CN115064914B - 一种盘式风力发电变桨滑环 - Google Patents

一种盘式风力发电变桨滑环 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种盘式风力发电变桨滑环，涉及风力发电技术领域，包括呈筒状设置的防护壳体、固定安装在防护壳体一侧的第一密封板，以及固定安装在防护壳体另一侧的第二密封板，所述防护壳体的内部水平设置有滑环轴，所述滑环轴的圆周外壁固定安装有若干等距离设置的导电环，所述第一密封板一侧的中部开设有第一通孔，且第一通孔内通过轴承连接有第二连接轴。本发明中，在变桨滑环长期使用的过程中，滑环电刷的接触片会和导电环之间产生磨损，久而久之接触片和导电环之间的接触面积就会变小，进而影响电信号的传输，此时，支撑弹簧会给接触片一个支撑力，使得接触片在磨损后依然抵在导电环的表面，保证了电信号的正常传输。

Description

一种盘式风力发电变桨滑环
技术领域
本发明涉及滑环领域，更进一步地，涉及一种盘式风力发电变桨滑环。
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可再生能源，风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进转变经济发展具有重要意义。
电动变桨滑环的主要用途是传输风机控制系统对叶片姿态调整的动力信号和通讯信号的装置，目前国内外风力发电机中80%的变桨方式是采用电变桨，电变桨方式就是通过导电滑环向旋转的轮毂的电机提供电源和通讯。其中，滑环的安装部位在风力发电机的轮毂内，采用普通的结构滑环造成滑环的电刷和轮毂一起旋转。
现有的电动变桨滑环在使用的过程中，滑环电刷的接触片会和导电环之间产生磨损，久而久之接触片和导电环之间的接触面积就会变小，进而影响电信号的传输。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种盘式风力发电变桨滑环，其能够在变桨滑环长期的使用而造成磨损后，接触片依然抵在导电环的表面，保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种盘式风力发电变桨滑环，包括呈筒状设置的防护壳体、固定安装在防护壳体一侧的第一密封板，以及固定安装在防护壳体另一侧的第二密封板，所述防护壳体的内部水平设置有滑环轴，所述滑环轴的圆周外壁固定安装有若干等距离设置的导电环，所述第一密封板一侧的中部开设有第一通孔，且第一通孔内通过轴承连接有第二连接轴，所述第二连接轴位于防护壳体内部的一端固定安装有安装板，所述安装板远离第二连接轴一侧的顶部和底部均固定连接有水平设置的支撑杆，其中一个所述支撑杆上固定安装有与导电环一一对应的滑环电刷，所述滑环电刷靠近导电环的一端开设有插槽，且插槽内电性插接有插杆，所述插杆的顶部和插槽之间固定安装有支撑弹簧，所述插杆的底部固定安装有接触片，所述接触片的底部与导电环的顶部电性接触。
在变桨滑环长期使用的过程中，滑环电刷的接触片会和导电环之间产生磨损，久而久之接触片和导电环之间的接触面积就会变小，进而影响电信号的传输，此时，支撑弹簧会给接触片一个支撑力，使得接触片在磨损后依然抵在导电环的表面，保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
在本发明较佳的技术方案中，所述接触片的底部呈凹型的弧面状，所述导电环的圆周外呈与接触片底部相接触适配的弧面状。
将接触片的底部设置成凹型的弧面状，可以有效的提高接触片和导电环的接触面积，进而提高了接触片和导电环之间接触的稳定性，进而保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
在本发明较佳的技术方案中，所述导电环的圆周外固定安装有若干限位条，所述接触片的底部开设有与限位条一一对应的限位槽。
由限位槽和限位条对接触片和导电环进行支撑，提高了接触片和导电环之间接触的稳定性，进而保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
在本发明较佳的技术方案中，所述第二密封板的一侧中部开设有第二通孔，且第二通孔内壁通过轴承连接轴第一连接轴，所述第一连接轴的一端与滑环轴的一端连接，两个所述支撑杆远离安装板的一端固定安装有同一个连接环，所述滑环轴远离第一连接轴的圆周一端通过轴承连接有支撑环，且支撑环和支撑杆之间固定连接有连接块。
