CN113048303A - 回转接头及具有其的风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回转接头及具有其的风力发电机，所述回转接头包括：回转芯轴，所述回转芯轴包括多个沿径向向外凸出且沿周向延伸的环形凸台，多个所述凸台沿轴向间隔开，两个相邻所述凸台间形成环形油槽；壳体，所述壳体内设有芯轴安装腔，所述回转芯轴可输转地安装于所述安装腔，所述安装腔的内壁上设有至少两个沿轴向间隔开的第一密封件；其中，位于轴向最外端的两个所述凸台分别止抵不同的所述第一密封件。根据本发明的回转接头，密封效果好，可以防止液压油从壳体中流出，且结构简单。

Description

回转接头及具有其的风力发电机
技术领域
本发明属于流体旋转密封技术领域，具体而言，涉及一种回转接头及具有其的风力发电机。
背景技术
由于海上风机运行中需要根据风力状况随时调整机舱方向，使风轮始终处于迎风状态，即所谓的偏航控制。液压系统在偏航控制过程中，保证工作介质的输送。
回转接头作为传递液压动力的重要部件，在工程机械、大型生产线、深海勘探、石油钻井、航空试验等领域都得到重用应用。但现有回转接头产品针对性强、适用范围有限，结构简单但易老化失效，难以满足实际需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、密封性好的回转接头及具有其的风力发电机。
根据本发明实施例的回转接头包括：回转芯轴，所述回转芯轴包括多个沿径向向外凸出且沿周向延伸的环形凸台，多个所述凸台沿轴向间隔开，两个相邻所述凸台间形成环形油槽；壳体，所述壳体内设有芯轴安装腔，所述回转芯轴可枢转地安装于所述安装腔，所述安装腔的内壁上设有至少两个沿轴向间隔开的第一密封件；其中，位于轴向最外端的两个所述凸台分别止抵不同的所述第一密封件。
根据本发明的回转接头，密封效果好，可以防止液压油从壳体中流出，且结构简单。
根据本发明一个实施例的回转接头，还包括第二密封件，所述凸台包括位于回转芯轴的第一端的轴向最外侧的第一凸台，所述安装腔的靠近所述回转芯轴的第一端的端部敞开，所述第一凸台从所述壳体的敞开端伸出，所述第二密封件设在所述安装腔内，且位于与所述第一凸台配合的所述第一密封件的轴向外端，所述第一凸起止抵所述第二密封件。
根据本发明一个实施例的回转接头，所述回转芯轴的还包括枢转段，所述枢转段与位于所述回转芯轴的第二端的的最外侧的凸台相连，且壳体内还包括与所述安装腔的靠近所述回转轴心的第二端连通的枢转腔，所述枢转轴的轴径小于所述凸台的直径，所述枢转轴伸入所述枢转腔。
根据本发明一个实施例的回转接头，所述回转芯轴的还包括枢转段，所述枢转段与位于所述回转芯轴的第二端的的最外侧的凸台相连，且壳体内还包括与所述安装腔的靠近所述回转轴心的第二端连通的枢转腔，所述枢转轴的轴径小于所述凸台的直径，所述枢转轴伸入所述枢转腔。
根据本发明一个实施例的回转接头，还包括限位盘，所述限位盘封闭所述枢转段，且所述限位盘适于止抵所述回转轴芯的第二端。
根据本发明一个实施例的回转接头，还包括端盖，所述壳体的靠近所述枢转芯轴的第二端的一端敞开，所述端盖封闭所述壳体的靠近所述枢转芯轴的第二端的敞开端，所述端盖与所述限位盘间隔开设置，以在所述端盖与所述限位盘之间形成密封腔。
根据本发明一个实施例的回转接头，所述密封腔的内径大于所述枢转腔的内径，以在所述枢转腔与所述密封腔之间的所述壳体上形成台阶面，所述限位盘止抵所述台阶面。
根据本发明一个实施例的回转接头，所述壳体的内壁上设有第一密封沟槽和第二密封沟槽，所述第一密封件的至少一部分嵌入到所述第一密封沟槽，所述第二密封件的至少一部分嵌入到所述第二密封沟槽。
根据本发明一个实施例的回转接头，所述油槽为多个，所述壳体的外周壁上设有多个贯穿所述壳体的壳体进回油口，所述进回油口与所述油槽连通，多个所述壳体进回油口与多个所述油槽一一对应设置。
根据本发明一个实施例的回转接头，所述油槽的底壁设有芯轴进回油口，所述芯轴内部设有过油孔道，所述过油孔道与所述芯轴进回油口连通。
