CN117167221A - 风力发电机的机舱及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种风力发电机的机舱及风力发电机组，该机舱包括机舱本体、散热装置和保护机构，机舱本体上形成有通风孔，散热装置设置在机舱本体内，并用于将机舱本体内的热量通过通风孔排出，保护机构设置在机舱本体外并能够遮挡通风孔。保护机构包括挡板和驱动组件，挡板通过驱动组件可移动地连接于机舱本体，且挡板具有第一位置和第二位置。在第一位置，挡板设置于通风孔的前方，且挡板的一面朝向通风孔以遮挡通风孔；在第二位置，挡板设置于通风孔的一侧，以使通风孔露出。通过驱动组件驱动挡板移动，从而使挡板在第一位置和第二位置之间变换，以保证机舱本体内的散热正常进行的同时，又能够在下雨等天气的情况下遮挡通风孔，实现保护作用。

Description

风力发电机的机舱及风力发电机组

技术领域

本公开涉及风力发电机技术领域，具体地，涉及一种风力发电机的机舱及风力发电机组。

背景技术

风力发电机是通过风机叶片将风能转化为机械能，从而带动转子旋转并输出电能的发电设备。在风机叶片和转子的旋转过程中，由于旋转摩擦会产生大量的热，同时，由于发电机内的导线在发电过程中会有大量的电流通过，也会使导线发热。机舱过热会影响发电机的正常工作，在相关技术中，通常是在风力发电机的机舱内布置散热装置并在机舱上设置通风窗口，以提升散热效果，降低风力发电机的舱内温度。但是，由于风力发电机工作时，需要面对不同的天气条件，机舱上的通风窗口虽然可以提升散热效果，但在降水频繁的地区，却容易导致机舱进水，从而影响风力发电机的正常工作。

发明内容

本公开的目的是提供一种风力发电机的机舱及风力发电机组，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，作为本公开的一个方面，本公开提供一种风力发电机的机舱，包括机舱本体、散热装置和保护机构，所述机舱本体上形成有通风孔，所述散热装置设置在所述机舱本体内，并用于将所述机舱本体内的热量通过所述通风孔排出，所述保护机构设置在所述机舱本体外并能够遮挡所述通风孔；

所述保护机构包括挡板和驱动组件，所述挡板通过所述驱动组件可移动地连接于所述机舱本体，且所述挡板具有第一位置和第二位置；

在所述第一位置，所述挡板设置于所述通风孔的一侧，以使所述通风孔露出；

在所述第二位置，所述挡板设置于所述通风孔的前方，且所述挡板的一面朝向所述通风孔以遮挡所述通风孔。

可选地，所述驱动组件包括安装箱、驱动件和第一传动组件，所述驱动件和所述第一传动组件设置在所述安装箱内，所述安装箱固定在所述机舱本体上，所述驱动件与所述第一传动组件传动连接，所述挡板的第一端与所述第一传动组件传动连接，以使所述挡板能够在所述第一传动组件的带动下绕所述挡板的第一端转动。

可选地，所述第一传动组件包括第一传动杆、第二传动杆、第一齿轮和第二齿轮，所述驱动件的输出端与所述第一转动杆传动连接，所述第一齿轮套设于所述第一传动杆，所述第二齿轮套设于所述第二传动杆，所述第二传动杆与所述挡板的第一端连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合，所述第一齿轮的齿数小于所述第二齿轮的齿数。

可选地，所述挡板包括相连的第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体呈角度设置，所述第二板体远离所述第一板体的一端朝向所述通风孔倾斜。

可选地，所述通风孔开设于所述机舱本体远离风力发电机的风机叶片的一侧面上，所述通风孔的孔壁可拆卸地安装有防尘网，所述防尘网为金属防尘网。

可选地，所述散热装置包括风动叶片、第二传动组件和散热叶片，所述散热叶片设置在所述机舱本体内并朝向所述通风孔，所述风动叶片位于所述机舱本体外侧，所述第二传动组件的第一端与所述风动叶片传动连接，所述传动组件的第二端穿入所述机舱本体并与所述散热叶片传动连接，所述风动叶片通过所述第二传动组件带动所述散热叶片转动。

