CN114157092B - 一种自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法 - Google Patents

一种自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法，属于风电环技术领域，包括环件主体和旋转内套，环件主体的内侧设置有旋转内套，环件主体上开设有螺纹安装孔和定位通槽，旋转内套安装在定位通槽内，所述旋转内套通过自旋转式动力驱动机构在环件主体的内侧自旋转。本发明的自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法，牵引电机驱动传动丝杆旋转使动力驱动齿轮与传动齿轮啮合，动力驱动电机驱动旋转轴和动力驱动齿轮旋转，带动传动齿轮和固定环套同步旋转，使旋转内套在上限位环套和下限位环套的限位作用下及滚珠的导向作用下在环件主体的内侧自旋转，使风电环实现自旋转，使风电环使用便利且使用不受限，可满足风电环的使用需求。

Description

一种自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法
技术领域
本发明涉及风电环技术领域，特别涉及一种自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。尽管风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类：1、水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；2、垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。风力发电中用到的水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机均需要专用的风电滑环。
风电滑环是导电滑环应用在风电领域的一种特殊种类，是实现风机变桨机构固定部件和旋转的叶片部件之间相对转动的电力电源和控制信号的精密输电装置，风电滑环具有传输电流大、环道多、运转平稳、电气噪音低、结构紧凑、寿命长、维护方便等特点。目前的风电环在使用时，多是借助于旋转的叶片来实现自身的转动，其不能实现自旋转，导致风电环使用不便且使用受限，不能满足风电环的使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法，牵引电机驱动传动丝杆旋转使动力驱动齿轮与传动齿轮啮合，动力驱动电机驱动旋转轴和动力驱动齿轮旋转，带动传动齿轮和固定环套同步旋转，使旋转内套在上限位环套和下限位环套的限位作用下及滚珠的导向作用下在环件主体的内侧自旋转，使风电环实现自旋转，使风电环使用便利且使用不受限，可满足风电环的使用需求，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自旋转式动力驱动风电环，包括环件主体和旋转内套，所述环件主体的内侧设置有旋转内套，所述环件主体上开设有螺纹安装孔和定位通槽，所述螺纹安装孔环向分布在环件主体上，所述环件主体通过螺栓穿过螺纹安装孔安装在设备的固定结构上，所述旋转内套安装在定位通槽内，所述旋转内套通过自旋转式动力驱动机构在环件主体的内侧自旋转。
进一步地，所述自旋转式动力驱动机构包括动力驱动电机、旋转轴和动力驱动齿轮，所述动力驱动电机嵌在环件主体上，所述动力驱动电机的输出轴通过联轴器连接有旋转轴，所述旋转轴通过花键安装有动力驱动齿轮。
进一步地，所述自旋转式动力驱动机构还包括传动齿轮和固定环套，所述固定环套安装在旋转内套的外圆周面上，所述固定环套上安装有传动齿轮，所述传动齿轮与动力驱动齿轮啮合，所述传动齿轮和固定环套均嵌在环件主体内。