本发明还提出一种风力发电机，包括：根据本发明任一项实施例所述的回转接头、塔架和风机机舱，所述风机机舱与所述塔架可枢转地相连，所述壳体和所述回转芯轴中的一个与所述塔架相连，所述壳体和所述回转芯轴中的另一个与所述风机机舱相连。
所述风力发电机与上述的回转接头相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的回转接头的立体结构示意图；
图2是根据本发明的一个实施例的回转接头的局部剖视图。
附图标记：
回转接头100；
回转芯轴1；凸台11；第一凸台111；第二凸台112；油槽12；枢转段13；
壳体2；
第一密封件31；第二密封件32；
限位盘4；
端盖5；密封腔51；
芯轴进回油口61；壳体进回油口62。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的回转接头100。
风力发电机包括塔架和风机机舱，风机机舱可枢转地安装于塔架的上端，塔架用于支撑风机机舱，风机机舱相对塔架转动，以使风力发电机的扇叶根据风向调整朝向不同的角度，即实现风力发电机的偏航控制。
风机机舱为了适应风向相对塔架不规则的低速旋转时，根据本发明的回转接头100可以使位于塔架内的液压泵依旧可以将液压油输送到风机机舱内的液压回路。
具体地，回转接头100包括：回转芯轴1和壳体2，回转芯轴1可枢转地安装于壳体2内，且回转芯轴1包括多个沿径向向外凸出且沿周向延伸的环形凸台11，多个凸台11沿轴向间隔开，两个相邻凸台11间形成环形油槽12，壳体2的外壁上设有与油槽12连通的壳体进回油口62，液压油可以从壳体进回油口62进入油槽12，油槽12的底壁上可以设有芯轴进回油口61，回转芯轴1内部设有与芯轴进回油口61连通的过油孔道(图中未示出)，油槽12内的液压油可以从回转芯轴1内的过油孔道流出，或者液压油从回转芯轴1的过油孔道流入油槽12，为方便描述，下面实施例均以液压油从油槽12流入过油孔道的流动方向描述根据本发明的回转接头100。
回转芯轴1和壳体2可以相对转动，回转芯轴1和壳体2中的一个安装于风机机舱，回转芯轴1和壳体2中的另一个安装于塔架，在风力发电机进行偏航控制时，风机机舱相对塔架转动，从而使回转芯轴1和壳体2相对转动，但由于壳体进回油口62、芯轴进回油口61和过油孔道的设置，既使回转芯轴1和壳体2相对转动，液压油也可以在壳体进回油口62和过油孔道间流通。
在一些示例中，塔架上安装有液压油泵和油箱，液压油泵的输出端或油箱与壳体进回油口62相连，风机机舱的液压回路与过油孔道连通，从而使液压油泵的供油经过回转接头100供向风机机舱，或者使液压油从风机机舱经过回转接头100流向安装在塔架内的油箱，当然，壳体进回油口62、过油孔道和芯轴进回油口61、油槽12均为多个，且一一对应设置，即每个油槽12均有与其对应的一个壳体进回油口62、一个芯轴进回油口61和一个过油流道，一个油槽12、一个壳体进回油口62、一个芯轴进回油口61和一个过油流道在回转接头100中组成一个完整的进回油路，安装在塔架内的液压泵通过上述进回油路与风机机舱的液压回路连通，从而实现风机机舱与塔架的液压连通，使安装在塔架内的液压泵可以向风机机舱内的液压回路供油，或者使液压油可以从风机机舱内的液压回路中回到安装在塔架的油箱中。
回转芯轴1可枢转地安装于安装腔，安装腔的内壁上设有至少两个沿轴向间隔开的第一密封件31，其中，位于轴向最外端的两个凸台11分别止抵不同的第一密封件31，凸台11可以设有多个，多个凸台11以在回转芯轴1上形成一个或者多个油槽12。
在一些示例中，回转芯轴1上设有2个沿轴向间隔开的凸台11，以在2个凸台11之间形成1个油槽12，或者如图2所示的示例中，回转芯轴1上设有5个沿轴向间隔开的凸台11，相邻的两个凸台11间形成油槽12，在该具有5个凸台11的示例的回转芯轴1上形成有4个油槽12。
多个凸台11中包括最靠近回转芯轴1的第一端的第一凸台111和最靠近回转芯轴1第二端的第二凸台112，即第一凸台111和第二凸台112为位于回转芯轴1轴向最外端的两个凸台11。
