CN220173061U - 集电装置和风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集电装置和风力发电机组，该集电装置用于传输电流，集电装置包括定子结构和转子机构，定子结构包括安装盘、保持架及滚动体，保持架设于安装盘上，保持架设有滚动槽，滚动体活动设于滚动槽，并与安装盘导电抵接转子机构设有导电面，转子结构与定子结构转动连接，以使保持架位于安装盘和导电面之间，导电面与滚动体滚动抵接并导电连通，以使转子结构与安装盘导电连通；其中，转子结构相对定子结构转动时，滚动体在滚动槽中活动。本实用新型旨在通过该集电装置在满足动态导电的基础上，提高集电装置的运动稳定性以及电流传输的稳定性。

Description

集电装置和风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种集电装置和应用该集电装置的风力发电机组。

背景技术

在风机运行过程中，由于风向不断发生变化，因此风机需要进行偏航以最大效率利用风能发电，风电机舱会相对于塔筒进行同轴旋转，此时就需要在风电机舱与塔筒之间设置导电滑环，以实现电流的动态传输。

当前用于风机的导电结构，通常使用滚动体结构的滚动以实现电流的动态传输，但滚动体结构在滚动时，受风机旋转速度以及使用寿命的影响，造成滚动体运动稳定性以及导电结构整体的稳定性较差，进而造成电流传输的稳定性下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种集电装置和风力发电机组，旨在通过该集电装置在满足动态导电的基础上，提高集电装置的运动稳定性以及电流传输的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提出一种集电装置，所述集电装置用于传输电流，所述集电装置包括：

定子结构，所述定子结构包括安装盘、保持架及滚动体，所述保持架设于所述安装盘上，所述保持架设有滚动槽，所述滚动体活动设于所述滚动槽，并与所述安装盘导电抵接；和

转子结构，所述转子结构设有导电面，所述转子结构与所述定子结构转动连接，以使所述保持架位于所述安装盘和所述导电面之间，所述导电面与所述滚动体滚动抵接并导电连通，以使所述转子结构与所述安装盘导电连通；

其中，所述转子结构相对所述定子结构转动时，所述滚动体在所述滚动槽中活动。

在一实施例中，所述安装盘面向所述转子结构的一侧开设有环形槽，所述滚动槽对应所述环形槽设置，所述滚动体部分伸入所述环形槽中，并抵接于所述环形槽的底壁，以使所述滚动体与所述安装盘导电连通；

其中，所述转子结构相对所述定子结构转动时，所述滚动体同时在所述滚动槽和所述环形槽中滚动。

在一实施例中，所述安装盘设有缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲件和支撑板，所述缓冲件一端设于所述环形槽的底壁，并向所述保持架延伸，所述缓冲件的另一端连接于所述支撑板，所述滚动体抵接于所述支撑板背向所述缓冲件的一侧，所述缓冲组件用于为所述滚动体提供缓冲；

