叶片螺距角控制装置以及风力发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够减少轮毂制造所需的机械加工，而且能够通过减轻液压缸（４１Ａ、４１Ｂ）单体的重量来提高可维护性的叶片螺距角度控制装置（４０）。用于具有多个叶片的风力发电装置中、使各叶片的螺距角度单独动作的叶片螺距角度控制装置（４０）使用两个液压缸（４１Ａ、４１Ｂ）改变一个叶片的螺距角度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种风力发电装置，特别是控制风车的叶片螺距角度的叶片螺距角度控制装置。
技术介绍
以往，风力发电装置中使用的螺旋桨式风车是通过安装在旋翼头(rotor head)上 的多个叶片(风车翼)迎风旋转的。旋翼头的旋转通过与旋转轴连接的增速机增速后，驱 动发电机发电。 在这样的风力发电装置中，为了根据风力情况得到预定的旋转速度和输出，需要 对各个叶片的螺距角度进行个别调整。(例如，参照专利文献1) 在上述进行叶片螺距角度(以下称作"螺距角度")的调整的现有叶片螺距角度调 整装置中，由于是使各叶片分别动作来调整螺距角度的，因此需要对每个叶片都设置使叶 片旋转从而改变螺距角度的液压缸等致动器。 S卩，有三个安装在旋翼头上的叶片的话，需要相应地在每个叶片上安装一个独立工作的液压缸，合计需要安装三个液压缸。 专利文献1 :日本特开2005-83308号公报
技术实现思路
然而，在使各个叶片单独动作来调整螺距角度的现有叶片螺距角度控制装置中， 例如如图9所示，与每个叶片相应地将一个液压缸41安装到构成旋翼头的轮毂06侧。 另一方面，轴被安装在相对于轮毂06可旋转地被支撑的叶片侧端面5a的预定位 置处，例如任意点P。在该点P处，通过将在液压作用下伸縮的活塞杆42的前端部连接到 轴上，点P随着活塞杆42的伸縮而在以叶片侧端面5a的中心点o为中心大约90度(PA PB)的范围内转动。因此，与叶片侧端面5a—体转动的叶片向预期的方向旋转，使螺距角度 变化，从而能够实施螺距角度控制。 这样，在上述的现有结构中，各叶片的螺距角度控制由一个液压缸41进行，因此 为了确保从对桨(fine，通常运转状态)到平桨(feather,停止状态)位置的螺距角度控制 范围(大约90度)，需要采用行程长的液压缸41。 因此，液压缸41的全长很长，而且形成贯穿安装有叶片和螺距角度控制装置轮毂 06地插入的安装结构，不仅轮毂06的形状复杂，而且安装液压缸41的耳轴架的结构也很复 杂。 由此，轮毂自身制造所需的机械加工等工时增加使得成本上升，而且，液压缸单体 的重量也随着风力发电装置的大型化而增大，所以可维护性也降低了，因而并不优选。 本专利技术正是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种叶片螺距角度控制装置 以及风力发电装置，其能够减少轮毂制造所需的机械加工，而且能够通过减轻液压缸的重 量来提高可维护性。 为了解决上述课题，本专利技术采用了以下方式。 本专利技术的第一方面的叶片螺距角度控制装置用于具有多个叶片的风力发电装置 中，并且具有使各叶片的螺距角度单独动作的缸，其特征在于，对于每一个所述叶片使用两 个缸使其动作。 根据这样的叶片螺距角度控制装置，由于是以两个缸使一个叶片动作，因此能够 使用行程短的轻量的缸来确保预期的螺距角度控制范围。 在上述专利技术的基础上，本专利技术的第二方面的叶片螺距角度控制装置优选将所述缸 配置成平行或八字形状，由此，能够从相同方向进行设置缸的位置的机械加工，从而能够简 化机械加工工序。进而，将缸以平行或者呈八字形状进行配置的话，能够将连接于缸的液压 配管集中配置在同一方向上。 此外，在上述专利技术的基础上，本专利技术的第三方面的叶片螺距角度控制装置优选将 所述缸配设在比叶片转动轴中心位置更靠机舱(nacelle)侧的位置，由此，能够从机舱侧 操作并进行缸的动作确认以及实施维护作业。 本专利技术的风力发电装置的特征在于，其具有多个叶片，并且具有使各叶片的螺距角度单独动作的上述第一方面至第三方面中的任意一种所述的叶片螺距角度控制装置。 