

优选的是，所述连接座与对接头的连接处安装有密封环，且密封环与连接座固定连接，所述连接座内部的两侧均设置有夹环，所述夹环通过弹簧与连接座的内壁连接，所述连接座的外壁两侧均设置有拉杆，所述拉杆的两端均通过导向杆与夹环固定连接。

优选的是，所述夹环的内壁上设置有海绵垫，且海绵垫与夹环固定连接。

优选的是，所述机舱的两侧和上端面均安装有防护板，所述防护板的外壁上设置有拉槽，所述防护板与机舱的连接处设置有对接块，对接块设置有十二个，且四个一组分布于机舱的两侧和上端面，所述对接块的内部设置有卡槽，所述卡槽的内壁上设置有橡胶壁，所述防护板通过磁吸块与对接块上的卡槽磁力吸附连接。

优选的是，所述电动升降柱包括第一管柱、第二管柱、第三管柱和第四管柱，所述第二管柱设置在第一管柱的内部，所述第三管柱设置在第二管柱的内部，所述第四管柱设置在第三管柱的内部，所述第一管柱的外壁上安装有并网连接箱，所述第一管柱的一侧设置有伺服电机。

优选的是，所述伺服电机的输出端贯穿并延伸至传动室的内部，且安装有主动齿轮，所述主动齿轮的一侧设置有从动齿轮，所述从动齿轮的上端安装有第一丝杠，所述第一丝杠的外部安装有第二丝杠，所述第二丝杠的外部安装有第三丝杠，所述第二管柱、第三管柱和第四管柱的内壁下端均安装有丝母，所述第二管柱、第三管柱和第四管柱通过丝母分别与第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠传动连接。

优选的是，所述底座上表面的四周均安装有接绳桩，且接绳桩设置有四个，所述接绳桩上端的一侧安装有第一玻纤弹性绳，且第一玻纤弹性绳的一端与第二管柱的外壁固定连接，所述接绳桩上端的中间位置处安装有第二玻纤弹性绳，且第二玻纤弹性绳的一端与第三管柱的外壁固定连接，所述接绳桩上端的另一侧安装有第三玻纤弹性绳，且第三玻纤弹性绳的一端与第四管柱的外壁固定连接。

优选的是，所述机舱的后端安装有风速传感器，所述机舱的内部设置有隔板，所述机舱内部的一侧安装有发电机，所述发电机的输出端上安装有高速转轴，所述高速转轴的外壁上安装有第一齿轮，所述轮毂的后端安装有低速转轴，所述低速转轴的一端贯穿并延伸至隔板的内部，且安装有第二齿轮，所述低速转轴通过第二齿轮与高速转轴外壁的第一齿轮啮合传动连接。

优选的是，所述低速转轴和高速转轴与隔板的连接处均安装有轴承。

优选的是，所述的风力发电用风机机身快速连接装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：保证电动升降柱在收缩状态的情况下，完成机舱与并网连接箱的接电工作，接电完成后将机舱部分置于电动升降柱的上端；

步骤二：将机舱下端的对接头与电动升降柱上端的连接座对位，依靠拉杆将连接座内的夹环向两侧拉伸，并向下按压机舱部分，直至对接头上的塑料卡位片与连接座外壁的卡口卡合；

步骤三：卡合完毕后，松开拉杆部分，使夹环在弹簧作用下复位，夹紧对接头，实现机舱与电动升降柱的快速连接固定；

步骤四：连接完毕后，启动伺服电机，依靠齿轮传动作用带动电动升降柱展开，调节机舱位于合适高度，投入使用。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过在机舱的下端设置对接头，且在电动伸缩柱的上端设置了与其对应的连接座，在连接时，依靠拉杆将连接座内的夹环向两侧拉伸，并将机舱下端的对接头按压进连接座内，直至对接头上的塑料卡位片与连接座外壁的卡口卡合，实现初步定位，再松开拉杆部分，使夹环在弹簧作用下复位，夹紧对接头，整套连接依靠卡位片的卡合作用以及夹环的夹持作用实现双重固定，较为牢靠，且两种固定方式均依靠徒手完成，无需使用螺栓，实现了机舱与电动升降柱的快速连接固定。

2、通过设置电动升降柱支撑风力发电机舱，电动升降柱包括第一管柱、第二管柱、第三管柱和第四管柱，使用时，伺服电机的输出端能够依靠齿轮传动机构带动丝杠部分旋转，使得第二管柱、第三管柱和第四管柱内壁的丝母分别与对应丝杠传动，实现第一管柱固定不动，其它各管柱随丝母以及丝杠同步升降展开的效果，丝杠采用梯形螺纹，能够自锁，在行程范围内可在任意高度停止，在检修时，只需通过电机驱动电动升降柱复位，即可在低处实现机舱部分的拆装和维护工作，避免了高空作业，大大提高了检修效率以及安全性。

