CN113027679A - 一种具有限速刹车机构的风力发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风力发电技术领域，具体地说，涉及一种具有限速刹车机构的风力发电设备，其包括机舱座和安装在机舱座内用于限速刹车的的夹紧部，夹紧部内包括旋转盘，旋转盘嵌套固定在传动轴上，旋转盘以侧壁中点为圆心环形阵列开设有离心限位槽，离心限位槽顶部边缘处通过支撑杆固定连接有用于支撑刹车件的铰接传动件，旋转杆一端通过第二铰接杆铰接有滑块，旋转杆另一端通过第一铰接杆铰接有插接杆，通过设置的铰接传动件，使滑块与插接杆沿铰接承重杆的旋转而上下移动，且滑块与插接杆移动方向相反，保障了当滑块由于离心力的作用向外移动时，插接杆向内推动刹车件对传动轴进行夹紧，进而实现限位刹车的效果。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体地说，涉及一种具有限速刹车机构的风力发电设备。
背景技术
风力发电机在运行过程中，由于其转速会随着风速的增大而增大，在风速过高时，可能会导致发电机产生过多的电量，从而使线圈温度升高烧毁发电机，或者电流过大而损坏下级设备。
因此，为避免风力发电设备的损坏，需要对其增加限速刹车机构，以提高风力发电设备的安全性，目前现有的风力发电设备采用简单的销件进行刹车制动，其制动效果较差，同时需要手动刹车，不能根据风力变化进行及时限速刹车，因此本发明目的在于一种具有限速刹车机构的风力发电设备，以解决现有的风力发电设备不能根据风力变化进行及时限速刹车的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有限速刹车机构的风力发电设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明目的在于，提供了一种具有限速刹车机构的风力发电设备，包括机舱座和安装在机舱座内用于限速刹车的的夹紧部，所述夹紧部内包括：
旋转盘，所述旋转盘嵌套固定在传动轴上，所述旋转盘以侧壁中点为圆心环形阵列开设有离心限位槽，为保障所述刹车件对所述传动轴进行夹持刹车，所述离心限位槽至少设置有两个，所述离心限位槽内滑动安装有滑块，所述离心限位槽顶部边缘处通过支撑杆固定连接有用于支撑刹车件的铰接传动件；
铰接传动件，所述铰接传动件内至少包括固定杆，所述固定杆侧壁上固定安装有铰接固定杆，所述固定杆下表面开设有铰接槽，所述铰接槽内壁开设有用于卡接旋转杆的限位槽，所述旋转杆左右两端边缘中心处均开设有开槽，所述旋转杆通过侧壁中心处的铰接承重杆与所述铰接固定杆铰接固定，所述旋转杆一端通过第二铰接杆铰接有滑块，所述旋转杆另一端通过第一铰接杆铰接有插接杆；
本实施例的所述铰接传动件在具体使用时，所述铰接传动件随着所述旋转盘旋转，当所述传动轴转速达到预定峰值时，所述滑块由于离心力的作用，所述滑块沿所述离心限位槽压缩所述弹簧，所述插接杆沿所述限位槽向所述滑块反方向移动，所述插接杆推动所述支撑板。
刹车件，所述刹车件内至少包括支撑板，所述支撑板通过插接杆与所述旋转杆铰接，所述支撑板底部通过弹性件固定安装有用于刹车的刹车板；
本实施例的所述刹车件在具体使用时，所述插接杆推动所述支撑板，使所述刹车板与所述传动轴逐渐贴合，进而使所述传动轴转速下降，实现限速刹车的效果，当所述传动轴转速下降时，所述滑块的离心力不足以支撑实现对所述弹簧的压缩，所述滑块由于所述弹簧回弹，所述插接杆拉动所述支撑板，使所述刹车板远离所述传动轴。
作为本技术方案的进一步改进，所述机舱座内开设有用于安装所述夹紧部的刹车腔，所述刹车腔一侧开设有设备腔，所述设备腔内通过传动轴固定安装有齿轮箱和发电机，所述传动轴一端固定安装有旋转罩，所述旋转罩侧壁四周环形阵列安装有桨叶，所述旋转罩与所述机舱座通过轴承固定安装，所述桨叶驱动所述旋转罩，由所述旋转罩带动所述传动轴旋转，所述传动轴通过所述齿轮箱将旋转的速度提升，通过所述传动轴带动发电机驱动实现发电。
