【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大型风力发电机组，具体为一种防止叶片扫塔装置及方法。
技术介绍
1、随着海上风力机的大型化，风机的叶片越来越长，目前全球风电机组叶片最长的长度已经达到126米。随着叶片变长，其柔性逐步增大，叶片在风切变等极端情况下的变形也逐渐增大。由于经济成本的压力，叶片的安全余量也在不断缩小，当出现风切变或较高风速时，发生叶片扫塔的事故风险不断增加。
2、为了减少叶片扫塔事故的发生，传统方法使用降低叶片载荷、提升主轴倾角、对叶片进行预弯处理等技术手段，降低叶片变形或增加叶尖到塔筒的距离，这些方法都会带来发电量的损失，同时，在极限位置仍有发生叶片扫塔的可能。
3、因此，在保证发电量的情况下，防止在极端环境下出现防扫塔失效的情况是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可根据风轮面监测情况实时改变叶片倾角、有效避免因叶片增长而导致叶片扫塔事故、有效提高发电量的防止叶片扫塔装置及方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种防止叶片扫塔装置，包括雷达传感器、倾角调节机构、轮毂、球铰链、叶根，风电设备的机舱的侧壁与顶壁以及风力设备的塔筒的前壁和侧壁分别安装有所述雷达传感器，所述轮毂设置在所述机舱上，所述球铰链设置在所述轮毂上，所述叶根和所述球铰链连接，所述叶根和风力设备的叶片连接，所述倾角调节机构和所述球铰链连接。
3、进一步地：所述球铰链包括半球型外壳、球头，所述半球型外壳和所述
4、进一步地：所述倾角调节机构包括液压杆、调节板、滑槽，所述滑槽开设在所述半球型外壳上，所述调节板上可旋转地设置有转动杆，所述转动杆和所述球头连接，且所述转动杆位于所述滑槽内，所述液压杆设置在所述轮毂内，且所述液压杆的驱动端和所述调节板连接。
5、进一步地：所述调节板上设置有电机、主动齿轮、传动齿轮，所述电机设置在所述调节板上，所述电机的输出端和所述主动齿轮连接，所述传动齿轮套装在所述转动杆上，所述主动齿轮和所述从动齿轮相互啮合。
6、进一步地：所述通孔与所述转动杆之间设置有密封圈。
7、进一步地：所述滑槽呈弧形。
8、一种防止叶片扫塔方法，基于上述所述的防止叶片扫塔装置，包括以下步骤，
9、在风电设备的机舱顶壁、机舱侧壁、塔筒前壁、塔筒侧壁分别安装雷达传感器；
10、以安装在机舱顶壁的雷达传感器为主，以安装在机舱侧壁、塔筒前壁、塔筒侧壁的雷达传感器为辅，监测叶片在旋转过程中是否越过风轮面，同时根据测风数据判断叶片后续旋转是否会撞击塔筒，若否，则叶片保持原状态旋转，若是，则控制液压杆伸缩带动调节板和转动杆沿滑槽移动，转动杆带动球头驱动叶片的倾角改变。
11、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
12、1.通过在风电设备的机舱的侧壁与顶壁以及风电设备的塔筒的前壁和侧壁分别安装雷达传感器，轮毂设置在机舱上，轮毂上设置球铰链，叶根和球铰链连接，叶片和叶根连接，通过雷达传感器监测叶片旋转过程中是否越过风轮面，同时根据测风数据判断叶片后续旋转是否会撞击塔筒，若否，则叶片保持原状态旋转，若是，则控制倾角调节机构驱动球铰链带动叶片的倾角改变，从而实现实根据风轮面监测情况实时改变叶片的倾角，可有效降低随着叶片增长及成本降低后发生的大量叶片扫塔事故，提高发电量，降低因事故产生的损失。
13、2.通过将半球型外壳和轮毂连接，将球头可转动地设置在半球型外壳内，叶根和球头连接，叶根从轮毂的通孔伸出并连接叶片，在半球型外壳上开设滑槽，在调节板上可旋转地设置转动杆，转动杆和球头连接，且转动杆位于滑槽内，液压杆的驱动端和调节板连接，通过液压杆驱动调节板带动转动杆沿滑槽移动，从而带动球头驱动叶片的倾角改变，使得在叶片安装时不需要有预倾角，安装方便简单。
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1.一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：包括雷达传感器、倾角调节机构、轮毂、球铰链、叶根，风电设备的机舱的侧壁与顶壁以及风力设备的塔筒的前壁和侧壁分别安装有所述雷达传感器，所述轮毂设置在所述机舱上，所述球铰链设置在所述轮毂上，所述叶根和所述球铰链连接，所述叶根和风力设备的叶片连接，所述倾角调节机构和所述球铰链连接。
2.根据权利要求1所述一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：所述球铰链包括半球型外壳、球头，所述半球型外壳和所述轮毂连接，所述球头可转动地设置在所述半球型外壳内，所述叶根和所述球头连接，且所述叶根从所述轮毂的通孔伸出并与所述叶片连接。
3.根据权利要求2所述一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：所述倾角调节机构包括液压杆、调节板、滑槽，所述滑槽开设在所述半球型外壳上，所述调节板上可旋转地设置有转动杆，所述转动杆和所述球头连接，且所述转动杆位于所述滑槽内，所述液压杆设置在所述轮毂内，且所述液压杆的驱动端和所述调节板连接。
4.根据权利要求3所述一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：所述调节板上设置有电机、主动齿轮、传动齿轮，所述电机设置在所述调节板
5.根据权利要求4所述一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：所述通孔与所述转动杆之间设置有密封圈。
6.根据权利要求5所述一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：所述滑槽呈弧形。
7.一种防止叶片扫塔方法，基于权利要求1-6任一项所述的防止叶片扫塔装置，其特征在于：包括以下步骤，
...【技术特征摘要】
1.一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：包括雷达传感器、倾角调节机构、轮毂、球铰链、叶根，风电设备的机舱的侧壁与顶壁以及风力设备的塔筒的前壁和侧壁分别安装有所述雷达传感器，所述轮毂设置在所述机舱上，所述球铰链设置在所述轮毂上，所述叶根和所述球铰链连接，所述叶根和风力设备的叶片连接，所述倾角调节机构和所述球铰链连接。
2.根据权利要求1所述一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：所述球铰链包括半球型外壳、球头，所述半球型外壳和所述轮毂连接，所述球头可转动地设置在所述半球型外壳内，所述叶根和所述球头连接，且所述叶根从所述轮毂的通孔伸出并与所述叶片连接。
3.根据权利要求2所述一种防止叶片扫塔装置，其特征在于：所述倾角调节机构包括液压杆、调节板、滑槽，所述滑槽开设在所述半球型外壳上，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：周舒旎，郝玉恒，毛玮韵，邓燕飞，
申请(专利权)人：广东海装海上风电研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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