其中，所述滚动体与所述缓冲组件导电连通。

在一实施例中，所述保持架设有多个所述滚动槽，所述转子结构具有旋转轴线，多个所述滚动槽围绕所述旋转轴线呈环形设置，且多个所述滚动槽沿所述环形间隔设置；

所述定子结构包括多个所述滚动体，以使每一所述滚动体滚动设于一所述滚动槽中，且所述滚动体沿所述环形的切线方向滚动。

在一实施例中，所述环形具有垂直于所述旋转轴线并过所述旋转轴线的径向方向，多个所述滚动槽沿所述径向方向间隔设置，以使多个所述滚动槽形成呈同心设置的多个所述环形；

且/或，所述滚动槽沿所述旋转轴线方向上的截面呈矩形，所述滚动体为柱体；

且/或，所述滚动槽沿所述旋转轴线方向上的截面呈梯形，所述滚动体为锥台体；

且/或，所述滚动槽沿所述旋转轴线方向上的截面呈圆形，且所述滚动体为球体。

在一实施例中，所述滚动槽沿所述滚动体滚动方向的侧壁为曲弧面，所述曲弧面包围部分所述滚动体，以使所述滚动体滚动限位于所述滚动槽中；

或，所述保持架设有滚动轴，所述滚动轴沿所述径向方向设于所述滚动槽中，所述滚动体可转动地设于所述滚动轴，以使所述滚动体滚动限位于所述滚动槽中。

在一实施例中，所述定子结构包括定子座、多个所述安装盘和多个所述保持架，多个所述安装盘对应多个所述环形呈同心设设于所述定子座，多个所述保持架对应设于所述安装盘上；

所述转子结构设有多个转子件，每一所述转子件设有一所述导电面，以使每一所述导电面与一所述滚动槽中的所述滚动体滚动抵接。

在一实施例中，所述安装盘和所述滚动体为导电体，以实现所述滚动体与所述安装盘导电连通；

或，所述安装盘设有导电层，所述滚动体抵接于所述导电层，并与所述导电层导电连通，以实现所述滚动体与所述安装盘导电连通。

在一实施例中，所述滚动体形成有空腔，所述滚动体的表面设有连通所述空腔的散热槽，所述散热槽呈螺旋状设置，并沿所述滚动槽的延伸方向延伸，所述散热槽用于为所述滚动体散热降温。

本实用新型还提出一种风力发电机组，所述风力发电机组包括：

塔筒；

机舱，所述机舱与所述塔筒转动连接，所述机舱设有发电机；及

如上述所述的集电装置，所述集电装置的转子结构设于所述机舱，并与所述发电机相连，所述集电装置的定子结构与所述塔筒相连。

本实用新型技术方案的集电装置，用于为风力发电机组动态传输电流，定子结构包括有安装盘、保持架及滚动体，安装盘用于安装保持架，保持架上开设有滚动槽，使得滚动体能够活动设于滚动槽中，并与安装盘导电抵接；转子结构设有与滚动体相滚动抵接的导电面，转子结构与定子结构转动连接，并使保持架位于安装盘和导电面之间，使得转子结构相对定子结构转动时，滚动体在滚动槽中活动，并且导电面与滚动体导电连通，使得转子结构与安装盘导电连通，从而实现电流从转子结构到定子结构的动态传输，本申请中的集电装置在满足动态导电的基础上，通过保持架有效提高了滚动体以及集电装置的运动稳定性，并提升电流传输的稳定性。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中定子结构和转子结构的部分结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中定子结构和转子结构另一视角的部分结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中定子结构和转子结构另一视角的部分剖面示意图；

图4为本实用新型一实施例中保持架和滚动体的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中定子结构的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中转子结构的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中集电装置的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	集电装置	151	容腔
1	定子结构	16	电缆座
				11	安装盘	161	电缆
1111	环形槽	2	转子结构
				12	保持架	21	转子座
121	滚动槽	22	转子件
				13	滚动体	23	拔叉组件
131	散热槽	24	连接排
				14	铜排	241	铜辫
15	定子座	3	锁紧组件

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请结合参照图1至图7所示，在本实用新型实施例中，为实现上述目的，本实用新型提出一种集电装置100，集电装置100用于传输电流，集电装置100包括定子结构1和转子结构2，定子结构1包括安装盘11、保持架12及滚动体13，保持架12设于安装盘11上，保持架12设有滚动槽121，滚动体13活动设于滚动槽121，并与安装盘11导电抵接；转子结构2设有导电面，转子结构2与定子结构1转动连接，以使保持架12位于安装盘11和导电面之间，导电面与滚动体13滚动抵接并导电连通，以使转子结构2与安装盘11导电连通；其中，转子结构2相对定子结构1转动时，滚动体13在滚动槽121中活动。

在本实施例中，如图5至图7所示，该集电装置100应用于风力发电机组中，风力发电机组中包括有固定设置的塔筒和能够相对塔筒随偏航装置转动的机舱，集电装置100设置于机舱和塔筒的转动连接处，该集电装置100包括定子结构1和转子结构2，其中定子结构1设于塔筒上，并保持固定，转子结构2设于机舱，并与定子结构1转动连接。

