CN207393385U - 一种便携式变桨操作装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种便携式变桨操作装置，用于风机叶片的变桨操作，其中，所述装置包括操作盒、导电滑环和线缆，其中，所述导电滑环设置于风机主轴远离风机轮毂的一端；所述线缆设置于所述风机主轴的轴腔内，且串接于所述导电滑环和叶片柜之间；所述导电滑环电连接至所述操作盒。本实用新型通过设置操作盒，将需要手动操作的变桨操作改为电连接自动调节，使得工作人员不需要进入轮毂内即可对叶片进行变桨操作，改善了操作环境，节约了人力，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种便携式变桨操作装置。
背景技术
近年来，风能作为一种取之不尽用之不竭的可再生绿色能源已经得到了广泛的应用，其中一种方式就是应用到了风力发电技术，我国的风能电站经过连续几年的高速发展，总装机容量已经排在亚洲第一。
变桨系统是风机整机内的重要部件，它的作用是通过调整风机桨叶的迎风角度以改变桨叶的转速，在平时可以优化风机整机的发电效率，如果风机发送部件故障或者环境风速过快，其又可以利用失速原理使风机桨叶到达顺桨位置而停止转动，从而避免风机整机失速倒塌。
现有技术中，变桨系统设置在风机顶端的轮毂内工作，当轮毂发生故障或者需要维修时，工作人员需要进入轮毂内进行作业，且需要额外增加一名工人来配合完成，这样一方面轮毂内作业空间狭小，影响工作效率，另一方面增加了人工成本，且多人操作时，配合准确度差，工作效率低。
因此，设计一种能够改善工作环境，且操作简便的变桨装置是本领域的热点研究问题。
实用新型内容
针对以上存在的问题，本实用新型提出了一种新的便携式变桨操作装置，具体的实施方式如下：
本实用新型实施例提供一种便携式变桨操作装置，用于风机叶片的变桨操作，其中，所述装置包括操作盒、导电滑环和线缆，其中，所述导电滑环设置于风机主轴远离风机轮毂的一端；所述线缆设置于所述风机主轴的轴腔内，且串接于所述导电滑环和叶片柜之间；所述导电滑环电连接至所述操作盒。
在本实用新型的一个实施例中，所述操作盒包括变桨操作开关、变桨启动按钮、角度旋钮和刹车释放按钮，其中，
所述变桨启动按钮和所述角度旋钮分别电连接至所述变桨操作开关；
所述变桨操作开关用于使所述风机叶片进入风机维护状态；
所述变桨启动按钮用于使所述风机叶片开桨；
所述角度旋钮用于控制所述风机叶片的旋转角度；
所述刹车释放按钮用于控制所述风机叶片的高速轴刹车。
在本实用新型的一个实施例中，所述导电滑环包括定子和转子，所述转子相对所述定子转动，所述线缆的第一端电连接至所述导电滑环的所述转子上，所述导电滑环的所述定子电连接至所述操作盒的所述变桨操作开关上。
在本实用新型的一个实施例中，还包括电源器和高速轴刹车制动器，所述电源器通过所述刹车释放按钮电连接至所述高速轴刹车制动器；所述刹车释放按钮控制所述高速轴刹车制动器抱紧或者松开。
在本实用新型的一个实施例中，所述线缆的第二端电连接至所述叶片柜的控制插头上。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型通过操作盒控制，将需要手动操作的变桨操作改为电连接自动调节，使得工作人员不需要进入轮毂内即可对叶片进行变桨操作，改善了操作环境，节约了人力，提高了工作效率；
2、在风向不稳、无风和难以对正轮毂位置时，通过刹车释放按钮对需要变桨的叶片进行控制，以便于对其进行适当的角度调整以使轮毂进行旋转，从而实现使轮毂正确安全的对正位置；
3、刹车释放按钮通过通断电来控制高速轴刹车制动器，使其能够灵活地控制高速轴刹车抱紧或者松开，并且在发电机对中时，便于控制刹车片制动刹车。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型提供的便携式变桨操作装置的连接结构示意图；
图2为本实用新型提供的便携式变桨操作装置的操作盒的结构示意图。
附图标记说明：
1、操作盒；
11、变桨操作开关；
111、变桨启动按钮；
112、角度旋钮；
12、刹车释放按钮；
2、导电滑环；
3、线缆；
4、风机主轴；
5、叶片柜。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
