CN114962144B - 一种电气液复合风力发电变桨滑环 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电气液复合风力发电变桨滑环，包括液压滑环以及电气复合滑环，液压滑环的转子侧与电气复合滑环固定连接；液压滑环包括第一转动轴、前端盖、第一外壳以及后端盖；前端盖连接于第一外壳的一端，第一转动轴转动插接于第一外壳内，后端盖固定连接于第一转动轴的一端，第一转动轴内开设有一个以上转子油孔，第一外壳上开设有一个以上定子油孔，且第一外壳上还开设有一个以上油槽，提升润滑进而提升了滑环的工作寿命以及运行效率；此外电气滑环内的气动旋转接头的设置，以及电气滑环内转动环组件以及刷丝定子组件的设置，让滑环整体实现电气液多种传输介质输到用户端，通过简单的结构即实现了多种介质传输。
Description
技术领域
本发明涉及滑环领域，更具体的，涉及一种电气液复合风力发电变桨滑环。
背景技术
随着科学技术的不断发展，工业生产和日常生活对电力需求量也在不断增加，在低碳生活的前提下，新能源逐步成为大家生活的主题。风力发电作为新能源发电的主要途径之一，其发电技术也在逐步更新，对新技术的需求也在不在的提高。电变桨滑环作为风力发电风机的变桨柜与主控柜的信号与电力传输的主要设备。目前风力发电变桨机构也在不断的发展，多样变桨系统也在逐步出现，电变桨控制系统和液压变桨控制系统已经出现，所以就出现了液电混合变桨滑环，但是市面上缺少电气液混合型的滑环，滑环的形式单一，如果需要实现多种介质传输，则需要多种通道设计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于市面上缺少电气液复合型的滑环，为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种电气液复合风力发电变桨滑环，能够实现电气液的复合传输，增加传输效率，不需要多种通道设计就能够实现多种介质传输。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种电气液复合风力发电变桨滑环，包括液压滑环以及电气复合滑环，液压滑环的转子侧与电气复合滑环固定连接；液压滑环包括第一转动轴、前端盖、第一外壳以及后端盖；前端盖连接于第一外壳的一端，第一转动轴转动插接于第一外壳内，后端盖固定连接于第一转动轴的一端，第一转动轴内开设有一个以上转子油孔，第一外壳上开设有一个以上定子油孔，且第一外壳上还开设有一个以上油槽，转子油孔、定子油孔以及油槽一一对应，且油槽分别与对应的定子油孔、转子油孔连通，后端盖与电气复合滑环连接。
在本发明较佳的技术方案中，所述第一转动轴的另一端设置有前端法兰，前端法兰上开设有通孔；所述液压滑环还包括第一前轴承、第一后轴承以及密封圈；第一转动轴上开设有第一台阶，第一前轴承与第一后轴承均套设于第一转动轴上，且第一前轴承设置第一台阶内，所述前端盖将第一前轴承压紧于所述第一外壳的前端；所述后端盖将第一后轴承压紧于第一外壳的后端；第一转动轴的表面开设有两个以上密封槽，所有油槽的两侧均设置有密封槽，所述定子油孔的两侧均设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈。
在本发明较佳的技术方案中，所述电气复合滑环包括转动头、第二转动轴、转动环组件、刷丝定子组件、第二外壳、气动旋转接头、出气管以及进气管；转动头固定连接于第二转动轴的一端，第二转动轴的另一端插接于第二外壳内，转动环组件套设于第二转动轴上，刷丝定子组设置于第二外壳内壁，且转动环组件的位置与刷丝定子组件的位置相对应，气动旋转接头连接于第二转动轴的另一端，进气管与出气管分别连接于气动旋转接头的两端，出气管穿过第二传动轴延伸至转动头外。
在本发明较佳的技术方案中，所述电气复合滑环还包括前端法兰、中间法兰、后端法兰、第二前轴承以及第二后轴承；第二前轴承与第二后轴承均套设于所述第二转动轴上，前端法兰连接于所述第二外壳的前端，前端法兰将第二前轴承顶紧至所述第二转动轴开设的第二台阶上，中间法兰连接于第二外壳的内部，且中间法兰将第二后轴承顶紧至第二转动轴的另一端，后端法兰连接于第二外壳的后端。
在本发明较佳的技术方案中，所述电气复合滑环还包括还包括安装板与定子线缆接头；所述气动旋转接头通过安装板连接到所述第二转动轴上，定子线缆接头嵌于所述后端法兰上，所述进气管延伸至定子线缆接头内。