进一步地，如图1至图3以及图5所示，定子结构1包括安装盘11，和设于安装盘11上的保持架12；可以理解的是，安装盘11用于安装和支撑保持架12，保持架12上开设有滚动槽121用于放置和限位滚动体13，并且保持架12和安装盘11之间形成有间隙，用于使部分滚动体13穿过滚动槽121导电抵接于安装盘11，安装盘11可以是安装台或安装架等，在此不做限定；安装盘11与滚动体13导电连通，使得滚动体13在滚动槽121中相对安装盘11运动时，也能实现与安装盘11的导电连通；滚动体13的设置，相较于传统的碳刷导电结构，具有更高的耐磨性能和更好的导电性能，不仅能提高该集电装置100的使用寿命，并且也能减小检修和维护频率，同时滚动体13也能适应大电流传输，提高电流传输效率；并且，滚动槽121和滚动体13的设置，使得转子结构2相对于定子结构1转动时，其转动更加稳定，从而使得电流的传输也更加稳定。

现有集电装置中，采用滚动体作为导电结构，当机舱相对塔筒转速较高时，滚动体在传统的导电结构中快速转动，其运动稳定性较差，容易使集电装置产生较大振动，造成集电装置整体运行的不稳定以及电流传输的不稳定，并且传统的导电结构，滚动体完全设置于槽体中，槽体仅面向导电面具有开口，使得其在空间中的散热性能较差。而本申请中，通过设置保持架12，独立设置用于放置和限位滚动体13的滚动槽121，使得在滚动体13高速滚动时，其产生的振动也能被保持架12所吸收，从而保持滚动体13运动的稳定性以及集电装置100整体的运动稳定性，并且保持架12与安装盘11和转子结构2之间均留有连通滚动槽121的间隙，使得滚动体13在与导电面和安装盘11长时间的摩擦后，热量能够通过间隙快速高效的向外界散出，提高该集电装置100的散热性能，并且有效保证该集电装置100电流传输的稳定性。

并且，如图1至图3所示，在安装盘11背向设有滚动体13的一侧设有铜排14，铜排14与安装盘11导电连通，铜排14用于传输导电件中的电流，铜排14可选为铜线排、弹片或导电连接板等，在此不做限定；可选地，每一安装盘11还包括多个铜排14，多个铜排14沿安装盘11的周向方向间隔设置，如此设置有助于集电装置100实现传输大电流。定子结构1还包括电缆座16和电缆161，电缆座16位于安装盘11远离转子结构2的一端，电缆161的一端与铜排14连接，电缆161的另一端固定于电缆座16，通过设置电缆座16，从而方便利用电缆座16对多个电缆161实现安装固定，并实现电缆161的顺序连接，避免电缆161杂乱。

在本实用新型的另一实施例中，定子结构1还设有温度传感器，温度传感器设于安装盘11背向转子结构2的一侧，并邻近铜排14设置，温度传感器用于检测导电件以及定子结构1的工作温度，并传递温度信号，以实时监测该集电装置100的工作温度，并防止集电装置100温升过高；可以理解的，温度传感器可以固定于铜排14上，也可以固定于安装盘11上，温度传感器的检测探头可直接与铜排14抵接，可以靠近铜排14设置，在此不做限定。

在本实施例中，转子结构2可转动地连接于定子结构1，并且转子结构2面向定子结构1的一侧形成有导电面，导电面与设于安装盘11中的滚动体13滚动抵接。并且导电面也与滚动体13导电连通。可以理解的是，转子结构2随风力发电机组中机舱转动，并且转子结构2与机舱中的发电机组电连接，用于传输风力发电机组所产生的电流；转子结构2通过导电面与滚动体13导电连通，从而实现转子结构2与定子结构1的导电连通，并且在转子结构2相对定子结构1转动时，滚动体13也在滚动槽121中活动，如此设置，使得转子结构2相对定子结构1转动时，也能保证电流从转子结构2向定子结构1传输，实现电流的动态稳定传输。

本技术方案的集电装置100，用于为风力发电机组动态传输电流，定子结构1包括有安装盘11、保持架12及滚动体13，安装盘11用于安装保持架12，保持架12上开设有滚动槽121，使得滚动体13能够活动设于滚动槽121中，并与安装盘11导电抵接；转子结构2设有与滚动体13相滚动抵接的导电面，转子结构2与定子结构1转动连接，并使保持架12位于安装盘11和导电面之间，使得转子结构2相对定子结构1转动时，滚动体13在滚动槽121中活动，并且导电面与滚动体13导电连通，使得转子结构2与安装盘11导电连通，从而实现电流从转子结构2到定子结构1的动态传输，本申请中的集电装置100在满足动态导电的基础上，通过保持架12有效提高了滚动体13以及集电装置100的运动稳定性，并提升电流传输的稳定性。

