[發明專利]同軸連接小角度轉動軸承

有效

• 申請號: 201010175133.4
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN101818762A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 趙新華;楊雷;郭大宏
• 申請（專利權）人: 無錫風電設計研究院有限公司
• 主分類號: F16C33/58
• 分類號: F16C33/58;F03D11/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，涉及一種能夠將現有的定槳距風力發電 機組改裝為變槳距風力發電機組的同軸連接小角度轉動軸承。

背景技術

隨著能源與環境的壓力增加，清潔可再生的新能源近年受到普遍重視。 在各類綠色能源中，風能是前景潛力巨大的可再生能源之一，其使用清潔， 成本較低，取用不盡。風力發電具有裝機容量增長空間大，成本下降快，安 全、能源永不耗竭等優勢。而且風力發電技術相對比較成熟，并且最具有大 規模商業開發條件、成本相對較低。利用風能發電日益受到關注并展現出廣 闊的成長空間。中國風能豐富，風力發電裝備制造業具有廣闊的市場空間和 光明的前景。

目前，風力發電機組主要有定槳距和變槳距之分，定槳距風力發電機組 目前占據主導地位，其主要結構特點是：槳葉與輪轂的連接是固定的，即當 風速變化時，槳葉的迎風角度不能隨之變化。這一特點給定槳距風力發電機 組提出了兩個必須解決的問題：(1)、當風速高于風輪的設計點風速即額定風 速時，槳葉必須能夠自動地將功率限制在額定值附近，因為風力機上所有材 料的物理性能是有限度的。槳葉的這一特性被稱為自動失速性能。(2)、季節 以及晝夜的變化也對其發電產生影響。在冬季由于空氣密度大，使發電機過 功率工作，而在夏天由于空氣密度小，發電機出現欠功率工作的狀況。(3)、 運行中的風力發電機組在突然失去電網(突甩負載)的情況下，槳葉自身必 須具備制動能力，使風力發電機組能夠在大風情況下安全停機。對于大型風 力發電機組來說，容易對整機結構強度產生嚴重的影響。

變槳距風力發電機組是指整個葉片繞葉片中心軸旋轉，使葉片攻角在一 定范圍內變化，以便調節輸出功率不超過設計容許值。在機組出現故障時， 需要緊急停機，一般應先使葉片順槳，這樣機組結構中受力小，可以保證機 組運行的安全可靠性。變槳距葉片一般葉寬小，葉片輕，機頭質量比失速機 組小，不需很大的剎車，啟動性能好。在低空氣密度地區仍可達到額定功率， 在額定風速之后，輸出功率可保持相對穩定，保證較高的發電量。變槳距風 力發電機組能夠顯著提高發電量，是大型風力發電機組中將會普遍采用變槳 距技術。

如果能夠將現有的大量的定槳距風力發電機組改裝為變槳距動力發電機 組，就可以大大提高發電效率。這種改裝顯然需要用到軸承結構，普通的軸 承一般是由能夠相對轉動的外圈與內圈組成，外圈與內圈的尺寸不同。而定 槳距風力發電機組中的葉片與輪轂之間是采用螺栓直接連接，葉片及輪轂上 的安裝孔是一一對應的，顯然地，在葉片及輪轂都不更換的前提下，采用普 通的軸承是無法將軸承的外圈、內圈與風力發電機組的葉片、輪轂分別連接 的。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種結構巧妙合理的同軸連接小 角度轉動軸承，該軸承總成能夠在葉片及輪轂都不更換的前提下，將現有的 定槳距風力發電機組改裝為變槳距風力發電機組，大大提高發電效率，并且 改裝方便，成本低廉。

按照本發明提供的技術方案，所述同軸連接小角度轉動軸承包括有同軸 心設置的外圈、內圈以及若干個嵌置于外圈與內圈之間的滾動體，其特征在 于，在內圈的外周壁上均勻凸設有內圈凸起，相鄰的內圈凸起之間形成內圈 缺口，在外圈的內周壁上均勻凹設有與內圈凸起形狀對應的外圈缺口，相鄰 的外圈缺口之間形成外圈凸起；內圈凸起、外圈凸起與外圈缺口、內圈缺口 對應裝配，內圈凸起、外圈凸起的尺寸小于外圈缺口、內圈缺口的尺寸，外 圈與內圈能夠在一定角度內相對轉動；在內圈凸起上開設有內圈固定孔，在 外圈凸起上開設有外圈固定孔，內圈固定孔與外圈固定孔的中心在同一圓周 上。

作為本發明的進一步改進，在外圈的內周壁和內圈的外周壁上分別凹設 有與滾動體相對應的滾槽，滾動體嵌置于滾槽內。

作為本發明的進一步改進，所述滾動體采用滾珠或者滾柱。

作為本發明的進一步改進，所述內圈凸起、外圈凸起以及外圈缺口、內 圈缺口的形狀為矩形、梯形或錐形。

作為本發明的進一步改進，所述內圈與外圈的轉動角度大于等于2°。

作為本發明的進一步改進，所述內圈固定孔、外圈固定孔為沉頭固定孔。

本發明的優點在于：