CN212587832U - 一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，包括滑环转子端、滑环定子端和无线滑环；所述滑环转子端远离所述转子接口法兰的端部连接有中轴；所述滑环定子端包括定子外壳，所述定子外壳位于所述中轴外侧且与所述中轴转动连接，所述定子外壳远离所述滑环转子端的内端安装有所述无线滑环；所述中轴外侧套装有轴套，所述轴套外侧设置有动力环和信号环，所述动力环上均匀设置有多个动力环道，所述信号环上均匀设置有多个信号环道。有益效果在于：通过增加非接触式无线滑环，减小机舱内的电磁干扰，保证通讯稳定性；通过整体的支撑结构和密封结构，使滑环保持稳定运行和内部清洁，增强滑环使用寿命和工作效率。

Description

一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环

技术领域

本实用新型涉及风力发电机通讯设备技术领域，具体涉及一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环。

背景技术

在采用电动变桨的风电机组中，变桨滑环是一个十分关键的设备，它为轮毂变桨系统提供动力电源、通讯、电气控制相关信号、应急照明供电等电能的连接。滑环内部由电刷、导电环、转子、定子等部件构成，其原理是通过电刷在导电环上滑动而进行电能的传递，从而实现电能或信号从固定端传递到转动端。

变桨通信故障中，一般因复位而造成的报警次数最多，究其原因主要有复位的故障会引起停机，多数情况下，由于风场现场不具备调查故障原因的条件，所以采用复位即可解决问题，这样处理简单有效。其次是电气滑环问题，电气滑环引起通信故障的原因主要有：电气滑环本身材质工艺欠缺，导致其耐磨性能不好，接触不良，从而导致导电导热性差。电刷与导电环侧压力调整不合适，力偏小，会导致接触不良，影响信号传输；力偏大，则磨损严重，同样会带来信号传输问；

据统计，造成风机变桨系统的主要问题是变桨通信问题，占总故障的50％左右，远高于其他变桨故障。因此，变桨通信故障得到解决，对于减小风机变桨系统故障率有很大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，本实用新型提供的诸多技术方案中优选的技术方案通过增加非接触式无线滑环，用以传输风力机组中的通讯信号，减小机舱内强电设备的电磁干扰，保证了通讯的稳定性；通过整体的支撑结构和密封结构，使滑环保持稳定的运行和内部的清洁，增强滑环的使用寿命和工作效率等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，包括滑环转子端、滑环定子端和无线滑环；

所述滑环转子端包括转子外壳，所述转子外壳远离所述滑环定子端的端部连接有转子接口法兰，所述转子接口法兰的孔位上安装有五个转子端金属电缆防水接头；所述转子外壳内部安装有导轨，所述导轨上安装有接线端子排，所述接线端子排包括转子动力端子排和通讯端子排；所述滑环转子端远离所述转子接口法兰的端部连接有中轴，所述中轴伸入所述滑环定子端内部；

所述滑环定子端包括定子外壳，所述定子外壳位于所述中轴外侧且与所述中轴转动连接，所述定子外壳外侧安装有接线盒，所述接线盒上设置有五个定子端金属电缆防水接头；所述定子外壳远离所述滑环转子端的内端安装有所述无线滑环，所述无线滑环内部设置有用于插入所述中轴的缺口；所述中轴外侧套装有轴套，所述轴套外侧设置有动力环和信号环，所述动力环靠近所述滑环转子端，所述动力环上均匀设置有多个动力隔离片，所述动力隔离片之间形成动力环道，所述信号环上均匀设置有多个信号隔离片，所述信号隔离片之间形成信号环道，所述定子外壳内部设置有刷架，所述刷架上安装有刷束，所述刷束设置在所述动力环道和所述信号环道内部。

作为优选，所述转子外壳远离所述滑环定子端的端部套接有前接口法兰，所述前接口法兰与所述转子接口法兰螺钉连接。

作为优选，所述转子外壳远离所述前接口法兰的端部套接有后接口法兰，所述中轴与所述后接口法兰套接连接。

作为优选，所述后接口法兰与所述中轴之间设置有VA型密封圈。

作为优选，所述前接口法兰与所述后接口法兰之间通过螺钉连接有多根转子端顶柱，所述导轨安装在所述转子端顶柱上。

作为优选，所述导轨上安装有转子安全链。

作为优选，所述定子外壳呈筒状结构，所述定子外壳靠近所述后接口法兰的端部扣接有定子前端盖，所述定子前端盖内套接有转子端深沟球轴承，所述转子端深沟球轴承内套接有止推环，所述止推环套接在所述中轴上；

