CN204253288U - 一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构 - Google Patents

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沈鑫
舒颖
杜杨玲
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SHANGHAI ELECTRIC WIND POWER EQUIPMENT DONGTAI Co.,Ltd.
Shanghai Electric Wind Power Group Co Ltd
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SHANGHAI ELECTRICAL WIND POWER EQUIPMENT DONGTAI CO Ltd
SHANGHAI SEWIND CO Ltd
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Abstract

一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，是由叶根端的固定叶片和远离叶根的折叠叶片以30-60度斜面连接组成，在两部分叶片的连接面上分别设有固定法兰座及旋转法兰座，其中心设置有一与法兰座平面垂直的连接轴，该连接轴与固定法兰座仅沿轴向固定连接，与旋转法兰座沿轴线及旋转方向固定连接。通过设在旋转法兰座上的驱动系统驱动连接轴沿轴线旋转。采用该叶片结构的风机，可在遇到台风等极端风况时将叶片折叠收拢，有效避免台风等极端风况对叶片和机组造成的损坏，实现对风电机组的保护，极大的减少由于叶片损毁引起的维护维修费用，提高机组的使用效率。

Description

一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构
技术领域
本实用新型涉及一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构。
背景技术
目前，风电机组叶片普遍采用一体式，叶片的控制方式分为定桨距和变桨距。定桨距型用于小于容量机型，机组叶片与轮毂为刚性连接，叶片桨距角不变。变桨距型用于大型机组，机组叶片与轮毂通过变桨轴承和高强度螺栓连接，叶片桨距角可调。
采用定桨距和变桨距控制方式的机组叶片不能有效抵御台风或和其他极端风况的影响，当台风等极端风况来临时，风机只能采取停机的方式应对，变桨距控制方式的机组叶片也只能将叶片桨距角调整到停机位置，以更好的应对危机，风机叶片仍然面临较高的损坏危险，可能出现断裂，甚至引起整个风电机组的倒塌。
随着海上风电机组逐渐走向大型化，叶片长度不断增加，一体式的叶片运输和安装难度越来越高，尤其是海上机组，其叶片运输和吊装难度更大，而且运输、安装，以及后期的维护成本极高。在应对台风等极端风况时，若出现损坏，将带来巨大的经济损失。
发明内容
为了应对现有叶片结构的不足，本实用新型提供一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，该叶片结构可在遇到台风等极端风况时将叶片折叠收拢，极大增强了风电机组对极端恶劣天气的承受能力。
本实用新型所述一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构的技术方案是：由叶根端的固定叶片和远离叶根的折叠叶片以30-60度斜面连接组成；固定叶片连接面设有固定法兰座，折叠叶片连接面设有旋转法兰座，固定叶片和折叠叶片通过设在两个法兰座中心处并与两个法兰座垂直的连接轴连接；连接轴上半部分与旋转法兰座沿轴线及旋转方向固定连接；连接轴在固定法兰座以下的下半部分通过螺纹与和风机控制系统相连的液压螺母连接；在旋转法兰座上设有与连接轴相连的驱动系统，以驱动连接轴沿轴线旋转。
本实用新型所采用的技术方案中，连接轴与旋转法兰座通过设在连接轴上半部分的卡槽及外花键，以及旋转法兰座上的止挡环和相应的内花键实现连接轴轴线及旋转方向上的固定连接。
本实用新型所采用的技术方案中，驱动系统是由安装在固定法兰座上的驱动器，以及与驱动器相连的中心齿轮组成，该中心齿轮通过内花键与连接轴下半部分的外花键连接，实现驱动器对连接轴的驱动。
所述的驱动系统也可以采用在固定法兰座上安装摆动液压缸的方式实现对连接轴的驱动。
本实用新型所述的一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，每片叶片上的驱动系统均由控制系统进行单独控制，根据情况需求确定每片叶片的实际折叠角度。
当风力发电机组遇到台风等极端风况需要停机保护时，风机控制系统控制液压螺母加压后缷压，使固定叶片及折叠叶片的连接面间出现微小间隙，同时启动叶片中的驱动系统，驱动连接轴旋转，带动与连接轴固定连接的折叠叶片旋转至所需的角度位置后，再次通过对液压螺母的控制将固定叶片及折叠叶片锁紧固定。这样可有效避免台风等极端风况对叶片和机组造成的损坏，实现对风电机组的保护，极大的减少由于叶片损毁引起的维护维修费用，提高机组的使用效率。
附图说明
附图1为一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构折叠示意图。
附图2 为一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构折叠前的示意图。
附图3为一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构折叠后的示意图。
附图4为一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构的明细图。
图中：1、固定叶片；2、折叠叶片；3、固定法兰座；4、旋转法兰座；5、连接轴；6、液压螺母；7、卡槽；8、外花键（上半部分）；9、止挡环；10、内花键（旋转法兰座）；11、驱动器；12、中心齿轮；13、外花键（下半部分）。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图4显示了一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构两的结构明细，在该具体实施例中，风电机组叶片是由叶根端的固定叶片（1）和远离叶根的折叠叶片（2）以45度斜面连接组成；固定叶片（1）连接面设有固定法兰座（3），折叠叶片（2）连接面设有旋转法兰座（4），固定叶片（1）和折叠叶片（2）通过设在两个法兰座（3和4）中心处并与两个法兰座（3和4）垂直的连接轴（5）连接；连接轴（5）上半部分与旋转法兰座（4）沿轴线及旋转方向固定连接；连接轴（5）在固定法兰座（3）以下的下半部分通过螺纹与和风机控制系统相连的液压螺母（6）连接；在旋转法兰座（4）上设有与连接轴（5）相连的驱动系统，以驱动连接轴（5）沿轴线旋转。
连接轴（5）与旋转法兰座（4）通过设在连接轴（5）上半部分的卡槽（7）及外花键（8），以及旋转法兰座（4）上的止挡环（9）和相应的内花键实现连接轴（5）轴线及旋转方向上的固定连接。
驱动系统是由安装在固定法兰座（3）上的驱动器（11），以及与驱动器（11）相连的中心齿轮（12）组成，该中心齿轮（12）通过内花键与连接轴（5）下半部分的外花键（13）连接，实现驱动器（11）对连接轴（5）的驱动。
该实施例中的驱动系统也可以采用在固定法兰座（3）上安装摆动液压缸的方式实现对连接轴（5）的驱动。
每片风电机组叶片上的驱动系统均由控制系统进行单独控制，根据情况需求确定每片叶片的实际折叠角度。
当风力发电机组遇到台风等极端风况需要停机保护时，风机控制系统控制液压螺母（6）加压后缷压，使固定叶片（1）及折叠叶片（2）的连接面间出现微小间隙，同时启动叶片中的驱动系统，驱动连接轴（5）旋转，带动与连接轴（5）固定连接的折叠叶片（2）旋转至所需的角度位置后，再次通过对液压螺母（6）的控制将固定叶片（1）及折叠叶片（2）锁紧固定。收拢后的风电机组见附图1。这样可有效避免台风等极端风况对叶片和机组造成的损坏，实现对风电机组的保护，极大的减少由于叶片损毁引起的维护维修费用，提高机组的使用效率。
虽然经过对本实用新型结合具体实施例进行描述，对于在本技术领域熟练的人士，根据上文的叙述做出的替代、修改与变化将是显而易见的。因此，在这样的替代，修改和变化落入本实用新型的权利要求的精神和范围内时，应该被包括在本实用新型中。

