CN115013244A - 一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置 - Google Patents

一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，属于发电设备技术领域。该一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置包括安装箱、第一转轴、第一伞齿轮、动力装置、控制器和电源装置，还包括：传动轴，安装箱侧壁设有第一滑孔和第二滑孔，传动轴上连接有第二伞齿轮，第二伞齿轮能相对于第一伞齿轮滑动且能够始终与第一伞齿轮齿接，传动轴上设有第一弹簧，第一弹簧用于向第二伞齿轮施加轴向的弹性力，传动轴上设有传动齿轮；第二弹簧，用于向第一伞齿轮施加轴向的弹性力。本发明的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，不仅能够对叶片的角度进行调节，从而适应不同的风速，还能有效缓解叶片的振动，从而防止叶片的振动造成风电机损坏。

Description

一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置
技术领域
本发明涉及发电设备技术领域，具体涉及一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置。
背景技术
风能是一种清洁的可再生能源，现今被广泛使用。风力发电机能将风能转化为电能，这些电能通过并网从而被有效利用。但风力发电机在风速变动较大时，风电机的叶片会发生喘振，叶片的喘振不仅会导致风电机整体受冲击而受损，还会导致叶片疲劳受损，降低整个风电机的使用寿命。
现有的一些风电基座叶片调节装置，一般包括安装箱、转轴、伞齿轮、动力装置、控制器和电源装置，风电机叶片与所述转轴连接，转轴与所述安装箱轴承连接，伞齿轮设于转轴上，动力装置与所述转轴齿接，安装箱与发电机的输入端连接。风力驱动叶片绕发电机输入端的轴心转动，通过转轴驱动安装箱绕电机输入端的轴心转动，进而驱动发电机进行发电。通过动力装置驱动伞齿轮转动，伞齿轮驱动转轴转动，从而驱动叶片转动，从而调整叶片的角度。通过调节风电机叶片的迎风角度，缓解叶片的喘振现象。
但现有的风电基座叶片调节装置，只通过调整叶片的角度来缓解叶片喘振，风电机的叶片依然会轴向和扭转振动，这些震动容易造成风电基座叶片调节装置自身甚以及风电机的发电机组受损。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，不仅能够对叶片的角度进行调节，从而适应不同的风速，还能有效缓解叶片的振动，从而防止叶片的振动造成风电机损坏。
本发明提供了一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，包括安装箱、用于驱动叶片转动的第一转轴、第一伞齿轮和动力装置，还包括：
传动轴，设于所述安装箱内，所述安装箱侧壁设有第一滑孔和第二滑孔，所述传动轴与所述第一滑孔滑动连接，传动轴上连接有第二伞齿轮，所述第二伞齿轮能相对于第一伞齿轮滑动且能够始终与第一伞齿轮齿接，传动轴上设有第一弹簧，所述第一弹簧用于向第二伞齿轮施加轴向的弹性力，传动轴上设有传动齿轮，传动齿轮始终与所述动力装置齿接；
第二弹簧，设于第一转轴上，所述第一转轴与所述第二滑孔滑动连接，所述第二弹簧用于向第一伞齿轮施加轴向的弹性力。
较佳地，还包括侧箱体和第二转轴，所述侧箱体与所述安装箱固连，所述侧箱体侧壁与发电机的输入端连接，第二转轴轴承连接于所述侧箱体侧壁，所述第二转轴与所述传动齿轮齿接，第二转轴一端固连有连接杆，所述连接杆的轴向与第二转轴的轴向相垂直，所述连接杆远离第二转轴一端连接有第三弹簧，所述第三弹簧与侧箱体侧壁连接。
较佳地，所述连接杆远离第二转轴一端对称设置有一对第三弹簧，两个第三弹簧均与侧箱体内壁连接。
较佳地，所述动力装置设于所述侧箱体内。
较佳地，所述传动轴与第一滑孔之间设有第一滑动轴承，所述第一转轴与第二滑孔之间设有第二滑动轴承。
较佳地，所述安装箱上设有锥形风帽，所述锥形风帽用于降低安装箱的风阻。