在一实施例中，安装盘11面向转子结构2的一侧开设有环形槽1111，滚动槽121对应环形槽1111设置，滚动体13部分伸入环形槽1111中，并抵接于环形槽1111的底壁，以使滚动体13与安装盘11导电连通；其中，转子结构2相对定子结构1转动时，滚动体13同时在滚动槽121和环形槽1111中滚动。

可以理解的是，如图3所示，环形槽1111的设置，能够使滚动体13的部分结构伸入环形槽1111中，在本实用新型的另一实施例中，保持架12也能设于环形槽1111中，从而有效减小转子结构2和定子结构1所占用的空间，提高该集电装置100的结构紧凑程度；并且环形槽1111的设置，能形成环形散热通道，便于提高该集电装置100的散热性能。

在一实施例中，安装盘11设有缓冲组件，缓冲组件包括缓冲件和支撑板，缓冲件一端设于环形槽1111的底壁，并向保持架12延伸，缓冲件的另一端连接于支撑板，滚动体13抵接于支撑板背向缓冲件的一侧，缓冲组件用于为滚动体13提供缓冲；其中，滚动体13与缓冲组件导电连通。

在本实施例中，缓冲件为弹性件或其他具有缓冲作用的材质，缓冲件的一端设于滚动槽121的底壁，并且缓冲件沿旋转轴线的方向延伸，其远离滚动槽121底壁的一端连接于支撑板，滚动体13抵接于支撑板。可以理解的是，该缓冲组件用于为滚动体13提供缓冲，当转子结构2的导电面抵接于滚动体13时，缓冲组件能够为滚动体13提供缓冲，以减少转子结构2对滚动体13的冲击，并且使转子结构2相对于定子结构1的转动更为平稳，提高该集电装置100的运行平稳性。

在一实施例中，保持架12设有多个滚动槽121，转子结构2具有旋转轴线，多个滚动槽121围绕旋转轴线呈环形设置，且多个滚动槽121沿环形间隔设置；定子结构1包括多个滚动体13，以使每一滚动体13滚动设于一滚动槽121中，且滚动体13沿环形的切线方向滚动。

在本实施例中，如图4所示，转子结构2具有相对定子结构1转动的旋转轴线，也即该旋转轴线为转子结构2转动时的转动轴，安装盘11上设有多个滚动槽121，多个滚动槽121围绕旋转轴线呈环形设置，也即多个滚动槽121以旋转轴线为中心，呈圆形布置，并且多个滚动槽121沿该环形呈间隔设置，且滚动体13对应滚动槽121设有多个。

可以理解的是，每一个滚动槽121中设有一个滚动体13，且多个滚动体13以旋转轴线为中心呈环形分布，多个滚动槽121和多个滚动体13沿环形间隔设置，使得转子结构2中导电面与滚动体13的抵接更加平稳，从而使转子结构2的转动以及集电装置100的运行更加平稳，同时，多个滚动体13的设置，也能提高从转子结构2到定子结构1的电流传输效率，提高该集电装置100传输大电流能力。

并且，多个滚动槽121和多个滚动体13以环形间隔设置，也便于与绕旋转轴线转动的转子结构2相配合，使得滚动体13在滚动槽121中沿环形的切线方向滚动，并且，随着转子结构2转动方向的不同，滚动体13在滚动槽121中转动的方向也随之不同，可以是沿环形切线方向顺时针滚动，也可以是沿环形切线方向逆时针滚动，实现集电装置100的正反转通用，提高该集电装置100的灵活性和适用性。

在一实施例中，每一滚动槽121沿垂直并背离旋转轴线的方向延伸设置，以使多个滚动槽121以旋转轴线为中心呈辐射状设置。

可以理解的是，如图4所示，滚动槽121沿垂直于旋转轴线的方向设置，并且沿背离旋转轴线的方向延伸，使得多个滚动槽121以旋转轴线为中心，呈辐射状分布，也即滚动槽121沿上述环形的径向延伸，并具有一定的长度，使得滚动体13能够在滚动槽121中沿环形的径向延伸，如此设置，能够使多个滚动体13更适合转子结构2的转动，并在邻近旋转轴线的一端和远离旋转轴线的一端均能为转子结构2提供有效和全面的支撑，保证转子结构2与定子结构1连接的稳定性，以及转子结构2转动时的平稳性。

