CN207526637U - 变桨连接装置、变桨系统及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变桨连接装置、变桨系统及风力发电机组，变桨连接装置包括环形本体，包括相互间隔设置的外环体、内环体以及位于外环体与内环体之间并连接于外环体及内环体的连接体；铰接部，连接于内环体，以使内环体能够与驱动缸铰接；其中，内环体及外环体的一者沿着其自身的周向设置有能够与变桨轴承连接的多个连接孔，另一者的轴向上具有安装表面，以安装蓄能器。本实用新型实施例提供的变桨连接装置、变桨系统及风力发电机组，变桨连接装置能够用于安装液压变桨系统用变桨部件，不需要在轮毂上预留安装接口，能够满足液压变桨要求且节约轮毂的设计及加工成本。

Description

变桨连接装置、变桨系统及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，特别是涉及一种变桨连接装置、变桨系统及风力发电机组。

背景技术

液压变桨是众多变桨形式中的一种，主要应用于大型风力发电机组。液压变桨是通过液压缸带动叶片运动，完成变桨动作。

液压变桨系统主要包含了液压站、液压缸、蓄能器等变桨部件。上述变桨部件在轮毂内布置时需要受轮毂的限制，并且需要在轮毂上预留安装接口，增加了对轮毂的设计工作量及加工成本，不利于轮毂这类大型铸件的设计及加工，无法满足风电技术领域的使用要求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种变桨连接装置、变桨系统及风力发电机组，变桨连接装置能够用于安装液压变桨系统用变桨部件，不需要在轮毂上预留安装接口，能够满足液压变桨要求且节约轮毂的设计及加工成本。

一方面，根据本实用新型实施例提出了一种变桨连接装置，用于变桨系统，变桨系统包括变桨轴承、驱动缸及蓄能器，变桨连接装置包括：环形本体，包括相互间隔设置的外环体、内环体以及位于外环体与内环体之间并连接于外环体及内环体的连接体；铰接部，连接于内环体，以使内环体能够与驱动缸铰接；其中，内环体及外环体的一者沿着其自身的周向设置有能够与变桨轴承连接的多个连接孔，另一者的轴向上具有安装表面，以安装蓄能器。

根据本实用新型实施例的一个方面，内环体及外环体均为整环结构体且同轴设置；或者，具有安装表面的内环体或外环体为由两个以上沿周向连续或间隔设置的弧形单体组合而成的环体结构。

根据本实用新型实施例的一个方面，内环体、外环体及连接体为一体成型结构体。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接体为整环结构体，在连接体上沿周向设置有减重孔；或者，连接体由两个以上沿周向间隔分布的连接单元组成，内环体及外环体通过连接单元连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，内环体的内环面连接有固定部，铰接部通过固定部与内环体连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，固定部为外周表面连接于内环面的盘状结构，固定部上沿轴向设置有通槽，铰接部设置于固定部朝向通槽的内表面。

根据本实用新型实施例的一个方面，铰接部包括具有铰接孔或铰接轴的座体结构。

根据本实用新型实施例的一个方面，设置连接孔的内环体及外环体的一者在轴向上的高度小于另一者在轴向上的高度，和/或，连接体在轴向上的高度分别小于内环体及外环体在轴向上的高度。

根据本实用新型实施例的一个方面，进一步包括连接于安装表面的蓄能器支架，蓄能器能够通过蓄能器支架安装于安装表面。

根据本实用新型实施例的一个方面，蓄能器支架包括与安装表面连接的支座及用于安装蓄能器的支撑架，支座包括沿内环体的径向方向延伸的导轨，支撑架可移动连接于导轨。

根据本实用新型实施例的一个方面，支撑架包括两个以上间隔设置且分别可移动连接于导轨的支撑单元，各支撑单元上对应设置有至少一个夹持孔，以共同夹持固定蓄能器。

根据本实用新型实施例的一个方面，每个支撑单元包括两个以上沿着轴向层叠设置的夹持部以及将各夹持部依次连接的连接件，相邻两个夹持部上对应设置有共同组成夹持孔的凹槽。

根据本实用新型实施例提供的变桨连接装置，用于变桨系统，变桨连接装置包括环形本体及铰接部，环形本体包括相互间隔设置的内环体、外环体以及位于外环体与内环体之间并连接于外环体及内环体的连接体，内环体及外环体的一者沿着其自身的周向设置有连接孔，以与变桨系统的变桨轴承连接，另一者的轴向上具有安装表面，以安装变桨系统的蓄能器，铰接部连接于内环体，能够使得变桨系统的驱动缸与内环体铰接。由此，通过本装置能够用于安装液压变桨系统相应的变桨部件，不需要在轮毂上预留安装接口，能够满足液压变桨要求且节约轮毂的设计及加工成本。