本实用新型实施例提供一种便携式变桨操作装置，用于风机叶片的变桨操作，其中，所述装置包括操作盒、导电滑环和线缆，其中，所述导电滑环设置于风机主轴远离风机轮毂的一端；所述线缆设置于所述风机主轴的轴腔内，且串接于所述导电滑环和叶片柜之间；所述导电滑环电连接至所述操作盒。
进一步的，所述操作盒包括变桨操作开关、变桨启动按钮、角度旋钮和刹车释放按钮，其中，
所述变桨启动按钮和所述角度旋钮分别电连接至所述变桨操作开关；
所述变桨操作开关用于使所述风机叶片进入风机维护状态；
所述变桨启动按钮用于使所述风机叶片开桨；
所述角度旋钮用于控制所述风机叶片的旋转角度；
所述刹车释放按钮用于控制所述风机叶片的高速轴刹车。
进一步的，所述导电滑环包括定子和转子，所述转子相对所述定子转动，所述线缆的第一端电连接至所述导电滑环的所述转子上，所述导电滑环的所述定子电连接至所述操作盒的所述变桨操作开关上。
进一步的，还包括电源器和高速轴刹车制动器，所述电源器通过所述刹车释放按钮电连接至所述高速轴刹车制动器；所述刹车释放按钮控制所述高速轴刹车制动器抱紧或者松开。
进一步的，所述线缆的第二端电连接至所述叶片柜的控制插头上。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型通过操作盒控制，将需要手动操作的变桨操作改为电连接自动调节，使得工作人员不需要进入轮毂内即可对叶片进行变桨操作，改善了操作环境，节约了人力，提高了工作效率；
2、在风向不稳、无风和难以对正轮毂位置时，通过刹车释放按钮对需要变桨的叶片进行控制，以便于对其进行适当的角度调整以使轮毂进行旋转，从而实现使轮毂正确安全的对正位置；
3、刹车释放按钮通过通断电来控制高速轴刹车制动器，使其能够灵活地控制高速轴刹车抱紧或者松开，并且在发电机对中时，便于控制刹车片制动刹车。
实施例二
如图1-2所示，图1为本实用新型提供的便携式变桨操作装置的连接结构示意图；图2为本实用新型提供的便携式变桨操作装置的操作盒的结构示意图。
本实用新型实施例提供的便携式变桨操作装置，用于风机叶片的变桨操作，其中，所述装置包括操作盒、导电滑环和线缆，如图1所示，所述导电滑环设置于风机主轴远离风机轮毂的一端；所述线缆设置于所述风机主轴的轴腔内，且串接于所述导电滑环和叶片柜之间；所述导电滑环电连接至所述操作盒。
具体的，风机叶片设置于风机顶端，其内部连接于风机的轮毂内，即叶片柜设置于风机轮毂内，并且变桨系统也设置于风机顶端的轮毂内，具体的，变桨系统包括：驱动电机、变桨减速机、备用电源、驱动控制柜，其工作原理是：通过调节桨叶的桨距角，控制气流对桨叶的捕捉面增大或减小，从而改变轮毂转动的速度。
本实用新型实施例中，通过线缆与位于风机轮毂内的叶片柜电连接，线缆的另一端连接到导电滑环上，而导电滑环电连接至操作盒，因此实现了操作盒到变桨系统之间的电连接，需要说明的是，本实用新型中的叶片柜即是变桨系统中的驱动控制柜。本实用新型实施例中，工作人员通过操作操作盒上的开关或按钮，使得工作人员不需要进入轮毂内即可对变桨系统进行操作，改善了工作人员的工作环境，且降低了工作难度，提高了工作效率。
需要说明的是，风机主轴为轮毂叶轮和齿轮箱中间间接的部分，主轴的一端靠近轮毂，另一端远离轮毂且设置有导电滑环，线缆穿过风机主轴的轴腔内，一端与叶片柜连接，另一端与导电滑环连接，在风机正常运转时，风机叶片、叶片柜以及与之连接的线缆、导电滑环均随着风机叶片的转动而转动。
具体的，导电滑环包括定子和转子，所述转子与所述定子耦接，且转子可以转动，定子则固定于风机主轴上，定子上设置有多个滑针，而转子则由多个滑轨组成，每个滑针对应到一个滑轨上，当转子转动时，定子的滑针在转子的滑轨内滑动，而并不改变位置，以此实现电信号的传递以及运动方式的改变。
进一步的，线缆电连接至导电滑环上，其实质是线缆的第一端电连接至导电滑环的转子上，当线缆随着风机叶片转动时，带动转子沿着定子上的滑轨转动，而导电滑环的定子是不转动的，其固定于风机主轴上，并通过导线电连接至操作盒上，具体的是连接至操作盒的变桨操作开关上，这样一方面操作盒上的操作信号能够变为电信号发送至叶片柜上，另一方面，保证了叶片柜的转动不会影响操作盒，以此来保证操作盒的稳定性和可靠性。