位于轴向最外端的两个凸台11分别止抵不同的第一密封件31，例如回转接头100中设置两个第一密封件31，第一凸台111止抵其中一个第一密封件31，第二凸台112止抵另一个第一密封件31，由此，在回转芯轴1的轴向两端均设有第一密封件31，从而使液压油可以密封在位于轴向最外侧的两个第一密封件之间，既使液压油可以在多个油槽12中流通，也不会从回转芯轴1的轴向两端从壳体2中流出，使液压油封闭在壳体2的安装腔内。
在一些实施例中，第一密封件31与凸台11数量可以一致，即每个凸台11均有一个与其配合的第一密封件31，由此，可以保证各个油槽12间流通的液压油的相对密封，且使回转芯轴1中的密封性能更好。
根据本发明的回转接头100，密封效果好，可以防止液压油从壳体2中流出，且结构简单。
根据本发明的风力发电机通过设置根据本发明的回转接头，从而具有相应的优点，在此不再赘述。
下面参照图1和图2描述根据本发明的回转接头100的一些实施例。
在一些实施例中，如图2所示，回转接头100还包括第二密封件32，凸台11包括位于回转芯轴1的第一端的轴向最外侧的第一凸台111，安装腔的靠近回转芯轴1的第一端的端部敞开，第一凸台111从壳体2的敞开端伸出，第二密封件32设在安装腔内，且位于与第一凸台111配合的第一密封件31的轴向外端，第一凸起止抵第二密封件32。
由此，回转芯轴1的第一端的第一凸台111伸出安装腔的敞开端，回转芯轴1内部的过油孔道可以连通到壳体2外部的部件，从而将回转芯轴1的过油孔道与风机的部件相连。第二密封件32设在与第一凸台111配合的第一密封件31的轴向外端，从而对芯轴与安装腔的周壁进行进一步密封，与第一凸台111配合的第一密封件31和第二密封件32同时起到密封效果，从而防止液压油经回转芯轴1与安装腔的周壁的缝隙，从安装腔的敞开端流出。
在一些实施例中，如图2所示，回转芯轴1的还包括枢转段13，凸台11包括位于回转芯轴1的第二端的轴向最外侧的第二凸台112，枢转段13与位于回转芯轴1的第二端的的最外侧的凸台11(即第二凸台112)相连，且壳体2内还包括与安装腔的靠近回转芯轴1的第二端连通的枢转腔，枢转轴的轴径小于凸台11的直径，枢转轴伸入枢转腔，由此，将枢转段13伸入枢转腔，可以便于回转芯轴1与壳体2的枢转连接，且枢转段13的轴径小于凸台11的直径，与枢转段13配合的枢转腔的内径小于安装腔的内径，以减小回转芯轴1的枢转段13与枢转腔的接触面积，从而减小摩擦，使回转芯轴1在壳体2内的转动阻力较小，减小摩擦，提升回转芯轴1的可靠性。
在一些实施例中，回转接头100还包括限位盘4，限位盘4封闭枢转段13，且限位盘4适于止抵回转芯轴1的第二端。限位盘4用于对回转芯轴1的轴向限位，当回转芯轴1沿轴向相对壳体2移动到过大距离时，限位盘4可以止抵回转芯轴1的第二端，以限制回转芯轴1的轴向移动。
在一些实施例中，回转接头100还包括端盖5，壳体2的靠近回转芯轴1的第二端的敞开，端盖5封闭壳体2的靠近回转芯轴1的第二端的敞开端，端盖5与限位盘4间隔开设置，以在端盖5与限位盘4之间形成密封腔51。
回转芯轴1的第二端和端盖5分别位于限位盘4的两侧，密封腔51可以用于储存从油槽12流出到回转芯轴1第二端的液压油，使液压油不会从回转芯轴1的第二端流出，且部分液压油储存在密封腔51内，有助于对回转芯轴1的润滑作用，以改善回转芯轴1转动时的润滑性能，减小摩擦阻力。
在一些实施例中，密封腔51的内径大于枢转腔的内径，以在枢转腔与密封腔51之间的壳体2上形成台阶面，限位盘4止抵台阶面，由此，便于限位盘4的安装，且密封腔51的腔体较大可以储存较多的液压油。
在一些实施例中，壳体2的内壁上设有第一密封沟槽和第二密封沟槽，第一密封件31的至少一部分嵌入到第一密封沟槽，第二密封件32的至少一部分嵌入到第二密封沟槽，第一密封沟槽用于安装第一密封件31，第二密封沟槽用于安装第二密封件32，第一密封件31和第二密封件32均可以为密封圈，第一密封件31的至少一部分嵌入到第一密封沟槽中，第一密封沟槽可以对第一密封件31起到限位作用，使第一密封件31可以稳固的与其对应的凸台11配合，第二密封沟槽可以对第二密封件32起到限位作用。