另一个方面，根据本实用新型实施例提供一种变桨系统，用于连接轮毂及叶片，包括：变桨轴承，包括转动配合的内圈及外圈，内圈及外圈的一者为能够与轮毂固连的固定圈，另一者为能够相对轮毂转动的转动圈；如上述的变桨连接装置，变桨连接装置通过连接孔与固定圈连接；驱动盘，连接于转动圈；驱动缸，包括缸体及缸杆，缸体及缸杆的一者与驱动盘铰接，另一者通过铰接部与内环体铰接；蓄能器，安装于安装表面并与驱动缸连接。

又一个方面，根据本实用新型实施例提供一种风力发电机组，包括：轮毂；上述的变桨系统，固定圈连接于轮毂；叶片，连接于驱动盘。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一个实施例的变桨连接装置的结构示意图；

图2是本实用新型另一个实施例的变桨连接装置的结构示意图；

图3是图2所示蓄能器支架的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的变桨系统的结构示意图。

其中：

1-变桨连接装置；

10-环形本体；11-内环体；12-外环体；13-连接体；111-安装表面；121-连接孔；131-减重孔；

20-铰接部；21-铰接孔；

30-固定部；31-通槽；32-内表面；

40-蓄能器支架；41-支座；42-支撑架；43-连接板；411-导轨；421-支撑单元；421a-夹持部；421b-连接件；421c-凹槽；422-夹持孔；

2-变桨轴承；201-内圈；202-外圈；

3-驱动盘；

4-驱动缸；

5-控制器。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的变桨连接装置、变桨系统及风力发电机组的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图4根据本实用新型实施例的变桨连接装置1、变桨系统及风力发电机组进行详细描述。

请参阅图1，图1示出了本实用新型一个实施例的变桨连接装置1的结构示意图。本实用新型实施例提供了一种变桨连接装置1，用于变桨系统，变桨系统包括变桨轴承、驱动缸及蓄能器，变桨连接装置1包括环形本体10及铰接部20，环形本体10包括相互间隔设置的外环体12、内环体11以及位于外环体12与内环体11之间并连接于外环体12及内环体11的连接体13，铰接部20连接于内环体11，以使内环体11能够与驱动缸铰接，其中，内环体11及外环体12的一者沿着其自身的周向设置有能够与变桨轴承连接的多个连接孔121，另一者的轴向上具有安装表面111，以安装蓄能器。

本实用新型实施例提供的变桨连接装置1能够用于安装液压变桨系统用变桨部件，不需要在轮毂上预留安装接口，能够满足液压变桨要求且节约轮毂的设计及加工成本。

具体的，本实施例中，内环体11及外环体12均为整环结构体且同轴设置，同时，连接体13为整环结构体，连接体13的内环面与内环体11连接，连接体13的外环面与外环体12连接，为了减轻变桨连接装置1的整体重量，在连接体13上沿着外环体12的周向上设置减重孔131，减重孔131的数量可以为一个，也可以为两个以上，具体根据变桨连接装置1的重量及强度要求设定，当减重孔131的数量为两个以上时，优选在连接体13的周向上均匀分布。减重孔131可以为圆孔、方孔或条形孔。同时，为了进一步减轻变桨连接装置1的整体重量，降低变桨连接装置1的成本，连接体13在外环体12的轴向上的高度分别小于内环体11及外环体12在轴向上的高度。

本实施例中，多个连接孔121设置于外环体12上，以与变桨轴承通过螺栓等紧固件连接，内环体11具有安装表面111，以用于安装蓄能器。铰接部20为具有铰接孔21的座体结构，使用时，可以通过转轴与驱动缸连接，进而使得驱动缸与内环体11铰接。

为了保证变桨连接装置1的强度且降低加工成本，作为一种可选的实施方式，内环体11、外环体12及连接体13为一体成型结构体，使得变桨连接装置1能够一次成型，且内环体11、外环体12及连接体13之间能无缝对接。