此外，线缆串接于导电滑环和叶片柜之间，具体的，如上所述，线缆的第一端电连接至导电滑环的转子上，而线缆的第二端电连接至叶片柜上，其实质是，线缆的第二端插接在叶片柜的控制插头上。本实用新型实施例中，每一个叶片设置有一个叶片柜，而每个叶片柜上均设置有控制插头，一般而言，只需要对三个叶片中的一个进行变桨，因此线缆可固定插接在该进行变桨的叶片的控制插头上，而当出现特殊情况需要变化时，则需要工作人员进入风机轮毂内，手动更换叶片柜上的控制插头。
进一步的，如图2所示，图2为本实用新型提供的便携式变桨操作装置的操作盒的结构示意图；所述操作盒包括变桨操作开关、变桨启动按钮、角度旋钮和刹车释放按钮，其中，
所述变桨启动按钮和所述角度旋钮分别电连接至所述变桨操作开关；
所述变桨操作开关用于使所述风机叶片进入风机维护状态；
所述变桨启动按钮用于使所述风机叶片开桨；
所述角度旋钮用于控制所述风机叶片的旋转角度；
所述刹车释放按钮用于控制所述风机叶片的高速轴刹车。
具体的，本实用新型实施例中，操作盒包括两个模块，第一模块为变桨操作开关，当变桨操作开关打开时，叶片柜的工作状态从正常运转变为维护状态，此时操作盒上的变桨启动按钮、角度旋钮为可用状态；而当变桨操作关闭时，叶片柜处于正常运转状态，此时操作盒上的变桨启动按钮、角度旋钮均为不可用状态。且需要说明的是，变桨操作开关为常闭开关。
进一步的，当变桨操作开关打开后，变桨启动按钮接通变桨系统的驱动电机和变桨减速机，以改变轮毂转动的快慢；
所述角度旋钮的内部设有滑动变阻器，转动该角度旋钮即改变滑动变阻器的电阻大小，以此来控制输出电压的大小，而不同的电压值所对应的桨叶角度是预先设定好的，因此，可以通过转动角度旋钮，输出不同电压，从而驱动桨叶到相应的角度。
需要说明的是，变桨操作开关打开后，叶片柜进入维护状态，其他人员或者程序对其操作或者命令均失效，以此来保证操作盒对叶片柜控制的唯一性；此时通过变桨启动按钮使风机叶片开桨，再配合角度旋钮对风机叶片的旋转角度进行调节，以实现对变桨系统的控制，使风机叶片到达指定位置或者状态。
操作盒的第二个模块为刹车释放按钮，该按钮并不受制于变桨操作开关，一般而言，刹车释放按钮与变桨启动按钮、角度旋钮进行配合，以实现对叶片的精度调节；在风向不稳、无风和难以对正轮毂位置时，先将变桨操作开关处于使能状态，再通过控制角度旋钮控制叶片0°-90°角度旋转，促使桨叶慢速旋转，同时刹车释放按钮配合，使其叶轮达到锁风轮锁的条件；通过刹车释放按钮对需要变桨的叶片进行控制，以便于对其进行适当的角度调整以使轮毂进行旋转，从而实现使轮毂正确安全的对正位置。
具体的，本实用新型实施例提供的变桨操作装置还包括电源器和高速轴刹车制动器，所述电源器通过所述刹车释放按钮电连接至所述高速轴刹车制动器；组成串联通路，而刹车释放按钮则起到开关作用，按下刹车释放按钮时，电路接通，则高速轴刹车制动器抱紧刹车，当松开刹车释放按钮时，电路断开，则高速轴刹车制动器松开，这样能够灵活地控制高速轴刹车抱紧或者松开，并且在发电机对中时，便于控制刹车片制动刹车。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种便携式变桨操作装置，用于风机叶片的变桨操作，其特征在于，所述装置包括操作盒、导电滑环和线缆，其中，所述导电滑环设置于风机主轴远离风机轮毂的一端；所述线缆设置于所述风机主轴的轴腔内，且串接于所述导电滑环和叶片柜之间；所述导电滑环电连接至所述操作盒。
2.根据权利要求1所述的变桨操作装置，其特征在于，所述操作盒包括变桨操作开关、变桨启动按钮、角度旋钮和刹车释放按钮，其中，
所述变桨启动按钮和所述角度旋钮分别电连接至所述变桨操作开关；
所述变桨操作开关用于使所述风机叶片进入风机维护状态；
所述变桨启动按钮用于使所述风机叶片开桨；
所述角度旋钮用于控制所述风机叶片的旋转角度；
所述刹车释放按钮用于控制所述风机叶片的高速轴刹车。
3.根据权利要求2所述的变桨操作装置，其特征在于，所述导电滑环包括定子和转子，所述转子相对所述定子转动，所述线缆的第一端电连接至所述导电滑环的所述转子上，所述导电滑环的所述定子电连接至所述操作盒的所述变桨操作开关上。
4.根据权利要求2所述的变桨操作装置，其特征在于，还包括电源器和高速轴刹车制动器，所述电源器通过所述刹车释放按钮电连接至所述高速轴刹车制动器；所述刹车释放按钮控制所述高速轴刹车制动器抱紧或者松开。
5.根据权利要求1所述的变桨操作装置，其特征在于，所述线缆的第二端电连接至所述叶片柜的控制插头上。
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