进一步地，所述动力驱动电机通过牵引组件牵引横移，所述牵引组件嵌在环件主体内，所述牵引组件包括固定支架、牵引电机、传动丝杆、横移滑块和牵引连杆，所述固定支架安装在环件主体的内壁上，所述固定支架上安装有传动丝杆，所述传动丝杆通过轴承安装在固定支架上，所述传动丝杆的一端与牵引电机的输出轴连接，所述传动丝杆螺纹连接有横移滑块，所述横移滑块上安装有牵引连杆。
进一步地，所述牵引连杆远离横移滑块的一端穿出固定支架，所述牵引连杆连接在动力驱动电机上。
进一步地，所述旋转内套上设置有上限位环套和下限位环套，所述上限位环套和下限位环套上均设置有滚珠。
进一步地，所述滚珠等间距环向分布在上限位环套和下限位环套的外表面上。
根据本发明的另一个方面，提供了一种自旋转式动力驱动风电环的旋转方法，包括如下步骤：
S1：牵引电机启动且驱动传动丝杆旋转，传动丝杆在旋转的过程中使横移滑块和牵引连杆横向移动；
S2：牵引连杆移动带动动力驱动电机、旋转轴和动力驱动齿轮同步移动，使动力驱动齿轮移动至传动齿轮处，且使动力驱动齿轮与传动齿轮啮合；
S3：动力驱动电机启动且驱动旋转轴和动力驱动齿轮旋转，动力驱动齿轮旋转带动传动齿轮和固定环套同步旋转；
S4：固定环套旋转使旋转内套在上限位环套和下限位环套的限位作用下及滚珠的导向作用下在环件主体的内侧自旋转。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法，牵引电机启动且驱动传动丝杆旋转，传动丝杆在旋转的过程中使横移滑块和牵引连杆横向移动，牵引连杆移动带动动力驱动电机、旋转轴和动力驱动齿轮同步移动，使动力驱动齿轮移动至传动齿轮处，且使动力驱动齿轮与传动齿轮啮合，便于实现风电环自旋转的目的。
2、本发明的自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法，动力驱动电机启动且驱动旋转轴和动力驱动齿轮旋转，动力驱动齿轮旋转带动传动齿轮和固定环套同步旋转，固定环套旋转使旋转内套在上限位环套和下限位环套的限位作用下及滚珠的导向作用下在环件主体的内侧自旋转，使风电环实现自旋转，使风电环使用便利且使用不受限，可满足风电环的使用需求。
附图说明
图1为本发明的自旋转式动力驱动风电环的示意图；
图2为本发明的自旋转式动力驱动风电环的局部剖面图；
图3为本发明的自旋转式动力驱动风电环的剖面分解图；
图4为本发明的旋转内套上设置传动齿轮的正视图；
图5为本发明的图2中的A处放大图；
图6为本发明的动力驱动齿轮和传动齿轮分离的图5的示意图；
图7为本发明的图5中的B处放大图。
图中：1、环件主体；11、螺纹安装孔；12、定位通槽；2、旋转内套；21、上限位环套；22、下限位环套；3、自旋转式动力驱动机构；31、动力驱动电机；32、旋转轴；33、动力驱动齿轮；34、传动齿轮；35、固定环套；4、牵引组件；41、固定支架；42、牵引电机；43、传动丝杆；44、横移滑块；45、牵引连杆；5、滚珠。
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。
参阅图1-图4，一种自旋转式动力驱动风电环，包括环件主体1和旋转内套2，环件主体1的内侧设置有旋转内套2，环件主体1上开设有螺纹安装孔11和定位通槽12，螺纹安装孔11环向分布在环件主体1上，环件主体1通过螺栓穿过螺纹安装孔11安装在设备的固定结构上，旋转内套2安装在定位通槽12内，旋转内套2通过自旋转式动力驱动机构3在环件主体1的内侧自旋转，旋转内套2上设置有上限位环套21和下限位环套22，上限位环套21和下限位环套22上均设置有滚珠5，滚珠5等间距环向分布在上限位环套21和下限位环套22的外表面上，动力驱动电机31启动且驱动旋转轴32和动力驱动齿轮33旋转，动力驱动齿轮33旋转带动传动齿轮34和固定环套35同步旋转，固定环套35旋转使旋转内套2在上限位环套21和下限位环套22的限位作用下及滚珠5的导向作用下在环件主体1的内侧自旋转，通过上限位环套21和下限位环套22可对旋转内套2进行限位，使旋转内套2在环件主体1内的一定范围内旋转，通过滚珠5对旋转内套2进行导向，使旋转内套2旋转地更加顺畅，减小阻力。
