CN212508635U - 一种风电机组安全保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风电机组安全保护装置,包括机架,所述机架顶部固定连接有安装架,所述安装架一端转动连接有发电机头,所述发电机头外侧设有旋转叶片,所述旋转叶片由连接段、收纳段和尖头段组成,所述连接段和尖头段分别设置在收纳段两端,且连接段与收纳段通过转轴转动连接。本实用新型通过单片机控制电动推杆伸缩,将第一齿轮与第二齿轮接触啮合,同时启动驱动电机,驱动电机输出端传动第二齿轮,啮合第一齿轮使转轴带着收纳段转动,实现旋转叶片的高空自动收纳,避免风力过大时造成的设备损坏,降低维护成本,当风力平稳后,单片机控制驱动电机反向旋转并将电动推杆收回,方便实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电设备领域,具体涉及一种风电机组安全保护装置。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。我国的风能资源储量大、分布广,发展前景十分广阔。近年来我国的风电发展十分迅速,特别是我国的东南沿海地区风能资源丰富,且距离用电负荷的中心近,所以大力发展海上风电成为必需。
但是上述沿海地区台风频繁,对风电机组的正常运行提出了新的要求。在风电机组设计的过程中,如果考虑不当,当台风等强风袭击风电场时,风电机组就可能受到严重的破坏。在台风经过风电场时,风电机组的桨叶由于所处的位置高,扫风面积大,三支桨叶对塔架和基础的弯矩载荷占到总载荷的70%甚至更高,其中最高的单支桨叶对塔底的弯矩载荷可达到总载荷的35%左右,兜风效果使风电机组更容易受损,同时,快速旋转的桨叶容易导致内部线路发热太快烧坏电器元件。
因此,发明一种风电机组安全保护装置来解决上述问题很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种风电机组安全保护装置,通过单片机控制电动推杆伸缩,将第一齿轮与第二齿轮接触啮合,同时启动驱动电机,驱动电机输出端传动第二齿轮,啮合第一齿轮使转轴带着收纳段转动,实现旋转叶片的高空自动收纳,避免风力过大时造成的设备损坏,降低维护成本,当风力平稳后,单片机控制驱动电机反向旋转并将电动推杆收回,方便实用,以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种风电机组安全保护装置,包括机架,所述机架顶部固定连接有安装架,所述安装架一端转动连接有发电机头,所述发电机头外侧设有旋转叶片,所述旋转叶片由连接段、收纳段和尖头段组成,所述连接段和尖头段分别设置在收纳段两端,且连接段与收纳段通过转轴转动连接,所述连接段与发电机头通过螺丝固定连接,所述转轴与收纳段固定连接,所述转轴一端固定连接有电动推杆,所述电动推杆输出端固定连接有第一齿轮,所述发电机头内部固定连接有驱动电机,所述驱动电机输出轴传动连接有第二齿轮,所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接;
所述安装架顶端设有机箱盒,所述机箱盒顶部设有风力传感器,所述风力传感器的连接端设有单片机,所述单片机的输入端设有A/D转换器,所述单片机的输出端设有D/A转换器,所述电动推杆和驱动电机均与D/A转换器电性连接。
优选的,所述收纳段设置为扁平状,且收纳段远离连接段的一端内部设有空槽,所述尖头段一端与空槽滑动连接,且尖头段与空槽体积相匹配,所述尖头段与空槽内壁之间固定连接有弹簧。
优选的,所述连接段靠近收纳段的一侧顶部设有限位板,所述限位板与连接段一体化设置,所述限位板与收纳段顶端相匹配。
优选的,所述旋转叶片的数量设置为三个,三个所述旋转叶片呈环形阵列分布于发电机头外侧,且三个第一齿轮均匀环绕分布在第二齿轮外侧。
优选的,所述驱动电机设置为步进电机,所述驱动电机输出轴延伸至发电机头外侧。
优选的,所述第一齿轮与第二齿轮轮齿相匹配,三个所述第二齿轮位于同一竖直面且均与第一齿轮平行分布。
优选的,所述驱动电机输出轴与发电机头的连接处设有密封垫,所述收纳段和尖头段的连接处设有密封垫,所述密封垫由橡胶材料制成,所述第一齿轮和第二齿轮外侧均喷涂有防锈涂层。
在上述技术方案中,本实用新型提供的技术效果和优点:
