[發明專利]中、小功率風力發電機的無級槳距變換系統

有效

• 申請號: 201110441940.0
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102562449A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李卿韶;常東來;賀琦
• 申請（專利權）人: 中科恒源科技股份有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤;周曉娜

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，特別涉及一種用于中、小功率風力發電機的無級槳距變換系統。

背景技術

現有技術中的用于中、小功率風力發電機的無級槳距變換系統主要為液壓變槳距機構。而液壓變槳距機構普遍存在有響應速度慢、結構復雜的缺陷；并且由于采用了液壓油作為傳遞動力的介質，受到液壓油黏溫特性的影響，液壓變槳距機構的環境適應能力差，對于在不同緯度使用的風力發電機，還需要增加加熱或冷卻裝置。

發明內容

本發明提供一種中、小功率風力發電機的無級槳距變換系統，該系統包括驅動電機和被驅動電機驅動的各個機械執行單元，該系統以電機驅動代替了液壓驅動，使得響應速度快、環境適應能力強、成本低，且在機械執行單元的協同作用下，槳距變換過程中的各個葉片的槳距角始終保持一致。

技術方案：

一種中、小功率風力發電機的無級槳距變換系統，所述風力發電機包括葉片、風力發電機主軸和發電機，其特征在于，所述無級槳距變換系統包括有驅動電機、螺紋副、拔叉、拔叉支撐、導軸套、軸承、變槳滑槽機構和曲柄滑塊機構，其中驅動電機與所述螺紋副的一端相連，所述螺紋副將驅動電機輸出的旋轉運動轉換成沿螺紋副軸線的直線運動，所述螺紋副的軸線平行于所述風力發電機主軸的軸線，所述螺紋副的另一端與所述拔叉的上端通過垂直于所述螺紋副軸線的第一銷軸相連，所述拔叉的下端與所述軸承的外圈相連，所述拔叉的中部與固定的拔叉支撐通過第二銷軸相連，所述拔叉可繞所述第二銷軸旋轉，其中所述導軸套套接在風力發電機主軸上，且所述導軸套可隨風力發電機主軸旋轉并可沿風力發電機主軸軸向移動，所述軸承的內圈過盈安裝在導軸套的外壁上，所述變槳滑塊機構與所述導軸套固定連接，其中所述變槳滑塊機構包括有以風力發電機主軸的中心軸線為中心而繞該中心均勻分布的對應于葉片數量的若干個滑槽，所述滑槽的槽道均垂直于風力發電機主軸的軸線，所述曲柄滑塊機構包括有對應于葉片數量的若干個曲柄滑塊，所述每個曲柄滑塊包括有滑塊和曲柄，所述滑塊安裝在滑槽內且可在滑槽內滑動，所述曲柄的近端與滑塊通過銷軸連接，所述曲柄的遠端與葉片軸固定連接。

所述驅動電機和螺紋副位于所述發電機的上方。

所述螺紋副包括有帶有外螺紋的輸出軸、帶有內螺紋的驅動軸套和固定的驅動軸套卡槽，所述輸出軸與所述驅動電機相連且在所述驅動電機的驅動下旋轉，所述驅動軸套后部的內螺紋與所述輸出軸的外螺紋相配合，所述驅動軸套的前部穿過所述驅動軸套卡槽，所述驅動軸套前部的橫截面為非圓形，所述驅動軸套卡槽的橫截面與所述驅動軸套前部的橫截面相適配使得驅動軸套在驅動軸套卡槽的約束下僅可沿螺紋副的軸向移動。

所述拔叉的上端為一對U型叉，所述第一銷軸的凸出驅動軸套的兩端分別位于兩個U型叉內，所述驅動軸套的軸向移動可通過第一銷軸和一對U型叉帶動拔叉的上端繞所述第二銷軸旋轉，進而拔叉的下端通過軸承外圈帶動所述軸承和導軸套在沿風力發電機主軸的方向上產生位移。

所述拔叉的下端上銷接有一對卡槽，所述一對卡槽分布在所述軸承的左右兩側，所述卡槽的前、后側面分別卡住所述軸承外圈的前端面和后端面。

所述導軸套和所述風力發電機主軸之間通過平鍵連接，所述平鍵與所述風力發電機主軸上的鍵槽等長，且所述平鍵過盈安裝在所述風力發電機主軸的鍵槽內，所述導軸套的鍵槽長度小于所述風力發電機主軸的鍵槽長度，且所述導軸套的鍵槽與所述平鍵間隙配合。

所述風力發電機包括有三個葉片，所述變槳滑槽機構包括有三個滑槽，所述三個滑槽相連且呈正三角形框架結構；相應地，曲柄滑塊機構包括有三個曲柄滑塊。

所述三個滑槽兩兩之間設置有連接條，以形成一體的六邊形框架結構的變槳滑槽機構。

所述導軸套的靠近變槳滑槽機構的一側上設置有凸緣，所述凸緣與所述連接條之間固定連接。

所述風力發電機包括有兩個葉片，所述變槳滑槽機構包括有兩個滑槽，相應地，所述曲柄滑塊機構包括有兩個曲柄滑塊；或所述風力發電機包括有四個葉片，所述變槳滑槽機構包括有四個滑槽，相應地，所述曲柄滑塊機構包括有四個曲柄滑塊。

所述軸承為雙列角接觸球軸承。

技術效果：