所述定子前端盖外部固定安装有导向杆支架，所述导向杆支架上安装有导向杆；

所述定子外壳中部套接有定子后端盖，所述定子后端盖内套接有定子端深沟球轴承，所述定子端深沟球轴承套接在轴承座上，所述轴承座套接在所述中轴上；

所述定子外壳远离所述定子前端盖的端部套接有光滑环端盖，所述无线滑环安装在所述光滑环端盖上。

作为优选，所述定子前端盖与所述定子后端盖之间通过螺钉连接有多根定子端顶柱；

所述光滑环端盖与所述定子后端盖之间通过螺钉连接有光滑环顶柱。

作为优选，所述刷架上焊接有定子线，所述中轴侧面设置有定子出线口，所述定子出线口贯穿所述轴承座。

作为优选，所述中轴与所述轴套之间设置有转子动力出线口和转子通讯出线口，所述转子动力出线口靠近定子前端盖，所述转子通讯出线口靠近定子后端盖。

有益效果在于：1、通过增加非接触式无线滑环，用以传输风力机组中的通讯信号，减小机舱内强电设备的电磁干扰，保证了通讯的稳定性；

2、通过整体的支撑结构和密封结构，使滑环保持稳定的运行和内部的清洁，增强滑环的使用寿命和工作效率。

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是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的中轴及附件结构示意图。

附图标记说明如下：

1、滑环转子端；2、滑环定子端；3、转子端金属电缆防水接头；4、前接口法兰；5、转子外壳；6、接线端子排；7、转子安全链；8、导轨；9、转子端顶柱；10、后接口法兰；11、VA型密封圈；12、导向杆；13、导向杆支架；14、定子端金属电缆防水接头；15、接线盒；16、刷束；17、定子外壳；18、定子端顶柱；19、定子后端盖；20、光滑环顶柱；21、无线滑环；22、光滑环端盖；23、中轴；24、轴承座；25、定子端深沟球轴承；26、信号隔离片；27、信号环；28、轴套；29、动力隔离片；30、动力环；31、刷架；32、转子端深沟球轴承；33、止推环；34、定子前端盖；35、转子接口法兰；36、转子动力出线口；37、转子通讯出线口；38、定子出线口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1-图2所示，本实用新型提供了一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，包括滑环转子端1、滑环定子端2和无线滑环21；

滑环转子端1包括转子外壳5，转子外壳5远离滑环定子端2的端部连接有转子接口法兰35，转子接口法兰35的孔位上安装有五个转子端金属电缆防水接头3；转子外壳5内部安装有导轨8，导轨8上安装有接线端子排6，接线端子排6包括转子动力端子排和通讯端子排；滑环转子端1远离转子接口法兰35的端部连接有中轴23，中轴23伸入滑环定子端2内部；

滑环定子端2包括定子外壳17，定子外壳17位于中轴23外侧且与中轴23转动连接，定子外壳17外侧安装有接线盒15，接线盒15上设置有五个定子端金属电缆防水接头14；定子外壳17远离滑环转子端1的内端安装有无线滑环21，无线滑环21内部设置有用于插入中轴23的缺口；中轴23外侧套装有轴套28，轴套28外侧设置有动力环30和信号环27，动力环30靠近滑环转子端1，动力环30上均匀设置有多个动力隔离片29，动力隔离片29之间形成动力环30道，信号环27上均匀设置有多个信号隔离片26，信号隔离片26之间形成信号环27道，定子外壳17内部设置有刷架31，刷架31上安装有刷束16，刷束16设置在动力环30道和信号环27道内部。

作为可选的实施方式，转子外壳5远离滑环定子端2的端部套接有前接口法兰4，前接口法兰4与转子接口法兰35螺钉连接，这样设置，便于实现转子端外壳与转子接口法兰35的连接。

转子外壳5远离前接口法兰4的端部套接有后接口法兰10，中轴23与后接口法兰10套接连接，这样设置，便于实现中轴23与转子端外壳的连接。

后接口法兰10与中轴23之间设置有VA型密封圈11，这样设置，能够提高后接口法兰10与中轴23之间的密封性，有效的防止灰尘和水汽进入滑环内部，保护滑环内部的清洁度。

前接口法兰4与后接口法兰10之间通过螺钉连接有多根转子端顶柱9，导轨8安装在转子端顶柱9上，这样设置，通过转子端顶柱9能够提高滑环转子端1的整体强度。

导轨8上安装有转子安全链7。

定子外壳17呈筒状结构，定子外壳17靠近后接口法兰10的端部扣接有定子前端盖34，定子前端盖34内套接有转子端深沟球轴承32，转子端深沟球轴承32内套接有止推环33，止推环33套接在中轴23上；