由连接环和支撑环对滑环轴和滑环电刷之间进行支撑，提高了滑环电刷和滑环轴之间相对转动的稳定性。
在本发明较佳的技术方案中，所述安装板远离第二连接轴一侧的中部固定安装有连接杆，且连接杆远离安装板的一端固定安装有风扇，所述防护壳体的顶部两侧固定安装有同一个导风管。
在第二连接轴转动的过程中，可以带动连接轴和风扇进行转动，进而由风扇鼓风，使得风流在导风管和防护壳体内部循环流动，进而来对装置内部进行散热，进一步的提高了装置使用的安全性。
在本发明较佳的技术方案中，所述防护壳体的顶部固定安装有散热壳体，所述导风管的圆周外壁固定安装有若干等距离分布的散热片，且散热片位于散热壳体内部。
由散热片来提高导风管的散热面积，进而实现对导风管内部风流的有效散热，提高了装置使用的安全性。
在本发明较佳的技术方案中，所述防护壳体的底部固定安装有收集盒，所述防护壳体的底部开设有排渣口。
在接触片和导电环之间的长期转动接触过程中，接触片和导电环都会出现磨损，而磨损产生的碎屑容易再次卡在接触片和导电环之间，存在安全隐患，此时，可以由收集盒将接触片和导电环之间磨损产生的碎屑收集，提高了装置使用的安全性。
在本发明较佳的技术方案中，所述排渣口的内壁固定安装有隔板，且隔板的顶部开设有若干等距离分布的排渣孔，所述排渣孔呈喇叭状，所述排渣孔的顶部开口大于底部开口。
在使用收集盒对接触片和导电环之间磨损产生的碎屑进行收集时，碎屑会顺着排渣孔落下，然而将排渣孔设置成喇叭状，并且顶部开口大于底部开口，使得碎渣进入收集盒内部后难以排出，提高了对碎渣收集的效果。
在本发明较佳的技术方案中，所述收集盒的两侧顶部内壁均固定安装有连接弹簧，且两个连接弹簧之间固定安装有同一个过滤网板。
在使用收集盒对接触片和导电环之间磨损产生的碎屑进行收集时，碎渣会通过过滤网板进行过滤，进一步的避免了碎渣反流至防护壳体内，提高了碎渣的收集效果。
在本发明较佳的技术方案中，所述第二连接轴远离安装板的一端固定安装有法兰盘。
将法兰盘接在发电机的转子上，提高了装置拆装的便捷性。
本发明的有益效果为：
1、该盘式风力发电变桨滑环，通过在滑环电刷和导电环之间设置有支撑弹簧、插杆和接触片，在变桨滑环长期使用的过程中，滑环电刷的接触片会和导电环之间产生磨损，久而久之接触片和导电环之间的接触面积就会变小，进而影响电信号的传输，此时，支撑弹簧会给接触片一个支撑力，使得接触片在磨损后依然抵在导电环的表面，保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
2、该盘式风力发电变桨滑环，将接触片的底部设置成凹型的弧面状，可以有效的提高接触片和导电环的接触面积，进而提高了接触片和导电环之间接触的稳定性，进而保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性，由限位槽和限位条对接触片和导电环进行支撑，提高了接触片和导电环之间接触的稳定性，进而保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
3、该盘式风力发电变桨滑环，在第二连接轴转动的过程中，可以带动连接轴和风扇进行转动，进而由风扇鼓风，使得风流在导风管和防护壳体内部循环流动，进而来对装置内部进行散热，进一步的提高了装置使用的安全性，由散热片来提高导风管的散热面积，进而实现对导风管内部风流的有效散热，提高了装置使用的安全性。
4、该盘式风力发电变桨滑环，在接触片和导电环之间的长期转动接触过程中，接触片和导电环都会出现磨损，而磨损产生的碎屑容易再次卡在接触片和导电环之间，存在安全隐患，此时，可以由收集盒将接触片和导电环之间磨损产生的碎屑收集，提高了装置使用的安全性，在使用收集盒对接触片和导电环之间磨损产生的碎屑进行收集时，碎屑会顺着排渣孔落下，然而将排渣孔设置成喇叭状，并且顶部开口大于底部开口，使得碎渣进入收集盒内部后难以排出，提高了对碎渣收集的效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种盘式风力发电变桨滑环的立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种盘式风力发电变桨滑环的局部正面剖视结构示意图；