较佳地，所述动力装置包括电机和减速器，所述电机与所述控制器电连接，电机的输出端与所述减速器的输入端连接，减速器的输出端与所述传动齿轮齿接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，不仅能够对叶片的角度进行调节，从而适应不同的风速，还能有效缓解叶片的振动，从而防止叶片的振动造成风电机损坏。通过设置第二转轴、连接杆和第三弹簧，能够减弱叶片的往复扭动，从而降低传动轴所受的往复的扭转力，从而提升传动轴的使用寿命。通过设置一对第三弹簧，能同等减弱传动轴两个方向所受的往复的扭转力，从而进一步降低传动轴的疲劳损伤，提升传动轴的使用寿命。通过将动力装置设置于侧箱体内，能够降低整体的风阻，从而防止风机受损。通过设置第一滑动轴承和第二滑动轴承，能够减小第一转轴和传动轴的磨损，从而提升本装置的使用寿命。通过设置锥形风帽，能够降低安装箱的风阻，从而减小风电机所受风力，从而防止风力过大造成风机受损。通过设置减速器，能够提升传动轴的扭矩，从而降低电机的性能要求，降低本装置的使用成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的A-A面的结构示意图。
附图标记说明：
101.安装箱，102.第一转轴，103.第一伞齿轮，104.传动轴，105.第二伞齿轮，106.第二弹簧，107.传动齿轮，106.第一弹簧，201.侧箱体，202.第二转轴，203.发电机，204.连接杆，205.第三弹簧，301.第一滑动轴承，302.第二滑动轴承，4.锥形风帽，501.电机，502.减速器。
具体实施方式
下面结合附图1和2，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。
实施例1：
如图1所示，本发明提供的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，包括安装箱101、用于驱动叶片6转动的第一转轴102、第一伞齿轮103、动力装置、控制器和电源装置，其中，所述动力装置与所述控制器电连接，控制器与所述电源装置电连接，还包括：传动轴104和第二弹簧106，传动轴104设于所述安装箱101内，所述安装箱101侧壁设有第一滑孔和第二滑孔，所述传动轴104与所述第一滑孔滑动连接，传动轴104上连接有第二伞齿轮105，所述第二伞齿轮105能相对于第一伞齿轮103滑动且能够始终与第一伞齿轮103齿接，传动轴104上设有第一弹簧108，所述第一弹簧108用于向第二伞齿轮105施加轴向的弹性力，传动轴104上设有传动齿轮107，传动齿轮107始终与所述动力装置齿接；第二弹簧106设于第一转轴102上，所述第一转轴102与所述第二滑孔滑动连接，所述第二弹簧106用于向第一伞齿轮103施加轴向的弹性力。
现简述实施例1的工作原理：
在对叶片6的角度进行调节时，通过控制器控制动力装置驱动所述传动轴104转动，传动轴104驱动第二伞齿轮105转动，第二伞齿轮105驱动第一伞齿轮103转动，从而驱动第一转轴102转动，第一转轴102驱动风电机叶片6绕其轴向转动，从而完成叶片6角度调节，从而适用不同的风速，减少风机叶片6的喘振。更进一步，当叶片6沿其轴向振动时，带动转轴沿其轴向振动，带动第一伞齿轮103沿其轴向振动，此时第二弹簧106对第一伞齿轮103进行缓震，从而减小叶片6沿其轴向振动。当第一伞齿轮103沿其轴向振动时，第一伞齿轮103相对于第二伞齿轮105往复滑动，当第一伞齿轮103将第二伞齿轮105压下时，第一弹簧108的弹性力能进行缓冲。当第一伞齿轮103向远离第二齿轮方向运动时，第一弹簧108的弹性力推动第二伞齿轮105，使得第二伞齿轮105始终与第一伞齿轮103齿接，从而保证本装置能正常运行。
本发明的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，不仅能够对叶片6的角度进行调节，从而适应不同的风速，还能有效缓解叶片6的振动，从而防止叶片6的振动造成风电机损坏。
实施例2：
在实施例1的基础上，为了在叶片6喘振时，减弱叶片6的往复扭动，从而降低传动轴104所受的往复的扭转力，从而提升传动轴104的使用寿命。
如图1和2所示，其中，还包括侧箱体201和第二转轴202，所述侧箱体201与所述安装箱101固连，所述侧箱体201侧壁与发电机203的输入端连接，第二转轴202轴承连接于所述侧箱体201侧壁，所述第二转轴202与所述传动齿轮107齿接，第二转轴202一端固连有连接杆204，所述连接杆204的轴向与第二转轴202的轴向相垂直，所述连接杆204远离第二转轴202一端连接有第三弹簧205，所述第三弹簧205与侧箱体201侧壁连接。
在叶片6喘振时，叶片6发生往复扭动，叶片6的扭动通过第一伞齿轮103和第二伞齿轮105带动传动轴104转动，传动轴104带动传动齿轮107转动，传动齿轮107带动第二转轴202转动，带动连接杆204转动，转动的连接杆204牵拉或压缩第三弹簧205，从而利用第三弹簧205的弹性力缓冲传动轴104的转动，从而减弱叶片6的往复扭动，从而降低传动轴104所受的往复的扭转力，从而提升传动轴104的使用寿命。
