本发明专利技术公开了一种具有自动变桨结构的小型风机风电轮毂，涉及风机轮毂技术领域，包括轮毂本体、支撑球、支撑杆、半球壳、第一齿轮、第一齿条、第二齿条、伺服电缸和支撑架。本发明专利技术中风机轮毂内部仅设置一个执行机构，伺服电缸作为执行机构，只需要调节伺服电缸进行伸缩，即可实现对全部的叶轮进行自动变桨调节，结构简单，重量小，可有效保证小型风机的转速，从而保证风机的发电量，且只能通过内部的伺服电缸调节变桨，避免可有效叶轮外部受力对变桨工作产生不良影响，可避免支撑杆滑动，稳定性更佳，可有效避免内部设备损坏导致异常变桨操作，同时加强支撑杆和第二齿条的固定效果，进一步加强防异常变桨处理效果。防异常变桨处理效果。防异常变桨处理效果。
【技术实现步骤摘要】
具有自动变桨结构的小型风机风电轮毂
[0001]本专利技术涉及风机轮毂
，具体为一种具有自动变桨结构的小型风机风电轮毂。
技术介绍
[0002]随着风力发电技术的迅速发展，风电机组正从恒速恒频向变速恒频、从定桨距向变桨距方向发展。变桨距风电机组以其能最大限度地捕获风能、输出功率平稳、机组受力小等优点，已成为当前风电机组的主流机型。风机轮毂是风力发电设备中一个关键部件，其性能是决定了风机使用寿命的一个主要因素。变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。变桨控制技术简单来说，就是通过调节桨叶的节距角，改变气流对桨叶的攻角，进而控制风轮捕获的气动转矩和气动功率。变桨机构控制叶片相对于旋转平面的位置角度。变桨距控制方式一般可以分为两种，一种是电机执行机构，另一种是液压执行机构。
[0003]现有的小型风机风电轮毂并不具备变桨机构，在高速时必须依靠失速来调节转速，且如果直接将现有带有自动变桨结构的大型风机风电轮毂按比例缩小应用到小型风机中，每个叶轮都需要一个执行机构进行驱动，结构复杂，重量较大，严重影响小型风机叶轮的转速，使得风机的发电量严重缩减。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有自动变桨结构的小型风机风电轮毂，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种具有自动变桨结构的小型风机风电轮毂，包括轮毂本体，所述轮毂本体外壁设有若干个活动连接的叶轮，所述叶轮一端延伸至所述轮毂本体内部，所述轮毂本体内部设有支撑球，所述支撑球内部中心水平设有活动连接的支撑杆，所述叶轮一端延伸至所述支撑球内部，且所述叶轮一端与所述支撑杆活动连接。
[0006]进一步的，所述叶轮外壁于所述支撑球外侧匹配套设有活动连接的半球壳，所述半球壳远离所述支撑球一侧设有限位套，所述限位套延伸至所述轮毂本体外侧，所述轮毂本体外壁于所述限位套外侧设有支撑套，所述半球壳横截面的圆心角大于九十度，且所述半球壳横截面的圆心角小于一百二十度，所述支撑球内部设有与所述支撑杆相匹配的支撑腔，所述叶轮外壁一端于所述支撑球内部设有连接头，所述支撑球内壁于所述连接头外侧设有安装腔，所述连接头与所述支撑球转动连接，所述连接头外壁于所述安装腔内部套设有第一齿轮，所述安装腔与所述支撑腔贯通，所述安装腔内部一侧活动设有与所述第一齿轮相啮合的第一齿条，所述支撑杆外壁于所述安装腔内部另一侧设有与所述第一齿轮相啮合的第二齿条，所述支撑球内部于相邻两个所述安装腔之间设有导引腔，所述导引腔与所述支撑腔贯通，且所述导引腔与所述安装腔对称设置，所述导引腔内壁远离所述支撑腔一
侧设有第三齿条，所述支撑杆外壁于所述导引腔内侧设有与所述第三齿条相啮合的第二齿轮，所述支撑腔内部于所述支撑杆一侧设有伺服电缸，所述支撑杆外壁靠近所述伺服电缸一侧设有支撑架，所述伺服电缸输出轴与所述支撑架活动连接。
[0007]进一步的，所述连接头外壁于所述第一齿轮和所述叶轮之间设有支撑环，所述支撑球内部设有与所述支撑环相匹配的环形腔，所述支撑环与所述第一齿轮相互平行，连接头转动时，支撑环随着连接头进行旋转，支撑环沿着环形腔进行滑动，对连接头进行滑动辅助，可有效加强连接头的稳定性。
[0008]进一步的，所述限位套内壁顶部设有第一限位环，所述叶轮顶部设有与所述第一限位环相匹配的第一限位槽，所述限位套底部内壁设有第二限位环，所述叶轮外壁设有与所述第二限位环相匹配的第二限位槽，叶轮旋转时，第一限位环沿着第一限位槽进行滑动，第二限位环沿着第二限位槽进行滑动，可实现对叶轮的双重限位滑动辅助，可有效加强叶轮的稳定性，且第一限位环设置于第一限位套内壁顶部，第二限位环设置于第一限位套底部内壁，使得第一限位环和第二限位环的旋转运动方向相互垂直，可进一步加强叶轮的稳定性。
[0009]进一步的，所述第一限位环的外径小于所述第二限位环的外径，且所述第一限位环的外径大于所述第二限位环的内径，对第一限位环和第二限位环的尺寸进行限定，使得第一限位环与第二限位环的滑动辅助支撑范围交叉，进一步加强叶轮的安全性和稳定性。
[0010]进一步的，所述第二齿轮内部中心贯穿设有活动连接的支撑轴，所述支撑轴两端对称设有支撑板，所述支撑板一端与所述支撑杆外壁固定连接，支撑轴对第二齿轮进行滚动支撑，保证第二齿轮进行正常滚动，支撑板对支撑轴进行支撑，支撑板与，可有效保证第二齿轮的安全性和稳定性。
