CN202370752U - 风机变桨装置及风力发电机组 - Google Patents

风机变桨装置及风力发电机组 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种风机变桨装置，其包括变桨轴承、齿形带、变桨驱动齿轮和张紧轮，所述变桨驱动齿轮和张紧轮设置在所述变桨轴承外圈的外缘上，所述齿形带绕过所述变桨驱动齿轮和张紧轮，在所述变桨轴承外圈的外缘上还设置有齿形带张紧装置，且所述齿形带至少一端固定在所述齿形带张紧装置上。本实用新型还提供了一种具有上述风机变桨装置的风力发电机组。本实用新型提供的风机变桨装置结构简单、维护方便，并且容易张紧齿形带，且不易发生齿形带跑偏现象。本实用新型提供的风力发电机组具有同样的优点。

Description

风机变桨装置及风力发电机组
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术，尤其涉及一种风机变桨装置及具有该风机变桨装置的风力发电机组。
背景技术
风力发电机组是一种通过叶轮转动将风能转化为电能的大型发电装置，风机变桨装置是通过对叶片的桨距角进行调节以控制叶轮对风能吸收的装置，变桨装置可依据风速的变化随时调整叶片桨距角，从而控制风能的吸收。风机变桨装置一方面可以调节机组功率，另一方面还可以作为叶轮的气动刹车装置。目前常用的一种风机变桨装置为齿形带变桨装置，其结构如图1所示，其包括变桨驱动齿轮1、张紧轮2、齿形带3、变桨盘4和变桨轴承5，变桨轴承5的内圈与叶轮的轮毂连接，外圈与叶片和变桨盘4连接，齿形带3绕过变桨驱动齿轮1和张紧轮2，且两端固定于变桨盘4上。当变桨动作时，变桨电机驱动变桨驱动齿轮1转动，变桨驱动齿轮1则通过齿形带3带动变桨盘4转动，从而带动叶片转动，进而改变桨距角。为了保持传动性能需要齿形带3保持一定的张紧力，在图1所示变桨装置中，通过调节变桨驱动齿轮1的位置来实现齿形带3的张紧。具体地，变桨驱动齿轮1安装在带有滑轨的基板上，通过使基板在滑轨上滑动可改变变桨驱动齿轮1的位置，从而实现齿形带3的张紧。
然而，在实际使用中发现，图1所示风机变桨装置存在下述缺点：一，使用变桨盘和齿形带作为传动装置，导致结构复杂、成本高，且更换及维护不方便；二，由于变桨驱动齿轮位置可调，容易出现变桨驱动齿轮、张紧轮和变桨盘的轴线不平行，从而导致齿形带在运转过程中发生跑偏问题；三，齿形带张紧过程中载荷较大，不便于调节。
实用新型内容
本实用新型致力于解决现有技术存在的上述问题。为此，本实用新型提供了一种风机变桨装置，其结构简单、成本较低，齿形带张紧调节方便，且不易出现齿形带跑偏现象。
此外，本实用新型还提供了一种风力发电机组，其具有本实用新型提供的风机变桨装置，其具有同样的优点。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种风机变桨装置，包括变桨轴承、齿形带、变桨驱动齿轮和张紧轮，所述变桨驱动齿轮和张紧轮设置在所述变桨轴承外圈的外缘上，所述齿形带绕过所述变桨驱动齿轮和张紧轮，在所述变桨轴承外圈的外缘上还设置有齿形带张紧装置，且所述齿形带至少一端固定在所述齿形带张紧装置上。
其中，所述齿形带张紧装置包括齿板座、设置于齿板座上的齿板以及用于调节所述齿板座在齿板上位置的调节装置。
其中，所述调节装置包括设置在所述齿板座上供所述齿板滑动的滑轨，以及用于使所述齿板沿所述滑轨滑动的移位装置。
其中，所述移位装置包括张紧螺栓及旋在该螺栓上的螺母，在所述齿板上设置有张紧螺栓安装孔，并且在所述齿板座的对应位置处设置有通孔，所述张紧螺栓一端固定在所述张紧螺栓安装孔内，另一端穿过所述齿板上的通孔与所述螺母结合。
其中，所述齿形带张紧装置还包括压板，所述齿形带的端部压在所述齿板和压板之间。
其中，所述齿形带张紧装置的数量为1个，所述齿形带一端固定在所述齿形带张紧装置上，另一端固定在所述变桨轴承外圈外缘上。
其中，所述齿形带张紧装置的数量为2个，所述齿形带两端分别固定在其中一个齿形带张紧装置上。