作为一种优选方案，如图1和2所示，其中，所述连接杆204远离第二转轴202一端对称设置有一对第三弹簧205，两个第三弹簧205均与侧箱体201内壁连接。通过设置一对第三弹簧205，能同等减弱传动轴104两个方向所受的往复的扭转力，从而进一步降低传动轴104的疲劳损伤，提升传动轴104的使用寿命。
作为一种优选方案，如图1所示，其中，所述动力装置设于所述侧箱体201内。通过将动力装置设置于侧箱体201内，能够降低整体的风阻，从而防止风机受损。
作为一种优选方案，如图1所示，其中，所述传动轴104与第一滑孔之间设有第一滑动轴承301，所述第一转轴102与第二滑孔之间设有第二滑动轴承302。通过设置第一滑动轴承301和第二滑动轴承302，能够减小第一转轴102和传动轴104的磨损，从而提升本装置的使用寿命。
作为一种优选方案，如图1所示，其中，所述安装箱101上设有锥形风帽4，所述锥形风帽4用于降低安装箱101的风阻。通过设置锥形风帽4，能够降低安装箱101的风阻，从而减小风电机所受风力，从而防止风力过大造成风机受损。
作为一种优选方案，如图1所示，其中，所述动力装置包括电机501和减速器502，所述电机501与所述控制器电连接，电机501的输出端与所述减速器502的输入端连接，减速器502的输出端与所述传动齿轮107齿接。通过设置减速器502，能够提升传动轴104的扭矩，从而降低电机501的性能要求，降低本装置的使用成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，包括安装箱(101)、用于驱动叶片(6)转动的第一转轴(102)、第一伞齿轮(103)和动力装置，其特征在于，还包括：
传动轴(104)，设于所述安装箱(101)内，所述安装箱(101)侧壁设有第一滑孔和第二滑孔，所述传动轴(104)与所述第一滑孔滑动连接，传动轴(104)上连接有第二伞齿轮(105)，所述第二伞齿轮(105)能相对于第一伞齿轮(103)滑动且能够始终与第一伞齿轮(103)齿接，传动轴(104)上设有第一弹簧(108)，所述第一弹簧(108)用于向第二伞齿轮(105)施加轴向的弹性力，传动轴(104)上设有传动齿轮(107)，传动齿轮(107)始终与所述动力装置齿接；
第二弹簧(106)，设于第一转轴(102)上，所述第一转轴(102)与所述第二滑孔滑动连接，所述第二弹簧(106)用于向第一伞齿轮(103)施加轴向的弹性力。
2.如权利要求1所述的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，其特征在于，还包括侧箱体(201)和第二转轴(202)，所述侧箱体(201)与所述安装箱(101)固连，所述侧箱体(201)侧壁与发电机(203)的输入端连接，第二转轴(202)轴承连接于所述侧箱体(201)侧壁，所述第二转轴(202)与所述传动齿轮(107)齿接，第二转轴(202)一端固连有连接杆(204)，所述连接杆(204)的轴向与第二转轴(202)的轴向相垂直，所述连接杆(204)远离第二转轴(202)一端连接有第三弹簧(205)，所述第三弹簧(205)与侧箱体(201)侧壁连接。
3.如权利要求2所述的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，其特征在于，所述连接杆(204)远离第二转轴(202)一端对称设置有一对第三弹簧(205)，两个第三弹簧(205)均与侧箱体(201)内壁连接。
4.如权利要求2所述的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，其特征在于，所述动力装置设于所述侧箱体(201)内。
5.如权利要求1所述的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，其特征在于，所述传动轴(104)与第一滑孔之间设有第一滑动轴承(301)，所述第一转轴(102)与第二滑孔之间设有第二滑动轴承(302)。
6.如权利要求1所述的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，其特征在于，所述安装箱(101)上设有锥形风帽(4)，所述锥形风帽(4)用于降低安装箱(101)的风阻。
7.如权利要求1所述的一种具有减震效果的风电基座叶片调节装置，其特征在于，所述动力装置包括电机(501)和减速器(502)，所述电机(501)与所述控制器电连接，电机(501)的输出端与所述减速器(502)的输入端连接，减速器(502)的输出端与所述传动齿轮(107)齿接。
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