CN115940488A - 一种风力发电适配冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电适配冷却系统，涉及风力发电机冷却技术领域，包括塔架，所述塔架的顶部固定连接有装置外壳，所述装置外壳的一端活动连接有轮毂，所述轮毂的边缘处活动安装有叶片连接杆，所述装置外壳的两侧固定安装有冷却装置，所述冷却装置包括固定侧板。本发明在装置外壳的两侧设置冷却装置，该冷却装置在正常状态下处于密闭的状态下，对风力发电机进行保温，当风力发电机内部出现温度过高，或者是升温过快的情况时，推开封闭盖板暴露出内部的承载板，此时高空中的空气会从一侧的冷却装置快速进入到风力发电机当中，并迅速地从另一侧冷却装置流出，以此来带走风力发电机内部的热量，以此来达到快速冷却风力发电机的目的。

Description

一种风力发电适配冷却系统

技术领域

本发明涉及风力发电机冷却技术领域，具体为一种风力发电适配冷却系统。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。

现有技术中，如中国专利号为：CN202210901653.1的“一种半直驱风力发电机的冷却系统”，该冷却系统安装在半直驱风力发电机机座顶部，减小了发电机轴向长度，节省了机舱内部的轴向空间，有利于提高机组结构的紧凑性；通过油气过滤装置，可提升内循环冷却空气的清洁度，以提高发电机运行的可靠性；同时利用离心通风机产生的冷空气，无需通过发电机其他部件，可直接作用于发电机线圈端部即热源上，减小了能量传递路径，从而提高了冷却效率，进一步提高半直驱发电机的功率密度。

但现有技术中，当静子线圈温度、铁芯温度、转子温度升高之后会直接导致风力发电机内部的温度过高，高位会使绝缘层出现脆化的情况，并且可能会引发部分机械强度减弱的问题，使发电机寿命大大缩短，严重时会引起发电机绝缘损坏、击穿、造成事故，而如果风力发电机内部温度过低，则容易发生结露，水珠凝结在发电机线圈上降低了绝缘能力，威胁发电机的安全运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电适配冷却系统，以解决上述背景技术提出的当静子线圈温度、铁芯温度、转子温度升高之后会直接导致风力发电机内部的温度过高，高位会使绝缘层出现脆化的情况，并且可能会引发部分机械强度减弱的问题，使发电机寿命大大缩短，严重时会引起发电机绝缘损坏、击穿、造成事故，而如果风力发电机内部温度过低，则容易发生结露，水珠凝结在发电机线圈上降低了绝缘能力，威胁发电机的安全运行的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风力发电适配冷却系统，包括塔架，所述塔架的顶部固定连接有装置外壳，所述装置外壳的一端活动连接有轮毂，所述轮毂的边缘处活动安装有叶片连接杆，所述装置外壳的两侧固定安装有冷却装置；

所述冷却装置包括固定侧板，所述固定侧板的一侧固定安装有支撑支柱，所述支撑支柱的顶部转动连接有转接框架，所述转接框架的底部固定连接有封闭盖板，所述固定侧板的内部活动安装有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定连接有承载板，所述承载板的内部开设有容纳空腔；

所述容纳空腔的内壁上固定连接有固定支杆，所述固定支杆的一端固定连接有第一空心管道，所述第一空心管道的内壁上固定连接有第二空心管道，所述第二空心管道的一端转动连接有引导板；

所述引导板的一侧固定安装有限位板，所述限位板的一侧转动连接在第二空心管道的内部，所述第二空心管道与限位板的交接处固定安装有限位块，所述限位块的一侧设置有倾斜面，所述引导板的一端搭接在限位块的外壁上，所述限位块的一端固定安装有定位凸块，所述定位凸块内部转动连接有电动伸缩杆，所述引导板的一端固定安装有对接凸块，所述电动伸缩杆的另一端转动连接在对接凸块的内部，转接框架带动封闭盖板进行转动，远离固定侧板来暴露出内部的承载板，高空中的空气会不断地从一侧冷却装置快速进入到装置外壳当中，并迅速从另一侧冷却装置处流出，以此来带走风力发电机内部的热量，以此来达到快速冷却风力发电机的目的。