3、通过在底座上表面的四周安装接绳桩，接绳桩通过三组玻纤弹性绳与电动升降柱上的第二管柱、第三管柱和第四管柱连接，当电动升降柱展开后，每个管节四周的玻纤弹性绳均会在弹性作用下绷紧，从而避免电动升降柱在风力作用下发生偏移，提升了柱体部分的抗风性能以及使用寿命。

4、通过在机舱的两侧和上表面安装防护板，防护板通过内壁上的四个磁吸块与对应机舱安装面的对接块定位，安装时推动防护板部分，将磁吸块推入对接块上的卡槽内，直至磁吸块与卡槽内表面接触，实现吸附固定，从而完成防护板的安装，连接方式简单牢靠，拆卸时，只需稳住机舱部分，依靠防护板外壁的拉槽将其拉下即可，方便快捷，大大缩短了检修时间。

附图说明

图1是本发明提供的风力发电用风机机身快速连接装置的整体结构示意图；

图2是本发明提供的风力发电用风机机身快速连接装置的机舱内部结构示意图；

图3是本发明提供的风力发电用风机机身快速连接装置的连接座俯视结构示意图；

图4是本发明提供的风力发电用风机机身快速连接装置的防护板结构示意图；

图5是本发明提供的风力发电用风机机身快速连接装置的电动升降柱收缩结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1-5所示，一种风力发电用风机机身快速连接装置，包括：接地座1，以及安装在所述接地座1上表面的底座2；传动室7，其安装在所述底座2的上表面，所述传动室7的上端安装有电动升降柱9；连接座14，其设置在所述电动升降柱9的上端，且与所述电动升降柱9固定连接，所述连接座14的前端和后端均设置有卡口39；机舱15，其安装在所述连接座14的上方，所述机舱15的下端设置有对接头31，且对接头31与机舱15固定连接；塑料卡位片32，其设置在所述对接头31的下端，且所述塑料卡位片32设置有两个；轮毂19，其安装在所述机舱15的前端，所述轮毂19的外壁四周均安装有叶片20，且叶片20设置有三个，所述轮毂19的前端安装有导流罩21。

在上述方案中，机舱连接时，首先通过下端的对接头与电动升降柱上端的连接座对位，之后依靠拉杆将连接座内的夹环向两侧拉伸，并向下按压机舱部分，直至对接头上的塑料卡位片与连接座外壁的卡口卡合，再松开拉杆部分，使夹环在弹簧作用下复位，夹紧对接头，整套连接依靠卡位片的卡合作用以及夹环的夹持作用实现双重固定，较为牢靠，且两种固定方式均依靠徒手完成，无需使用螺栓，实现了机舱与电动升降柱的快速连接固定，在运行过程中，由导流罩将风引导至叶片部分，使轮毂转动，带动发电机转子旋转发电，实现风力发电效果。

一个优选方案中，所述连接座14与对接头31的连接处安装有密封环36，且密封环36与连接座14固定连接，所述连接座14内部的两侧均设置有夹环33，所述夹环33通过弹簧34与连接座14的内壁连接，所述连接座14的外壁两侧均设置有拉杆35，所述拉杆35的两端均通过导向杆37与夹环33固定连接。

在上述方案中，密封环为弹性橡胶制成，能够填补机舱与连接座的对接缝隙，避免灰尘进入，在安装完毕后，夹环能够在弹簧的弹性作用下夹紧机舱下端的对接头，从而保证连接稳定性。

一个优选方案中，所述夹环33的内壁上设置有海绵垫38，且海绵垫38与夹环33固定连接。

在上述方案中，夹环内壁的海绵垫材质柔软，在夹持时不会与对接头部分发生磨损，且能使夹持更加牢靠。

一个优选方案中，所述机舱15的两侧和上端面均安装有防护板16，所述防护板16的外壁上设置有拉槽17，所述防护板16与机舱15的连接处设置有对接块28，对接块28设置有十二个，且四个一组分布于机舱15的两侧和上端面，所述对接块28的内部设置有卡槽29，所述卡槽29的内壁上设置有橡胶壁30，所述防护板16通过磁吸块40与对接块28上的卡槽29磁力吸附连接。

