[發明專利]齒條絲桿同步變槳距

無效

• 申請號: 200710157032.2
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN101235800A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 黃金倫
• 申請（專利權）人: 黃金倫
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所
• 代理人: 鐘廷良

本發明屬于風力機變槳距裝置，用單只伺服電動機實現多槳葉同步變槳距。

現有三葉風力機的每一槳葉，似乎都用各自獨立具備一整套變槳距機構，結構雖然緊湊，但在制造成本、技術難度、故障發生機率和檢修等問題，有待改進，然而電子控制系統，如光電編碼器、非接觸式位移傳感器等必須具備一套。

本發明目的，力求降低制造成本、技術難度、故障機率、力求便于檢修。

同步變槳距僅用一臺伺服電動機、一套電子控制板(不再是三套)和一具非接式位移傳感器(不再是三具)；另外，現有技術的各葉片獨立變槳距，萬一有一片槳葉失靈，可依靠電子裝備的冗余系統來延緩補救，能補救當然是好事，但在延緩補救過程中，發生故障的槳葉槳距角不一致而發生震動，過于顯著的震動也是一種不安全信號。

圖的上側邊，僅僅畫出了槳葉柄A的下端部分：1是部分齒圈(1/3齒圈)，2是齒條，2a是接管，3是三臂螺母(螺母外周均布互隔120°的三條臂)，4是軸絲桿(絲桿右端軸上有兩套軸承4a和4b)，5是大齒輪，6a是主動齒輪、是伺服電動機6驅動。

伺服電動機6的安裝位置是處在三槳葉柄A所在的軸轂套B與B之凹谷中，所以鑄造時可給電動機6留一位置；至于撥盤D也可留一個淺缺口，這一缺口是使它處在撥柱C的分隔中間。這些零部件都是互相相對靜止的。

伺服電動機6的主動齒輪6a驅動大齒輪5，5被鍵5a裝固在軸絲桿4上，所以帶動軸絲桿4、憑借軸承4a和4b旋轉，使軸絲桿4帶動三臂螺帽3向左或向右移動并帶動接管2a、齒條2、部分齒圈1，1是用螺釘緊固在葉柄A上，這樣就實現三槳葉同步變槳距。

變槳距裝置全都在導流罩內，若人員要檢修，可從機艙進入導流罩中。

軸絲桿4的軸承4a和4b借雙螺帽4c調準，能在軸承套41中轉動，軸承套41在主軸E的左端中孔孔口部位接觸(所以僅僅在孔口部位略微加工一下)；軸承套41裝固靠它的凸緣(法蘭)42，用數枚螺釘緊固在撥盤D上定住中心位置。

圖中用大寫字母表示的是屬于現有三葉風力機的一般結構件。

圖中：序號1是部分齒圈，是指加工完畢的整只齒輪圈，再用線切割把它以120°圓心角三等分割開，用螺釘、停位銷分裝在三槳葉的葉軸根部的圓柱面上。

圖中：根據現有技術的設計：固定套F承重著風輪，主軸僅僅傳遞扭矩，所以本方案中把主軸畫成厚壁大鋼管，一則省材和減輕重量，二則可安裝軸絲桿4的軸承套41。

本方案優點：①僅用一只伺服電動機取代原來的三只伺服電動機，省掉了原來變槳距機構中的三只大內齒，三臺有內齒圈的行星齒輪減速機(內齒加工成本高)，行星齒輪制造精度高、成本高；②本方案比原來的安裝較開放、直觀、檢修方便，但也都在導流罩內防風沙雨雪；③制造容易，有利降低成本，有利于風電普及發展；各槳葉始終被同一大齒輪控制在同步之中，變槳距的同步性，是減少風力機震動的重要因素。

附圖說明：

一幅圖：是齒條絲桿同步變槳距的剖面圖。