在本发明较佳的技术方案中，所述转动环组件包括绝缘转动座、绝缘转动轴、转动环、绝缘垫以及垫圈，绝缘转动座套设于所述第二转动轴上，绝缘转动轴套设于绝缘转动轴外，两个以上转动环套设于绝缘转动轴上，相邻转动环之间设置有绝缘垫，垫圈连接于绝缘转动轴的一端，且垫圈将绝缘垫与转动环压紧。
在本发明较佳的技术方案中，所述绝缘转动座的端部开设有注胶孔。
在本发明较佳的技术方案中，所述刷丝定子组件包括框架、刷丝板、刷丝束以及定侧线缆，框架的一端连接于所述前端法兰上，框架的另一端连接于所述中间法兰上；两个以上刷丝板连接于框架的底部，两个以上刷丝束固定于刷丝板的一侧面，两个以上定侧线缆固定于刷丝板的另一侧面，刷丝束与定侧线缆一一对应，且刷丝束与对应的定侧线缆连通。
在本发明较佳的技术方案中，所述电气复合滑环还包括支撑杆与支撑柱；两个以上支撑杆连接于所述前端法兰与所述中间法兰之间，两个以上支撑柱连接于中间法兰与所述后端法兰之间。
在本发明较佳的技术方案中，所述前端法兰的外侧设置有电气复合滑环止动杆安装位置。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种电气液复合风力发电变桨滑环，通过在液压滑环上设置油槽以及在第一外壳上开设有定子油孔、在第一转动轴上开设有转子油孔，外部的润滑油通过定子油孔、油槽以及转子油孔所组成的油路实现润滑油的输送，提升润滑进而提升了滑环的工作寿命以及运行效率；此外电气复合滑环内的气动旋转接头的设置，以及电气复合滑环内转动环组件以及刷丝定子组件的设置，让滑环整体实现电气液多种传输介质输到用户端，通过简单的结构即实现了多种介质传输。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种电气液复合风力发电变桨滑环的结构示意图；
图2是图1的仰视结构示意图；
图3是图1中液压滑环的结构示意图；
图4是图3中A-A的剖面结构示意图；
图5是图3的仰视结构示意图；
图6是图5中B-B的剖面结构示意图；
图7是图3的侧视结构示意图；
图8是图15中转动环组件的结构示意图；
图9是图8中A-A的剖面结构示意图；
图10是图15中刷丝定子组件的立体结构示意图；
图11是图15中刷丝定子组件的侧体结构示意图；
图12图1中电气复合滑环的结构示意图；
图13是图12中C-C的剖面结构示意图；
图14是图12的仰视图结构示意图；
图15是图14中D-D的剖面结构示意图。
图中：
1-液压滑环，11-第一转动轴，12-前端盖，13-第一前轴承，14-第一外壳，15-密封圈，16-第一后轴承，17-后端盖，18-定子油孔，19-油槽，10-转子油孔，102-出线槽，103-液压滑环止动杆安装位置，2-电气复合滑环，201-转动头，202-第二转动轴，203-第二前轴承，204-前垫圈，205-转动环组件，206-刷丝定子组件，207-后垫圈，208-第二后轴承，209-安装板，210-气动旋转接头，211-进气管，2111-出气管，212-前端法兰，213-支撑杆，214-中间法兰，215-后端法兰，216-支撑柱，217-线缆接头，218-第二外壳，2051-绝缘转动座，2052-绝缘转动轴，2053-转动环，2504-绝缘垫，2055-垫圈，2061-框架，2062-刷丝板，2063-刷丝束，2064-定侧线缆，29-电气复合滑环止动杆安装位置。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-15所示，实施例中提供了一种电气液复合风力发电变桨滑环，包括液压滑环1以及电气复合滑环2，液压滑环1的转子侧与电气复合滑环2固定连接；液压滑环1包括第一转动轴11、前端盖12、第一外壳14以及后端盖17；前端盖12连接于第一外壳14的一端，第一转动轴11转动插接于第一外壳14内，后端盖17固定连接于第一转动轴11的一端，第一转动轴11内开设有一个以上转子油孔10，第一外壳14上开设有一个以上定子油孔18，且第一外壳14上还开设有一个以上油槽19，转子油孔10、定子油孔18以及油槽19一一对应，且油槽19分别与对应的定子油孔18、转子油孔10连通，后端盖17与电气复合滑环2连接。