作为本技术方案的进一步改进，所述刹车腔内壁右侧开设有用于与辅助旋转环卡接的限位滑槽，所述辅助旋转环内壁与所述固定杆顶部固定连接，所述限位滑槽为T型结构，所述辅助旋转环与所述限位滑槽通过T型结构卡接，防止所述辅助旋转环从所述限位滑槽内脱落，所述辅助旋转环与所述限位滑槽相适配，进一步的，设置的所述辅助旋转环与所述限位滑槽可进一步保障所述铰接传动件的稳定性。
作为本技术方案的进一步改进，所述铰接固定杆倾斜固定在所述固定杆侧壁上，所述铰接固定杆底端与所述铰接槽内壁顶部水平对齐，所述离心限位槽内壁底部与所述铰接槽内壁顶部相适配，保障所述旋转杆在水平初始状态时，所述旋转杆一端下表面与所述离心限位槽内壁底部贴合，所述旋转杆另一端的上表面与所述铰接槽内壁顶部贴合，实现对所述旋转杆进行限位。
作为本技术方案的进一步改进，所述滑块侧壁两侧固定连接有限位卡块，所述滑块通过所述限位卡块与所述离心限位槽滑动连接，所述离心限位槽与所述滑块相适配，通过所述限位卡块保障所述滑块在所述离心限位槽内滑动的稳定性。
作为本技术方案的进一步改进，所述滑块下表面固定连接有铰接臂，所述铰接臂插接安装在左侧所述开槽内，所述第二铰接杆贯穿所述开槽与所述铰接臂铰接，所述插接杆插接安装在右侧所述开槽内，所述第一铰接杆贯穿所述开槽与所述插接杆铰接，当所述限位卡块有离心力向上移动时，所述旋转杆由于与所述铰接固定杆铰接，所述第一铰接杆一端向下移动，并推动所述插接杆沿所述限位槽向下移动，使所述刹车板与所述传动轴贴合，实现刹车限速的效果。
作为本技术方案的进一步改进，所述滑块上表面中心处固定连接有弹簧，所述弹簧另一端与所述离心限位槽内壁顶部固定连接，所述弹簧的弹性系数与所述旋转盘旋转产生的径向离心力相适配，当所述旋转盘转速达到预定峰值时，所述滑块由于离心力的作用，沿所述离心限位槽压缩所述弹簧。
作为本技术方案的进一步改进，所述刹车板为弧形结构，所述刹车板与所述传动轴相适配，保障在进行限速刹车时，所述刹车板可与所述传动轴贴合，以保证刹车效率，所述支撑板通过所述弹性件与所述刹车板固定连接，通过所述弹性件提供刹车缓冲，避免急刹造成风电设备停机的问题。
作为本技术方案的进一步改进，所述限位槽高度与所述离心限位槽高度相同，对所述旋转杆沿所述铰接承重杆旋转角度进行限定，所述固定杆顶端与所述旋转盘外沿壁水平对齐，保障所述固定杆与所述旋转盘之间连接的安全性。
作为本技术方案的进一步改进，所述铰接传动件通过所述固定杆与所述辅助旋转环固定连接，所述铰接传动件通过所述辅助旋转环滑动卡接在所述限位滑槽内，所述铰接传动件随着所述旋转盘的旋转在所述限位滑槽内同步旋转。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该一种具有限速刹车机构的风力发电设备中，通过设置的滑块，当旋转盘旋转时，旋转盘产生向外的离心力，使滑块沿离心限位槽滑动，通过滑块驱动旋转杆转动，使刹车件与传动轴逐渐贴合，通过刹车件对传动轴的减速及限速效果。
2、该一种具有限速刹车机构的风力发电设备中，通过设置的铰接传动件，使滑块与插接杆沿铰接承重杆的旋转而上下移动，且滑块与插接杆移动方向相反，保障了当滑块由于离心力的作用向外移动时，插接杆向内推动刹车件对传动轴进行夹紧，进而实现限位刹车的效果。
附图说明
图1为实施例1的整体结构示意图；
图2为实施例1的机舱座局部结构剖视示意图之一；
图3为实施例1的机舱座剖视结构平面示意图；
图4为实施例1的机舱座剖视内部结构安装示意图；
图5为实施例1的旋转盘安装结构示意图；
图6为实施例1的铰接传动件整体结构示意图；
图7为实施例1的固定杆剖视结构示意图；
图8为实施例2的滑块结构示意图；
图9为实施例2的旋转杆结构示意图；
图10为实施例3的刹车板结构示意图；
图11为实施例4的机舱座局部结构剖视示意图之二；
图12为实施例4中图11的结构A放大示意图；
图13为实施例4的铰接传动件安装结构示意图。
图中各个标号意义为：
1、机舱座；101、旋转罩；102、桨叶；103、传动轴；104、齿轮箱；105、发电机；106、刹车腔；1061、限位滑槽；107、设备腔；
2、夹紧部；
201、旋转盘；2011、离心限位槽；2012、支撑杆；
3、辅助旋转环；