优选的，所述支撑支柱的一侧固定安装有阻挡块，所述阻挡块位于转接框架的一侧，所述支撑支柱与转接框架的交接处固定安装有中心定位杆，所述固定侧板的内部开设有渗透孔，支撑支柱利用中心定位杆与转接框架相连接，直接确定转接框架的转动圆心，提升转接框架的稳定性。

优选的，所述固定侧板的一侧固定安装有定位块，所述定位块的顶部转动连接有第一电动缸，所述第一电动缸丝杆的一端转动连接有对接端头，所述对接端头的一侧固定连接承载板的底部，第一电动缸通过对接端头推动封闭盖板的一侧进行移动，阻挡块会限制其最大转动范围。

优选的，所述固定侧板的一侧固定安装有限位支柱，所述限位支柱的一侧固定连接有第二电动缸，所述第二电动缸的另一端转动连接有限位锁扣，所述限位锁扣的两侧转动连接在限位支柱的内壁上，第二电动缸安装在限位支柱上，第二电动缸推动限位锁扣进行转动，将限位锁扣的另一端扣接到封闭盖板下方，完成对封闭盖板的固定，第二电动缸带动限位锁扣反转，就可以释放封闭盖板。

优选的，所述固定侧板的两端均固定安装有第一限位底座，两个所述第一限位底座之间活动安装有电动转杆，所述电动转杆的两端均固定安装有传动齿轮，第一限位底座限制电动转杆的位置。

优选的，所述固定侧板的一侧固定安装有第二限位底座，所述第二限位底座的内部活动安装有从动转杆，所述从动转杆的两端均固定安装有对接齿轮，第二限位底座限制从动转杆的位置。

优选的，所述对接齿轮的外壁与支撑柱的一侧之间啮合连接，所述支撑柱与对接齿轮的交接处开设有齿槽，从动转杆一端的对接齿轮来推动支撑柱向上移动，以此来改变承载板的位置，齿槽能够保证对接齿轮与支撑柱的连接稳定性。

优选的，所述固定侧板的内部固定安装有伸缩撑顶杆，所述伸缩撑顶杆的另一端活动连接在承载板的下表面，所述承载板与伸缩撑顶杆的交接处固定安装有限位环，承载板与固定侧板之间通过多个伸缩撑顶杆连接，封闭盖板也受到了支撑支柱和限位支柱的限位，可以保证整个冷却装置的结构稳定性，使其能够承受住高空中的风压。

优选的，所述塔架的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的一侧活动连接有支撑副板，所述支撑板的另一侧活动连接有延伸平台，所述支撑副板的顶部活动安装有发电机主体，塔架用支撑板支撑起支撑副板和延伸平台，风轮在风力的作用下旋转，通过对接支杆带动主轴进行转动，变速组件主要用于控制风轮的转速，避免出现转速过快的情况。

优选的，所述发电机的一端活动连接有齿轮组，所述齿轮组的一侧活动连接有主轴，所述主轴的底部活动连接有减震组件，所述主轴的一端活动连接有变速组件，所述变速组件的一端活动连接有对接支杆，减震组件则用于保护齿轮组和主轴，保证整个风力发电机的稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在装置外壳的两侧设置冷却装置，该冷却装置在正常状态下处于密闭的状态下，对风力发电机进行保温，当风力发电机内部出现温度过高，或者是升温过快的情况时，推开封闭盖板暴露出内部的承载板，此时高空中的空气会从一侧的冷却装置快速进入到风力发电机当中，并迅速地从另一侧冷却装置流出，以此来带走风力发电机内部的热量，以此来达到快速冷却风力发电机的目的。