在一实施例中，环形具有垂直于旋转轴线并过旋转轴线的径向方向，多个滚动槽121沿径向方向间隔设置，以使多个滚动槽121形成呈同心设置的多个环形；

可选地，滚动槽121沿旋转轴线方向上的截面呈矩形，滚动体13为柱体；

可选地，滚动槽121沿旋转轴线方向上的截面呈梯形，滚动体13为锥台体；

可选地，滚动槽121沿旋转轴线方向上的截面呈圆形，且滚动体13为球体。

在本实施例中，如图4和图5所示，多个滚动槽121在沿环形方向间隔设置的基础上，也沿环形的径向方向间隔设置，使得多个滚动槽121形成多个以旋转轴线为中心的环形，并且相邻的两个环形中，相邻的滚动槽121沿径向方向呈直线间隔设置或沿径向方向交错间隔设置。

可以理解的是，多个滚动槽121形成有多个环形，使得安装盘11表面能够设置更多的滚动体13，以提高对转子结构2的承载能力，并有效提高该集电装置100传输大电流的能力，同时，滚动槽121在沿旋转轴线方向上的截面可以是呈矩形、梯形或圆形，对应的滚动体13可以是柱体、锥台体或球体，并且滚动体13沿环形的切线方向顺时针或逆时针滚动。

在一实施例中，滚动槽121沿滚动体13滚动方向的侧壁为曲弧面，曲弧面包围部分滚动体13，以使滚动体13滚动限位于滚动槽121中；或，保持架12设有滚动轴，滚动轴沿径向方向设于滚动槽121中，滚动体13可转动地设于滚动轴，以使滚动体13滚动限位于滚动槽121中。

可以理解的是，滚动体13的滚动方向也即环形的切线方向，在切线方向上，滚动槽121两侧的侧壁为曲弧面，曲弧面的弧度与滚动体13的外表面相配合，使得滚动体13能够在滚动槽121中自由滚动，但不会从滚动槽121中脱落，以有效的使滚动体13限位于滚动槽121中；在本实用新型的另一实施例中，保持架12设有滚动轴，滚动轴沿径向方向也即滚动槽121的延伸方向设于滚动槽121中，滚动体13在其滚动的轴线上开设有轴孔，滚动轴穿设于轴孔中，使得滚动体13可以绕滚动轴进行旋转与滚动，同时滚动体13也限位于滚动槽121中。

在一实施例中，定子结构1包括定子座15、多个安装盘11和多个保持架12，多个安装盘11对应多个环形呈同心设于定子座15，多个保持架12对应设于安装盘11上；转子结构2设有多个转子件22，每一转子件22设有一导电面，以使每一导电面与一滚动槽121中的滚动体13滚动抵接。

在本实施例中，如图5所示，定子结构1包括定子座15和多个导电件，定子座15为多个导电件以及转子结构2提供安装基础，定子座15具有一端开口的容腔151，多个导电件以旋转轴线为中心呈同心圆间隔设于容腔151中，相邻的两个导电件之间形成有间隙，以便于散热，转子结构2对应多个导电件设有多个转子件22，多个转子件22呈同心圆设置，每一个转子件22面向容腔151的一侧均设有一导电面，转子结构2设有导电面的一端伸入容腔151中，与导电件中的滚动体13导电抵接。

可以理解的是，多个导电件也即多个安装盘11设于容腔151中，转子结构2对应设置多个转子件22，并通过多个导电面与多个安装盘11中的多个滚动体13相滚动抵接并导电连通；出于减少谐波、提高发电效率和减少电能传输损耗的原因，通常风力发电机组中发电机为三相发电，因此多个安装盘11可以设置为三个、六个或九个等，用于传输三相电流。

在本实用新型的另一实施例中，如图6和图7所示，转子结构2包括转子座21，转子座21盖合上述容器的开口，转子结构2与定子结构1转动连接，此时，转子结构2的部分转子组件容纳于容腔151内，以使导电面与滚动体13抵接导通，从而使得转子结构2相对于定子结构1转动或旋转时，导电面与滚动体13始终保持滚动接触，以实现动态电力传输。每一转子结构2还包括上述的转子件22、拔叉组件23及连接排24，其中，拔叉组件23的一端与转子件22背向导电面的一侧连接，拔叉组件23的另一端与转子座21连接，连接排24的一端通过铜排线软连接于转子件22，连接排24的另一端贯穿转子座21，用于连接电缆161。