具有安装表面111的内环体11在其轴向上的高度大于外环体12在轴向上的高度，或者说，设置连接孔121的外环体12在其轴向上的高度小于内环体11在轴向上的高度，使得变桨连接装置1应用至变桨系统并与变桨轴承连接时，有效的缩短用于将变桨连接装置1的多个连接孔121与变桨轴承连接的螺栓等紧固件的长度，并能够给螺栓等紧固件的安装以及蓄能器的安装提供更大的空间，便于与变桨系统各部件之间的连接。

可以理解的是，具有安装表面111的内环体11不限于为整环结构体，在一个示例中，也可以为由两个以上沿外环体12的周向方向连续或间隔设置的弧形单体组合而成的环体结构，安装表面111位于环体结构的端面上，只要能够满足蓄能器的安装要求均可。

同样的，连接体13并不限于为设置有减重孔131的整环结构体，在一些可选的实施例中，连接体13可以由两个以上沿周向间隔分布的连接单元组成，内环体11及外环体12通过连接单元连接，所说的连接单元可以为四边形、多边形或不规则形状的板状结构，同样能够起到可靠连接内环体11及外环体12并减重的作用。

同时，多个连接孔121并不限于设置于外环体12上，在一些可选的实施例中，也可以设置在内环体11上，相应的，并不限于内环体11具有安装表面111，当多个连接孔121设置于内环体11上时，可以限定外环体12具有安装表面111，以用于安装蓄能器，此时，外环体12可以为由两个以上沿外环体12的周向连续或间隔设置的弧形单体组合而成的环体结构。

并且，铰接部20并不限于为具有铰接孔21的座体结构，也可以为具有铰接轴的座体结构，只要能够便于将驱动缸与内环体11铰接均可。

为了提高变桨连接装置1的整体强度，同时便于铰接部20的安装，作为一种可选的实施方式，内环体11的内环面连接有固定部30，铰接部20通过固定部30与内环体11连接。具体的，本实施例中，固定部30为外周表面连接于内环面的盘状结构，固定部30上沿内环体11的轴向设置有通槽31，铰接部20设置于固定部30朝向通槽31的内表面32，通槽31的数量具体根据变桨系统的驱动缸的数量进行设定，相应的，铰接部20的数量根据驱动缸的数量设定并与对应的内表面32一一对应连接。由于变桨连接装置1的内环体11、外环体12及连接体13的径向尺寸较大，相应设置的固定部30除了上述优点，还能够有效的避免变桨连接装置1在径向上的变形，进而保证多个连接孔121与变桨轴承可靠连接。

可以理解的是，固定部30的形式并不限于为盘状结构，只要能够满足铰接部20的安装要求，防止变桨连接装置1变形并提高其强度的结构均可。

请一并参阅图2，图2示出了本实用新型另一个实施例的变桨连接装置1的结构示意图。由于蓄能器一般为光滑的柱状结构，为了便于将蓄能器安装于安装表面111，作为一种可选的实施方式，变桨连接装置1进一步包括连接于安装表面111的蓄能器支架40，蓄能器能够通过蓄能器支架40安装于安装表面111。

请一并参阅图3，图3示出了图2所示蓄能器支架40的结构示意图。本实施例中，蓄能器支架40包括与安装表面111连接的支座41及用于安装蓄能器的支撑架42，支座41包括沿内环体11的径向方向延伸的导轨411，支座41与安装表面111可以采用固定的连接方式连接，如焊接。当然也可以采用可拆卸的连接方式连接，如通过螺栓、铆钉等紧固件连接的方式连接，支撑架42可移动连接于导轨411。同时，为了保证安全性，当支撑架42移动至支座41的合适位置时，可以通过紧固件与支座41相互锁定。蓄能器支架40采用上述结构，能够根据不同蓄能器的型号如不同长度的蓄能器调整支撑架42在支座41上的位置，避免蓄能器与支座41边缘或其他部件干涉，以满足不同型号的蓄能器在变桨连接装置1上的安装要求。

作为一种可选的实施方式，支撑架42包括两个间隔设置且分别可移动连接于导轨411的支撑单元421，各支撑单元421上对应设置有至少一个夹持孔422，以共同夹持固定蓄能器。通过两个支撑单元421上的夹持孔422对蓄能器夹持固定，能够保证蓄能器与支撑架42连接的稳定性。同时，由于两个支撑单元421均可移动连接于导轨411，使得两个支撑单元421之间的距离可调，进而能够适用不同长度的蓄能器。