4、铰接传动件；401、固定杆；4011、铰接槽；4012、限位槽；402、铰接固定杆；403、旋转杆；4031、铰接承重杆；4032、开槽；4033、第一铰接杆；4034、第二铰接杆；404、滑块；4041、限位卡块；4042、铰接臂；4043、弹簧；405、插接杆；
5、刹车件；501、支撑板；502、刹车板；503、弹性件。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
请参阅图1-图7所示，本实施例目的在于，提供了一种具有限速刹车机构的风力发电设备，包括机舱座1和安装在机舱座1内用于限速刹车的的夹紧部2，夹紧部2内包括：
旋转盘201，旋转盘201嵌套固定在传动轴103上，旋转盘201以侧壁中点为圆心环形阵列开设有离心限位槽2011，为保障刹车件5对传动轴103进行夹持刹车，离心限位槽2011至少设置有两个，离心限位槽2011内滑动安装有滑块404，离心限位槽2011顶部边缘处通过支撑杆2012固定连接有用于支撑刹车件5的铰接传动件4；
铰接传动件4，铰接传动件4内至少包括固定杆401，固定杆401侧壁上固定安装有铰接固定杆402，固定杆401下表面开设有铰接槽4011，铰接槽4011内壁开设有用于卡接旋转杆403的限位槽4012，旋转杆403左右两端边缘中心处均开设有开槽4032，旋转杆403通过侧壁中心处的铰接承重杆4031与铰接固定杆402铰接固定，旋转杆403一端通过第二铰接杆4034铰接有滑块404，旋转杆403另一端通过第一铰接杆4033铰接有插接杆405；
本实施例的铰接传动件4在具体使用时，铰接传动件4随着旋转盘201旋转，当传动轴103转速达到预定峰值时，滑块404由于离心力的作用，滑块404沿离心限位槽2011对弹簧4043做压缩运动，插接杆405沿限位槽4012向滑块404反方向移动，插接杆405推动支撑板501。
刹车件5，刹车件5内至少包括支撑板501，支撑板501通过插接杆405与旋转杆403铰接，支撑板501底部通过弹性件503固定安装有用于刹车的刹车板502；
本实施例的刹车件5在具体使用时，插接杆405推动支撑板501，使刹车板502与传动轴103逐渐贴合，进而使传动轴103转速下降，实现限速刹车的效果，当传动轴103转速下降时，滑块404的离心力不足以支撑实现对弹簧4043的压缩，滑块404由于弹簧4043回弹，插接杆405拉动支撑板501，使刹车板502远离传动轴103。
其中，机舱座1内开设有用于安装夹紧部2的刹车腔106，刹车腔106一侧开设有设备腔107，设备腔107内通过传动轴103固定安装有齿轮箱104和发电机105，传动轴103一端固定安装有旋转罩101，旋转罩101侧壁四周环形阵列安装有桨叶102，旋转罩101与机舱座1通过轴承固定安装，桨叶102驱动旋转罩101，由旋转罩101带动传动轴103旋转，传动轴103通过齿轮箱104将旋转的速度提升，通过传动轴103带动发电机105驱动实现发电。
此外，刹车腔106内壁右侧开设有用于与辅助旋转环3卡接的限位滑槽1061，辅助旋转环3内壁与固定杆401顶部固定连接，限位滑槽1061为T型结构，辅助旋转环3与限位滑槽1061通过T型结构卡接，防止辅助旋转环3从限位滑槽1061内脱落，辅助旋转环3与限位滑槽1061相适配，进一步的，设置的辅助旋转环3与限位滑槽1061可进一步保障铰接传动件4的稳定性。
另外，铰接固定杆402倾斜固定在固定杆401侧壁上，铰接固定杆402底端与铰接槽4011内壁顶部水平对齐，离心限位槽2011内壁底部与铰接槽4011内壁顶部相适配，保障旋转杆403在水平初始状态时，旋转杆403一端下表面与离心限位槽2011内壁底部贴合，旋转杆403另一端的上表面与铰接槽4011内壁顶部贴合，实现对旋转杆403进行限位。
进一步的，滑块404侧壁两侧固定连接有限位卡块4041，滑块404通过限位卡块4041与离心限位槽2011滑动连接，离心限位槽2011与滑块404相适配，通过限位卡块4041保障滑块404在离心限位槽2011内滑动的稳定性。
实施例2
为了满足在传动轴103在达到峰值时，滑块404沿离心限位槽2011向外滑动，在实施例1的基础上进行如下改进：
