CN204532691U - 风力发电机离心变桨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风力发电机离心变桨装置，包括变桨机构，变桨机构设置在轮毂上；轮毂安装在空心轴上，弹簧和滑套套在空心主轴外，停机拉杆设在带槽的空心主轴3内，滑套上设有滑槽，轴承滑动设置在滑槽内，滑动轴连接轴承加长套，轴承加长套外套装轴承内套，轴承外套固定在轮毂内壁，三个同步轮由同步轮轴安装在轮毂内侧，同步轮中的任意一个由同步带b与轴承加长套连接传动，同步轮相互之间由同步带a同步连接传动；同步带a外侧设有摆动轴，摆动轴上安装摆动套管，摆动臂的一端安装在套管内，摆动臂的另一端连接变桨机构中的桨叶。本实用新型通过简单的离心变桨就能使发电机既有启动功能又有变桨调速功能和顺桨减阻功能。

Description

风力发电机离心变桨装置

技术领域

 本实用新型涉及一种离心变桨装置，特别是一种用于风力发电机限速的风力发电机离心变桨装置。

背景技术

目前小型风力发电机正由定桨距向变桨距发展，离心变桨风力发电机将主导小型风电市场，但目前离心变桨风力发电机桨叶变桨角或只能由零度向正角九十度变桨，扭距变化柔和，能变桨调速能顺桨停机和减阻，但没有起动角所以起动力距小，要求启动风速高。或由正角约三十度向零度变桨再由零度向负角变桨，有起动角，只能依靠失速调速但无法过度到顺桨停机减阻，原因是叶片对负角变化过于敏感，桨叶角不能超过负五度，还要缓慢变化，否则会产生横向拉力将风机拉倒，这两种方式都无法实现由正角约三十度向零度变桨，再由零度向正角九十度变桨，也就是说无法即有起动功能又有变桨调速功能又有顺桨停机和减阻功能。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种既有启动功能又有变桨调速攻能和顺桨减阻攻能的风力发电机离心变桨装置，解决了现有技术中离心变桨功能单一的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是：

包括变桨机构，变桨机构设置在轮毂上；轮毂安装在发电机的空心轴上，弹簧和滑套套在带键槽的空心主轴外，停机拉杆设在带键槽的空心主轴内，停机拉杆由连接体穿过空心主轴的键槽与滑套连接在一起，滑套上设有滑槽，轴承滑动设置在滑槽内，轴承内设置滑动轴，滑动轴连接轴承加长套，轴承加长套外套装轴承内套，轴承外套由支撑架固定在轮毂内壁，轴承加长套与滑套和滑槽之间设有间隙，至少三个同步轮由同步轮轴通过支撑架分别对称固定安装在轮毂内侧，同步轮中的任意一个由同步带b与轴承加长套连接传动，同步轮相互之间由同步带a同步连接传动；同步带a外侧设有摆动轴，摆动轴上安装摆动套管，摆动臂的一端安装在套管内，摆动臂的另一端连接变桨机构中的桨叶。

 本实用新型的优点效果如下：

1、通过简单的离心杆就能获得足够的变桨力。

2、滑槽形状为钝角V型，简单的设计就能使发电机既有启动功能又有变桨调速功能和顺桨减阻功能。

3、滑槽的长度至少是滑套直径的四倍，可以保证桨叶有足够大的扭矩，达到省力的目的。

4、滑槽可在滑套壁上单独设置突起形成滑槽，无需整体增加壁厚，即保证了强度，又降低了成本。

5、变桨机构中通过钢丝绳与滑套连接，使装置整体既能变桨起动，又能变桨调速还能顺桨减阻，简单有效。

6、空心主轴的轴套上固定磁铁，风力发电机转速过低或停止时，离心杆靠近磁铁并被其吸住，防止由于转速过低离心力不足造成离心杆撞击损伤。

7、轴承加长套外表面与同步轮相对应处设有齿，防止丢转，避免了桨叶之间不同步，保证多个桨叶同步变桨。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的正视结构示意图。

图3是滑槽局部结构示意图。

图4a是摆动轴在两个同步轮之间起动段、运行段、顺桨停机段的位置示意图。

图4b是桨叶位于启动段的桨叶角示意图。

图4c是桨叶位于运行段的桨叶角示意图。

图4d是桨叶位于顺桨停机段的桨叶角示意图。

其中1、轮毂，2、轴承加长套，3、空心主轴，4、滑套，5、滑槽，6、轴承，7、同步轮轴，8、同步轮，9、同步带a，10、摆动轴，11、摆动套管，12、摆动臂，13、离心杆滑套，14、离心杆，15、轴承内套，16、轴承外套，17、支撑架，18、桨叶法兰，19、变桨空心轴，20、桨叶，21、变桨轴套，22、变桨轴承，23、变桨轴承座，24、钢丝绳，25、发电机前端盖，26、磁铁，27、滑轮，28、停机拉杆轴承座，29、 停机拉杆，30、弹簧，31、连接体，32、同步带b，箭头代表风向。

