齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组。该齿形带变桨驱动装置包括安装在带轮支撑架中的驱动轮、第一张紧轮和第二张紧轮，其中，齿形带依次绕过驱动轮、第一张紧轮和第二张紧轮而被张紧，齿形带与驱动轮和第二张紧轮相啮合。根据本实用新型专利技术的齿形带变桨驱动装置能够提高齿形带的疲劳寿命，以提高变桨系统和风力发电机组的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组
本技术涉及风力发电
，更具体地，涉及一种能够提高齿形带的疲劳寿命的齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组。
技术介绍
在风力发电
，当在变桨系统的传动装置中使用诸如齿形带的组件时，齿形带的可靠性在整个变桨系统中至为重要。在现有技术的变桨系统中，参照图1，当将齿形带4连接至旋转部件20之后，通过张紧部件30在一定的张力范围内对齿形带施加预紧力，实现齿形带4的包角要求。如图2中所示，齿形带4具有无齿面11和与该无齿面11相对的有齿面12，无齿面11的材料更为致密，导致无齿面11的弯曲性能不好；另外，齿形带4抗拉单元的芯绳14距离齿13的底部很近，当无齿面11弯曲以卷绕在张紧部件30上时，由于齿形带4的无齿面11弯曲以及齿形带4受到的拉力会使芯绳14更加容易与外界的腐蚀环境接触，存在易于被腐蚀、降低疲劳寿命的风险；尤其在齿形带4与张紧部件30相切处应力集中，此处为失效高发位置，张紧部件30容易引发齿形带4局部断裂的问题，导致齿形带4的疲劳寿命明显降低。因此，亟需一种能够优化张紧部件处齿形带的受力以提高齿形带的疲劳寿命的齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种能够优化张紧轮处齿形带的受力、提高齿形带的疲劳寿命的齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组。根据本技术的一方面，提供一种齿形带变桨驱动装置，该齿形带变桨驱动装置包括安装在带轮支撑架中的驱动轮、第一张紧轮和第二张紧轮，其中，齿形带依次绕过驱动轮、第一张紧轮和第二张紧轮而被张紧，齿形带与驱动轮和第二张紧轮相啮合。根据本技术的示例性实施例，第一张紧轮可为光面轮，齿形带的无齿面接触第一张紧轮的外周表面。根据本技术的示例性实施例，驱动轮、第一张紧轮和第二张紧轮的轴线彼此可大致平行。根据本技术的示例性实施例，第一张紧轮和第二张紧轮可位于驱动轮的同一侧。根据本技术的示例性实施例，第二张紧轮可设置有制动器。根据本技术的示例性实施例，制动器可为电磁制动器、液压制动器或气动制动器。根据本技术的示例性实施例，驱动轮、第一张紧轮和第二张紧轮的两端可分别通过轮系轴承支撑在带轮支撑架中。根据本技术的另一方面，提供一种变桨系统，该变桨系统包括如上所述的齿形带变桨驱动装置。根据本技术的示例性实施例，所述变桨系统还包括：驱动电机，驱动电机带动驱动轮旋转；减速器，减速器的输入轴与驱动电机的输出轴连接，减速器的输出轴连接至驱动轴，其中，驱动轮安装在所述驱动轴上。根据本技术的另一方面，提供一种风力发电机组，该风力发电机组包括如上所述的变桨系统，带轮支撑架安装在叶轮的轮毂上。根据本技术的齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组能够提高齿形带的疲劳寿命、降低齿形带失效风险。根据本技术的齿形带变桨驱动装置、变桨系统和风力发电机组能够提高风力发电机组的可靠性，降低运维成本，提高生产效率。附图说明下面结合附图对本技术的示例性实施例进行详细描述，本技术的以上和其它特点及优点将变得更加清楚，在附图中：图1是现有技术的齿形带变桨系统的传动装置的示意图；图2是齿形带的局部示意图；图3是根据本技术的示例性实施例的包括齿形带变桨驱动装置的变桨系统的示意图；图4是示出图3中的齿形带变桨驱动装置的结构示意图；图5是示出图4中所示的第二张紧轮与制动器的结构示意图。附图标号说明：1：驱动轮；2：第一张紧轮；3：第二张紧轮；4：齿形带；5：变桨轴承；6：带轮支撑架；7：减速器；8：驱动电机；9：制动器；10：轮系轴承；11：无齿面；12：有齿面；13：齿；14：芯绳；20：旋转部件；30：张紧部件。具体实施方式现在将参照附图更全面的描述本技术的实施例，在附图中示出了本技术的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，可放大组件的形状、尺寸等。