图3为本发明提出的一种盘式风力发电变桨滑环中凸显接触片和缓冲弹簧的正面剖视结构示意图；
图4为本发明提出的一种盘式风力发电变桨滑环中凸显限位条的结构示意图；
图5为本发明提出的一种盘式风力发电变桨滑环中滑环轴的侧面结构示意图；
图6为本发明提出的一种盘式风力发电变桨滑环中凸显导风管的正面剖视结构示意图；
图7为本发明提出的一种盘式风力发电变桨滑环中凸显收集盒的正面剖视结构示意图。
图中：
1-防护壳体；2-第一密封板；3-散热壳体；4-散热片；5-法兰盘；6-第二密封板；7-第一连接轴；8-收集盒；9-安装板；10-第二连接轴；11-连接杆；12-风扇；13-排渣口；14-连接块；15-支撑环；16-滑环轴；17-连接环；18-绝缘套；19-导电环；20-滑环电刷；21-支撑杆；22-导风管；23-支撑弹簧；24-插杆；25-接触片；26-限位条；27-排渣孔；28-隔板；29-连接弹簧；30-过滤网板。
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1-7所示，实施例中提供了一种盘式风力发电变桨滑环，包括呈筒状设置的防护壳体1、固定安装在防护壳体1一侧的第一密封板2，以及固定安装在防护壳体1另一侧的第二密封板6，防护壳体1的内部水平设置有滑环轴16，滑环轴16的圆周外壁固定安装有若干等距离设置的导电环19，第一密封板2一侧的中部开设有第一通孔，且第一通孔内通过轴承连接有第二连接轴10，第二连接轴10位于防护壳体1内部的一端固定安装有安装板9，安装板9远离第二连接轴10一侧的顶部和底部均固定连接有水平设置的支撑杆21，其中一个支撑杆21上固定安装有与导电环19一一对应的滑环电刷20，滑环电刷20靠近导电环19的一端开设有插槽，且插槽内电性插接有插杆24，插杆24的顶部和插槽之间固定安装有支撑弹簧23，插杆24的底部固定安装有接触片25，接触片25的底部与导电环19的顶部电性接触。
进一步地，接触片25的底部呈凹型的弧面状，导电环19的圆周外呈与接触片25底部相接触适配的弧面状，导电环19的圆周外固定安装有若干限位条26，接触片25的底部开设有与限位条26一一对应的限位槽，将接触片25的底部设置成凹型的弧面状，可以有效的提高接触片25和导电环19的接触面积，进而提高了接触片25和导电环19之间接触的稳定性，进而保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性；由限位槽和限位条26对接触片25和导电环19进行支撑，提高了接触片25和导电环19之间接触的稳定性，进而保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
进一步的，第二密封板6的一侧中部开设有第二通孔，且第二通孔内壁通过轴承连接轴第一连接轴7，第一连接轴7的一端与滑环轴16的一端连接，两个支撑杆21远离安装板9的一端固定安装有同一个连接环17，滑环轴16远离第一连接轴7的圆周一端通过轴承连接有支撑环15，且支撑环15和支撑杆21之间固定连接有连接块14，由连接环17和支撑环15对滑环轴16和滑环电刷20之间进行支撑，提高了滑环电刷20和滑环轴16之间相对转动的稳定性。
进一步地，安装板9远离第二连接轴10一侧的中部固定安装有连接杆11，且连接杆11远离安装板9的一端固定安装有风扇12，防护壳体1的顶部两侧固定安装有同一个导风管22，防护壳体1的顶部固定安装有散热壳体3，导风管22的圆周外壁固定安装有若干等距离分布的散热片4，且散热片4位于散热壳体3内部，在第二连接轴10转动的过程中，可以带动连接杆11和风扇12进行转动，进而由风扇12鼓风，使得风流在导风管22和防护壳体1内部循环流动，进而来对装置内部进行散热，进一步的提高了装置使用的安全性，由散热片4来提高导风管22的散热面积，进而实现对导风管22内部风流的有效散热，提高了装置使用的安全性。