[0011]进一步的，所述支撑架内侧设有活动连接的支撑盘，所述支撑架内部设有与所述支撑盘相匹配的缓冲腔，所述支撑盘与所述伺服电缸固定连接，所述支撑架内壁于所述缓冲腔外侧设有活动连接的限位架，所述限位架包括限位杆，所述支撑架内壁设有与所述限位架相匹配的活动腔，所述限位杆外壁设有挡板，所述挡板外壁设有若干个弹簧，所述弹簧一端与所述活动腔内壁固定连接，所述支撑球内壁设有与所述限位杆相匹配的若干个第三限位槽，所述限位杆外壁于所述缓冲腔内侧设有梯形板，所述支撑盘外壁开设有与所述梯形板相匹配的梯形槽。
[0012]进一步的，所述安装腔和所述导引腔设于相邻两个所述限位架之间，可有效避免限位架与安装腔和导引腔接触，同时使得安装腔、导引腔和限位架分布更加均匀，限位效果更佳。
[0013]进一步的，所述支撑盘的厚度大于所述梯形板厚度的两倍，且所述缓冲腔的深度大于所述支撑盘的厚度，保证支撑盘可完全进入缓冲腔内部，使得梯形板沿着支撑盘向内收缩长度更大，保证限位架可完全收入支撑架内侧。
[0014]进一步的，所述活动腔与所述缓冲腔贯通，保证限位架可正常从活动腔回缩到缓冲腔中。
[0015]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：1、本专利技术通过设置支撑球、支撑杆、半球壳、第一齿轮、第一齿条、第二齿条、伺服电缸和支撑架，需要进行变桨操作时，调节伺服电缸进行伸长，将支撑杆沿着支撑腔进行移
动，支撑杆带动第二齿条进行滑动，第二齿条可带动第一齿轮进行旋转，第一齿轮带动连接头进行旋转，连接头带动叶轮进行旋转，对叶轮的角度进行调节，实现自动变桨操作，第三齿条可对第二齿轮进行导引，可有效加强支撑杆的稳定性，安全性能更佳，另外本专利技术中的风电轮毂只能从内部的伺服电缸伸缩实现自动变桨，叶轮外部受力无法实现变桨，当叶轮外部受力时，叶轮受到旋转作用力传递到连接头处，旋转作用力传递到第一齿轮，伺服电缸停止工作时，第二齿条的位置固定，由于第一齿轮与第二齿条相互啮合，所以第一齿轮上的旋转作用力传递到第二齿条上，第二齿条此时处于固定状态，因此第一齿轮不会发生旋转，进而保证连接头不会发生旋转，从而保证叶轮不会因外部受力而发生变桨，保证叶轮工作的稳定性，第一齿条同样与第一齿轮啮合，第一齿条和第二齿条分别位于第一齿轮两侧，将第一齿轮夹在中间，因此当第一齿轮自身存在一个旋转作用力时，旋转作用力同时传递到第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条将第一齿轮卡死，使得旋转作用力在两个方向上抵消，第一齿条可分担第二齿条受到的压力，可减小第一齿轮与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有自动变桨结构的小型风机风电轮毂，包括轮毂本体(1)，其特征在于：所述轮毂本体(1)外壁设有若干个活动连接的叶轮(2)，所述叶轮(2)一端延伸至所述轮毂本体(1)内部，所述轮毂本体(1)内部设有支撑球(3)，所述支撑球(3)内部中心水平设有活动连接的支撑杆(4)，所述叶轮(2)一端延伸至所述支撑球(3)内部，且所述叶轮(2)一端与所述支撑杆(4)活动连接；所述叶轮(2)外壁于所述支撑球(3)外侧匹配套设有活动连接的半球壳(5)，所述半球壳(5)远离所述支撑球(3)一侧设有限位套(6)，所述限位套(6)延伸至所述轮毂本体(1)外侧，所述轮毂本体(1)外壁于所述限位套(6)外侧设有支撑套(7)，所述半球壳(5)横截面的圆心角大于九十度，且所述半球壳(5)横截面的圆心角小于一百二十度，所述支撑球(3)内部设有与所述支撑杆(4)相匹配的支撑腔(8)，所述叶轮(2)外壁一端于所述支撑球(3)内部设有连接头(9)，所述支撑球(3)内壁于所述连接头(9)外侧设有安装腔(10)，所述连接头(9)与所述支撑球(3)转动连接，所述连接头(9)外壁于所述安装腔(10)内部套设有第一齿轮(11)，所述安装腔(10)与所述支撑腔(8)贯通，所述安装腔(10)内部一侧活动设有与所述第一齿轮(11)相啮合的第一齿条(12)，所述支撑杆(4)外壁于所述安装腔(10)内部另一侧设有与所述第一齿轮(11)相啮合的第二齿条(13)，所述支撑球(3)内部于相邻两个所述安装腔(10)之间设有导引腔(14)，所述导引腔(14)与所述支撑腔(8)贯通，且所述导引腔(14)与所述安装腔(10)对称设置，所述导引腔(14)内壁远离所述支撑腔(8)一侧设有第三齿条(15)，所述支撑杆(4)外壁于所述导引腔(14)内侧设有与所述第三齿条(15)相啮合的第二齿轮(16)，所述支撑腔(8)内部于所述支撑杆(4)一侧设有伺服电缸(17)，所述支撑杆(4)外壁靠近所述伺服电...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗国聪，
申请(专利权)人：罗国聪，
类型：发明
国别省市：
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