2、本发明中，第一空心管道和第二空心管道都可以移动空气流动的路线，其中位于第一空心管道与第二空心管道之间的空气还受到了引导板的引流，引导板可以在电动伸缩杆的推动下围绕限位板进行转动，发生角度变化之后引导板的阻挡会改变风流动的方向，以此来使空气能够完全接触风力发电机内部的部件，扩大冷却的范围，进一步缩短冷却所花费的时间，而定位凸块和对接凸块的设置能够保证电动伸缩杆可以适应引导板角度的变化。

3、本发明中，承载板的位置能够进行二次改变，以此来改变其与风力发电机内部结构之间的距离，配合上第一空心管道能够围绕固定支杆进行转动的功能，进一步扩大冷却的范围，并且承载板与固定侧板之间通过多个伸缩撑顶杆连接，而封闭盖板也受到了支撑支柱和限位支柱的限位，可以保证整个冷却装置的结构稳定性，使其能够承受住高空中的风压。

4、本发明中，支撑支柱利用中心定位杆与转接框架相连接，直接确定转接框架的转动圆心，在打开封闭盖板的过程中，第一电动缸通过对接端头推动封闭盖板的一侧进行移动，阻挡块会限制其最大转动范围，防止出现开口过大的情况，在打开封闭盖板之后，空气会穿过固定侧板上的渗透孔进入到发电机的内部，第一电动缸的位置由定位块进行确定，保证封闭盖板基础的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种风力发电适配冷却系统的结构示意图；

图2为本发明一种风力发电适配冷却系统的冷却装置结构示意图；

图3为本发明一种风力发电适配冷却系统的固定侧板与承载板结构示意图；

图4为本发明一种风力发电适配冷却系统的固定侧板一侧结构示意图；

图5为本发明图4中A部分的结构放大示意图；

图6为本发明一种风力发电适配冷却系统的承载板结构示意图；

图7为本发明一种风力发电适配冷却系统的引导板与第二空心管道连接结构示意图；

图8为本发明一种风力发电适配冷却系统的装置外壳内部结构示意图；

图9为本发明一种风力发电适配冷却系统的主轴与发电机连接结构示意图。

图中：

1、塔架；2、装置外壳；3、轮毂；4、叶片连接杆；5、冷却装置；6、支撑板；7、支撑副板；8、延伸平台；9、发电机主体；10、主轴；11、变速组件；12、对接支杆；13、减震组件；14、齿轮组；

51、固定侧板；52、支撑支柱；53、转接框架；54、封闭盖板；55、阻挡块；56、中心定位杆；57、第一电动缸；58、对接端头；59、定位块；510、渗透孔；511、限位支柱；512、第二电动缸；513、限位锁扣；514、第一限位底座；515、电动转杆；516、传动齿轮；517、伸缩撑顶杆；518、从动转杆；519、第二限位底座；520、对接齿轮；521、支撑柱；522、齿槽；523、承载板；524、容纳空腔；525、固定支杆；526、第一空心管道；527、第二空心管道；528、引导板；529、限位环；530、限位块；531、倾斜面；532、定位凸块；533、电动伸缩杆；534、对接凸块；535、限位板。

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、完整的描述，显然，所描述的实施条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。