具体实施方式

上述的仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步祥细说明。

实施例1

本实用新型所述的一种离心变桨装置包括轮毂，轮毂四周焊装有若干个变桨轴套，多数设计为三个，本实用新型示例中也为三个，如图1-2所示，轮毂1安装在发电机的空心轴上，弹簧30和滑套4套在带键槽的空心主轴3外，弹簧用于滑套归位，滑套只能在发电机空心轴外直线往复滑动不能转动，停机拉杆29设在带键槽的空心主轴3内，停机拉杆29由一扁长方体形的连接体31穿过空心主轴的键槽与滑套4连接在一起，停机拉杆29和滑套4只能随带键槽的空心主轴3同步转动并可往复滑动；滑套上设有滑槽5，滑槽形状为120度钝角V型，滑槽的长度至少是滑套直径的四倍，滑槽为两条带状材料焊接成凸出于滑套壁外表面的突起滑槽，用以减轻重量；轴承6滑动设置在滑槽内，轴承6内设置滑动轴，滑动轴连接在轴承加长套2内，轴承加长套2外套装轴承内套15，轴承外套16由支撑架17固定在轮毂1内壁，轴承加长套2与滑套和滑槽之间设有间隙不能磨擦，轴承加长套只能转动不能随滑套滑动，轴承加长套2外表面与同步轮相对应处设有齿，三个同步轮8由同步轮轴7通过支撑架17分别对称固定安装在轮毂1内侧，同步轮中的任意一个由同步带b与轴承加长套2连接传动，同步轮相互之间由同步带a同步连接传动；同步带a外侧分别设有三个摆动轴10，摆动轴10上安装摆动套管11，摆动臂的一端安装在套管内，摆动臂的另一端连接变桨机构中的桨叶。

轮毂1等分装有变桨轴套21，变桨轴套21内有空心的变桨轴19，变桨轴19外有桨叶法兰18，桨叶20安装在桨叶法兰18上，桨叶20内有离心杆滑套13，离心杆滑套13内有离心杆14，离心杆14与钢丝绳24的一端连接，钢丝绳24另一端绕过滑轮27与滑套4连接，所述的钢丝绳为不锈钢材质；变桨轴19内侧有变桨轴承22和轴承座23，轴承座23呈园盘状，轴承座23一侧焊接有摆动臂12，摆动臂12插入摆动套管11中；空心主轴的轴套上设有支架，支架上固定磁铁26，风力发电机转速过低或停止时，离心杆14靠近磁铁26并被其吸住，防止由于转速过低离心力不足，当每次离心杆转到上面时掉下来造成撞击损伤离心杆和钢丝。

实施例2

所述的滑套选用厚壁滑套，直接在厚壁滑套上加工出凹槽作为滑槽，其它结构同实施例1。

如图3-4d所示，风力发电机转速过低或停止时，滑动轴与轴承6位于图3中滑套4的A段，摆动轴10位于图4a中A点，桨叶角处于图4c中A角大约30度左右。

当达到起动风速时桨叶起动旋转，转速进一步升高时，离心杆脱离磁铁引力向外甩动，并通过钢丝拉动滑套向弹簧一侧移动，轴承加长套内侧的滑动轴和轴承被迫发生位移转动，通过同步带a和摆动臂12的连动，桨叶角变小转速进一步升高。

当达到额定转速时，滑动轴与轴承6位于图3中滑套4的B段，摆动轴10位于图4a中B点，桨叶角处于图4b中B角大约零度左右。

当转速继续升高或风速过高需要停机时，滑动轴与轴承6从B段向C段过度，桨叶角处于图4d中C角时风力发电机顺桨停机。

多大的风速都无法依靠离心变桨中的离心力停机，只能限制转速，要想停机需要依靠人力、电动或风速舵拉动停机拉杆停机，停机拉杆和发电机空心轴同步转动，而手动、电动、风速舵等停机控制机构是不转动的，所以停机拉杆需要穿过发电机并安装一个轴承，停机拉杆轴承座28与停机机构连接。

本实用新型所述的离心杆滑套在制做桨叶时便镶入桨叶中与桨叶容为一体。所述的弹簧可以安装在滑套的右侧也可以安装在滑套的左侧。所述的同步带和同步轮也可以采用链条和连轮。所述的钝角为120-160度中任意角度。以上所述是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换，均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.风力发电机离心变桨装置，包括变桨机构，其特征在于变桨机构设置在轮毂（1）上；轮毂（1）安装在发电机的空心轴上，弹簧（30）和滑套（4）套在带键槽的空心主轴（3）外，停机拉杆（29）设在带键槽的空心主轴（3）内，停机拉杆（29）由连接体（31）穿过空心主轴的键槽与滑套（4）连接在一起，滑套上设有滑槽，轴承（6）滑动设置在滑槽内，轴承（6）内设置滑动轴，滑动轴连接轴承加长套（2），轴承加长套（2）外套装轴承内套（15），轴承外套（16）由支撑架（17）固定在轮毂（1）内壁，轴承加长套（2）与滑套和滑槽之间设有间隙，至少三个同步轮（8）由同步轮轴（7）通过支撑架（17）分别对称固定安装在轮毂（1）内侧，同步轮中的任意一个由同步带b与轴承加长套（2）连接传动，同步轮相互之间由同步带a同步连接传动；同步带a外侧设有摆动轴（10），摆动轴（10）上安装摆动套管（11），摆动臂的一端安装在套管内，摆动臂的另一端连接变桨机构中的桨叶。

2.根据权利要求1所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的滑槽形状为钝角V型。

3.根据权利要求2所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的钝角为120-160度。

4.根据权利要求1或2所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的滑槽的长度至少是滑套直径的四倍。

5.根据权利要求1或2所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的滑槽为凸出于滑套壁外表面形成突起滑槽。

6.根据权利要求1或2所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的滑槽为滑套壁外表面上设置凹进滑槽。

7.根据权利要求1所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的变桨机构中的离心杆通过钢丝绳绕过滑轮与滑套连接。

8.根据权利要求1所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的空心主轴的轴套上设有支架，支架上固定磁铁。

9.根据权利要求1所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的摆动轴数量与桨叶数量相匹配。

10.根据权利要求1所述的风力发电机离心变桨装置，其特征在于所述的轴承加长套外表面与同步轮相对应处设有齿。