第一密封件31的一部分嵌入到第一密封沟槽中，第一密封件31可以有沿径向向内凸出于第一密封沟槽的部分，以使第一密封件31可以止抵在与其对应的凸台11上，第二密封件32可以有沿径向向内凸出于第二密封沟槽的部分，以使第二密封件32可以止抵在第一凸台111上。
根据本发明的回转接头100，结构简单，且设置有第一密封件31和第二密封件32，增强了回转接头100的密封性能，且设置有用于储存液压油的密封腔51，使回转芯轴1可以得到足够的润滑，以减小回转芯轴1的转动摩擦力，增强回转接头100的可靠性。
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”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种回转接头，其特征在于，包括：
回转芯轴，所述回转芯轴包括多个沿径向向外凸出且沿周向延伸的环形凸台，多个所述凸台沿轴向间隔开，两个相邻所述凸台间形成环形油槽；
壳体，所述壳体内设有芯轴安装腔，所述回转芯轴可枢转地安装于所述安装腔，所述安装腔的内壁上设有至少两个沿轴向间隔开的第一密封件；
其中，位于轴向最外端的两个所述凸台分别止抵不同的所述第一密封件；
第二密封件，所述凸台包括位于回转芯轴的第一端的轴向最外侧的第一凸台，所述安装腔的靠近所述回转芯轴的第一端的端部敞开，所述第一凸台从所述壳体的敞开端伸出，所述第二密封件设在所述安装腔内，且位于与所述第一凸台配合的所述第一密封件的轴向外端，所述第一凸起止抵所述第二密封件。
2.根据权利要求1所述的回转接头，其特征在于，所述回转芯轴的还包括枢转段，所述枢转段与位于所述回转芯轴的第二端的的最外侧的凸台相连，且壳体内还包括与所述安装腔的靠近所述回转轴心的第二端连通的枢转腔，所述枢转轴的轴径小于所述凸台的直径，所述枢转轴伸入所述枢转腔。
3.根据权利要求2所述的回转接头，其特征在于，所述回转芯轴的还包括枢转段，所述枢转段与位于所述回转芯轴的第二端的的最外侧的凸台相连，且壳体内还包括与所述安装腔的靠近所述回转轴心的第二端连通的枢转腔，所述枢转轴的轴径小于所述凸台的直径，所述枢转轴伸入所述枢转腔。
4.根据权利要求3所述的回转接头，其特征在于，还包括限位盘，所述限位盘封闭所述枢转段，且所述限位盘适于止抵所述回转轴芯的第二端。
5.根据权利要求4所述的回转接头，其特征在于，还包括端盖，所述壳体的靠近所述枢转芯轴的第二端的一端敞开，所述端盖封闭所述壳体的靠近所述枢转芯轴的第二端的敞开端，所述端盖与所述限位盘间隔开设置，以在所述端盖与所述限位盘之间形成密封腔。
6.根据权利要求5所述的回转接头，其特征在于，所述密封腔的内径大于所述枢转腔的内径，以在所述枢转腔与所述密封腔之间的所述壳体上形成台阶面，所述限位盘止抵所述台阶面。
7.根据权利要求1所述的回转接头，其特征在于，所述壳体的内壁上设有第一密封沟槽和第二密封沟槽，所述第一密封件的至少一部分嵌入到所述第一密封沟槽，所述第二密封件的至少一部分嵌入到所述第二密封沟槽。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的回转接头，其特征在于，所述油槽为多个，所述壳体的外周壁上设有多个贯穿所述壳体的壳体进回油口，所述进回油口与所述油槽连通，多个所述壳体进回油口与多个所述油槽一一对应设置。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的回转接头，其特征在于，所述油槽的底壁设有芯轴进回油口，所述芯轴内部设有过油孔道，所述过油孔道与所述芯轴进回油口连通。
10.一种风力发电机，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的回转接头、塔架和风机机舱，所述风机机舱与所述塔架可枢转地相连，所述壳体和所述回转芯轴中的一个与所述塔架相连，所述壳体和所述回转芯轴中的另一个与所述风机机舱相连。
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