实施例

参照图1、图2、图3、图4、图6和图7所示：一种风力发电适配冷却系统，包括塔架1，塔架1的顶部固定连接有装置外壳2，装置外壳2的一端活动连接有轮毂3，轮毂3的边缘处活动安装有叶片连接杆4，装置外壳2的两侧固定安装有冷却装置5，冷却装置5包括固定侧板51，固定侧板51的一侧固定安装有支撑支柱52，支撑支柱52的顶部转动连接有转接框架53，转接框架53的底部固定连接有封闭盖板54，固定侧板51的内部活动安装有支撑柱521，支撑柱521的顶部固定连接有承载板523，承载板523的内部开设有容纳空腔524，容纳空腔524的内壁上固定连接有固定支杆525，固定支杆525的一端固定连接有第一空心管道526，第一空心管道526的内壁上固定连接有第二空心管道527，第二空心管道527的一端转动连接有引导板528，引导板528的一侧固定安装有限位板535，限位板535的一侧转动连接在第二空心管道527的内部，第二空心管道527与限位板535的交接处固定安装有限位块530，限位块530的一侧设置有倾斜面531，引导板528的一端搭接在限位块530的外壁上，限位块530的一端固定安装有定位凸块532，定位凸块532内部转动连接有电动伸缩杆533，引导板528的一端固定安装有对接凸块534，电动伸缩杆533的另一端转动连接在对接凸块534的内部。

本实施例中，风力发电机的各个组件均安装在装置外壳2的内部，装置外壳2位于塔架1的最顶部，叶片连接杆4安装在轮毂3上用于固定风力发电机的叶片，当装置外壳2内部出现温度过高，或者是升温过快的情况时，转接框架53带动封闭盖板54进行转动，远离固定侧板51来暴露出内部的承载板523，此时高空中的空气会穿过第一空心管道526和第二空心管道527当中，并迅速地从另一侧冷却装置5流出，以此来带走风力发电机内部的热量，以此来达到快速冷却风力发电机的目的，第一空心管道526安装在容纳空腔524内壁上的固定支杆525上，自身可以进行小范围角度转动，同时电动伸缩杆533也可以推动引导板528进行移动，定位凸块532和对接凸块534的设置能够保证电动伸缩杆533可以适应引导板528角度的变化，此时位于第一空心管道526与第二空心管道527之间的空气在引导板528的阻挡下流向会发生改变，从而进入到风力发电机内部的其他位置，扩大冷却的范围来提升冷却效率，该引导板528正常情况下的位置会受到限位块530的固定，以避免影响到空气的进入，整个过程中高空中的空气会不断地从一侧冷却装置5快速进入到装置外壳2当中，并迅速从另一侧冷却装置5处流出，以此来带走风力发电机内部的热量，以此来达到快速冷却风力发电机的目的。

实施例

参照图2和图3所示：支撑支柱52的一侧固定安装有阻挡块55，阻挡块55位于转接框架53的一侧，支撑支柱52与转接框架53的交接处固定安装有中心定位杆56，固定侧板51的内部开设有渗透孔510，固定侧板51的一侧固定安装有定位块59，定位块59的顶部转动连接有第一电动缸57，第一电动缸57丝杆的一端转动连接有对接端头58，对接端头58的一侧固定连接承载板523的底部。

本实施例中，支撑支柱52利用中心定位杆56与转接框架53相连接，直接确定转接框架53的转动圆心，在打开封闭盖板54的过程中，第一电动缸57通过对接端头58推动封闭盖板54的一侧进行移动，阻挡块55会限制其最大转动范围，在打开封闭盖板54之后，空气会穿过固定侧板51上的渗透孔510进入到发电机的内部，第一电动缸57的位置由定位块59进行确定，保证封闭盖板54基础的稳定性。

实施例

参照图2、图4所示：固定侧板51的一侧固定安装有限位支柱511，限位支柱511的一侧固定连接有第二电动缸512，第二电动缸512的另一端转动连接有限位锁扣513，限位锁扣513的两侧转动连接在限位支柱511的内壁上。

本实施例中，第二电动缸512安装在限位支柱511上，第二电动缸512推动限位锁扣513进行转动，将限位锁扣513的另一端扣接到封闭盖板54下方，完成对封闭盖板54的固定，第二电动缸512带动限位锁扣513反转，就可以释放封闭盖板54。