液压滑环1通过螺钉固定连接到用户端齿轮箱轴上，在初始状态下液压滑环1与电气复合滑环2均处于静止状态，用户端止动杆同时与液压滑环1、电气复合滑环2的止动杆安装位置固定连接，外部的电、气、液分别接入电气复合滑环2对应的接口上。在工作时，外部的用户端齿轮箱轴，带动第一转动轴11转动，液压滑环1的定子油孔18注入液压油进入油路通道，然后通过第一转动轴11的转子油孔10传输到用户端。第一转动轴11转动带动电气复合滑环2中的转动头201转动，同时第二转动轴202同步转动，紧密套装在第二转动轴202外圈侧的转动环组件205同步转动，电流信号通过刷丝定子组件206传输到转动环组件205。固定安装到第二转动轴202上的气动旋转接头210同转速转动，转动部件输出的电、气、液传输到用户端，定子侧的电、气、液均对地保持静止状态。
进一步地，第一转动轴11的另一端设置有前端盖12，前端盖12上开设有通孔；液压滑环1还包括第一前轴承13、第一后轴承16以及密封圈15；第一转动轴11上开设有第一台阶，第一前轴承13与第一后轴承16均套设于第一转动轴11上，且第一前轴承13设置第一台阶内，前端盖12将第一前轴承13压紧于第一外壳14的前端；后端盖17将第一后轴承16压紧于第一外壳14的后端；第一转动轴11的表面开设有两个以上密封槽，所有油槽19的两侧均设置有密封槽，定子油孔18的两侧均设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈15。
本实施例中前端盖12上开设有6个通孔，通过螺钉穿过通孔将第一转动轴11与用户端齿轮箱的转动轴连接起来，第一前轴承13的内圈紧密接触到第一转动轴11的第一台阶内，第一台阶限制了第一前轴承13的在第一转动轴11上轴向移动，前端盖12靠近第一前轴承13的外圈，进而将其压紧到第一外壳14上，第一后轴承16的外圈紧压于第一外壳14上，后端盖17固定到第一转动轴11的后端，并且后端盖17上设置有台阶，并且后端盖17通过台阶压紧到第一后轴承16的内圈。第一外壳14上的两个油槽19分别与两个定子油孔18一一对应，并且油槽19与对应的定子油孔18连通，同时第一转动轴11上的转子油孔10延伸至第一转动轴11的侧边与油槽19一一对应，且转子油孔10也与对应的油槽19连通，即转子油孔10与对应的定子油孔18连通，形成两个独立油路，同时密封槽内填充有密封圈15，保证每个油路的密封效果，防止油液外泄。第一外壳14上设置有液压滑环止动杆安装位置103，为后期安装止动杆预留位置。
进一步地，电气复合滑环2包括转动头201、第二转动轴202、转动环组件205、刷丝定子组件206、第二外壳218、气动旋转接头210、出气管2111以及进气管211；转动头201固定连接于第二转动轴202的一端，第二转动轴202的另一端插接于第二外壳218内，转动环组件205套设于第二转动轴202上，刷丝定子组设置于第二外壳218内壁，且转动环组件205的位置与刷丝定子组件206的位置相对应，气动旋转接头210连接于第二转动轴202的另一端，进气管211与出气管2111分别连接于气动旋转接头210的两端，出气管2111穿过第二传动轴延伸至转动头201外。
进一步地，电气复合滑环2还包括前端法兰212、中间法兰214、后端法兰215、第二前轴承203以及第二后轴承208；第二前轴承203与第二后轴承208均套设于第二转动轴202上，前端法兰212连接于第二外壳218的前端，前端法兰212将第二前轴承203顶紧至第二转动轴202开设的第二台阶上，中间法兰214连接于第二外壳218的内部，且中间法兰214将第二后轴承208顶紧至第二转动轴202的另一端，后端法兰215连接于第二外壳218的后端。
前垫圈204靠近第二前轴承203的内圈一侧，转动环组件205靠紧前垫圈204，后垫圈207压紧转环组件205，第二后轴承208的内圈压紧后垫圈207。
进一步地，电气复合滑环2还包括还包括安装板209与定子线缆接头217；气动旋转接头210通过安装板209连接到第二转动轴202上，定子线缆接头217嵌于后端法兰215上，进气管211延伸至定子线缆接头217内。