可选地，所述风动叶片包括转轴、多个连杆和多个风杯，每个所述连杆的两端分别与所述转轴和对应的所述风杯连接，多个所述连杆周向环绕所述转轴并间隔设置，所述转轴远离所述连杆的一端与所述第二传动组件的第一端连接，所述风杯能够在风力作用下带动所述转轴绕轴线转动，多个所述风杯的开口方向均沿顺时针方向或者逆时针方向设置。

可选地，所述第二传动组件包括第三传动杆、第四传动杆、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第三传动杆的两端分别与所述风动叶片和所述第一锥齿轮连接，所述第四传动杆的两端分别与所述散热叶片和所述第二锥齿轮连接，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相互啮合且所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的转动轴线相互垂直。

可选地，所述第二传动组件还包括第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和所述第二支撑架分别连接在所述机舱本体内，所述第三传动杆可转动地安装于所述第一支撑架，所述第四传动杆可转动地安装于所述第二支撑架。

作为本公开的另一方面，本公开提供一种风力发电机组，包括上述的风力发电机的机舱。

通过上述技术方案，可以通过驱动组件驱动挡板移动，从而使挡板在第一位置和第二位置之间变换，根据天气和使用的需求进行调节，以保证机舱本体内的散热正常进行的同时，又能够在下雨等天气的情况下遮挡通风孔，实现保护作用。即，挡板处于第一位置时，由于通风孔处没有遮挡，机舱本体的散热效果好，挡板处于第二位置时，由于挡板的遮蔽，可以避免雨水经由通风孔进入机舱本体，从而保证机舱本体的正常工作。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种实施方式提供的风力发电机的机舱的剖视示意图，其中，示出了风机叶片；

图2是图1中A部分的放大示意图；

图3是本公开一种实施方式提供的第一传动组件的立体示意图，其中，示出了挡板；

图4是本公开一种实施方式提供的风动叶片的立体示意图。

附图标记说明

1-机舱本体；10-风机叶片；11-通风孔；12-防尘网；21-风动叶片；211-转轴；212-连杆；213-风杯；22-第二传动组件；221-第三传动杆；222-第四传动杆；223-第一锥齿轮；224-第二锥齿轮；225-第一支撑架；226-第二支撑架；23-散热叶片；3-保护机构；31-挡板；311-第一板体；312-第二板体；321-安装箱；322-驱动件；323-第一传动组件；3231-第一传动杆；3232-第二传动杆；3233-第一齿轮；3234-第二齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是以相应附图的图面方向为基准定义的。“内、外”是指相应部件的轮廓的内和外。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

作为本公开的一个方面，如图1至图4所示，本公开提供一种风力发电机的机舱，包括机舱本体1、散热装置和保护机构3，机舱本体1上形成有通风孔11，散热装置设置在机舱本体1内，并用于将机舱本体1内的热量通过通风孔11排出，保护机构3设置在机舱本体1外并能够遮挡通风孔11。保护机构3包括挡板31和驱动组件，挡板31通过驱动组件可移动地连接于机舱本体1，且挡板31具有第一位置和第二位置。在第一位置，挡板31设置于通风孔11的前方，且挡板31的一面朝向通风孔11以遮挡通风孔11；在第二位置，挡板31设置于通风孔11的一侧，以使通风孔11露出。

风力发电机工作状态下，散热装置可以通过通风孔11将机舱本体1内的热量排出，挡板31通常处在第一位置，即，挡板31位于通风孔11的一侧，以使通风孔11露出；当处于降水天气时，挡板31则处于第二位置，即，挡板31设置在通风孔11的前方，并遮挡通风孔11，以防止雨水通过通风孔11进入机舱内本体。

通过上述技术方案，可以通过驱动组件驱动挡板31移动，从而使挡板31在第一位置和第二位置之间变换，根据天气和使用的需求进行调节，以保证机舱本体1内的散热正常进行的同时，又能够在下雨等天气的情况下遮挡通风孔11，实现保护作用。即，挡板31处于第一位置时，由于通风孔11处没有遮挡，机舱本体1的散热效果好，挡板31处于第二位置时，由于挡板31的遮蔽，可以避免雨水经由通风孔11进入机舱本体1，从而保证机舱本体1的正常工作。