1、通过单片机控制电动推杆伸缩,将第一齿轮与第二齿轮接触啮合,同时启动驱动电机,驱动电机输出端传动第二齿轮,啮合第一齿轮使转轴带着收纳段转动,实现旋转叶片的高空自动收纳,避免风力过大时造成的设备损坏,降低维护成本,当风力平稳后,单片机控制驱动电机反向旋转并将电动推杆收回,方便实用,与现有技术相比,本装置工作稳定,安全系数高;
2、通过将收纳段设置为扁平状且设置空槽,降低其自重,并通过空槽滑动安装尖头段,并通过弹簧配合收纳缓冲,便于维修更换零部件,降低生产成本和运输成本,与现有技术相比,本装置更换成本低且便于运输。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为本实用新型工作状态的结构示意图;
图3为本实用新型收纳状态的结构示意图;
图4为本实用新型旋转叶片的主视图;
图5为本实用新型的局部俯剖图;
图6为本实用新型图1的A部结构放大图;
图7为本实用新型的系统控制流程图。
附图标记说明:
1机架、2安装架、3发电机头、4旋转叶片、5连接段、6收纳段、7尖头段、8电动推杆、9第一齿轮、10驱动电机、11第二齿轮、12机箱盒、13风力传感器、14单片机、15空槽、16弹簧、17限位板。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
本实用新型提供了如图1-7所示的一种风电机组安全保护装置,包括机架1,所述机架1顶部固定连接有安装架2,所述安装架2一端转动连接有发电机头3,所述发电机头3外侧设有旋转叶片4,所述旋转叶片4由连接段5、收纳段6和尖头段7组成,所述连接段5和尖头段7分别设置在收纳段6两端,且连接段5与收纳段6通过转轴转动连接,所述连接段5与发电机头3通过螺丝固定连接,所述转轴与收纳段6固定连接,所述转轴一端固定连接有电动推杆8,所述电动推杆8输出端固定连接有第一齿轮9,所述发电机头3内部固定连接有驱动电机10,所述驱动电机10输出轴传动连接有第二齿轮11,所述第一齿轮9与第二齿轮11啮合连接;
所述安装架2顶端设有机箱盒12,所述机箱盒12顶部设有风力传感器13,所述风力传感器13的连接端设有单片机14,所述单片机14的输入端设有A/D转换器,所述单片机14的输出端设有D/A转换器,所述电动推杆8和驱动电机10均与D/A转换器电性连接。
进一步的,在上述技术方案中,所述风力传感器的型号设置为三杯式,所述单片机14的型号设置为M68HC16。
进一步的,在上述技术方案中,所述旋转叶片4的数量设置为三个,三个所述旋转叶片4呈环形阵列分布于发电机头3外侧,且三个第一齿轮9均匀环绕分布在第二齿轮11外侧。
进一步的,在上述技术方案中,所述驱动电机10设置为步进电机,所述驱动电机10输出轴延伸至发电机头3外侧。
进一步的,在上述技术方案中,所述第一齿轮9与第二齿轮11轮齿相匹配,三个所述第二齿轮11位于同一竖直面且均与第一齿轮9平行分布。
实施方式具体为:本装置在实际使用时,风力使旋转叶片4带动发电机头3旋转实现风力发电,运作过程中,风力传感器13感测区域风力信息,并将数据实时发送给单片机14比对处理,当风力过大超出设定安全值时,为了防止装置电路过热烧坏,单片机14控制电动推杆8伸缩,将第一齿轮9与第二齿轮11接触啮合,同时启动驱动电机10,驱动电机10输出端传动第二齿轮11,啮合第一齿轮9使转轴带着收纳段6转动,实现旋转叶片4的高空自动收纳,避免风力过大时造成的设备损坏,降低维护成本,当风力平稳后,单片机14控制驱动电机10反向旋转并将电动推杆8收回,方便实用,该实施方式具体解决了现有技术中存在的风力过大时导致的旋转叶片4断裂和烧坏内部零件的问题。
如图1-5所示:所述收纳段6设置为扁平状,且收纳段6远离连接段5的一端内部设有空槽15,所述尖头段7一端与空槽15滑动连接,且尖头段7与空槽15体积相匹配,所述尖头段7与空槽15内壁之间固定连接有弹簧16。
进一步的,在上述技术方案中,所述连接段5靠近收纳段6的一侧顶部设有限位板17,所述限位板17与连接段5一体化设置,所述限位板17与收纳段6顶端相匹配,能够快速对旋转叶片4进行复位,且定位准确,降低损伤。
进一步的,在上述技术方案中,所述驱动电机10输出轴与发电机头3的连接处设有密封垫,所述收纳段6和尖头段7的连接处设有密封垫,所述密封垫由橡胶材料制成,所述第一齿轮9和第二齿轮11外侧均喷涂有防锈涂层,延长装置的使用寿命。