实施例

参照图2、图3、图4和图5所示，固定侧板51的两端均固定安装有第一限位底座514，两个第一限位底座514之间活动安装有电动转杆515，电动转杆515的两端均固定安装有传动齿轮516，固定侧板51的一侧固定安装有第二限位底座519，第二限位底座519的内部活动安装有从动转杆518，从动转杆518的两端均固定安装有对接齿轮520，对接齿轮520的外壁与支撑柱521的一侧之间啮合连接，支撑柱521与对接齿轮520的交接处开设有齿槽522，固定侧板51的内部固定安装有伸缩撑顶杆517，伸缩撑顶杆517的另一端活动连接在承载板523的下表面，承载板523与伸缩撑顶杆517的交接处固定安装有限位环529。

本实施例中，承载板523通过限位环529与伸缩撑顶杆517连接，确定自身的初始位置，第一限位底座514限制电动转杆515的位置，第二限位底座519限制从动转杆518的位置，电动转杆515通过传动齿轮516和对接齿轮520推动从动转杆518进行转动，利用从动转杆518一端的对接齿轮520来推动支撑柱521向上移动，以此来改变承载板523的位置，齿槽522能够保证对接齿轮520与支撑柱521的连接稳定性，承载板523与固定侧板51之间通过多个伸缩撑顶杆517连接，封闭盖板54也受到了支撑支柱52和限位支柱511的限位，可以保证整个冷却装置5的结构稳定性，使其能够承受住高空中的风压。

实施例

参照图1、图8和图9所示，塔架1的顶部固定连接有支撑板6，支撑板6的一侧活动连接有支撑副板7，支撑板6的另一侧活动连接有延伸平台8，支撑副板7的顶部活动安装有发电机主体9，发电机主体9的一端活动连接有齿轮组14，齿轮组14的一侧活动连接有主轴10，主轴10的底部活动连接有减震组件13，主轴10的一端活动连接有变速组件11，变速组件11的一端活动连接有对接支杆12。

本实施例中，塔架1用支撑板6支撑起支撑副板7和延伸平台8，风轮在风力的作用下旋转，通过对接支杆12带动主轴10进行转动，变速组件11主要用于控制风轮的转速，避免出现转速过快的情况，发电机主体9在主轴10的带动下旋转发电，减震组件13则用于保护齿轮组14和主轴10，保证整个风力发电机的稳定性。

本装置的使用方法及工作原理：风力发电机的各个组件均安装在装置外壳2的内部，装置外壳2位于塔架1的最顶部，叶片连接杆4安装在轮毂3上用于固定风力发电机的叶片，当装置外壳2内部出现温度过高，或者是升温过快的情况时，第二电动缸512带动限位锁扣513反转，释放封闭盖板54，随后第一电动缸57通过对接端头58推动封闭盖板54的一侧进行移动，中心定位杆56确定转接框架53的转动圆心，使封闭盖板54远离固定侧板51来暴露出内部的承载板523，在打开封闭盖板54的过程中，阻挡块55会限制其最大转动范围，最后高空中的空气会穿过第一空心管道526和第二空心管道527当中，通过渗透孔510进入到发电机的内部，随后迅速地从另一侧冷却装置5流出，以此来带走风力发电机内部的热量，以此来达到快速冷却风力发电机的目的，第一空心管道526自身可以进行小范围角度转动，电动伸缩杆533也可以推动引导板528进行移动，此时位于第一空心管道526与第二空心管道527之间的空气在引导板528的阻挡下流向会发生改变，从而进入到风力发电机内部的其他位置，扩大冷却的范围来提升冷却效率，同时电动转杆515也会通过传动齿轮516和对接齿轮520推动从动转杆518进行转动，利用从动转杆518一端的对接齿轮520来推动支撑柱521向上移动，以此来改变承载板523的位置，使其进一步远离风力发电机的内部结构，再配合上第一空心管道526围绕固定支杆525进行转动，进一步扩大冷却的范围。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电适配冷却系统，包括塔架（1），其特征在于：所述塔架（1）的顶部固定连接有装置外壳（2），所述装置外壳（2）的一端活动连接有轮毂（3），所述轮毂（3）的边缘处活动安装有叶片连接杆（4），所述装置外壳（2）的两侧固定安装有冷却装置（5）；