根据这样的风力发电装置，由于具有使各叶片的螺距角度单独动作的上述第一方面至第三方面中的任意一种所述的叶片螺距角度控制装置，因此能够以两个行程短且轻量的缸使一个叶片动作，从而能够确保各叶片的预期的螺距角度控制范围。 根据上述的本专利技术，提供了一种叶片螺距角度控制装置以及风力发电装置，其能够减少构成旋翼头的轮毂制造所需的机械加工，而且能够通过减轻缸单体的重量来提高可维护性。附图说明 图1是作为本专利技术的风力发电装置的一个实施方式示出叶片螺距角度控制装置 的驱动机构的图。 图2是示出图1所示的驱动机构的变形例的图。 图3是示出安装叶片螺距角度控制装置的轮毂结构的一个例子的主要部分立体 图。 图4是示出本专利技术的风力发电装置的概要结构的图。 图5是放大机舱周围的主要部分而示出传动系以及叶片螺距角度控制装置的内 部结构例的剖视图。 图6是示出图5的第一变形例的剖视图。 图7是示出图5的第二变形例的剖视图。 图8是示出图5的第三变形例的剖视图。 图9是示出设于现有的风力发电装置中的叶片螺距角度控制装置的驱动机构的 图。标号说明 1 :风力发电装置 3 :机舱 4 :旋翼头 5:叶片(风车翼) 5a :端面 6 :轮毂 6a :滑动轴承 10 :传动系 20:发电机 30 :增速机 40 :叶片螺距角度控制装置(控制装置) 41A、41B :液压缸 42A、42B :活塞杆具体实施例方式下面，基于附图对本专利技术的叶片螺距角度控制装置以及风力发电装置的一个实施方式进行说明。 图4所示的风力发电装置1包括立起设置于基座B上的支柱2 ;设置于支柱2上端的机舱3 ;以及旋翼头4，其以可绕大致水平的轴线旋转地方式设置在机舱3上。 在旋翼头4上，沿其旋转轴线周围呈放射状地设置有多个(图示例中为三个)叶片(风车旋转翼)5。由此，沿旋翼头4的旋转轴线方向吹到叶片5上的风力变换成使旋翼头4绕其旋转轴线旋转的动力。 另外，图示的风力发电装置1为风车旋转翼5在机舱3的前方旋转的迎风(upwind)型风力发电装置。 如图3所示，上述的叶片5的翼根侧的基部被安装在构成旋翼头4的轮毂6上并呈放射状地延伸，并且被设于轮毂6上的旋转轮轴承6a支撑成旋转自如。此处使用的滑动轴承6优选采用例如滚动轴承。 另外，图3的标号5a为形成于圆筒形状的叶片5基部的圆形端面(叶片侧端面)，是用于设置后述的叶片螺距角度控制装置(以下称作"控制装置")40的连杆机构的部件。 上述的风力发电装置1具有例如如图1所示的可对叶片5的叶片螺距角度单独进行调整的控制装置40。 该控制装置40构成如下的连杆机构例如对于安装在旋翼头4的轮毂6上的三个叶片5，对每个叶片5使用两个液压缸41A、41B，用于使各叶片5的螺距角度单独动作(转动)。 上述叶片5的基部形成为圆筒形状，并且在整个圆周上形成有朝向半径方向外侧突出的帽檐状的凸缘部(未图示)。该凸缘部由设于轮毂6侧的旋转轮轴承6a支撑成可自如转动，因此叶片5整体相对于轮毂6是转动自如的。 通过使在后述的基本位置平行设置的左右一对液压缸41A、41B动作，上述的叶片5以端面5a的圆中心点o为转动中心，在从作为通常运转位置的对桨位置向停止状态的平桨位置的控制角度a (通常为90度左右)的范围内转动。由此，叶片5能够进行可对螺距角度进行单独调整的螺距角度控制。 液压缸41A、41B以图示情况下的与x轴大致平行或者呈八字形状的位置为基本位置(图1的状态)，使活塞杆42A、42B伸縮的缸主体的动作侧端部相反侧的固定侧端部在点Cl、 C2处被支撑在轮毂6侧。S卩，液压缸41A、41B的例如缸主体的固定侧端部通过耳轴等被支撑在轮毂6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片螺距角度控制装置，其用于具有多个叶片的风力发电装置，并且具有使各叶片的螺距角度单独动作的缸，其特征在于，对于每一个所述叶片使用两个缸使其动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：沼尻智裕，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]