在上述方案中，防护板通过内壁上的四个磁吸块与对应机舱安装面的对接块定位，安装时推动防护板部分，将磁吸块推入对接块上的卡槽内，直至磁吸块与卡槽内表面接触，实现吸附固定，从而完成防护板的安装，连接方式简单牢靠，拆卸时，只需稳住机舱部分，依靠防护板外壁的拉槽将其拉下即可，方便快捷，大大缩短了检修时间。

一个优选方案中，所述电动升降柱9包括第一管柱10、第二管柱11、第三管柱12和第四管柱13，所述第二管柱11设置在第一管柱10的内部，所述第三管柱12设置在第二管柱11的内部，所述第四管柱13设置在第三管柱12的内部，所述第一管柱10的外壁上安装有并网连接箱47，所述第一管柱10的一侧设置有伺服电机8。

在上述方案中，电动升降柱一侧的并网连接箱能够将发电机产生的电能并入电网，实现供电。

一个优选方案中，所述伺服电机8的输出端贯穿并延伸至传动室7的内部，且安装有主动齿轮41，所述主动齿轮41的一侧设置有从动齿轮42，所述从动齿轮42的上端安装有第一丝杠44，所述第一丝杠44的外部安装有第二丝杠45，所述第二丝杠45的外部安装有第三丝杠46，所述第二管柱11、第三管柱12和第四管柱13的内壁下端均安装有丝母43，所述第二管柱11、第三管柱12和第四管柱13通过丝母43分别与第一丝杠44、第二丝杠45和第三丝杠46传动连接。

在上述方案中，伺服电机的输出端能够依靠齿轮传动机构带动丝杠部分旋转，三节丝杠之间通过导向键转动，使得第二管柱、第三管柱和第四管柱内壁的丝母分别与对应丝杠传动，实现第一管柱固定不动，其它各管柱随丝母以及丝杠同步升降展开的效果，丝杠采用梯形螺纹，能够自锁，在行程范围内可在任意高度停止，方便调节风力发电机舱的高度，且在检修时，只需通过电机驱动电动升降柱复位，即可在低处实现机舱部分的拆装和维护工作，避免了高空作业，大大提高了检修效率以及安全性。

一个优选方案中，所述底座2上表面的四周均安装有接绳桩3，且接绳桩3设置有四个，所述接绳桩3上端的一侧安装有第一玻纤弹性绳4，且第一玻纤弹性绳4的一端与第二管柱11的外壁固定连接，所述接绳桩3上端的中间位置处安装有第二玻纤弹性绳5，且第二玻纤弹性绳5的一端与第三管柱12的外壁固定连接，所述接绳桩3上端的另一侧安装有第三玻纤弹性绳6，且第三玻纤弹性绳6的一端与第四管柱13的外壁固定连接。

在上述方案中，当电动升降柱展开后，每个管节四周的玻纤弹性绳均会在弹性作用下绷紧，避免电动升降柱在风力作用下发生偏移，提升了柱体部分的抗风性能以及使用寿命。

一个优选方案中，所述机舱15的后端安装有风速传感器18，所述机舱15的内部设置有隔板23，所述机舱15内部的一侧安装有发电机22，所述发电机22的输出端上安装有高速转轴24，所述高速转轴24的外壁上安装有第一齿轮25，所述轮毂19的后端安装有低速转轴26，所述低速转轴26的一端贯穿并延伸至隔板23的内部，且安装有第二齿轮27，所述低速转轴26通过第二齿轮27与高速转轴24外壁的第一齿轮25啮合传动连接。

在上述方案中，导流罩将风引导至叶片部分，使轮毂转动，轮毂后端的低速转轴依靠齿轮传动作用带动发电机输出端的高速齿轮旋转，使发电机转子高速旋转发电，风速传感器可检测当前环境风速，并发送至总控计算机。

一个优选方案中，所述低速转轴26和高速转轴24与隔板23的连接处均安装有轴承。

在上述方案中，轴承能够提高低速转轴和高速转轴的回转精度，使两者的传动更加稳定。

一个优选方案中，所述的风力发电用风机机身快速连接装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：保证电动升降柱9在收缩状态的情况下，完成机舱15与并网连接箱47的接电工作，接电完成后将机舱15部分置于电动升降柱9的上端；

步骤二：将机舱15下端的对接头31与电动升降柱9上端的连接座14对位，依靠拉杆35将连接座14内的夹环33向两侧拉伸，并向下按压机舱15部分，直至对接头31上的塑料卡位片32与连接座14外壁的卡口39卡合；

