CN115288924A - 一种风力发电用风电叶片安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电用风电叶片安装结构，包括主轴，所述主轴的一端安装有主体仓，所述主体仓外侧的中间位置处均匀安装有三组安装管，且安装管内侧的顶部安装有变浆轴承，所述安装管外侧的顶部安装有固定轴承，所述固定轴承外圈的顶部安装有连接盖。本发明在利用三组驱动装置控制三组叶片转动角度时，驱动装置会带动变桨轴承的内圈转动，而变桨轴承的内圈又通过螺纹杆与连接盖连接，从而带动连接盖以及固定轴承的外圈转动，三组固定轴承外圈的第一锥齿轮通过三组第二锥齿轮依次相互传动连接，也就可以让三组叶片可以同步转动相同的角度，保证三组叶片每次调整角度的准确性，相应地，提高了整个风电设备使用的安全性以及发电的稳定性。

Description

一种风力发电用风电叶片安装结构

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，具体为一种风力发电用风电叶片安装结构。

背景技术

风能作为一种自然能源，其具有可再生、无污染且储存量大的特点，充分利用风能资源能够有效缓解化石资源紧张的现状，叶片作为风力发电机捕获风能的主要部件，其性能直接影响着风力发电机对风能的利用，并且叶片安装的稳固性也会直接影响到整个风力发电设备的使用寿命和使用安全性。

现有的风电叶片通常是通过螺栓固定在旋转罩上的变桨轴承内圈上，而由于每片风电叶片的重量都较大，会使得该组变桨轴承的受力较大，从而降低了整个风电叶片连接处的不稳定性；且当前风电设备三组叶片的角度调节都是依靠单独的伺服电机驱动装置进行控制，这会使得三组叶片调节的角度无法保证一定相同，可能会存在偏差，这会极大地影响到整个风电设备使用的安全性以及发电的稳定性；同时由于每组叶片是由单独的伺服电机驱动装置控制转动并锁死，也就使得伺服电机驱动装置负担较大，无法有效地降低伺服电机驱动装置的负担，提高每片叶片固定角度后，其使用过程中的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电用风电叶片安装结构，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风力发电用风电叶片安装结构，包括主轴，所述主轴的一端安装有主体仓，所述主体仓外侧的中间位置处均匀安装有三组安装管，且安装管内侧的顶部安装有变浆轴承，所述安装管外侧的顶部安装有固定轴承，所述固定轴承外圈的顶部安装有连接盖，且连接盖顶部的中间位置处开设有插槽，所述插槽的内底部均匀开设有固定孔，所述插槽的内部插设有叶片，且叶片底部的边缘位置处均匀安装有与固定孔相互配合的螺纹杆，所述螺纹杆的底端穿过固定孔并经过变桨轴承内圈顶部开设的通孔，所述螺纹杆外侧的底部螺纹设置有螺母，所述叶片通过螺纹杆和螺母与变桨轴承的内圈固定连接，所述安装管的内壁设置有与变桨轴承内圈传动连接的驱动装置；

所述连接盖的顶部设置有与叶片相互配合的加固组件，所述主体仓内部的中心位置处设置有安装轴，且安装轴的外侧安装有转动辊，所述转动辊一端的边缘位置处安装有锥齿环，所述安装轴外侧远离锥齿环的一端套设有移动圆盘，且移动圆盘与转动辊相互靠近的一端皆设置有摩擦片，所述主体仓内部远离锥齿环的一端均匀安装有三组电动液压缸，三组所述电动液压缸的输出端皆与移动圆盘固定连接，所述主体仓的外侧共同设置有传动组件。

优选的，所述加固组件包括环形板、凹槽、固定螺丝、卡块、连接滑槽、连接滑块和卡槽，所述连接盖顶部的边缘位置处均匀开设有四组连接滑块，且连接滑块的内部设置有连接滑槽，四组所述连接滑槽的顶部共同安装有环形板，所述连接盖顶部靠近插槽的位置处均匀开设有四组卡槽，所述环形板的内圈位置处均匀开设有四组凹槽，所述叶片外侧靠近连接盖的一端均匀安装有四组与卡槽相互配合的卡块，所述环形板的顶部均匀螺纹设置有十二组固定螺丝，所述环形板通过固定螺丝与连接盖固定连接。

