绞盘侧偏防失效保护机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种绞盘侧偏防失效保护机构，包括箱体，在箱体上设有永磁直流减速电机，永磁直流减速电机通过链轮链条传动机构驱动丝杠轴转动，丝杠轴通过齿轮传动机构一带动螺杆传动轴转动，螺杆传动轴通过齿轮传动机构二带动固定轴转动，固定轴上设有与其同轴的滚筒，与尾舵机构相连的钢丝绳的端部绕在滚筒上，其特征在于：在永磁直流减速电机的两端并联有磁功率电阻，磁功率电阻固定在箱体上。本实用新型专利技术有效保护绞盘自身结构，避免受冲击力使轴类零部件变形，影响正常运行，使机组更安全。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具备主动侧偏保护功率调节的小型风力发电机组中所使用的绞盘，尤其是该绞盘的侧偏过程防失效保护机构。
技术介绍
当风速超过某风速时，小型风力发电机组的风轮受到的风的推力矩增加，绕回转机构侧偏，即尾梁与风轮的位置发生变化，这样减小了风轮的受风面积，风轮捕捉的风能不会由于自然风速增加而增加，表现出来的是风机转速将处于恒定范围内，因此功率随之保持在恒定范围，从而起到调节整机功率的作用，功率不会随风速的增加而一直增加。而在风小时，小型风力发电机组的尾梁在侧倾角和后倾角的结构中获得了重力回位力矩，使尾梁回到原初始位置，即风轮与尾梁保持初始位置，使风轮正对风，从而获得最大功率。当在台风或特大风速时，通过对小型风力发电机组中绞盘的操作(手动或电动控制)，卷回钢丝绳，钢丝绳通过滑轮、展臂等的支撑，拉动尾梁，使尾梁与风轮位置主动发生变化，从而控制风轮受风面积，直到最大位置时停机。当出现下列情形时，绞盘防失效结机构是保护整体机组安全的关键，如图1所示，状态从状态A变化至状态B，再由状态B变化至状态C。这两种情形在实际风机运行工况下无法避免，反而在大风速时出现频率极高，所以整套机构的安全有效性能至关重要。情形1：主动侧偏和被动侧偏同时启动，当风速逐渐增大时，风力发动机的风轮受压后发生侧偏，此时转速随之升高，转速到一定值时，控制部分发送指令绞盘启动主动侧偏，这样主动侧偏和被动侧偏同时会出现同时启动，若主动侧偏时间间隔大于被动侧偏间隔，则出现主动侧偏(绞盘收尾动作)未完成时，被动侧偏已完成，这样绞盘钢丝绳处于收状态，此时尾舵机构自动回位时，钢丝绳受到拉力冲击，此冲击力瞬时无法得到释放的话，钢丝绳会出现拉断的情形，钢丝绳一旦拉断，则主动侧偏功能丧失，风机其中之一的保护功能消失，增加了机组不安全性。情形2：主动侧偏启动中间过程，被动侧偏启动，当风速瞬间增大时，风轮转速升高，转速到一定值时，控制部分发送指令绞盘启动主动侧偏，主动侧偏处于中间过程时，风轮受压后发生被动侧偏，侧偏瞬时回位过程遇到钢丝绳处于受力拉升状态，钢丝绳受到拉力冲击，此冲击力瞬时无法得到释放的话，钢丝绳会出现拉断的情形，钢丝绳一旦拉断，则主动侧偏功能丧失，风机其中之一的保护功能消失，增加了机组不安全性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：避免小型风力发电机组的尾梁在侧偏情形下的机构损坏。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供了一种绞盘侧偏防失效保护机构，包括箱体，在箱体上设有永磁直流减速电机，永磁直流减速电机通过链轮链条传动机构驱动丝杠轴转动，丝杠轴通过齿轮传动机构一带动螺杆传动轴转动，螺杆传动轴通过齿轮传动机构二带动固定轴转动，固定轴上设有与其同轴的滚筒，与尾舵机构相连的钢丝绳的端部绕在滚筒上，其特征在于：在永磁直流减速电机的两端并联有功率电阻，此功率电阻固定在箱体上。优选地，所述齿轮齿条传动机构包括设于所述永磁直流减速电机输出轴上的小链轮及与所述丝杠轴同轴布置的大链轮，链条绕在小链轮及大链轮上。优选地，所述齿轮传动机构一包括固定在所述丝杠轴上且与其同轴的小齿轮一及固定在所述螺杆传动轴上且与其同轴的大齿轮一，小齿轮一与大齿轮一相啮合。优选地，所述齿轮传动机构二包括固定在所述螺杆传动轴上且与其同轴的小齿轮二及固定在所述固定轴上且与其同轴的大齿轮二，小齿轮二与大齿轮二相啮合。