请参阅图8-图9所示，其中，滑块404上表面中心处固定连接有弹簧4043，弹簧4043另一端与离心限位槽2011内壁顶部固定连接，弹簧4043的弹性系数与旋转盘201旋转产生的径向离心力相适配，当旋转盘201转速达到预定峰值时，滑块404由于离心力的作用，即滑块404在离心力的作用下可对弹簧4043进行压缩时，即为旋转盘201的转速峰值，此时滑块404沿离心限位槽2011压缩弹簧4043。
进一步的，滑块404下表面固定连接有铰接臂4042，铰接臂4042插接安装在左侧开槽4032内，第二铰接杆4034贯穿开槽4032与铰接臂4042铰接，插接杆405插接安装在右侧开槽4032内，第一铰接杆4033贯穿开槽4032与插接杆405铰接，当限位卡块4041有离心力向上移动时，旋转杆403由于与铰接固定杆402铰接，第一铰接杆4033一端向下移动，并推动插接杆405沿限位槽4012向下移动，使刹车板502与传动轴103贴合，实现刹车限速的效果。
此外，滑块404的质量大于刹车件5的质量，由离心力计算公式F＝a*m，其中，F代表离心力，a代表向心加速度，m代表物体质量，可知：当向心加速度相同时，物体质量越大，其离心力越大，即当滑块404质量大于刹车件5的质量时，在相同的向心加速度下，滑块404向外运动的力大于刹车件5，即可满足由滑块404驱动刹车件5向下移动，实现刹车限速。
实施例3
为了保障刹车板502的限速刹车效率，避免急刹造成风电设备停机的问题，在实施例1的基础上进行如下改进：
请参阅图10所示，其中，刹车板502为弧形结构，刹车板502与传动轴103相适配，保障在进行限速刹车时，刹车板502可与传动轴103贴合，以保证刹车效率，支撑板501通过弹性件503与刹车板502固定连接，通过弹性件503提供刹车缓冲，避免急刹造成风电设备停机的问题。
实施例4
为了保障铰接传动件4的稳定性，在实施例1的基础上进行如下改进：
请参阅图11-图13所示，其中，限位槽4012高度与离心限位槽2011高度相同，对旋转杆403沿铰接承重杆4031旋转角度进行限定，固定杆401顶端与旋转盘201外沿壁水平对齐，保障固定杆401与旋转盘201之间连接的安全性。
进一步的，铰接传动件4通过固定杆401与辅助旋转环3固定连接，铰接传动件4通过辅助旋转环3滑动卡接在限位滑槽1061内，铰接传动件4随着旋转盘201的旋转在限位滑槽1061内同步旋转，进一步的提高了铰接传动件4的稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：包括机舱座(1)和安装在机舱座(1)内用于限速刹车的的夹紧部(2)，所述夹紧部(2)内包括：
旋转盘(201)，所述旋转盘(201)嵌套固定在传动轴(103)上，所述旋转盘(201)以侧壁中点为圆心环形阵列开设有离心限位槽(2011)，所述离心限位槽(2011)内滑动安装有滑块(404)，所述离心限位槽(2011)顶部边缘处通过支撑杆(2012)固定连接有用于支撑刹车件(5)的铰接传动件(4)；
铰接传动件(4)，所述(4)内至少包括固定杆(401)，所述固定杆(401)侧壁上固定安装有铰接固定杆(402)，所述固定杆(401)下表面开设有铰接槽(4011)，所述铰接槽(4011)内壁开设有用于卡接旋转杆(403)的限位槽(4012)，所述旋转杆(403)左右两端边缘中心处均开设有开槽(4032)，所述旋转杆(403)通过侧壁中心处的铰接承重杆(4031)与所述铰接固定杆(402)铰接固定，所述旋转杆(403)一端通过第二铰接杆(4034)铰接有滑块(404)，所述旋转杆(403)另一端通过第一铰接杆(4033)铰接有插接杆(405)；
刹车件(5)，所述刹车件(5)内至少包括支撑板(501)，所述支撑板(501)通过插接杆(405)与所述旋转杆(403)铰接，所述支撑板(501)底部通过弹性件(503)固定安装有用于刹车的刹车板(502)。
2.根据权利要求1所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述机舱座(1)内开设有用于安装所述夹紧部(2)的刹车腔(106)，所述刹车腔(106)一侧开设有设备腔(107)，所述设备腔(107)内通过传动轴(103)固定安装有齿轮箱(104)和发电机(105)，所述传动轴(103)一端固定安装有旋转罩(101)，所述旋转罩(101)侧壁四周环形阵列安装有桨叶(102)，所述旋转罩(101)与所述机舱座(1)通过轴承固定安装。