优选的，所述传动组件包括第一锥齿轮、安装架、转动轴、第二锥齿轮、连接轴承和传动锥齿轮，所述主体仓外侧的中间位置处均匀安装有三组安装架，且安装架的顶部安装有连接轴承，所述连接轴承的内侧安装有转动轴，所述转动轴远离连接轴承的一端延伸至主体仓的内部并安装有与锥齿环相互啮合的传动锥齿轮，所述转动轴远离的一端安装有第二锥齿轮，所述固定轴承外圈的底部安装有与相邻两组第二锥齿轮相互啮合的第一锥齿轮。

优选的，所述主体仓是由筒型仓和密封盖组成，筒型仓出口处的边缘位置处均匀开设有第一螺丝孔，而密封盖外侧的边缘位置处均匀螺纹设置有与第一螺丝孔相互配合的第一连接螺丝，且密封盖内侧的中间位置处安装有与安装轴相互配合的第一辅助轴承。

优选的，所述驱动装置包括伺服电机、驱动齿轮和内齿轮环，所述变桨轴承的内侧安装有内齿轮环，所述安装管内部靠近电动液压缸的一端安装有伺服电机，且伺服电机的输出端安装有与内齿轮环相互啮合的驱动齿轮。

优选的，所述主体仓外侧与三组安装架对应的位置处分别安装有第二辅助轴承，而转动轴外侧的中间位置处与第二辅助轴承的内侧固定连接。

优选的，所述固定轴承外圈的顶部均匀开设有第二螺丝孔，所述连接盖外侧的底部均匀螺纹设置有与第二螺丝孔相互配合的第二连接螺丝，所述连接盖通过第二连接螺丝和第二螺丝孔与固定轴承的外圈固定连接。

优选的，所述转动辊外侧的中间位置处均匀安装有三对限位块，所述主体仓内壁的中间位置处均匀安装有三组分别与三对限位块相互配合的限位板。

优选的，所述凹槽与卡槽的横截面形状相同，且凹槽横截面的面积略大于卡槽的横截面面积。

与现有技术相比，本发明提供了一种风力发电用风电叶片安装结构，具备以下有益效果：

1、本发明在将叶片连接端插进插槽内部后，叶片上的多组螺纹杆穿过固定孔和变桨轴承内圈上的通孔，接着安装人员将螺母螺旋安装到螺纹杆外侧的底部，使得叶片与变桨轴承的内圈固定连接，起到对叶片的初步固定，与此同时，卡块在穿过凹槽后卡进卡槽的内部，之后安装人员逆时针转动环形板，使得凹槽与卡槽完全错位开，而环形板内圈没有凹槽的部位便会抵在卡块的顶部，对其进行限位，接着通过拧紧十二组固定螺丝将环形板紧紧固定在连接盖的顶部，也就实现了对叶片的再次固定，通过两组固定结构，可以极大地提高叶片安装后的稳固性。

2、本发明在利用三组驱动装置控制三组叶片转动角度时，驱动装置会带动变桨轴承的内圈转动，而变桨轴承的内圈又通过螺纹杆与连接盖连接，从而带动连接盖以及固定轴承的外圈转动，三组固定轴承外圈的第一锥齿轮通过三组第二锥齿轮依次相互传动连接，也就可以让三组叶片可以同步转动相同的角度，保证三组叶片每次调整角度的准确性，相应地，提高了整个风电设备使用的安全性以及发电的稳定性。

3、本发明在每次调整好三组叶片的角度后，可以通过驱动装置中的伺服电机对叶片的角度进行锁死，之后控制三组电动液压缸伸长，迫使移动圆盘与转动辊的一端紧贴，而两者相邻一端设置的摩擦片便会相互紧紧抵住，而由于两者两组摩擦片之间的摩擦力较大，也就限制了转动辊的转动，而由于锥齿环与三组传动锥齿轮相互啮合，传动锥齿轮固定安装在转动轴的一端，从而限制了转动轴的转动，此时三组第二锥齿轮配合第一锥齿轮便对连接盖的转动起到限制作用，相应地，与连接盖固定连接的叶片也就无法在自由转动角度，降低了驱动装置中的伺服电机的负担，有助于提高驱动装置的使用寿命，且也能保证三组叶片在调整好角度后的稳定性。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的主视剖视图；