在本实施例中，转子件22可选为圆环结构，使得多个转子件22的转子设置为直径不同的同心圆结构。转子件22可通过拔叉组件23与转子座21连接，从而提高转子件22与转子座21的连接稳定性。为了进一步提高转子与转子座21的连接稳定性，拔叉组件23包括多个，多个拔叉组件23沿转子的周向间隔设置。

同时，通过将连接排24与转子件22之间的连接为铜排线软连接，这种连接方式有利于电流传输，并且提供转子一定轴向运动的空间，增大了结构的空间自适应性。可选地，每一转子连接有多个连接排24，多个连接排24沿转子的周向间隔设置。

可选地，多个连接排24沿径向方向呈螺旋状排列，也即多个转子件22的多个连接排24在径向方向上呈不重合设置，从最外圈的转子件22至最内圈的转子件22，多个连接排24沿圆周方向呈螺旋状排列，如此既方便呈同心圆结构设置的多个转子既可以增大电缆161之间的距离，又可以便于安装，且还可以防止两极击穿。

进一步地，拔叉组件23包括拨叉座、拨叉杆、拨叉套管及压缩弹簧，拨叉座连接于转子件22背向触电面的一侧，拨叉座上套有拨叉杆，拨叉座和拨叉杆之间安装有压缩弹簧，拨叉杆上套有拨叉套管，拨叉杆远离拨叉座的一端与转子座21连接。在本实施例中，每一转子件22上拔叉组件23的数量可根据转子的直径大小进行具体设置，多个转子上拔叉组件23的数量可以相同，也可以不同，在此不做限定。可以理解的，通过将拔叉组件23设置为拨叉座、拨叉杆、拨叉套管及压缩弹簧结构，如此既可以实现转子与转子座21的稳固连接，又可以起到传递转子座21与转子之间扭矩的作用，带动其进行旋转。同时，压缩弹簧还提供压紧力，用以确保转子与定子件之间的紧密贴合。

进一步地，连接排24通过铜辫241与转子件22柔性连接，铜辫241为柔性结构设置，使得连接排24与转子件22实现柔性连接，一方面实现转子件22通过铜辫241和连接排24与线缆的导电连通，另一方面通过铜辫241为转子件22提供一定的轴向运动空间，从而增大了转子结构2的空间自适应性。

在一实施例中，安装盘11和滚动体13为导电体，以实现滚动体13与安装盘11导电连通；或，安装盘11设有导电层，滚动体13抵接于导电层，并与导电层导电连通，以实现滚动体13与安装盘11导电连通。

可以理解的是，安装盘11与滚动体13均为导电体，且安装盘11和滚动体13的材质可以是铜、铁或者铝等，使得滚动体13在滚动槽121中运动时，滚动体13始终与安装盘11保持导电连通，当转子结构2通过导电面与滚动体13滚动抵接并导电连通时，转子结构2也与安装盘11导电连通，从而实现转子结构2和定子结构1的动态电流传输；并且，安装盘11和滚动体13均为导电体的设置，使得转子结构2通过滚动体13直接将电流传输至安装盘11，进而通过与铜排14电连接的电缆161传输至外部储电装置或电网中，并使该集电装置100能够适应大电流的传输。

在本实用新型的另一实施例中，滚动槽121的内周壁设有导电层，导电层可以是导电涂层，也可以是导电覆膜层，在此不做限定；内周壁包括滚动槽121的底壁和侧壁，导电层与设于安装盘11上的铜排14电连接，滚动体13为导电体，滚动体13放置于滚动槽121中，并与导电层导电抵接，同时，转子结构2通过导电面与滚动体13滚动抵接，并导电连通，从而实现转子结构2和定子结构1的动态电流传输；导电层的设置，在保证安装盘11与滚动体13的导电连通的基础上，能够避免安装盘11为导电体材质时，与导电面之间的电气间隙较小，而产生局部放电，瞬间过电时，间隙就有可能被电离、击穿，造成闪络和爬行，进而发生短路等故障，提高该集电装置100的电气安全性能。