可选地，如图2和图3所示，驱动组件包括安装箱321、驱动件322和第一传动组件323，驱动件322和第一传动组件323设置在安装箱321内，安装箱321固定在机舱本体1上，驱动件322与第一传动组件323传动连接，挡板31的第一端与第一传动组件323传动连接，以使挡板31能够在第一传动组件323的带动下绕挡板31的第一端转动。安装箱321设置在通风孔11上下方向的一侧，由于挡板31需要在第一位置和第二位置之间转换，驱动件322可以通过第一传动组件323将使挡板31转动的驱动力传动至挡板31，以使挡板31能够绕其第一端转动，从而实现挡板31沿上下方向覆盖或露出通风孔11。采用使挡板31绕其第一端转动的方式切换挡板31的位置，驱动组件的结构较为简单，加工成本低，可靠性强。

并且，由于挡板31处于不同的转动位置时，即挡板31与通风孔11所在的平面夹角不同时，挡雨效果也不相同，可以根据需要调整挡板31与通风孔11所在的平面的夹角，以平衡通风效果与挡雨效果，在保证挡雨效果的前提下，最大化实现通风效果。

可选地，驱动件322可以为电机。

在本公开的另一种实施方式中，驱动组件还可以带动挡板31沿左右方向移动，以露出通风孔11，具体地，驱动组件还可以包括活塞和气缸，气缸设置在通风孔11左右方向的一侧，活塞的第一端与挡板31连接，活塞的第二端设置在气缸内，以带动挡板31做直线往复运动。

可选地，如图3所示，第一传动组件323包括第一传动杆3231、第二传动杆3232、第一齿轮3233和第二齿轮3234，驱动件322的输出端与第一传动杆3231传动连接，第一齿轮3233套设于第一传动杆3231，第二齿轮3234套设于第二传动杆3232，第二传动杆3232与挡板31的第一端连接，第一齿轮3233与第二齿轮3234相互啮合，第一齿轮3233的齿数小于第二齿轮3234的齿数。由于齿轮组的齿数比等于输入扭矩和输出扭矩的比，第一齿轮3233通过第一传动杆3231与驱动件322相连，第二齿轮3234通过第二传动杆3232与挡板31的第一端连接，为了能够给挡板31提供足够的驱动力，将第一齿轮3233的齿数设置为小于第二齿轮3234的齿数，可以进一步增大输出扭矩，使得驱动件322能够以小扭矩高转速的电机驱动重量更大的挡板31，可以进一步减少驱动件322体积和重量，降低制造和使用成本。

可选地，如图3所示，挡板31包括相连的第一板体311和第二板体312，第一板体311和第二板体312呈角度设置，第二板体312远离第一板体311的一端朝向通风孔11倾斜。设置朝向通风孔11倾斜的第二板体312，可以减小挡板31与通风孔11之间的间隙，使得挡板31对于通风孔11的包裹更紧密，减少挡板31与通风孔11的间隙通过的雨水，提升挡板31的防护水平。

为了提升挡板31的遮挡效果，可选地，挡板31的面积可以大于通风孔11的面积，从而减少经由挡板31和通风孔11之间的间隙进入通风孔11的雨水，进一步保证风力发电机的运行正常。

可选的，如图1和图2所示，通风孔11开设于机舱本体1远离风力发电机的风机叶片10的一侧面上，通风孔11的孔壁可拆卸地安装有防尘网12，防尘网12为金属防尘网。由于驱动风机叶片10转动的风向通常朝向风机叶片10，即，吹向机舱本体1安装风机叶片10的一侧，该侧面为迎风面，而将通风孔11设置在机舱本体1远离风机叶片10的一侧面上，即设置在背风面处，可以减少由于吹风产生阻力，导致机舱本体1内的热量无法通过通风孔11排出的情况，从而进一步增加散热效果。同时，在通风孔11的孔壁处安装可拆卸的防尘网12，则可以减少由气流带动的进入机舱本体1内的尘土，从而保证风力发电机的正常运行。金属防尘网可以避免由于散热的高温造成防尘网12熔化或者老化，提升防尘网12的使用寿命。