图3为本发明的部分主视剖视图；

图4为本发明主体仓的第一主视剖视图；

图5为本发明主体仓的第二主视剖视图；

图6为本发明连接盖的俯视示意图；

图7为本发明环形板取下后的连接盖俯视示意图；

图8为本发明主体仓的立体示意图；

图9为本发明转动辊的立体示意图；

图10为本发明图2的A处放大图。

图中：1、加固组件；101、环形板；102、凹槽；103、固定螺丝；104、卡块；105、连接滑槽；106、连接滑块；107、卡槽；2、叶片；3、传动组件；301、第一锥齿轮；302、安装架；303、转动轴；304、第二锥齿轮；305、连接轴承；306、传动锥齿轮；4、主体仓；5、安装管；6、连接盖；7、驱动装置；8、固定轴承；9、安装轴；10、转动辊；11、变桨轴承；12、插槽；13、固定孔；14、限位块；15、限位板；16、摩擦片；17、电动液压缸；18、移动圆盘；19、主轴；20、螺纹杆；21、螺母；22、锥齿环。

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。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种风力发电用风电叶片安装结构，包括主轴19，主轴19的一端安装有主体仓4，主体仓4外侧的中间位置处均匀安装有三组安装管5，且安装管5内侧的顶部安装有变浆轴承11，安装管5外侧的顶部安装有固定轴承8，固定轴承8外圈的顶部安装有连接盖6，且连接盖6顶部的中间位置处开设有插槽12，插槽12的内底部均匀开设有固定孔13，插槽12的内部插设有叶片2，且叶片2底部的边缘位置处均匀安装有与固定孔13相互配合的螺纹杆20，螺纹杆20的底端穿过固定孔13并经过变桨轴承11内圈顶部开设的通孔，螺纹杆20外侧的底部螺纹设置有螺母21，叶片2通过螺纹杆20和螺母21与变桨轴承11的内圈固定连接，安装管5的内壁设置有与变桨轴承11内圈传动连接的驱动装置7；

连接盖6的顶部设置有与叶片2相互配合的加固组件1，主体仓4内部的中心位置处设置有安装轴9，且安装轴9的外侧安装有转动辊10，转动辊10一端的边缘位置处安装有锥齿环22，安装轴9外侧远离锥齿环22的一端套设有移动圆盘18，且移动圆盘18与转动辊10相互靠近的一端皆设置有摩擦片16，主体仓4内部远离锥齿环22的一端均匀安装有三组电动液压缸17，三组电动液压缸17的输出端皆与移动圆盘18固定连接，主体仓4的外侧共同设置有传动组件3。

进一步地，加固组件1包括环形板101、凹槽102、固定螺丝103、卡块104、连接滑槽105、连接滑块106和卡槽107，连接盖6顶部的边缘位置处均匀开设有四组连接滑块106，且连接滑块106的内部设置有连接滑槽105，四组连接滑槽105的顶部共同安装有环形板101，连接盖6顶部靠近插槽12的位置处均匀开设有四组卡槽107，环形板101的内圈位置处均匀开设有四组凹槽102，叶片2外侧靠近连接盖6的一端均匀安装有四组与卡槽107相互配合的卡块104，环形板101的顶部均匀螺纹设置有十二组固定螺丝103，环形板101通过固定螺丝103与连接盖6固定连接。

进一步地，传动组件3包括第一锥齿轮301、安装架302、转动轴303、第二锥齿轮304、连接轴承305和传动锥齿轮306，主体仓4外侧的中间位置处均匀安装有三组安装架302，且安装架302的顶部安装有连接轴承305，连接轴承305的内侧安装有转动轴303，转动轴303远离连接轴承305的一端延伸至主体仓4的内部并安装有与锥齿环22相互啮合的传动锥齿轮306，转动轴303远离307的一端安装有第二锥齿轮304，固定轴承8外圈的底部安装有与相邻两组第二锥齿轮304相互啮合的第一锥齿轮301。

进一步地，主体仓4是由筒型仓和密封盖组成，筒型仓出口处的边缘位置处均匀开设有第一螺丝孔，而密封盖外侧的边缘位置处均匀螺纹设置有与第一螺丝孔相互配合的第一连接螺丝，且密封盖内侧的中间位置处安装有与安装轴9相互配合的第一辅助轴承，第一辅助轴承有助于提高安装轴9转动过程中的稳定性，而通过拧开第一连接螺丝打开密封盖，则便于工作人员进入到主体仓4的内部进行安装或检修。

进一步地，驱动装置7包括伺服电机、驱动齿轮和内齿轮环，变桨轴承11的内侧安装有内齿轮环，安装管5内部靠近电动液压缸17的一端安装有伺服电机，且伺服电机的输出端安装有与内齿轮环相互啮合的驱动齿轮，有助于带动变桨轴承11的内圈转动。

进一步地，主体仓4外侧与三组安装架302对应的位置处分别安装有第二辅助轴承，而转动轴303外侧的中间位置处与第二辅助轴承的内侧固定连接，有助于提高转动轴303转动过程中的稳定性。