3.根据权利要求2所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述刹车腔(106)内壁右侧开设有用于与辅助旋转环(3)卡接的限位滑槽(1061)，所述辅助旋转环(3)内壁与所述固定杆(401)顶部固定连接，所述限位滑槽(1061)为T型结构，所述辅助旋转环(3)与所述限位滑槽(1061)相适配。
4.根据权利要求1所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述铰接固定杆(402)倾斜固定在所述固定杆(401)侧壁上，所述铰接固定杆(402)底端与所述铰接槽(4011)内壁顶部水平对齐，所述离心限位槽(2011)内壁底部与所述铰接槽(4011)内壁顶部相适配。
5.根据权利要求1所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述滑块(404)侧壁两侧固定连接有限位卡块(4041)，所述滑块(404)通过所述限位卡块(4041)与所述离心限位槽(2011)滑动连接，所述离心限位槽(2011)与所述滑块(404)相适配。
6.根据权利要求5所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述滑块(404)下表面固定连接有铰接臂(4042)，所述铰接臂(4042)插接安装在左侧所述开槽(4032)内，所述第二铰接杆(4034)贯穿所述开槽(4032)与所述铰接臂(4042)铰接，所述插接杆(405)插接安装在右侧所述开槽(4032)内，所述第一铰接杆(4033)贯穿所述开槽(4032)与所述插接杆(405)铰接。
7.根据权利要求1所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述滑块(404)上表面中心处固定连接有弹簧(4043)，所述弹簧(4043)另一端与所述离心限位槽(2011)内壁顶部固定连接。
8.根据权利要求1所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述刹车板(502)为弧形结构，所述刹车板(502)与所述传动轴(103)相适配，所述支撑板(501)通过所述弹性件(503)与所述刹车板(502)固定连接。
9.根据权利要求1所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述限位槽(4012)高度与所述离心限位槽(2011)高度相同，所述固定杆(401)顶端与所述旋转盘(201)外沿壁水平对齐。
10.根据权利要求3所述的具有限速刹车机构的风力发电设备，其特征在于：所述铰接传动件(4)通过所述固定杆(401)与所述辅助旋转环(3)固定连接，所述铰接传动件(4)通过所述辅助旋转环(3)滑动卡接在所述限位滑槽(1061)内。
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|---|---|---|---|---|
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-
2021
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| CN115977876A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-04-18 | 东营市鸿鑫企业服务有限公司 | 一种风力发电机的限速刹车装置 |
| CN115977876B (zh) * | 2023-01-16 | 2024-01-23 | 东营市鸿鑫企业服务有限公司 | 一种风力发电机的限速刹车装置 |
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