可以理解的是，支撑单元421的数量不限于两个，在一个可选的实施例中，支撑单元421的数量可以根据所支撑蓄能器的长度、重量等参数设置为三个，甚至更多个，保证蓄能器的安装要求。为了保证支撑架42的稳定性，各支撑单元421均与同一连接板43可拆卸式连接。

由于液压变桨系统在具体工作时，根据使用要求，会需要多个蓄能器，为了在蓄能器支架40上同时安装多个蓄能器，且减小多个蓄能器的所占空间。作为一种可选的实施方式，每个支撑单元421包括三个沿着内环体11的轴向层叠设置的夹持部421a以及将各夹持部421a依次连接的连接件421b，相邻两个夹持部421a上对应设置有共同组成夹持孔422的凹槽421c，本实施例中，相邻两个夹持部421a的每个夹持部421a上的凹槽421c数量为三个，即本实施例中支撑架42能够同时支撑六个蓄能器。当然，并不限于六个，在具体实施时，可以根据使用要求将每个支撑单元421的夹持部421a设置为两个或者多于三个。同时，相邻两个夹持部421a的每个夹持部421a上的凹槽421c数量不限于三个，可以少于三个，在空间允许的调节下也可以多于三个，具体可以根据待安装的蓄能器的数量确定。连接件421b可以为杆件，每个支撑单元421的连接件421b不限于一个，本实施例中设置有四个，夹持部421a与相应的连接件421b可以间隙配合，以此，可以调节相邻两个夹持部421a之间的距离，进而调节相应凹槽421c所形成的夹持孔422的径向尺寸，以适应不同径向尺寸的蓄能器。

由此，本实用新型实施例提供的变桨连接装置1，在内环体11及外环体12的一者沿着其自身的周向设置的连接孔121，能够与变桨系统的变桨轴承连接，另一者的轴向上具有的安装表面111，能够安装变桨系统的蓄能器，铰接部20连接于内环体11，能够使得变桨系统的驱动缸与内环体11铰接。因此，通过本装置能够用于安装液压变桨系统相应的变桨部件，不需要在轮毂上预留安装接口，能够满足液压变桨要求且节约轮毂的设计及加工成本。

请一并参阅图4，图4示出了本实用新型实施例的变桨系统的结构示意图，本实用新型还提供一种变桨系统，用于连接轮毂及叶片，变桨系统包括变桨轴承2、上述任意实施例的变桨连接装置1、驱动盘3、驱动缸4及蓄能器(图未示)，变桨轴承2包括转动配合的内圈201及外圈202，内圈201为能够与轮毂固连的固定圈，外圈202为能够相对轮毂转动的转动圈，变桨连接装置1通过连接孔121与固定圈连接，驱动盘3连接于转动圈，驱动缸4包括缸体及缸杆，缸体及缸杆的一者与驱动盘3铰接，另一者通过铰接部20与内环体11铰接，蓄能器安装于安装表面111并与驱动缸4连接，以为驱动缸4储存能量。当变桨连接装置1的安装表面111具有蓄能器支架40时，可以将蓄能器夹持于蓄能器支架的夹持孔422。本实施例中，驱动缸4采用液压缸且包括两个。为了便于对驱动缸4及蓄能器进行控制，可以在变桨系统中设置有控制器5，并将控制器5连接于内环体11。

本实用新型实施例提供的变桨系统，在使用时，将变桨轴承2的固定圈与轮毂连接，将驱动盘3与叶片直接连接或者通过变桨轴承2的转动圈间接连接，通过两个驱动缸4的伸缩使得驱动盘3转动，由于驱动盘3直接或间接与叶片连接，通过驱动盘3的转动进而带动叶片转动，实现变桨。

由于变桨系统包括变桨连接装置1，能够用于安装变桨系统的其他部件，因此，不需要在轮毂上预留安装接口也能够满足液压变桨要求，从而节约轮毂的设计及加工成本。

可以理解的是，转动圈并不限于为变桨轴承2的内圈201，也可以为变桨轴承2的外圈202，只要能够便于与轮毂连接，同时能够满足对叶片的变桨要求均可，驱动缸4的数量不限于两个，具体可以根据使用需要设定。

本实用新型实施例还提供一种风力发电机组，包括轮毂、上述任意实施例的变桨系统及叶片，变桨轴承2的固定圈连接于轮毂，叶片连接于驱动盘3。

风力发电机组工作时，通过驱动缸4的伸缩使得驱动盘3转动，通过驱动盘3的转动进而带动叶片转动，实现变桨，不需要在轮毂上预留安装接口也能够满足液压变桨要求，从而节约轮毂的设计及加工成本，进而降低风力发电机组的成本。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (14)