进一步地，防护壳体1的底部固定安装有收集盒8，防护壳体1的底部开设有排渣口13，排渣口13的内壁固定安装有隔板28，且隔板28的顶部开设有若干等距离分布的排渣孔27，排渣孔27呈喇叭状，排渣孔27的顶部开口大于底部开口，收集盒8的两侧顶部内壁均固定安装有连接弹簧29，且两个连接弹簧29之间固定安装有同一个过滤网板30，在接触片25和导电环19之间的长期转动接触过程中，接触片25和导电环19都会出现磨损，而磨损产生的碎屑容易再次卡在接触片25和导电环19之间，存在安全隐患，此时，可以由收集盒8将接触片25和导电环19之间磨损产生的碎屑收集，提高了装置使用的安全性；在使用收集盒8对接触片25和导电环19之间磨损产生的碎屑进行收集时，碎屑会顺着排渣孔27落下，然而将排渣孔27设置成喇叭状，并且顶部开口大于底部开口，使得碎渣进入收集盒8内部后难以排出，提高了对碎渣收集的效果；在使用收集盒8对接触片25和导电环19之间磨损产生的碎屑进行收集时，碎渣会通过过滤网板30进行过滤，进一步的避免了碎渣反流至防护壳体1内，提高了碎渣的收集效果。
值得一提的，第二连接轴10远离安装板9的一端固定安装有法兰盘5，将法兰盘5接在发电机的转子上，提高了装置拆装的便捷性。
工作原理：在变桨滑环长期使用的过程中，滑环电刷20的接触片25会和导电环19之间产生磨损，久而久之接触片25和导电环19之间的接触面积就会变小，进而影响电信号的传输，此时，支撑弹簧23会给接触片25一个支撑力，使得接触片25在磨损后依然抵在导电环19的表面，保证了电信号的正常传输，提高了装置使用的稳定性。
本发明的控制方式是通过控制器来控制的，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
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 (2)

1.一种盘式风力发电变桨滑环，包括呈筒状设置的防护壳体（1）、固定安装在防护壳体（1）一侧的第一密封板（2），以及固定安装在防护壳体（1）另一侧的第二密封板（6），其特征在于，所述防护壳体（1）的内部水平设置有滑环轴（16），所述滑环轴（16）的圆周外壁固定安装有若干等距离设置的导电环（19），所述第一密封板（2）一侧的中部开设有第一通孔，且第一通孔内通过轴承连接有第二连接轴（10），所述第二连接轴（10）位于防护壳体（1）内部的一端固定安装有安装板（9），所述安装板（9）远离第二连接轴（10）一侧的顶部和底部均固定连接有水平设置的支撑杆（21），其中一个所述支撑杆（21）上固定安装有与导电环（19）一一对应的滑环电刷（20），所述滑环电刷（20）靠近导电环（19）的一端开设有插槽，且插槽内电性插接有插杆（24），所述插杆（24）的顶部和插槽之间固定安装有支撑弹簧（23），所述插杆（24）的底部固定安装有接触片（25），所述接触片（25）的底部与导电环（19）的顶部电性接触;所述接触片（25）的底部呈凹型的弧面状，所述导电环（19）的圆周外呈与接触片（25）底部相接触适配的弧面状;所述导电环（19）的圆周外固定安装有若干限位条（26），所述接触片（25）的底部开设有与限位条（26）一一对应的限位槽;所述第二密封板（6）的一侧中部开设有第二通孔，且第二通孔内壁通过轴承连接轴第一连接轴（7），所述第一连接轴（7）的一端与滑环轴（16）的一端连接，两个所述支撑杆（21）远离安装板（9）的一端固定安装有同一个连接环（17），所述滑环轴（16）远离第一连接轴（7）的圆周一端通过轴承连接有支撑环（15），且支撑环（15）和支撑杆（21）之间固定连接有连接块（14）;所述安装板（9）远离第二连接轴（10）一侧的中部固定安装有连接杆（11），且连接杆（11）远离安装板（9）的一端固定安装有风扇（12），所述防护壳体（1）的顶部两侧固定安装有同一个导风管（22）;所述防护壳体（1）的顶部固定安装有散热壳体（3），所述导风管（22）的圆周外壁固定安装有若干等距离分布的散热片（4），且散热片（4）位于散热壳体（3）内部;所述防护壳体（1）的底部固定安装有收集盒（8），所述防护壳体（1）的底部开设有排渣口（13）;所述排渣口（13）的内壁固定安装有隔板（28），且隔板（28）的顶部开设有若干等距离分布的排渣孔（27），所述排渣孔（27）呈喇叭状，所述排渣孔（27）的顶部开口大于底部开口;所述收集盒（8）的两侧顶部内壁均固定安装有连接弹簧（29），且两个连接弹簧（29）之间固定安装有同一个过滤网板（30）。
2.根据权利要求1所述的一种盘式风力发电变桨滑环，其特征在于，所述第二连接轴（10）远离安装板（9）的一端固定安装有法兰盘（5）。
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