CN211258882U - 一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置,包括环形轨道和控制器，环形轨道套设在塔筒上，环形轨道底部通过支架与塔筒固定，在环形轨道顶部沿环形轨道圆周滑动设有支撑板，在支撑板顶部分别固定有距离传感器和三合一减速机；三合一减速机的输出轴向下穿过支撑板并与齿轮固定，在环形轨道外侧壁上沿环形轨道圆周设有外齿，齿轮与外齿啮合；控制器的输入端分别与距离传感器和偏航系统的输出端连接，控制器的输出端分别与三合一减速机和制动系统的输入端连接，本实用新型的优点：控制器能够同步接收风力发电机的偏航系统所发出的偏航信号，并通过三合一减速机使得距离传感器在环形轨道上移动，确保其始终监测叶片到塔筒的距离。

Description

一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置

技术领域：

本实用新型涉及风力发电机设备技术领域，具体涉及一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置。

背景技术：

风力发电机组是一种在高空无人值守且持续运行的超大型复杂机械装备，其叶片通常为三片，叶片结构具有长且柔的特性，在大湍流、阵风、负剪切等极端工况下，叶片会靠近塔筒甚至打到塔筒(扫塔)，造成叶片损坏甚至倒塔的危险。针对上述存在的技术问题，现有的解决办法是在塔筒上安装距离传感器，通过距离传感器测量叶片到塔筒的距离，当叶片与塔筒间的距离小于安全距离时，通过控制器控制风力发电机的制动系统使风机停机，从而防止叶片扫塔，保护风力发电机组，但是风力发电机具有偏航的功能，叶片随轮毂和机舱在塔筒上偏航转动后，距离传感器与叶片偏离，造成距离传感器的监测盲区，导致距离传感器无法持续监测叶片，不能将数据实时的、准确的传输给控制器，当出现打塔情况时，无法及时停机保护叶片及塔筒的安全。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种跟随偏航转动的风力发电机组防止叶片扫塔的装置。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置，包括环形轨道和控制器，所述环形轨道套设在塔筒上，所述环形轨道底部通过支架与所述塔筒固定，在所述环形轨道顶部沿所述环形轨道圆周滑动设有支撑板，在所述支撑板顶部分别固定有距离传感器和三合一减速机，在所述支撑板底部设有齿轮，所述三合一减速机的输出轴向下穿过所述支撑板并与所述齿轮固定，在所述环形轨道外侧壁上沿所述环形轨道圆周设有外齿，所述齿轮与所述外齿啮合；所述控制器的输入端分别与所述距离传感器和偏航系统的输出端连接，所述控制器的输出端分别与所述三合一减速机和制动系统的输入端连接。

优选的，在所述支撑板底部固定有倒T型滑块，在所述环形轨道顶部沿所述环形轨道圆周设有对应所述T型滑块的滑槽，所述T型滑块滑动置于所述滑槽内；所述T型滑块侧壁上内嵌有与所述滑槽内壁滚动设置的滚珠。

优选的，其还包括滑触线，所述滑触线套设在所述环形轨道上方的所述塔筒上，所述距离传感器和所述三合一减速机通过所述滑触线与所述塔筒内的电源电连接。

优选的，当叶片处于竖直向下的状态时，叶片的叶尖所处的水平面至所述环形轨道底部之间的距离为0.3米-0.8米。

本实用新型的优点：控制器能够同步接收风力发电机的偏航系统所发出的偏航信号，并控制三合一减速机驱动齿轮转动，使得支撑板在环形轨道上移动，确保距离传感器始终处于机舱正下方，并监测叶片到塔筒的距离，提升距离传感器测距的实时性和准确率。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型整体结构的示意图；

图2是环形轨道等结构的示意图；

图3是图2中A的局部放大示意图；

图4是图2的左视图；

图5是环形轨道的俯视图。

图中：环形轨道1、滑触线2、控制器3、外齿4、支架5、支撑板6、距离传感器7、三合一减速机8、齿轮9、滑槽10、T型滑块11、滚珠12。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置，包括环形轨道1和控制器3，环形轨道1套设在塔筒上，环形轨道1底部通过支架5与塔筒固定，在环形轨道1顶部沿环形轨道1圆周滑动设有支撑板6，在支撑板6顶部分别固定有距离传感器7和三合一减速机8，在支撑板6底部设有齿轮9，三合一减速机8的输出轴向下穿过支撑板6并与齿轮9固定，在环形轨道1外侧壁上沿环形轨道1圆周设有外齿4，齿轮9与外齿4啮合；控制器3的输入端分别与距离传感器7和偏航系统的输出端连接，控制器3的输出端分别与三合一减速机8和制动系统的输入端连接；风力发电机偏航系统为现有的常规技术，通过偏航系统使得机舱带动轮毂及叶片在塔筒上水平转动，实现叶片对风的目的，当叶片进行对风偏航时，偏航系统中的处理器同时向偏航电机和控制器3发送相同指令,控制器3接收指令后控制三合一减速机8驱动齿轮9转动，使得支撑板6在环形轨道1上移动，当偏航记数器测得机舱到达偏航角度后，向偏航系统中的处理器发送信号，偏航系统中的处理器同时向偏航电机和控制器3发送停机指令,控制器3接收指令后控制三合一减速机8停机，使得支撑板6移动的方向、角度与风机偏航的方向、角度相同，确保距离传感器7始终处于机舱正下方，并时刻监测叶片到塔筒的距离，提升距离传感器7测距的实时性和准确率。