可选地，防尘网12可以与通风孔11卡合连接。需要说明的是，机舱本体1上还可以设置进风孔，进风孔的孔壁上同样可以设置防尘网。

为了降低散热装置的能耗，可选地，如图2所示，散热装置包括风动叶片21、第二传动组件22和散热叶片23，散热叶片23设置在机舱本体1内并朝向通风孔11，风动叶片21位于机舱本体1外侧，第二传动组件22的第一端与风动叶片21传动连接，传动组件的第二端穿入机舱本体1并与散热叶片23传动连接，风动叶片21通过第二传动组件22带动散热叶片23转动。设置在机舱本体1外侧的风动叶片21可以在风力的作用下转动，由于风动叶片21通过第二传动组件22与散热叶片23传动连接，风动叶片21转动可以带动机舱本体1内的散热叶片23转动，从而将机舱本体1内的热量通过通风孔11排出。采用风动叶片21单独作为散热叶片23的驱动源可以利用风能驱动散热叶片23，从而减少电能的使用，降低散热装置的能耗。同时，采用风动叶片21作为驱动源还能减少由于电能的使用产生的热量，进一步减少机舱本体1的热源，降低散热装置的工作负荷。

可选地，如图4所示，风动叶片21包括转轴211、多个连杆212和多个风杯213，每个连杆212的两端分别与转轴211和对应的风杯213连接，多个连杆212周向环绕转轴211并间隔设置，转轴211远离连杆212的一端与第二传动组件22的第一端连接，风杯213能够在风力作用下带动转轴211绕轴线转动，多个风杯213的开口方向均沿顺时针方向或者逆时针方向设置。风杯213能够在风力作用下带动转轴211绕轴线转动，转轴211与第二传动组件22的第一端连接，从而为散热叶片23的转动提供驱动力。由于风杯213为半球形，风杯213的开口可以起到兜风的作用，相较于背向风杯213的开口的一侧所受到的风力的作用更强，多个环绕转轴211设置的风杯213的开口方向相同，以使多个风杯213受到的风力作用的方向相同，从而带动转轴211沿着顺时针或逆时针中的一个方向旋转。另外，由于风力的作用方向与风杯213的旋转平面相平行，风动叶片21可以沿上下方向设置在机舱本体1的一侧，如此设置，可以避免由于风机叶片10的阻挡导致风动叶片21失去风力驱动的情况，进一步提升散热装置的运行独立性和稳定性。

可选地，如图2所示，第二传动组件22包括第三传动杆221、第四传动杆222、第一锥齿轮223和第二锥齿轮224，第三传动杆221的两端分别与风动叶片21和第一锥齿轮223连接，第四传动杆222的两端分别与散热叶片23和第二锥齿轮224连接，第一锥齿轮223和第二锥齿轮224相互啮合且第一锥齿轮223和第二锥齿轮224的转动轴线相互垂直。由于风动叶片21的转动轴线与散热叶片23的转动轴线相垂直，而通过设置转动轴线相互垂直的第一锥齿轮223和第二锥齿轮224，可以改变风动叶片21产生的驱动力的方向，从而使得风动叶片21产生的驱动力能够传导至散热叶片23处。

在本公开另一种实施方式中，第二传动组件也可以包括第三传动杆、蜗轮和蜗杆，第三传动杆的两端分别与散热叶片和涡轮连接，蜗杆的两端分别与风动叶片和蜗轮连接，蜗杆远离风动叶片的一端与蜗轮相互啮合且蜗轮和蜗杆的转动轴线相互垂直。