其中，相同的标号始终表示相同的组件。根据本技术的示例性实施例，提供一种能够提高齿形带的可靠性的齿形带变桨驱动装置以及包括该齿形带变桨驱动装置的变桨系统。图3中示出了齿形带变桨驱动装置应用于以外圈变桨方式执行变桨动作的变桨系统，然而，本技术的示例不限于此，根据本技术的齿形带变桨驱动装置也可适用于以内圈变桨方式执行变桨动作的变桨系统。参照图3和图4，根据本技术的示例性实施例的齿形带变桨驱动装置包括驱动轮1、第一张紧轮2和第二张紧轮3，其中，被传递的齿形带4依次绕过驱动轮1、第一张紧轮2和第二张紧轮3而被张紧，并且齿形带4与驱动轮1和第二张紧轮3二者相啮合。第一张紧轮2为光面轮，齿形带4的无齿面11接触第一张紧轮2的外周表面。换言之，第一张紧轮2具有基本光滑的外周表面。第一张紧轮2和第二张紧轮3可设置为位于驱动轮1的同一侧。也就是说，驱动轮1和第二张紧轮3分别位于第一张紧轮2的彼此相对的两侧。其中，第一张紧轮2为惰轮，其主要起到的作用为：确保驱动轮1有足够的齿形带包角。由于第一张紧轮2处的齿形带4有应力集中，使得该段齿形带4的疲劳极限比较低。在根据本技术的示例性实施例中，驱动轮1和第二张紧轮3二者为齿面轮，换言之，驱动轮1和第二张紧轮3具有形成有轮齿的圆周表面，故驱动轮1和第二张紧轮3也可称为齿式轮。通过将齿形带4的与无齿面11相对的有齿面12接触驱动轮1和第二张紧轮3的外周表面。为了使第二张紧轮3与齿形带4相啮合，第二张紧轮3的轮齿的齿形可依据齿形带4的齿13而来设计。齿形带4与第二张紧轮3接触并弯曲的面为有齿面12，与齿形带4的无齿面11相比，柔韧性更好，而且在同样的交变载荷下疲劳寿命也更高。为了确保变桨角度的精确控制，第一张紧轮2和第二张紧轮3为固定的张紧轮。第一张紧轮2和第二张紧轮3的数量可分别为一个，然而，本技术的实施例不限于此，也可根据变桨系统的安装空间和包角要求等合理改变第一张紧轮2和第二张紧轮3的数量。例如，可将第一张紧轮2设置为两个或多于两个，可将第二张紧轮3的数量设置为两个或多于两个。根据示例，第一张紧轮2和第二张紧轮3相对于其他固定部件的位置是不动的，其仅仅能够围绕自身的轴线进行旋转运动。驱动轮1、第一张紧轮2和第二张紧轮3均可安装在带轮支撑架6上。例如，驱动轮1、第一张紧轮2和第二张紧轮3的两端可分别通过轮系轴承10而可旋转地支撑在带轮支撑架6上，提高了刚度及稳定性。因此，根据本技术的示例的齿形带变桨驱动装置具有结构简单，紧凑、总体积小的优点，可直接装配在叶轮的轮毂上。在这里，带轮支撑架6可具有用于安装驱动轮1、第一张紧轮2、第二张紧轮3等的开口，并且还具有遮挡驱动轮1、第一张紧轮2和第二张紧轮3的护罩或端盖。护罩或端盖可采用分体式端盖形式，例如，当将第一张紧轮2、第二张紧轮3安装至带轮支撑架6后，可采用端盖将安装空间封住；而在安装驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿形带变桨驱动装置，其特征在于，所述齿形带变桨驱动装置包括安装在带轮支撑架(6)中的驱动轮(1)、第一张紧轮(2)和第二张紧轮(3)，其中，齿形带(4)依次绕过所述驱动轮(1)、所述第一张紧轮(2)和所述第二张紧轮(3)而被张紧，所述齿形带(4)与所述驱动轮(1)和所述第二张紧轮(3)相啮合。/n

【技术特征摘要】
1.一种齿形带变桨驱动装置，其特征在于，所述齿形带变桨驱动装置包括安装在带轮支撑架(6)中的驱动轮(1)、第一张紧轮(2)和第二张紧轮(3)，其中，齿形带(4)依次绕过所述驱动轮(1)、所述第一张紧轮(2)和所述第二张紧轮(3)而被张紧，所述齿形带(4)与所述驱动轮(1)和所述第二张紧轮(3)相啮合。


2.根据权利要求1所述的齿形带变桨驱动装置，其特征在于，所述第一张紧轮(2)为光面轮，所述齿形带(4)的无齿面(11)接触所述第一张紧轮(2)的外周表面。


3.根据权利要求1所述的齿形带变桨驱动装置，其特征在于，所述驱动轮(1)、所述第一张紧轮(2)和所述第二张紧轮(3)的轴线彼此大致平行。


4.根据权利要求1所述的齿形带变桨驱动装置，其特征在于，所述第一张紧轮(2)和所述第二张紧轮(3)位于所述驱动轮(1)的同一侧。


5.根据权利要求1所述的齿形带变桨驱动装置，其特征在于，所述第二张紧轮(3)设置有制动器(9)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭拥军，刘英杰，刘东旭，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65