进一步地，转动环组件205包括绝缘转动座2051、绝缘转动轴2052、转动环2053、绝缘垫2054以及垫圈2055，绝缘转动座2051套设于第二转动轴202上，绝缘转动轴2052套设于绝缘转动轴2052外，两个以上转动环2053套设于绝缘转动轴2052上，相邻转动环2053之间设置有绝缘垫2054，垫圈2055连接于绝缘转动轴2052的一端，且垫圈2055将绝缘垫2054与转动环2053压紧。
绝缘转动座2051以及绝缘转动轴2052表面均开设有24个出线孔，用来通过转动环2053的焊接线缆。绝缘转动轴2052起到支撑转动环2053的作用，每两个转动环2053之间安装有绝缘垫2054，转动环2053的安装数量由用户使用需求而定，同时每个转动环2053为黄铜材质，转动环2053的表面镀金或镀银，当所有转动环2053与绝缘垫2054安装完成后，利用垫圈2055将转动环2053与绝缘垫2054压紧。每个转动环2053内径焊接一根线缆，转动环组件205安装完成后从绝缘转动座2051底部的注胶孔注入环氧树脂胶，用以固定转动环2053连接线缆。
进一步地，绝缘转动座2051的端部开设有注胶孔。
进一步地，刷丝定子组件206包括框架2061、刷丝板2062、刷丝束2063以及定侧线缆2064，框架2061的一端连接于前端法兰212上，框架2061的另一端连接于中间法兰214上；两个以上刷丝板2062连接于框架2061的底部，两个以上刷丝束2063固定于刷丝板2062的一侧面，两个以上定侧线缆2064固定于刷丝板2062的另一侧面，刷丝束2063与定侧线缆2064一一对应，且刷丝束2063与对应的定侧线缆2064连通。
刷丝束2063由12根刷丝组成，每两个刷丝束2063组成一组，每个刷丝板2062上可安装多组刷丝束2063，每组刷丝束2063之间的夹角为设定值，以保证刷丝束2063抵到转动环2053上的压力恒定，此压力要保证刷丝束2063与转动环2053之间的摩擦阻力较小，并且能够保证超高速电滑环每个滑道的静态接触电阻值和动态接触电阻值均在设定范围内。刷丝束2063通过锡焊固定到刷丝板2062上，定侧线缆2064同样通过锡焊固定到刷丝板2062上，定侧线缆2064和刷丝束2063一一对应且电连接，刷丝板2062通过螺钉固定到框架2061上，安装时保证刷丝束2063抵于转动环2053的中间位置。
进一步地，电气复合滑环2还包括支撑杆213与支撑柱216；两个以上支撑杆213连接于前端法兰212与中间法兰214之间，两个以上支撑柱216连接于中间法兰214与后端法兰215之间。
进一步地，前端法兰212的外侧设置有电气复合滑环2止动杆安装位置29。
本实施例的其它技术采用现有技术。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：包括液压滑环（1）以及电气复合滑环（2），液压滑环（1）的转子侧与电气复合滑环（2）固定连接；
液压滑环（1）包括第一转动轴（11）、前端盖（12）、第一外壳（14）以及后端盖（17）；
前端盖（12）连接于第一外壳（14）的一端，第一转动轴（11）转动插接于第一外壳（14）内，后端盖（17）固定连接于第一转动轴（11）的一端，第一转动轴（11）内开设有一个以上转子油孔（10），第一外壳（14）上开设有一个以上定子油孔（18），且第一外壳（14）上还开设有一个以上油槽（19），转子油孔（10）、定子油孔（18）以及油槽（19）一一对应，且油槽（19）分别与对应的定子油孔（18）、转子油孔（10）连通，后端盖（17）与电气复合滑环（2）连接；
所述电气复合滑环（2）包括转动头（201）、第二转动轴（202）、转动环组件（205）、刷丝定子组件（206）、第二外壳（218）、气动旋转接头（210）、出气管（2111）以及进气管（211）；
转动头（201）固定连接于第二转动轴（202）的一端，第二转动轴（202）的另一端插接于第二外壳（218）内，转动环组件（205）套设于第二转动轴（202）上，刷丝定子组设置于第二外壳（218）内壁，且转动环组件（205）的位置与刷丝定子组件（206）的位置相对应，气动旋转接头（210）连接于第二转动轴（202）的另一端，进气管（211）与出气管（2111）分别连接于气动旋转接头（210）的两端，出气管（2111）穿过第二传动轴延伸至转动头（201）外；
所述电气复合滑环（2）还包括前端法兰（212）、中间法兰（214）、后端法兰（215）、第二前轴承（203）以及第二后轴承（208）；