进一步地，固定轴承8外圈的顶部均匀开设有第二螺丝孔，连接盖6外侧的底部均匀螺纹设置有与第二螺丝孔相互配合的第二连接螺丝，连接盖6通过第二连接螺丝和第二螺丝孔与固定轴承8的外圈固定连接，通过拧开第二连接螺丝便可以将连接盖6从安装管5的顶部拆卸下来。

进一步地，转动辊10外侧的中间位置处均匀安装有三对限位块14，主体仓4内壁的中间位置处均匀安装有三组分别与三对限位块14相互配合的限位板15，有助于限制转动辊10转动的角度范围，相应的也就可以同步限制三组叶片2可以转动的角度。

进一步地，凹槽102与卡槽107的横截面形状相同，且凹槽102横截面的面积略大于卡槽107的横截面面积，便于卡块104在穿过凹槽102后卡进卡槽107的内部。

实施例1，如图1和图8所示，主轴19远离主体仓4的一端是与风电设备中的齿轮箱的输入端传动连接图中未示出，并且整个叶片安装结构是位于风电设备的旋转罩内图中未示出，即旋转罩将整个叶片安装结构包裹起来，主体仓4时固定安装在旋转罩的内部，在需要对主体仓4内部的两件进行安装或检修时，工作人员可以拧开主体仓4一端的若干组第一连接螺丝，并将密封盖打开，之后工作人员便可以进入到主体仓4的内部进行安装或检修。

实施例2，如图1-3所示，在安装叶片2之前，安装人员先将连接盖6盖在安装管5的顶部，第一锥齿轮301会对连接盖6的位置进行限位，使得连接盖6的内顶部不会与安装管5的顶部接触，之后通过拧紧若干组第二连接螺丝，将连接盖6与固定轴承8的外圈固定连接，使得连接盖6可以自由转动，而后在将第二锥齿轮304固定安装到转动轴303位于主体仓4外侧的一端，让每组第二锥齿轮304都能与相邻的两组第一锥齿轮301相互啮合，之后再进行对叶片2的安装工作。

实施例3，如图1-4和图9-10所示，在驱动装置7带动叶片2转动调节角度时，连接盖6带动固定轴承8的外圈转动，固定轴承8的外圈配合传动组件3和锥齿环22带动转动辊10以安装轴9为轴心转动，而每组限位板15在一对限位块14之间，限位块14配合限位板15便可以限制转动辊10转动的角度范围，相应的也就可以同步限制三组叶片2可以转动的角度。

工作原理：使用前安装人员先将连接盖6盖在安装管5的顶部，第一锥齿轮301会对连接盖6的位置进行限位，使得连接盖6的内顶部不会与安装管5的顶部接触，之后通过拧紧若干组第二连接螺丝，将连接盖6与固定轴承8的外圈固定连接，使得连接盖6可以自由转动，而后在将第二锥齿轮304固定安装到转动轴303位于主体仓4外侧的一端，让每组第二锥齿轮304都能与相邻的两组第一锥齿轮301相互啮合，然后将叶片2连接端插进插槽12内部，叶片2上的多组螺纹杆20穿过固定孔13和变桨轴承11内圈上的通孔，接着安装人员将螺母21螺旋安装到螺纹杆20外侧的底部，使得叶片2与变桨轴承11的内圈固定连接，起到对叶片2的初步固定，与此同时，卡块104在穿过凹槽102后卡进卡槽107的内部，之后安装人员逆时针转动环形板101，使得凹槽102与卡槽107完全错位开，而环形板101内圈没有凹槽102的部位便会抵在卡块104的顶部，对其进行限位，接着通过拧紧十二组固定螺丝103将环形板101紧紧固定在连接盖6的顶部，也就实现了对叶片2的再次固定，如此便完成了对三组叶片2的安装。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

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 (9)

1.一种风力发电用风电叶片安装结构，包括主轴(19)，其特征在于：所述主轴(19)的一端安装有主体仓(4)，所述主体仓(4)外侧的中间位置处均匀安装有三组安装管(5)，且安装管(5)内侧的顶部安装有变浆轴承(11)，所述安装管(5)外侧的顶部安装有固定轴承(8)，所述固定轴承(8)外圈的顶部安装有连接盖(6)，且连接盖(6)顶部的中间位置处开设有插槽(12)，所述插槽(12)的内底部均匀开设有固定孔(13)，所述插槽(12)的内部插设有叶片(2)，且叶片(2)底部的边缘位置处均匀安装有与固定孔(13)相互配合的螺纹杆(20)，所述螺纹杆(20)的底端穿过固定孔(13)并经过变桨轴承(11)内圈顶部开设的通孔，所述螺纹杆(20)外侧的底部螺纹设置有螺母(21)，所述叶片(2)通过螺纹杆(20)和螺母(21)与变桨轴承(11)的内圈固定连接，所述安装管(5)的内壁设置有与变桨轴承(11)内圈传动连接的驱动装置(7)；