Claims (5)

1.一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，其特征在于：由叶根端的固定叶片和远离叶根的折叠叶片以30-60度斜面连接组成；固定叶片连接面设有固定法兰座，折叠叶片连接面设有旋转法兰座，固定叶片和折叠叶片通过设在两个法兰座中心处并与两个法兰座垂直的连接轴连接；连接轴上半部分与旋转法兰座沿轴线及旋转方向固定连接；连接轴在固定法兰座以下的下半部分通过螺纹与和风机控制系统相连的液压螺母连接；在旋转法兰座上设有与连接轴相连的驱动系统，以驱动连接轴沿轴线旋转。
2.根据权利要求1所述的一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，其特征在于：所述连接轴与所述旋转法兰座通过设在连接轴上半部分的卡槽及外花键，以及旋转法兰座上的止挡环和相应的内花键实现连接轴轴线及旋转方向上的固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，其特征在于：所述驱动系统是由安装在固定法兰座上的驱动器，以及与驱动器相连的中心齿轮组成，该中心齿轮通过内花键与连接轴下半部分的外花键连接，实现驱动器对连接轴的驱动。
4.根据权利要求1所述的一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，其特征在于：所述的驱动系统也可以通过安装在固定法兰座上的摆动液压缸实现对连接轴的驱动。
5.根据权利要求1所述的一种能有效抵抗台风等极端风况的风电机组叶片结构，其特征在于：每片风电机组叶片上的驱动系统均由控制系统进行单独控制，根据情况需求确定每片叶片的实际折叠角度。
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