距离传感器7将叶片到塔筒的距离数据通过信号实时传输给控制器3(控制器3可为PLC控制器)，控制器3将连续测得的数据与预先设定的安全值对比判断，当测量值≥安全值时，无动作，当测量值＜安全值时，向风力发电机的制动系统发送信号，使得制动系统停机，叶片及时停止转动，通过距离传感器7传输信号，控制器3控制停机，防止叶片扫塔为本领域内已公开的现有的技术手段。

在支撑板6底部固定有倒T型滑块11，在环形轨道1顶部沿环形轨道1圆周设有对应T型滑块11的滑槽10，T型滑块11滑动置于滑槽10内；T型滑块11侧壁上内嵌有与滑槽10内壁滚动设置的滚珠12，通过T型滑块11与滑槽10的滑动连接，实现支撑板6沿环形轨道1圆周滑动的目的，T型滑块11通过设置与滑槽10滚动接触的滚珠12，减少与滑槽10的摩擦，增加T型滑块11的使用寿命。

其还包括滑触线2，滑触线2套设在环形轨道1上方的塔筒上，距离传感器7和三合一减速机8通过滑触线2与塔筒内的电源电连接，滑触线2的应用为本领域内人员常用的技术手段，是用来给移动的距离传感器7和三合一减速机8供电的。

当叶片处于竖直向下的状态时，叶片的叶尖所处的水平面至环形轨道1底部之间的距离为0.3米-0.8米，可根据实际使用情况进行调整，本实施例中采用0.5米，确保距离传感器7能够有效的测得塔筒到叶片的距离。

工作原理：本实用新型在使用时，距离传感器7监测叶片到塔筒的距离，当叶片进行对风偏航时，偏航系统中的处理器同时向偏航电机和控制器3发送相同指令，控制器3接收指令后控制三合一减速机8驱动齿轮9转动，使得支撑板6在环形轨道1上移动，支撑板6移动的方向、角度与风机偏航的方向、角度相同，确保距离传感器7始终处于机舱正下方，并时刻监测叶片到塔筒的距离，提升距离传感器7测距的实时性和准确率。

距离传感器7将叶片到塔筒的距离数据通过信号实时传输给控制器3，控制器3将连续测得的数据与预先设定的安全值对比判断，当测量值≥安全值时，无动作，当测量值＜安全值时，向风力发电机的制动系统发送信号，使得制动系统停机，叶片及时停止转动，通过距离传感器7传输信号，控制器3控制停机，防止叶片扫塔为本领域内已公开的现有的技术手段。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置，其特征在于，包括环形轨道和控制器，所述环形轨道套设在塔筒上，所述环形轨道底部通过支架与所述塔筒固定，在所述环形轨道顶部沿所述环形轨道圆周滑动设有支撑板，在所述支撑板顶部分别固定有距离传感器和三合一减速机，在所述支撑板底部设有齿轮，所述三合一减速机的输出轴向下穿过所述支撑板并与所述齿轮固定，在所述环形轨道外侧壁上沿所述环形轨道圆周设有外齿，所述齿轮与所述外齿啮合；所述控制器的输入端分别与所述距离传感器和偏航系统的输出端连接，所述控制器的输出端分别与所述三合一减速机和制动系统的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置，其特征在于：在所述支撑板底部固定有倒T型滑块，在所述环形轨道顶部沿所述环形轨道圆周设有对应所述T型滑块的滑槽，所述T型滑块滑动置于所述滑槽内；所述T型滑块侧壁上内嵌有与所述滑槽内壁滚动设置的滚珠。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置，其特征在于：其还包括滑触线，所述滑触线套设在所述环形轨道上方的所述塔筒上，所述距离传感器和所述三合一减速机通过所述滑触线与所述塔筒内的电源电连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种风力发电机组防止叶片扫塔的装置，其特征在于：当叶片处于竖直向下的状态时，叶片的叶尖所处的水平面至所述环形轨道底部之间的距离为0.3米-0.8米。

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