一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置，包括发电机，所述发电机设有发电机中空轴；牵引机构，所述牵引机构包括一可沿轴向移动的推拉杆；执行机构，所述执行机构包括同步盘、叶片、齿条、齿轮、传动杆，所述叶片连接于与发电机中空轴固定连接的轮毂上，叶片能够相对于所述轮毂实现转动，所述传动杆一端连接推拉杆另一端穿过发电机中空轴连接同步盘，所述齿条固定连接所述同步盘后能够在同步盘驱动下实现在轮毂上的轴向移动，所述叶片根部固定有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合配合。本发明专利技术能够针对于中小型风力发电机组实现主动同步变桨，同时具有结构简单、成本低、维护方便、环境适应能力较强的优点。

An active pitch control device for small and medium wind turbines

【技术实现步骤摘要】
一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置
本专利技术主要涉及风力发电机相关
，具体是一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置。
技术介绍
目前风力发电机变桨机构主要采用电机独立变桨机构和液压变桨机构，所述电机独立变桨机构，即每个叶片的变桨通过单独的驱动电机来实现，使驱动电机的传动比必需很高，大部分用行星齿轮或蜗杆传动，同时为精确确定每一个叶片的角位置，需用角位记或其他传感器来测量叶片的角位置，保证叶片的桨距角保持一致，这就使独立变桨机构成本较高、结构较复杂、故障率相对较高。所述液压变桨机构可以通过一个推力杆同时驱动三个叶片变桨，也可用于独立变桨机构，但由于轮毂是一直旋转的，必须通过旋转的流道把液压油从机舱内的液压站引入旋转的轮毂，因此旋转系统中液压油的密封不易保证；同时液压油受环境温度的影响较大，在不同地区使用时还需加装液压油加热或冷却装置。以上两种变桨调节机构由于机构的复杂性，以及成本的原因都不适用于中小型风力机变桨调节。目前中小型风力机基本采用的都是定桨距结构，对于大风情况下功率的控制不能有效的实现。即使对于定桨距失速控制的风力机来说，失速的控制依赖叶片的独特翼型，使叶片成型工艺难度较大，并且对于叶片失速后的空气动力学很难估计。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置，其能够针对于中小型风力发电机组实现主动同步变桨，同时具有结构简单、成本低、维护方便、环境适应能力较强的优点。本专利技术的技术方案如下：一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置，包括：发电机，所述发电机设有发电机中空轴；牵引机构，所述牵引机构包括一可沿轴向移动的推拉杆；执行机构，所述执行机构包括同步盘、叶片、齿条、齿轮、传动杆，所述叶片连接于与发电机中空轴固定连接的轮毂上，叶片能够相对于所述轮毂实现转动，所述传动杆一端连接推拉杆另一端穿过发电机中空轴连接同步盘，所述齿条固定连接所述同步盘后能够在同步盘驱动下实现在轮毂上的轴向移动，所述叶片根部固定有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合配合。进一步的，设置于所述轮毂上的叶片为三个，三个叶片在所述轮毂上均匀布置，每个叶片对应设置一齿轮，每个齿轮对应设置一齿条。进一步的，所述叶片通过变桨轴承与所述轮毂连接。进一步的，所述齿条一端固定连接于同步盘端面，齿条底部的滑轨与所述轮毂滑动配合。进一步的，所述同步盘通过固定螺母和推力轴承与所述传动杆端部连接。进一步的，所述发电机和所述牵引机构间设有轴承支座，所述轴承支座固定安装于机舱底板，所述轴承支座内设有直线轴承，所述传动杆与所述直线轴承滑动配合。进一步的，所述传动杆与所述推拉杆之间通过法兰盘连接。进一步的，所述牵引机构还包括牵引机构支架、蜗轮蜗杆减速箱以及伺服电机，所述推拉杆连接所述蜗轮蜗杆减速箱，所述推拉杆、蜗轮蜗杆减速箱与伺服电机固定安装于牵引机构支架，所述牵引机构支架固定安装于机舱底板。本专利技术的有益效果：本专利技术的调节装置能够针对于小型风力发电机组进行同步变桨调节，，以达到同步改变三个叶片桨距角的目的，从而控制输出功率，保护风力发电机组的安全运行；与传统变桨结构相比，本专利技术结构简单，易于实现；由于本专利技术通过同步盘上均匀固定安装的三个齿条分别带动叶片根部的齿轮转动，因此各个叶片变桨同步性高。附图说明附图1为本专利技术总体结构示意图；附图2为本专利技术调节装置部分结构示意图。附图中所示标号：1-同步盘，2-推力轴承，3-固定螺母，4-变桨轴承，5-叶片，6-齿条，7-齿轮，8-传动杆，9-轮毂，10-发电机，11-发电机中空轴，12-轴承支座，13-直线轴承，14-法兰盘，15-推拉杆，16-牵引机构支架，17-蜗轮蜗杆减速箱，18-伺服电机，19-机舱底板。