其中，还包括设置在变桨轴承外圈外缘上的齿形带张紧装置安装座，所述齿形带张紧装置设置所在所述齿形带张紧装置安装座上。
此外，本实用新型还提供了一种风力发电机组，其包括轮毂、叶片以及本实用新型提供的上述风机变桨装置，所述风机变桨装置设置在所述轮毂和叶片之间，所述变桨轴承内圈沿轴向与所述轮毂连接，外圈沿轴向与所述叶片连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的风机变桨装置由于取消了变浆盘，直接将齿形带设置在变桨轴承上，使得变浆装置结构更加简单、紧凑，降低了变桨装置的生产成本，且更换及维护更方便。本实用新型提供的风机变桨装置由于设置有本实用新型提供的齿形带张紧装置，因此齿形带张紧调节方便、易于操作。此外，本实用新型提供的风机变桨装置，由于无需通过改变变桨驱动齿轮的位置就可调节齿形带的张紧，因此只要在加工时保证变浆轴承和变浆驱动齿轮安装孔的轴线平行，就可以减少甚至避免发生齿形带跑偏现象。
本实用新型提供的风力发电机组由于设置有本实用新型提供的上述风机变桨装置，使得变桨系统结构更加简单，降低了风机成本，且维护更换方便。
附图说明
图1为现有技术中一种齿形带风机变桨装置的结构示意图；
图2为本实用新型第一实施例提供的风机变桨装置的结构示意图；
图3为图2所示风机变桨装置中的齿形带张紧装置的俯视图；
图4为图3所示张紧装置的A-A向剖视图；
图5为本实用新型第二实施例提供的风机变桨装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的风机变桨装置及风力发电机组进行详细说明。
请一并参阅图2至图4，本实用新型第一实施例提供的风机变桨装置包括变桨驱动齿轮1、张紧轮2、齿形带3、变桨轴承5以及齿形带张紧装置6和6’。其中，变桨驱动齿轮1、张紧轮2以及齿形带张紧装置6和6’设置在变桨轴承5外圈的外缘上(此处变桨轴承5外圈的外缘指的是变桨轴承5外圈的周向边缘部分，下文中变桨轴承5外圈的外缘的含义均同此处，不再赘述)，齿形带3绕过变桨驱动齿轮1和张紧轮2两端分别固定在齿形带张紧装置6和6’上。当本实施例提供的变桨装置装配在风机上时，变桨轴承5内圈沿轴向与风机轮毂连接，外圈则沿轴向与风机叶片连接。当进行变桨动作时，变桨电机驱动变桨驱动齿轮1转动，变桨驱动齿轮1通过齿形带3带动变桨轴承5转动，与变桨轴承5连接的风机叶片则随着变桨轴承5一起转动，从而改变叶片的桨距角，调节叶轮对风能的吸收效率以及机组功率。
下面结合图3和图4来详细描述本实施例中的齿形带张紧装置。
如图3和图4所示，本实施例提供的齿形带张紧装置包括齿板座61、齿板62、压板66、张紧螺栓67以及螺母68。其中，齿板座61固定在变桨轴承5外圈的外缘上，齿板62设置于齿板座61上，并且可相对齿板座61滑动。齿形带3通过压板66及螺钉63固定在齿板62上，并且为了更好固定齿形带3，在压板66上还设置有垫板65。垫板65的左端固定在压板66上，右端悬空，并且在右端开设螺栓孔，防松螺栓64旋进该螺栓孔并且使其底端压在齿形带3上，进一步使齿形带3紧密固定在齿板62上。
本实施例中，通过张紧螺栓67和螺母68来使齿板62相对齿板座61滑动。如图4所示，在齿板62上设置张紧螺栓安装孔，并在齿板座61的对应位置开设与张紧螺栓67大小匹配的通孔，张紧螺栓67一端固定在齿板62上的张紧螺栓安装孔内，另一端穿过齿板座61上的通孔，螺母68旋在张紧螺栓67远离齿板62的那一端上。通过旋转螺母68调节其在张紧螺栓67上位置可使齿板62相对齿板座61移动，从而可调节齿形带3两端的距离。当齿形带3变松时，可通过调节旋转螺母68拉动齿板62向靠近齿板座61设置有通孔的那一侧运动，从而使齿形带3两个端部距离增大，进而张紧齿形带3。
在实际应用中齿板62相对于齿板座61的滑动可通过滑轨实现，即，在齿板座61上设置滑轨，并将齿板62设置在滑轨上，通过拉动齿板62即可实现齿板62相对于齿板座61的滑动。当然在实际应用中，也可采取其他方式，只要能使齿板62相对于齿板座61移动即可。