在一实施例中，滚动体13形成有空腔，滚动体13的表面设有连通空腔的散热槽131，散热槽131呈螺旋状设置，并沿滚动槽121的延伸方向延伸，散热槽131用于为滚动体13散热降温。

可以理解的是，如图3和图4所示，滚动体13呈中空设置，并形成有空腔，同时空腔在沿滚动槽121延伸方向的两端，与外部空间相连通，使得滚动体13在滚动槽121中长时间运动后，所产生的热量能够通过空腔的两端开口向外部空间排出，有利于导电件以及整体集电装置100的散热；进一步地，在滚动体13的表面设有连通空腔的散热槽131，并且散热槽131呈螺旋状沿滚动槽121的延伸方向延伸，散热槽131的设置，在保证滚动体13结构强度的基础上，也即保证滚动体13对转子结构2具有一定的支撑作用下，进一步的提高该滚动体13的散热能力，使得滚动体13在运动过程中，所产生的的热量均能通过散热槽131向外部空间中排出。

在本实用新型的另一实施例中，如图5和图7所示，该集电装置100还包括锁紧组件3，锁紧组件3连接于定子结构1的外壁，锁紧组件3的一端设有滚动件，转子结构2设有触电面，转子结构2可拆卸地盖合于容腔151的腔口并与定子结构1转动连接，其中，集电装置100具有锁紧组件3锁紧转子结构2的锁紧状态以及锁紧组件3释放转子结构2的释放状态；在锁紧状态，滚动件与转子结构2滚动抵接；在释放状态，滚动件远离转子结构2。

通过在定子结构1的外壁设置锁紧组件3，从而在转子结构2盖合于容腔151的腔口时，利用锁紧组件3将转子结构2锁紧或定位于定子结构1，使得转子结构2与定子结构1既可以实现轴向方向的定位和限位，又不影响转子结构2相对于定子结构1转动或旋转。通过在锁紧组件3的一端设有滚动件，使得集电装置100在锁紧状态时，滚动件与转子结构2滚动抵接，如此可有效保证转子结构2相对于定子结构1转动或旋转；在释放状态，滚动件远离转子结构2，从而方便实现转子结构2与定子结构1的拆卸，简化结构，便于检修。锁紧组件3的结构可以是锁紧钩结构，也可以是其他能够实现锁紧或释放转子结构2的结构，具体参照现有技术，在此不做限定。当然，锁紧组件3也可设置于转子结构2，如此在转子结构2可拆卸地盖合于定子结构1的容腔151的腔口，与定子结构1转动连接时，利用锁紧组件3锁紧或释放定子结构1。可选地，锁紧组件3包括多个，多个锁紧组件3沿定子结构1的外壁周向方向间隔设置，并环绕容腔151的腔口设置。

在本实用新型的另一实施例中，如图5至图7所示，集电装置100还包括弱电滑环，转子结构2还设有第一贯通孔，定子结构1对应第一贯通孔设有第二贯通孔，第二贯通孔贯穿安装盘11，弱电滑环依次穿设于第一贯通孔和第二贯通孔。

在本实施例中，弱电滑环布置在整个集电装置100的中心。在集电装置100装设于风力发电机组上时，弱电滑环用于风塔顶部与基座件动力电传输及控制信号的交互。

本实用新型还提出一种风力发电机组，该风力发电机组包括塔筒、机舱和上述的集电装置100，机舱与塔筒转动连接，机舱设有发电机，集电装置100的转子结构2设于机舱，并与发电机相连，集电装置100的定子结构1与塔筒相连。该集电装置100的具体结构参照前述实施例，由于本风力发电机组采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实施例中，机舱与塔筒转动连接，机舱设有发电机，集电装置100的转子结构2设于机舱，并与发电机相连，集电装置100的定子结构1与塔筒相连。可以理解的是，塔筒远离机舱的一端固定于地面，集电装置100设于塔筒和机舱的转动连接处，机舱设置有多个扇叶和偏航装置，机舱在高空中不断跟随偏航装置转动，使多个扇叶始终对准风向，以最大效率的利用风能发电；定子结构1固定设于塔筒上，并与外部储电设备或电网电连接，通过多个扇叶的转动以使设于机舱中的发电机产生电流，并通过转子结构2相对定子结构1转动的过程中，实现电流的动态传输。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种集电装置，所述集电装置用于传输电流，其特征在于，所述集电装置包括：