具体实施方式结合附图和具体实施例，对本实施例作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实施例而不用于限制本实施例的范围。此外应理解，在阅读了本实施例讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实施例作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。如图1、2所示，为本实施例提供的一种高效且简单的中小型风力发电机组主动同步变桨调节装置，该装置能够实时控制叶片同步变桨以达到稳定输出功率和保护机组安全运行的目的。本实施例提供的一种中小型风力发电机主动同步变桨调节装置，其组成包括：牵引机构，包括有推拉杆15、蜗轮蜗杆减速箱17、伺服电机18。执行机构，包括有同步盘1、叶片5、齿条6、齿轮7、传动杆8。在本实施例中，所述的执行机构中的叶片5有三个，分别通过变桨轴承4与轮毂9连接，保证叶片5能够通过变桨轴承4进行灵活的周向转动。在本实施例中，叶片5根部固定有齿轮7，同步盘1上均匀固定着三个齿条6，齿轮7与齿条6啮合；齿条6左侧固定安装在同步盘1，底部导轨可滑动的连接于轮毂9，使齿条6能在同步盘1的带动下实现在轮毂9上的轴向移动，本实施例中的轴向移动指沿发电机10的轴向方向移动；同步盘1通过固定螺母3、推力轴承2与传动杆8左端连接，推力轴承2既能将传动杆8的轴向力传至同步盘1，也能保证轮毂9转动时传动杆8不随之转动；轮毂9与发电机中空轴11通过法兰固定连接；传动杆8与发电机中空轴11采用间隙配合，传动杆8尾部穿过发电机中空轴11与轴承支座12上固定安装的直线轴承13滑动连接，保证传动杆8在发电机中空轴11内的轴向移动；传动杆8最右端通过法兰盘14与所述牵引机构中的推拉杆15固定连接；推拉杆15由涡轮蜗杆减速箱17带动其轴向移动；推拉杆15、蜗轮蜗杆减速箱17与伺服电机18固定安装在牵引机构支架16；轴承支座12与牵引机构支架16固定安装在机舱底板19。本实施例提供的调节装置，其具体工作原理如下：当伺服电机18正反转动时，通过蜗轮蜗杆减速箱17对推拉杆15施加轴向推力或拉力，以达到改变传动杆8行程的目的，传动杆8将轴向力通过同步盘1传递到与之相连的三个均匀分布的齿条6，当同步盘1带动齿条6移动时与齿条6啮合的三个齿轮7随之转动，而齿轮7固定安装在叶片5根部，随着齿轮7的转动三个叶片5也随之转动，所以叶片5可由伺服电机18控制做周向转动，以达到同步改变三个叶片5桨距角的目的，从而控制输出功率，保护风力发电机组的安全运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置，其特征在于，包括：/n发电机，所述发电机设有发电机中空轴；/n牵引机构，所述牵引机构包括一可沿轴向移动的推拉杆；/n执行机构，所述执行机构包括同步盘、叶片、齿条、齿轮、传动杆，所述叶片连接于与发电机中空轴固定连接的轮毂上，叶片能够相对于所述轮毂实现转动，所述传动杆一端连接推拉杆另一端穿过发电机中空轴连接同步盘，所述齿条固定连接所述同步盘后能够在同步盘驱动下实现在轮毂上的轴向移动，所述叶片根部固定有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合配合。/n

【技术特征摘要】
1.一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置，其特征在于，包括：
发电机，所述发电机设有发电机中空轴；
牵引机构，所述牵引机构包括一可沿轴向移动的推拉杆；
执行机构，所述执行机构包括同步盘、叶片、齿条、齿轮、传动杆，所述叶片连接于与发电机中空轴固定连接的轮毂上，叶片能够相对于所述轮毂实现转动，所述传动杆一端连接推拉杆另一端穿过发电机中空轴连接同步盘，所述齿条固定连接所述同步盘后能够在同步盘驱动下实现在轮毂上的轴向移动，所述叶片根部固定有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合配合。


2.如权利要求1所述的一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置，其特征在于，设置于所述轮毂上的叶片为三个，三个叶片在所述轮毂上均匀布置，每个叶片对应设置一齿轮，每个齿轮对应设置一齿条。


3.如权利要求1所述的一种中小型风力发电机组主动变桨调节装置，其特征在于，所述叶片通过变桨轴承与所述轮毂连接。


4.如权利要求1所述的一种中小型风力发电机组主动变...

【专利技术属性】
技术研发人员：包道日娜，吴胜胜，刘嘉文，刘旭江，王帅龙，刘东，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15