步骤三：卡合完毕后，松开拉杆35部分，使夹环33在弹簧34作用下复位，夹紧对接头31，实现机舱15与电动升降柱9的快速连接固定；

步骤四：连接完毕后，启动伺服电机8，依靠齿轮传动作用带动电动升降柱9展开，调节机舱15位于合适高度，投入使用。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，包括：

接地座，以及安装在所述接地座上表面的底座；

传动室，其安装在所述底座的上表面，所述传动室的上端安装有电动升降柱；

连接座，其设置在所述电动升降柱的上端，且与所述电动升降柱固定连接，所述连接座的前端和后端均设置有卡口；

机舱，其安装在所述连接座的上方，所述机舱的下端设置有对接头，且对接头与机舱固定连接；

塑料卡位片，其设置在所述对接头的下端，且所述塑料卡位片设置有两个；

轮毂，其安装在所述机舱的前端，所述轮毂的外壁四周均安装有叶片，且叶片设置有三个，所述轮毂的前端安装有导流罩。

2.如权利要求1所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述连接座与对接头的连接处安装有密封环，且密封环与连接座固定连接，所述连接座内部的两侧均设置有夹环，所述夹环通过弹簧与连接座的内壁连接，所述连接座的外壁两侧均设置有拉杆，所述拉杆的两端均通过导向杆与夹环固定连接。

3.如权利要求2所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述夹环的内壁上设置有海绵垫，且海绵垫与夹环固定连接。

4.如权利要求1所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述机舱的两侧和上端面均安装有防护板，所述防护板的外壁上设置有拉槽，所述防护板与机舱的连接处设置有对接块，对接块设置有十二个，且四个一组分布于机舱的两侧和上端面，所述对接块的内部设置有卡槽，所述卡槽的内壁上设置有橡胶壁，所述防护板通过磁吸块与对接块上的卡槽磁力吸附连接。

5.如权利要求1所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述电动升降柱包括第一管柱、第二管柱、第三管柱和第四管柱，所述第二管柱设置在第一管柱的内部，所述第三管柱设置在第二管柱的内部，所述第四管柱设置在第三管柱的内部，所述第一管柱的外壁上安装有并网连接箱，所述第一管柱的一侧设置有伺服电机。

6.如权利要求5所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述伺服电机的输出端贯穿并延伸至传动室的内部，且安装有主动齿轮，所述主动齿轮的一侧设置有从动齿轮，所述从动齿轮的上端安装有第一丝杠，所述第一丝杠的外部安装有第二丝杠，所述第二丝杠的外部安装有第三丝杠，所述第二管柱、第三管柱和第四管柱的内壁下端均安装有丝母，所述第二管柱、第三管柱和第四管柱通过丝母分别与第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠传动连接。

7.如权利要求5所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述底座上表面的四周均安装有接绳桩，且接绳桩设置有四个，所述接绳桩上端的一侧安装有第一玻纤弹性绳，且第一玻纤弹性绳的一端与第二管柱的外壁固定连接，所述接绳桩上端的中间位置处安装有第二玻纤弹性绳，且第二玻纤弹性绳的一端与第三管柱的外壁固定连接，所述接绳桩上端的另一侧安装有第三玻纤弹性绳，且第三玻纤弹性绳的一端与第四管柱的外壁固定连接。

8.如权利要求1所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述机舱的后端安装有风速传感器，所述机舱的内部设置有隔板，所述机舱内部的一侧安装有发电机，所述发电机的输出端上安装有高速转轴，所述高速转轴的外壁上安装有第一齿轮，所述轮毂的后端安装有低速转轴，所述低速转轴的一端贯穿并延伸至隔板的内部，且安装有第二齿轮，所述低速转轴通过第二齿轮与高速转轴外壁的第一齿轮啮合传动连接。

9.如权利要求8所述的风力发电用风机机身快速连接装置，其特征在于，所述低速转轴和高速转轴与隔板的连接处均安装有轴承。

10.如权利要求1-9任意一项所述的风力发电用风机机身快速连接装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：保证电动升降柱在收缩状态的情况下，完成机舱与并网连接箱的接电工作，接电完成后将机舱部分置于电动升降柱的上端；

步骤二：将机舱下端的对接头与电动升降柱上端的连接座对位，依靠拉杆将连接座内的夹环向两侧拉伸，并向下按压机舱部分，直至对接头上的塑料卡位片与连接座外壁的卡口卡合；

步骤三：卡合完毕后，松开拉杆部分，使夹环在弹簧作用下复位，夹紧对接头，实现机舱与电动升降柱的快速连接固定；

步骤四：连接完毕后，启动伺服电机，依靠齿轮传动作用带动电动升降柱展开，调节机舱位于合适高度，投入使用。

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