本技术具有如下技术效果：1、由于有了防失效机构，使用主动侧偏保护更为安全，避免由于尾舵回位冲击对钢丝绳拉拽受损或断裂，减少了实际维护量(钢丝绳更换)，延长使用寿命，对于偏远地带或海岛地区节约维护成本；2、有效保护绞盘自身结构，避免受冲击力使轴类零部件变形，影响正常运行，使机组更安全。附图说明图1为小型风力发电机侧偏过程示意图；图2A为本技术提供的一种绞盘的立体示意图；图2B为本技术提供的一种绞盘的主视图；图2C为图2B的I-I向剖视图；图3为本技术的电路连接示意图，图中，符号M表示永磁直流减速电机；图4为本技术的应用示意图；图5为绞盘机构受冲击力示意图，图中，箭头符号表示钢丝绳的受力方向；图6为被动侧偏原理图，图中，箭头符号表示风向。具体实施方式为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图2A至图2C所示，本技术提供的一种绞盘主要由以下零部件组成，箱体1、永磁直流减速电机2、小链轮3、链条4、大链轮5、丝杠轴6、小齿轮一7、螺杆传动轴8、大齿轮一9、小齿轮二10、大齿轮二11、固定轴12、滚筒13、功率电阻14。其中，永磁直流减速电机2、磁功率电阻14以及DC24V电源之间的电路连接关系如图3所示。结合图4，采用本技术的小型风力发电机包括永磁同步发电机15、尾舵机构16、旋转吊环17、钢丝绳18、塔架19、绞盘20以及滑轮组。其中：钢丝绳18分为2截，2截通过旋转吊环17连接成一个整段，钢丝绳18上段与尾舵机构16连接，中间有起换向过渡、导向作用的滑轮组，钢丝绳18下段与绞盘20连接。绞盘20主动侧偏正常动作时，可以通过永磁直流减速电机2上电正转后驱动通过此轮组驱动滚筒13转动，进而使钢丝绳18盘绕到滚筒13上。到出现
技术介绍
中所述两种情形时，尾舵机构16瞬时回位钢丝绳18反向，受力图如图5所示，设计的绞盘20减速(此轮组及此轮箱)装置额定自锁力可以使尾舵机构16主动侧偏到最大角度时保持静止状态。当受到上述情形时，冲击力远远大于自锁力，若此冲击力得不到卸荷，则钢丝绳18拉断或绞盘20装置损坏，为了使瞬时大的冲击力卸掉，此时永磁直流减速电机2因受力被迫反转，使力进行卸载，永磁直流减速电机2被迫反转会使线圈内部产生电流，驱动电流通过磁功率电阻14吸收，起到缓冲作用，避免两侧电流对冲。永磁直流减速电机2一致处于通电状态，等冲击力卸荷后，继续正转进行收尾动作，直到达到主动侧偏到最大角度时保持静止状态，实现机组保护功能，也同时对自生机构起到保护，一致处于有效状态，防止出现失效。本技术结构简单，操作方便，对小型风力机的成本增加不是很多，而安全保护措施得到了大大的提高，机构防失效性，提高了机组保护使用价值，有利于小型风力机组的推广使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绞盘侧偏防失效保护机构，包括箱体(1)，在箱体(1)上设有永磁永磁直流减速电机(2)，永磁直流减速电机(2)通过链轮链条传动机构驱动丝杠轴(6)转动，丝杠轴(6)通过齿轮传动机构一带动螺杆传动轴(8)转动，螺杆传动轴(8)通过齿轮传动机构二带动固定轴(12)转动，固定轴(12)上设有与其同轴的滚筒(13)，与尾舵机构(16)相连的钢丝绳(19)的端部绕在滚筒(13)上，其特征在于：在永磁直流减速电机(2)的两端并联有功率电阻(14)，功率电阻(14)固定在箱体(1)上。

【技术特征摘要】
1.一种绞盘侧偏防失效保护机构，包括箱体(1)，在箱体(1)上设有永磁永
磁直流减速电机(2)，永磁直流减速电机(2)通过链轮链条传动机构驱动丝杠
轴(6)转动，丝杠轴(6)通过齿轮传动机构一带动螺杆传动轴(8)转动，螺
杆传动轴(8)通过齿轮传动机构二带动固定轴(12)转动，固定轴(12)上设
有与其同轴的滚筒(13)，与尾舵机构(16)相连的钢丝绳(19)的端部绕在滚
筒(13)上，其特征在于：在永磁直流减速电机(2)的两端并联有功率电阻(14)，
功率电阻(14)固定在箱体(1)上。
2.如权利要求1所示的一种绞盘侧偏防失效保护机构，其特征在于，所述齿轮
齿条传动机构包括设于所述永磁直流减速电机(2)输...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯延庆，俞卫，刘金鹏，王芳，
申请(专利权)人：上海致远绿色能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31