所述冷却装置（5）包括固定侧板（51），所述固定侧板（51）的一侧固定安装有支撑支柱（52），所述支撑支柱（52）的顶部转动连接有转接框架（53），所述转接框架（53）的底部固定连接有封闭盖板（54），所述固定侧板（51）的内部活动安装有支撑柱（521），所述支撑柱（521）的顶部固定连接有承载板（523），所述承载板（523）的内部开设有容纳空腔（524）；

所述容纳空腔（524）的内壁上固定连接有固定支杆（525），所述固定支杆（525）的一端固定连接有第一空心管道（526），所述第一空心管道（526）的内壁上固定连接有第二空心管道（527），所述第二空心管道（527）的一端转动连接有引导板（528）；

所述引导板（528）的一侧固定安装有限位板（535），所述限位板（535）的一侧转动连接在第二空心管道（527）的内部，所述第二空心管道（527）与限位板（535）的交接处固定安装有限位块（530），所述限位块（530）的一侧设置有倾斜面（531），所述引导板（528）的一端搭接在限位块（530）的外壁上，所述限位块（530）的一端固定安装有定位凸块（532），所述定位凸块（532）内部转动连接有电动伸缩杆（533），所述引导板（528）的一端固定安装有对接凸块（534），所述电动伸缩杆（533）的另一端转动连接在对接凸块（534）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述支撑支柱（52）的一侧固定安装有阻挡块（55），所述阻挡块（55）位于转接框架（53）的一侧，所述支撑支柱（52）与转接框架（53）的交接处固定安装有中心定位杆（56），所述固定侧板（51）的内部开设有渗透孔（510）。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述固定侧板（51）的一侧固定安装有定位块（59），所述定位块（59）的顶部转动连接有第一电动缸（57），所述第一电动缸（57）丝杆的一端转动连接有对接端头（58），所述对接端头（58）的一侧固定连接承载板（523）的底部。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述固定侧板（51）的一侧固定安装有限位支柱（511），所述限位支柱（511）的一侧固定连接有第二电动缸（512），所述第二电动缸（512）的另一端转动连接有限位锁扣（513），所述限位锁扣（513）的两侧转动连接在限位支柱（511）的内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述固定侧板（51）的两端均固定安装有第一限位底座（514），两个所述第一限位底座（514）之间活动安装有电动转杆（515），所述电动转杆（515）的两端均固定安装有传动齿轮（516）。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述固定侧板（51）的一侧固定安装有第二限位底座（519），所述第二限位底座（519）的内部活动安装有从动转杆（518），所述从动转杆（518）的两端均固定安装有对接齿轮（520）。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述对接齿轮（520）的外壁与支撑柱（521）的一侧之间啮合连接，所述支撑柱（521）与对接齿轮（520）的交接处开设有齿槽（522）。

8.根据权利要求5所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述固定侧板（51）的内部固定安装有伸缩撑顶杆（517），所述伸缩撑顶杆（517）的另一端活动连接在承载板（523）的下表面，所述承载板（523）与伸缩撑顶杆（517）的交接处固定安装有限位环（529）。

9.根据权利要求1所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述塔架（1）的顶部固定连接有支撑板（6），所述支撑板（6）的一侧活动连接有支撑副板（7），所述支撑板（6）的另一侧活动连接有延伸平台（8），所述支撑副板（7）的顶部活动安装有发电机主体（9）。

10.根据权利要求9所述的一种风力发电适配冷却系统，其特征在于：所述发电机主体（9）的一端活动连接有齿轮组（14），所述齿轮组（14）的一侧活动连接有主轴（10），所述主轴（10）的底部活动连接有减震组件（13），所述主轴（10）的一端活动连接有变速组件（11），所述变速组件（11）的一端活动连接有对接支杆（12）。

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