所述连接盖(6)的顶部设置有与叶片(2)相互配合的加固组件(1)，所述主体仓(4)内部的中心位置处设置有安装轴(9)，且安装轴(9)的外侧安装有转动辊(10)，所述转动辊(10)一端的边缘位置处安装有锥齿环(22)，所述安装轴(9)外侧远离锥齿环(22)的一端套设有移动圆盘(18)，且移动圆盘(18)与转动辊(10)相互靠近的一端皆设置有摩擦片(16)，所述主体仓(4)内部远离锥齿环(22)的一端均匀安装有三组电动液压缸(17)，三组所述电动液压缸(17)的输出端皆与移动圆盘(18)固定连接，所述主体仓(4)的外侧共同设置有传动组件(3)。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述加固组件(1)包括环形板(101)、凹槽(102)、固定螺丝(103)、卡块(104)、连接滑槽(105)、连接滑块(106)和卡槽(107)，所述连接盖(6)顶部的边缘位置处均匀开设有四组连接滑块(106)，且连接滑块(106)的内部设置有连接滑槽(105)，四组所述连接滑槽(105)的顶部共同安装有环形板(101)，所述连接盖(6)顶部靠近插槽(12)的位置处均匀开设有四组卡槽(107)，所述环形板(101)的内圈位置处均匀开设有四组凹槽(102)，所述叶片(2)外侧靠近连接盖(6)的一端均匀安装有四组与卡槽(107)相互配合的卡块(104)，所述环形板(101)的顶部均匀螺纹设置有十二组固定螺丝(103)，所述环形板(101)通过固定螺丝(103)与连接盖(6)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述传动组件(3)包括第一锥齿轮(301)、安装架(302)、转动轴(303)、第二锥齿轮(304)、连接轴承(305)和传动锥齿轮(306)，所述主体仓(4)外侧的中间位置处均匀安装有三组安装架(302)，且安装架(302)的顶部安装有连接轴承(305)，所述连接轴承(305)的内侧安装有转动轴(303)，所述转动轴(303)远离连接轴承(305)的一端延伸至主体仓(4)的内部并安装有与锥齿环(22)相互啮合的传动锥齿轮(306)，所述转动轴(303)远离(307)的一端安装有第二锥齿轮(304)，所述固定轴承(8)外圈的底部安装有与相邻两组第二锥齿轮(304)相互啮合的第一锥齿轮(301)。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述主体仓(4)是由筒型仓和密封盖组成，筒型仓出口处的边缘位置处均匀开设有第一螺丝孔，而密封盖外侧的边缘位置处均匀螺纹设置有与第一螺丝孔相互配合的第一连接螺丝，且密封盖内侧的中间位置处安装有与安装轴(9)相互配合的第一辅助轴承。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述驱动装置(7)包括伺服电机、驱动齿轮和内齿轮环，所述变桨轴承(11)的内侧安装有内齿轮环，所述安装管(5)内部靠近电动液压缸(17)的一端安装有伺服电机，且伺服电机的输出端安装有与内齿轮环相互啮合的驱动齿轮。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述主体仓(4)外侧与三组安装架(302)对应的位置处分别安装有第二辅助轴承，而转动轴(303)外侧的中间位置处与第二辅助轴承的内侧固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述固定轴承(8)外圈的顶部均匀开设有第二螺丝孔，所述连接盖(6)外侧的底部均匀螺纹设置有与第二螺丝孔相互配合的第二连接螺丝，所述连接盖(6)通过第二连接螺丝和第二螺丝孔与固定轴承(8)的外圈固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述转动辊(10)外侧的中间位置处均匀安装有三对限位块(14)，所述主体仓(4)内壁的中间位置处均匀安装有三组分别与三对限位块(14)相互配合的限位板(15)。

9.根据权利要求2所述的一种风力发电用风电叶片安装结构，其特征在于：所述凹槽(102)与卡槽(107)的横截面形状相同，且凹槽(102)横截面的面积略大于卡槽(107)的横截面面积。

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