参阅图5-图6，自旋转式动力驱动机构3包括动力驱动电机31、旋转轴32和动力驱动齿轮33，动力驱动电机31嵌在环件主体1上，动力驱动电机31的输出轴通过联轴器连接有旋转轴32，旋转轴32通过花键安装有动力驱动齿轮33，动力驱动电机31启动且驱动旋转轴32和动力驱动齿轮33旋转，自旋转式动力驱动机构3还包括传动齿轮34和固定环套35，固定环套35安装在旋转内套2的外圆周面上，固定环套35上安装有传动齿轮34，传动齿轮34与动力驱动齿轮33啮合，由于动力驱动齿轮33与传动齿轮34啮合，因此动力驱动齿轮33旋转可带动传动齿轮34随之旋转，传动齿轮34旋转可带动固定环套35同步旋转，传动齿轮34和固定环套35均嵌在环件主体1内，动力驱动电机31启动且驱动旋转轴32和动力驱动齿轮33旋转，由于动力驱动齿轮33与传动齿轮34啮合，因此动力驱动齿轮33旋转可带动传动齿轮34随之旋转，传动齿轮34旋转可带动固定环套35同步旋转，固定环套35旋转使旋转内套2在上限位环套21和下限位环套22的限位作用下及滚珠5的导向作用下在环件主体1的内侧自旋转，使风电环实现自旋转，使风电环使用便利且使用不受限，可满足风电环的使用需求。
参阅图7，动力驱动电机31通过牵引组件4牵引横移，牵引组件4嵌在环件主体1内，牵引组件4包括固定支架41、牵引电机42、传动丝杆43、横移滑块44和牵引连杆45，固定支架41安装在环件主体1的内壁上，固定支架41上安装有传动丝杆43，传动丝杆43通过轴承安装在固定支架41上，传动丝杆43的一端与牵引电机42的输出轴连接，传动丝杆43螺纹连接有横移滑块44，横移滑块44上安装有牵引连杆45，牵引连杆45远离横移滑块44的一端穿出固定支架41，牵引连杆45连接在动力驱动电机31上，风电环需要自旋转时，牵引电机42启动且驱动传动丝杆43旋转，传动丝杆43在旋转的过程中使横移滑块44和牵引连杆45横向移动，牵引连杆45移动带动动力驱动电机31、旋转轴32和动力驱动齿轮33同步移动，使动力驱动齿轮33移动至传动齿轮34处，且使动力驱动齿轮33与传动齿轮34啮合，通过动力驱动电机31驱动风电环自旋转，风电环不需要自旋转时，牵引电机42启动且驱动传动丝杆43反向旋转，传动丝杆43在反向旋转的过程中使横移滑块44和牵引连杆45横向移动，牵引连杆45移动带动动力驱动电机31、旋转轴32和动力驱动齿轮33同步移动，使动力驱动齿轮33远离传动齿轮34，且使动力驱动齿轮33不再与传动齿轮34啮合，此时风电环通过旋转的叶片来实现自身的转动时不会受到限制，使风电环可正常运转。
为了更好的展现自旋转式动力驱动风电环的旋转流程，本实施例现提出一种自旋转式动力驱动风电环的旋转方法，包括如下步骤：
S1：牵引电机42启动且驱动传动丝杆43旋转，传动丝杆43在旋转的过程中使横移滑块44和牵引连杆45横向移动；
S2：牵引连杆45移动带动动力驱动电机31、旋转轴32和动力驱动齿轮33同步移动，使动力驱动齿轮33移动至传动齿轮34处，且使动力驱动齿轮33与传动齿轮34啮合；
S3：动力驱动电机31启动且驱动旋转轴32和动力驱动齿轮33旋转，动力驱动齿轮33旋转带动传动齿轮34和固定环套35同步旋转；
S4：固定环套35旋转使旋转内套2在上限位环套21和下限位环套22的限位作用下及滚珠5的导向作用下在环件主体1的内侧自旋转。