第二前轴承（203）与第二后轴承（208）均套设于所述第二转动轴（202）上，
前端法兰（212）连接于所述第二外壳（218）的前端，前端法兰（212）将第二前轴承（203）顶紧至所述第二转动轴（202）开设的第二台阶上，中间法兰（214）连接于第二外壳（218）的内部，且中间法兰（214）将第二后轴承（208）顶紧至第二转动轴（202）的另一端，后端法兰（215）连接于第二外壳（218）的后端。
2.根据权利要求1所述的一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：
所述第一转动轴（11）的另一端设置有前端法兰（212），前端法兰（212）上开设有通孔；
所述液压滑环（1）还包括第一前轴承（13）、第一后轴承（16）以及密封圈（15）；
第一转动轴（11）上开设有第一台阶，第一前轴承（13）与第一后轴承（16）均套设于第一转动轴（11）上，且第一前轴承（13）设置第一台阶内，所述前端盖（12）将第一前轴承（13）压紧于所述第一外壳（14）的前端；
所述后端盖（17）将第一后轴承（16）压紧于第一外壳（14）的后端；
第一转动轴（11）的表面开设有两个以上密封槽，所有油槽（19）的两侧均设置有密封槽，所述定子油孔（18）的两侧均设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈（15）。
3.根据权利要求1所述的一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：
所述电气复合滑环（2）还包括安装板（209）与定子线缆接头（217）；
所述气动旋转接头（210）通过安装板（209）连接到所述第二转动轴（202）上，定子线缆接头（217）嵌于所述后端法兰（215）上，所述进气管（211）延伸至定子线缆接头（217）内。
4.根据权利要求1所述的一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：
所述转动环组件（205）包括绝缘转动座（2051）、绝缘转动轴（2052）、转动环（2053）、绝缘垫（2054）以及垫圈（2055），
绝缘转动座（2051）套设于所述第二转动轴（202）上，绝缘转动轴（2052）套设于绝缘转动轴（2052）外，两个以上转动环（2053）套设于绝缘转动轴（2052）上，相邻转动环（2053）之间设置有绝缘垫（2054），垫圈（2055）连接于绝缘转动轴（2052）的一端，且垫圈（2055）将绝缘垫（2054）与转动环（2053）压紧。
5.根据权利要求4所述的一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：
所述绝缘转动座（2051）的端部开设有注胶孔。
6.根据权利要求1所述的一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：
所述刷丝定子组件（206）包括框架（2061）、刷丝板（2062）、刷丝束（2063）以及定侧线缆（2064），
框架（2061）的一端连接于所述前端法兰（212）上，框架（2061）的另一端连接于所述中间法兰（214）上；
两个以上刷丝板（2062）连接于框架（2061）的底部，两个以上刷丝束（2063）固定于刷丝板（2062）的一侧面，两个以上定侧线缆（2064）固定于刷丝板（2062）的另一侧面，刷丝束（2063）与定侧线缆（2064）一一对应，且刷丝束（2063）与对应的定侧线缆（2064）连通。
7.根据权利要求6所述的一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：
所述电气复合滑环（2）还包括支撑杆（213）与支撑柱（216）；
两个以上支撑杆（213）连接于所述前端法兰（212）与所述中间法兰（214）之间，两个以上支撑柱（216）连接于中间法兰（214）与所述后端法兰（215）之间。
8.根据权利要求7所述的一种电气液复合风力发电变桨滑环，其特征在于：
所述前端法兰（212）的外侧设置有电气复合滑环止动杆安装位置（29）。
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