可选地，如图2所示，第二传动组件22还包括第一支撑架225和第二支撑架226，第一支撑架225和第二支撑架226分别连接在机舱本体1内，第三传动杆221可转动地安装于第一支撑架225，第四传动杆222可转动地安装于第二支撑架226。第三传动杆221和第四传动杆222分别与第一支撑架225和第二支撑架226的连接处均设置有轴承。设置连接在机舱本体1内的第一支撑架225和第二支撑架226，可以在保证第三传动杆221和第四传动杆222正常运转的同时，将第三传动杆221和第四传动杆222与机舱本体1连接，从而将散热装置与机舱本体1连接。而在第三传动杆221和第四传动杆222与第一支撑架225和第二支撑架226的连接处设置轴承，一方面可以将第三转动杆和第四转动杆与第一支撑架225和第二支撑架226可转动地连接，另一方面可以降低第三传动杆221和第四传动杆222与第一支撑架225和第二支撑架226之间的转动摩擦，提升动能传递效率。

作为本公开的另一方面，本公开提供一种风力发电机组，包括上述的风力发电机的机舱。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种风力发电机的机舱，其特征在于，包括机舱本体、散热装置和保护机构，所述机舱本体上形成有通风孔，所述散热装置设置在所述机舱本体内，并用于将所述机舱本体内的热量通过所述通风孔排出，所述保护机构设置在所述机舱本体外并能够遮挡所述通风孔；

所述保护机构包括挡板和驱动组件，所述挡板通过所述驱动组件可移动地连接于所述机舱本体，且所述挡板具有第一位置和第二位置；

在所述第一位置，所述挡板设置于所述通风孔的一侧，以使所述通风孔露出；

在所述第二位置，所述挡板设置于所述通风孔的前方，且所述挡板的一面朝向所述通风孔以遮挡所述通风孔。

2.根据权利要求1所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述驱动组件包括安装箱、驱动件和第一传动组件，所述驱动件和所述第一传动组件设置在所述安装箱内，所述安装箱固定在所述机舱本体上，所述驱动件与所述第一传动组件传动连接，所述挡板的第一端与所述第一传动组件传动连接，以使所述挡板能够在所述第一传动组件的带动下绕所述挡板的第一端转动。

3.根据权利要求2所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述第一传动组件包括第一传动杆、第二传动杆、第一齿轮和第二齿轮，所述驱动件的输出端与所述第一传动杆传动连接，所述第一齿轮套设于所述第一传动杆，所述第二齿轮套设于所述第二传动杆，所述第二传动杆与所述挡板的第一端连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合，所述第一齿轮的齿数小于所述第二齿轮的齿数。

4.根据权利要求1所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述挡板包括相连的第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体呈角度设置，所述第二板体远离所述第一板体的一端朝向所述通风孔倾斜。

5.根据权利要求1所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述通风孔开设于所述机舱本体远离风力发电机的风机叶片的一侧面上，所述通风孔的孔壁可拆卸地安装有防尘网，所述防尘网为金属防尘网。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述散热装置包括风动叶片、第二传动组件和散热叶片，所述散热叶片设置在所述机舱本体内并朝向所述通风孔，所述风动叶片位于所述机舱本体外侧，所述第二传动组件的第一端与所述风动叶片传动连接，所述传动组件的第二端穿入所述机舱本体并与所述散热叶片传动连接，所述风动叶片通过所述第二传动组件带动所述散热叶片转动。

7.根据权利要求6所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述风动叶片包括转轴、多个连杆和多个风杯，每个所述连杆的两端分别与所述转轴和对应的所述风杯连接，多个所述连杆周向环绕所述转轴并间隔设置，所述转轴远离所述连杆的一端与所述第二传动组件的第一端连接，所述风杯能够在风力作用下带动所述转轴绕轴线转动，多个所述风杯的开口方向均沿顺时针方向或者逆时针方向设置。

8.根据权利要求6所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述第二传动组件包括第三传动杆、第四传动杆、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第三传动杆的两端分别与所述风动叶片和所述第一锥齿轮连接，所述第四传动杆的两端分别与所述散热叶片和所述第二锥齿轮连接，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相互啮合且所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的转动轴线相互垂直。

9.根据权利要求8所述的风力发电机的机舱，其特征在于，所述第二传动组件还包括第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和所述第二支撑架分别连接在所述机舱本体内，所述第三传动杆可转动地安装于所述第一支撑架，所述第四传动杆可转动地安装于所述第二支撑架。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的风力发电机的机舱。