综上所述，本发明的自旋转式动力驱动风电环及其旋转方法，牵引电机42启动且驱动传动丝杆43旋转，传动丝杆43在旋转的过程中使横移滑块44和牵引连杆45横向移动，牵引连杆45移动带动动力驱动电机31、旋转轴32和动力驱动齿轮33同步移动，使动力驱动齿轮33移动至传动齿轮34处，且使动力驱动齿轮33与传动齿轮34啮合，便于实现风电环自旋转的目的，动力驱动电机31启动且驱动旋转轴32和动力驱动齿轮33旋转，动力驱动齿轮33旋转带动传动齿轮34和固定环套35同步旋转，固定环套35旋转使旋转内套2在上限位环套21和下限位环套22的限位作用下及滚珠5的导向作用下在环件主体1的内侧自旋转，使风电环实现自旋转，使风电环使用便利且使用不受限，可满足风电环的使用需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自旋转式动力驱动风电环，包括环件主体(1)和旋转内套(2)，其特征在于，所述环件主体(1)的内侧设置有旋转内套(2)，所述环件主体(1)上开设有螺纹安装孔(11)和定位通槽(12)，所述螺纹安装孔(11)环向分布在环件主体(1)上，所述环件主体(1)通过螺栓穿过螺纹安装孔(11)安装在设备的固定结构上，所述旋转内套(2)安装在定位通槽(12)内，所述旋转内套(2)通过自旋转式动力驱动机构(3)在环件主体(1)的内侧自旋转；
所述自旋转式动力驱动机构(3)包括动力驱动电机(31)、旋转轴(32)和动力驱动齿轮(33)，所述动力驱动电机(31)嵌在环件主体(1)上，所述动力驱动电机(31)的输出轴通过联轴器连接有旋转轴(32)，所述旋转轴(32)通过花键安装有动力驱动齿轮(33)；
所述自旋转式动力驱动机构(3)还包括传动齿轮(34)和固定环套(35)，所述固定环套(35)安装在旋转内套(2)的外圆周面上，所述固定环套(35)上安装有传动齿轮(34)，所述传动齿轮(34)与动力驱动齿轮(33)啮合，所述传动齿轮(34)和固定环套(35)均嵌在环件主体(1)内；
所述动力驱动电机(31)通过牵引组件(4)牵引横移，所述牵引组件(4)嵌在环件主体(1)内，所述牵引组件(4)包括固定支架(41)、牵引电机(42)、传动丝杆(43)、横移滑块(44)和牵引连杆(45)，所述固定支架(41)安装在环件主体(1)的内壁上，所述固定支架(41)上安装有传动丝杆(43)，所述传动丝杆(43)通过轴承安装在固定支架(41)上，所述传动丝杆(43)的一端与牵引电机(42)的输出轴连接，所述传动丝杆(43)螺纹连接有横移滑块(44)，所述横移滑块(44)上安装有牵引连杆(45)，所述牵引连杆(45)远离横移滑块(44)的一端穿出固定支架(41)，所述牵引连杆(45)连接在动力驱动电机(31)上。
2.如权利要求1所述的一种自旋转式动力驱动风电环，其特征在于，所述旋转内套(2)上设置有上限位环套(21)和下限位环套(22)，所述上限位环套(21)和下限位环套(22)上均设置有滚珠(5)。
3.如权利要求2所述的一种自旋转式动力驱动风电环，其特征在于，所述滚珠(5)等间距环向分布在上限位环套(21)和下限位环套(22)的外表面上。
4.一种如权利要求3所述的自旋转式动力驱动风电环的旋转方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：牵引电机(42)启动且驱动传动丝杆(43)旋转，传动丝杆(43)在旋转的过程中使横移滑块(44)和牵引连杆(45)横向移动；
S2：牵引连杆(45)移动带动动力驱动电机(31)、旋转轴(32)和动力驱动齿轮(33)同步移动，使动力驱动齿轮(33)移动至传动齿轮(34)处，且使动力驱动齿轮(33)与传动齿轮(34)啮合；
S3：动力驱动电机(31)启动且驱动旋转轴(32)和动力驱动齿轮(33)旋转，动力驱动齿轮(33)旋转带动传动齿轮(34)和固定环套(35)同步旋转；
S4：固定环套(35)旋转使旋转内套(2)在上限位环套(21)和下限位环套(22)的限位作用下及滚珠(5)的导向作用下在环件主体(1)的内侧自旋转。
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