定子前端盖34外部固定安装有导向杆支架13，导向杆支架13上安装有导向杆12；

定子外壳17中部套接有定子后端盖19，定子后端盖19内套接有定子端深沟球轴承25，定子端深沟球轴承25套接在轴承座24上，轴承座24套接在中轴23上；

定子外壳17远离定子前端盖34的端部套接有光滑环端盖22，无线滑环21安装在光滑环端盖22上。

定子前端盖34与定子后端盖19之间通过螺钉连接有多根定子端顶柱18；

光滑环端盖22与定子后端盖19之间通过螺钉连接有光滑环顶柱20，这样设置，通过定子端顶柱18和光滑环顶柱20能够提高滑环定子端2的整体强度。

刷架31上焊接有定子线，中轴23侧面设置有定子出线口38，定子出线口38贯穿轴承座24。

中轴23与轴套28之间设置有转子动力出线口36和转子通讯出线口37，转子动力出线口36靠近定子前端盖34，转子通讯出线口37靠近定子后端盖19。

通过增加非接触式的无线滑环21，用以传输风力机组中的通讯信号，减小机舱内强电设备的电磁干扰，保证了通讯的稳定性；

装置整体强度高、密封性能好，能够使滑环保持稳定的运行和内部的清洁，增强滑环的使用寿命和工作效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：包括滑环转子端(1)、滑环定子端(2)和无线滑环(21)；

所述滑环转子端(1)包括转子外壳(5)，所述转子外壳(5)远离所述滑环定子端(2)的端部连接有转子接口法兰(35)，所述转子接口法兰(35)的孔位上安装有五个转子端金属电缆防水接头(3)；所述转子外壳(5)内部安装有导轨(8)，所述导轨(8)上安装有接线端子排(6)，所述接线端子排(6)包括转子动力端子排和通讯端子排；所述滑环转子端(1)远离所述转子接口法兰(35)的端部连接有中轴(23)，所述中轴(23)伸入所述滑环定子端(2)内部；

所述滑环定子端(2)包括定子外壳(17)，所述定子外壳(17)位于所述中轴(23)外侧且与所述中轴(23)转动连接，所述定子外壳(17)外侧安装有接线盒(15)，所述接线盒(15)上设置有五个定子端金属电缆防水接头(14)；所述定子外壳(17)远离所述滑环转子端(1)的内端安装有所述无线滑环(21)，所述无线滑环(21)内部设置有用于插入所述中轴(23)的缺口；所述中轴(23)外侧套装有轴套(28)，所述轴套(28)外侧设置有动力环(30)和信号环(27)，所述动力环(30)靠近所述滑环转子端(1)，所述动力环(30)上均匀设置有多个动力隔离片(29)，所述动力隔离片(29)之间形成动力环(30)道，所述信号环(27)上均匀设置有多个信号隔离片(26)，所述信号隔离片(26)之间形成信号环(27)道，所述定子外壳(17)内部设置有刷架(31)，所述刷架(31)上安装有刷束(16)，所述刷束(16)设置在所述动力环(30)道和所述信号环(27)道内部。

2.根据权利要求1所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述转子外壳(5)远离所述滑环定子端(2)的端部套接有前接口法兰(4)，所述前接口法兰(4)与所述转子接口法兰(35)螺钉连接。

3.根据权利要求2所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述转子外壳(5)远离所述前接口法兰(4)的端部套接有后接口法兰(10)，所述中轴(23)与所述后接口法兰(10)套接连接。

4.根据权利要求3所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述后接口法兰(10)与所述中轴(23)之间设置有VA型密封圈(11)。

5.根据权利要求3所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述前接口法兰(4)与所述后接口法兰(10)之间通过螺钉连接有多根转子端顶柱(9)，所述导轨(8)安装在所述转子端顶柱(9)上。

6.根据权利要求5所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述导轨(8)上安装有转子安全链(7)。

7.根据权利要求6所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述定子外壳(17)呈筒状结构，所述定子外壳(17)靠近所述后接口法兰(10)的端部扣接有定子前端盖(34)，所述定子前端盖(34)内套接有转子端深沟球轴承(32)，所述转子端深沟球轴承(32)内套接有止推环(33)，所述止推环(33)套接在所述中轴(23)上；

所述定子前端盖(34)外部固定安装有导向杆支架(13)，所述导向杆支架(13)上安装有导向杆(12)；

所述定子外壳(17)中部套接有定子后端盖(19)，所述定子后端盖(19)内套接有定子端深沟球轴承(25)，所述定子端深沟球轴承(25)套接在轴承座(24)上，所述轴承座(24)套接在所述中轴(23)上；

所述定子外壳(17)远离所述定子前端盖(34)的端部套接有光滑环端盖(22)，所述无线滑环(21)安装在所述光滑环端盖(22)上。

8.根据权利要求7所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述定子前端盖(34)与所述定子后端盖(19)之间通过螺钉连接有多根定子端顶柱(18)；

所述光滑环端盖(22)与所述定子后端盖(19)之间通过螺钉连接有光滑环顶柱(20)。

9.根据权利要求8所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述刷架(31)上焊接有定子线，所述中轴(23)侧面设置有定子出线口(38)，所述定子出线口(38)贯穿所述轴承座(24)。

10.根据权利要求9所述一种兆瓦级风力发电机组非接触变桨滑环，其特征在于：所述中轴(23)与所述轴套(28)之间设置有转子动力出线口(36)和转子通讯出线口(37)，所述转子动力出线口(36)靠近定子前端盖(34)，所述转子通讯出线口(37)靠近定子后端盖(19)。

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