1.一种变桨连接装置(1)，用于变桨系统，所述变桨系统包括变桨轴承、驱动缸及蓄能器，其特征在于，所述变桨连接装置(1)包括：

环形本体(10)，包括相互间隔设置的外环体(12)、内环体(11)以及位于所述外环体(12)与内环体(11)之间并连接于所述外环体(12)及内环体(11)的连接体(13)；

铰接部(20)，连接于所述内环体(11)，以使所述内环体(11)能够与所述驱动缸铰接；

其中，所述内环体(11)及外环体(12)的一者沿着其自身的周向设置有能够与所述变桨轴承连接的多个连接孔(121)，另一者的轴向上具有安装表面(111)，以安装所述蓄能器。

2.根据权利要求1所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述内环体(11)及所述外环体(12)均为整环结构体且同轴设置；

或者，具有所述安装表面(111)的所述内环体(11)或所述外环体(12)为由两个以上沿所述周向连续或间隔设置的弧形单体组合而成的环体结构。

3.根据权利要求1所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述内环体(11)、外环体(12)及连接体(13)为一体成型结构体。

4.根据权利要求1所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述连接体(13)为整环结构体，在所述连接体(13)上沿所述周向设置有减重孔(131)；

或者，所述连接体(13)由两个以上沿所述周向间隔分布的连接单元组成，所述内环体(11)及外环体(12)通过所述连接单元连接。

5.根据权利要求1所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述内环体(11)的内环面连接有固定部(30)，所述铰接部(20)通过所述固定部(30)与所述内环体(11)连接。

6.根据权利要求5所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述固定部(30)为外周表面连接于所述内环面的盘状结构，所述固定部(30)上沿所述轴向设置有通槽(31)，所述铰接部(20)设置于所述固定部(30)朝向所述通槽(31)的内表面(32)。

7.根据权利要求1所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述铰接部(20)包括具有铰接孔(21)或铰接轴的座体结构。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，设置所述连接孔(121)的所述内环体(11)及外环体(12)的一者在所述轴向上的高度小于另一者在所述轴向上的高度；

和/或，所述连接体(13)在所述轴向上的高度分别小于所述内环体(11)及外环体(12)在所述轴向上的高度。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，进一步包括连接于所述安装表面(111)的蓄能器支架(40)，所述蓄能器能够通过所述蓄能器支架(40)安装于所述安装表面(111)。

10.根据权利要求9所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述蓄能器支架(40)包括与所述安装表面(111)连接的支座(41)及用于安装所述蓄能器的支撑架(42)，所述支座(41)包括沿所述内环体(11)的径向方向延伸的导轨(411)，所述支撑架(42)可移动连接于所述导轨(411)。

11.根据权利要求10所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，所述支撑架(42)包括两个以上间隔设置且分别可移动连接于所述导轨(411)的支撑单元(421)，各所述支撑单元(421)上对应设置有至少一个夹持孔(422)，以共同夹持固定所述蓄能器。

12.根据权利要求11所述的变桨连接装置(1)，其特征在于，每个所述支撑单元(421)包括两个以上沿着所述轴向层叠设置的夹持部(421a)以及将各所述夹持部(421a)依次连接的连接件(421b)，相邻两个所述夹持部(421a)上对应设置有共同组成所述夹持孔(422)的凹槽(421c)。

13.一种变桨系统，用于连接轮毂及叶片，其特征在于，包括：

变桨轴承(2)，包括转动配合的内圈(201)及外圈(202)，所述内圈(201)及外圈(202)的一者为能够与所述轮毂固连的固定圈，另一者为能够相对所述轮毂转动的转动圈；

如权利要求1至12任意一项所述的变桨连接装置(1)，所述变桨连接装置(1)通过所述连接孔(121)与所述固定圈连接；

驱动盘(3)，连接于所述转动圈；

驱动缸(4)，包括缸体及缸杆，所述缸体及缸杆的一者与所述驱动盘(3)铰接，另一者通过所述铰接部(20)与所述内环体(11)铰接；

蓄能器，安装于所述安装表面(111)并与所述驱动缸(4)连接。

14.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

轮毂；

如权利要求13所述的变桨系统，所述固定圈连接于所述轮毂；

叶片，连接于所述驱动盘(3)。