实施方式具体为:本装置在实际使用时,收纳段6设置为扁平状且设置空槽15,降低其自重,并通过空槽15滑动安装尖头段7,并通过弹簧16配合收纳缓冲,便于维修更换零部件,降低生产成本和运输成本,该实施方式具体解决了现有技术中存在的旋转叶片4一体化结构更换成本大且不便于运输的问题。
本实用工作原理:
参照说明书附图1-7,风力使旋转叶片4带动发电机头3旋转实现风力发电,运作过程中,风力传感器13感测区域风力信息,并将数据实时发送给单片机14比对处理,当风力过大超出设定安全值时,为了防止装置电路过热烧坏,单片机14控制电动推杆8伸缩,将第一齿轮9与第二齿轮11接触啮合,同时启动驱动电机10,驱动电机10输出端传动第二齿轮11,啮合第一齿轮9使转轴带着收纳段6转动,实现旋转叶片4的高空自动收纳,当风力平稳后,单片机14控制驱动电机10反向旋转并将电动推杆8收回;
参照说明书附图1-5,收纳段6设置为扁平状且设置空槽15,降低其自重,通过空槽15滑动安装尖头段7,并通过弹簧16配合收纳缓冲,便于维修更换零部件,降低生产成本和运输成本。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.一种风电机组安全保护装置,包括机架(1),其特征在于:所述机架(1)顶部固定连接有安装架(2),所述安装架(2)一端转动连接有发电机头(3),所述发电机头(3)外侧设有旋转叶片(4),所述旋转叶片(4)由连接段(5)、收纳段(6)和尖头段(7)组成,所述连接段(5)和尖头段(7)分别设置在收纳段(6)两端,且连接段(5)与收纳段(6)通过转轴转动连接,所述连接段(5)与发电机头(3)通过螺丝固定连接,所述转轴与收纳段(6)固定连接,所述转轴一端固定连接有电动推杆(8),所述电动推杆(8)输出端固定连接有第一齿轮(9),所述发电机头(3)内部固定连接有驱动电机(10),所述驱动电机(10)输出轴传动连接有第二齿轮(11),所述第一齿轮(9)与第二齿轮(11)啮合连接;
所述安装架(2)顶端设有机箱盒(12),所述机箱盒(12)顶部设有风力传感器(13),所述风力传感器(13)的连接端设有单片机(14),所述单片机(14)的输入端设有A/D转换器,所述单片机(14)的输出端设有D/A转换器,所述电动推杆(8)和驱动电机(10)均与D/A转换器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种风电机组安全保护装置,其特征在于:所述收纳段(6)设置为扁平状,且收纳段(6)远离连接段(5)的一端内部设有空槽(15),所述尖头段(7)一端与空槽(15)滑动连接,且尖头段(7)与空槽(15)体积相匹配,所述尖头段(7)与空槽(15)内壁之间固定连接有弹簧(16)。
3.根据权利要求1所述的一种风电机组安全保护装置,其特征在于:所述连接段(5)靠近收纳段(6)的一侧顶部设有限位板(17),所述限位板(17)与连接段(5)一体化设置,所述限位板(17)与收纳段(6)顶端相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种风电机组安全保护装置,其特征在于:所述旋转叶片(4)的数量设置为三个,三个所述旋转叶片(4)呈环形阵列分布于发电机头(3)外侧,且三个第一齿轮(9)均匀环绕分布在第二齿轮(11)外侧。
5.根据权利要求1所述的一种风电机组安全保护装置,其特征在于:所述驱动电机(10)设置为步进电机,所述驱动电机(10)输出轴延伸至发电机头(3)外侧。
6.根据权利要求1所述的一种风电机组安全保护装置,其特征在于:所述第一齿轮(9)与第二齿轮(11)轮齿相匹配,三个所述第二齿轮(11)位于同一竖直面且均与第一齿轮(9)平行分布。
7.根据权利要求1所述的一种风电机组安全保护装置,其特征在于:所述驱动电机(10)输出轴与发电机头(3)的连接处设有密封垫,所述收纳段(6)和尖头段(7)的连接处设有密封垫,所述密封垫由橡胶材料制成,所述第一齿轮(9)和第二齿轮(11)外侧均喷涂有防锈涂层。
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CN116181565A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-30 | 云南鲁电新能源有限公司 | 一种保护叶片的风力发电机 |
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