请参阅图5，本实用新型第二实施例提供的风机变桨装置包括变桨驱动齿轮1、张紧轮2、齿形带3、变桨轴承5、齿形带张紧装置6和6’以及齿形带张紧装置安装座7。其中，齿形带张紧装置安装座7设置在变桨轴承5外圈的外缘上，齿形带张紧装置6和6’固定在齿形带张紧装置安装座7上，此时齿形带3大致环绕变桨轴承5外圈外缘一周，其长度要大于第一实施例中的齿形带3。变桨驱动齿轮1、张紧轮2、齿形带3的设置方式同本实用新型第一实施例类似，齿形带张紧装置6和6’的结构同本实用新型第一实施例中的类似，在此不再赘述。
需要说明的是，虽然在本实用新型上述实施例中在变桨轴承5的外缘上设置有两个齿形带张紧装置和6和6’，但是在实际应用中也可仅设置一个齿形带张紧装置6，此时，齿形带一端固定在齿形带张紧装置6上，另一端直接固定在变桨轴承5上。当然，为了便于调节，在实际应用中优选设置两个齿形带张紧装置6和6’。
还需说明的是，在实际应用中，齿形带张紧装置6和6’不局限于本实用新型上述实施例提供的齿形带张紧装置，例如，本实施例提供的齿形带张紧装置可做如下变形：在齿板座61的凸起部(例如图4所示齿形带张紧装置的左端凸起)上设置与齿形带3相匹配的通孔，并且在该通孔内设置方形或圆形凹槽，在齿形带3的末端设置多个与凹槽相对应的凸起，通过不同凸起与凹槽的配合来调节齿形带3的张紧，并且为了固定齿形带3，在齿板座61凸起部上端与凹槽相对应的位置处设置螺栓孔，通过旋进螺栓压紧齿形带3。当然，在实际应用中还可采用其他齿形带调节装置，只要可调节齿形带3张紧程度即可。
作为本实用新型的另一技术方案，本实用新型还提供了一种风力发电机组，其包括叶片、轮毂以及本实用新型提供的上述风机变桨装置，该变桨装置设置在叶片和轮毂之间，变桨轴承内圈沿轴向与所述轮毂连接，外圈沿轴向与叶片连接。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种风机变桨装置，包括变桨轴承、齿形带、变桨驱动齿轮和张紧轮，所述变桨驱动齿轮和张紧轮设置在所述变桨轴承外圈的外缘上，所述齿形带绕过所述变桨驱动齿轮和张紧轮，其特征在于，在所述变桨轴承外圈的外缘上还设置有齿形带张紧装置，且所述齿形带至少一端固定在所述齿形带张紧装置上。
2.如权利要求1所述的风机变桨装置，其特征在于，所述齿形带张紧装置包括齿板座、设置于齿板座上的齿板以及用于调节所述齿板座在齿板上位置的调节装置。
3.如权利要求2所述的风机变桨装置，其特征在于，所述调节装置包括设置在所述齿板座上供所述齿板滑动的滑轨，以及用于使所述齿板沿所述滑轨滑动的移位装置。
4.如权利要求3所述的风机变桨装置，其特征在于，所述移位装置包括张紧螺栓及旋在该螺栓上的螺母，在所述齿板上设置有张紧螺栓安装孔，并且在所述齿板座的对应位置处设置有通孔，所述张紧螺栓一端固定在所述张紧螺栓安装孔内，另一端穿过所述齿板上的通孔与所述螺母结合。
5.如权利要求2-4任意一项所述的风机变桨装置，其特征在于，所述齿形带张紧装置还包括压板，所述齿形带的端部压在所述齿板和压板之间。
6.如权利要求1所述的风机变桨装置，其特征在于，所述齿形带张紧装置的数量为1个，所述齿形带一端固定在所述齿形带张紧装置上，另一端固定在所述变桨轴承外圈外缘上。
7.如权利要求1所述的风机变桨装置，其特征在于，所述齿形带张紧装置的数量为2个，所述齿形带两端分别固定在其中一个齿形带张紧装置上。
8.如权利要求6或7所述的风机变桨装置，其特征在于，还包括设置在变桨轴承外圈外缘上的齿形带张紧装置安装座，所述齿形带张紧装置设置所在所述齿形带张紧装置安装座上。
9.一种风力发电机组，包括轮毂及叶片，其特征在于，还包括如权利要求1-8任意一项所述的风机变桨装置，所述风机变桨装置设置在所述轮毂和叶片之间，所述变桨轴承内圈沿轴向与所述轮毂连接，外圈沿轴向与所述叶片连接。
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