定子结构，所述定子结构包括安装盘、保持架及滚动体，所述保持架设于所述安装盘上，所述保持架设有滚动槽，所述滚动体活动设于所述滚动槽，并与所述安装盘导电抵接；和

转子结构，所述转子结构设有导电面，所述转子结构与所述定子结构转动连接，以使所述保持架位于所述安装盘和所述导电面之间，所述导电面与所述滚动体滚动抵接并导电连通，以使所述转子结构与所述安装盘导电连通；

其中，所述转子结构相对所述定子结构转动时，所述滚动体在所述滚动槽中活动。

2.根据权利要求1所述的集电装置，其特征在于，所述安装盘面向所述转子结构的一侧开设有环形槽，所述滚动槽对应所述环形槽设置，所述滚动体部分伸入所述环形槽中，并抵接于所述环形槽的底壁，以使所述滚动体与所述安装盘导电连通；

其中，所述转子结构相对所述定子结构转动时，所述滚动体同时在所述滚动槽和所述环形槽中滚动。

3.根据权利要求2所述的集电装置，其特征在于，所述安装盘设有缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲件和支撑板，所述缓冲件一端设于所述环形槽的底壁，并向所述保持架延伸，所述缓冲件的另一端连接于所述支撑板，所述滚动体抵接于所述支撑板背向所述缓冲件的一侧，所述缓冲组件用于为所述滚动体提供缓冲；

其中，所述滚动体与所述缓冲组件导电连通。

4.根据权利要求1所述的集电装置，其特征在于，所述保持架设有多个所述滚动槽，所述转子结构具有旋转轴线，多个所述滚动槽围绕所述旋转轴线呈环形设置，且多个所述滚动槽沿所述环形间隔设置；

所述定子结构包括多个所述滚动体，以使每一所述滚动体滚动设于一所述滚动槽中，且所述滚动体沿所述环形的切线方向滚动。

5.根据权利要求4所述的集电装置，其特征在于，所述环形具有垂直于所述旋转轴线并过所述旋转轴线的径向方向，多个所述滚动槽沿所述径向方向间隔设置，以使多个所述滚动槽形成呈同心设置的多个所述环形；

且/或，所述滚动槽沿所述旋转轴线方向上的截面呈矩形，所述滚动体为柱体；

且/或，所述滚动槽沿所述旋转轴线方向上的截面呈梯形，所述滚动体为锥台体；

且/或，所述滚动槽沿所述旋转轴线方向上的截面呈圆形，且所述滚动体为球体。

6.根据权利要求5所述的集电装置，其特征在于，所述滚动槽沿所述滚动体滚动方向的侧壁为曲弧面，所述曲弧面包围部分所述滚动体，以使所述滚动体滚动限位于所述滚动槽中；

或，所述保持架设有滚动轴，所述滚动轴沿所述径向方向设于所述滚动槽中，所述滚动体可转动地设于所述滚动轴，以使所述滚动体滚动限位于所述滚动槽中。

7.根据权利要求4所述的集电装置，其特征在于，所述定子结构包括定子座、多个所述安装盘和多个所述保持架，多个所述安装盘对应多个所述环形呈同心设于所述定子座，多个所述保持架对应设于所述安装盘上；

所述转子结构设有多个转子件，每一所述转子件设有一所述导电面，以使每一所述导电面与一所述滚动槽中的所述滚动体滚动抵接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的集电装置，其特征在于，所述安装盘和所述滚动体为导电体，以实现所述滚动体与所述安装盘导电连通；

或，所述安装盘设有导电层，所述滚动体抵接于所述导电层，并与所述导电层导电连通，以实现所述滚动体与所述安装盘导电连通。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的集电装置，其特征在于，所述滚动体形成有空腔，所述滚动体的表面设有连通所述空腔的散热槽，所述散热槽呈螺旋状设置，并沿所述滚动槽的延伸方向延伸，所述散热槽用于为所述滚动体散热降温。

10.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括：

塔筒；

机舱，所述机舱与所述塔筒转动连接，所述机舱设有发电机；及

如权利要求1至9中任一项所述的集电装置，所述集电装置的转子结构设于所述机舱，并与所述发电机相连，所述集电装置的定子结构与所述塔筒相连。