[發明專利]一種風力發電機組葉片變槳機構

在審

• 申請號: 201410735749.0
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104595107A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 于良峰;何金海;趙磊;田家斌;閆興存;代魯平
• 申請（專利權）人: 北車風電有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 肖健

技術領域

本發明涉及一種風力發電機組葉片變槳機構，尤其涉及一種應用于兆瓦級風輪發電機組上的葉片變槳系統。

背景技術

風能資源作為一種清潔的可再生能源，?在全世界廣泛存在，?資源豐富，?取之不竭，用之環保。風能發電因此具有安全、清潔的特點，可為人類提供長期穩定的能源供應。目前，主要發達國家、發展中國家，都已經將發展風能發電技術作為國策和應對新世紀能源挑戰的重要手段。

風輪系統是風力發電機組的核心部分，而風輪的變槳系統直接決定了風力發電機組的可靠性，變槳驅動系統的結構設計是風力發電機組的關鍵環節。目前國內外風力發電機組的變槳驅動系統主要分為電動變槳方式和液壓變槳方式，本發明主要針對電動變槳驅動方式。葉片電動變槳根據變槳驅動布置方式又可分為兩種：外置驅動變槳方式和內置驅動變槳。外置驅動變槳可實現較大扭矩輸出、葉片安裝效率高、輪轂設計緊湊等優點，但驅動小齒輪與變槳軸承齒圈間使用的潤滑油收集較為困難，有泄漏并污染機組或環境的風險，同時變槳驅動用齒輪箱也存在潤滑油泄漏，有污染機組或環境的風險，此外，由于變槳驅動的動力系統安裝于輪轂的前端，一旦系統出現故障，更換或維護較為困難。內置驅動變槳的變槳驅動系統都安裝于輪轂內部，即便有油污泄漏也都存在于輪轂內部，被輪轂封閉起來，不會對環境造成污染，但由于其結構特點，葉片安裝與變槳軸承的內圈，輪轂與變槳軸承的外圈相聯接，所以輪轂的尺寸相對較大，增加了機組的尺寸和成本。更為關鍵的是，不論是外置驅動方式還是內置驅動方式，驅動葉片的齒輪均和變槳軸承設計為一體，根據目前風力發電機組的設計標準，機組的壽命設計均在20年以上，一旦在壽命期限內出現驅動齒圈磨損或損壞，均無法對驅動齒圈進行有效的修復，必須將風輪拆除后對變槳軸承進行整體更換，維修時間較長且費用巨大。

發明內容

為解決以上技術上的不足，本發明提供了一種使用壽命長，維修成本低的風力發電機組葉片變槳機構。

本發明是通過以下措施實現的：

本發明的一種風力發電機組葉片變槳機構，包括輪轂、變槳軸承、葉片、內齒圈和與內齒圈相嚙合的變槳驅動齒輪，所述變槳軸承采用四點接觸球軸承，所述輪轂與變槳軸承的內圈通過螺栓連接，所述變槳軸承與葉片之間夾有轉接法蘭，所述轉接法蘭包括一體的外連接沿和內翼環板，變槳軸承的外圈、轉接法蘭的外連接沿和葉片通過長螺栓相連，所述內翼環板位于內齒圈端面上方并通過螺栓相連接，所述變槳驅動齒輪位于輪轂內部。

上述轉接法蘭的內翼環板內圈部分與內齒圈端面通過螺栓相連接，內翼環板內圈部分低于內翼環板外圈部分，并且內翼環板外圈部分與內翼環板內圈部分之間平滑過渡，內翼環板的外圈部分底部與變槳軸承的內圈頂部之間留有穿螺栓的空間。

上述轉接法蘭的內翼環板內圈部分上圓周均布有大直徑圓孔。

本發明的有益效果是：1、葉片與變槳軸承外圈連接，葉片安裝施工空間充足且可以從輪轂外部進行施工安裝，顯著提高葉片安裝和維護效率；

2、輪轂結構更為緊湊，不僅可減小外形尺寸，降低重量及成本，而且可提升自身剛度，提高機械性能；3、嚙合齒若在使用壽命期間內損壞，可通過旋轉內齒圈并改變其與轉接法蘭的連接位置，從而改變內齒圈與變槳驅動齒輪配合面的方式進行調整，大大降低維修成本和維修時間。

附圖說明

圖1?為本發明的結構示意圖。

其中：1輪轂，2變槳軸承，3轉接法蘭，3.1外連接沿，3.2內翼環板，4葉片，5內齒圈，6變槳驅動齒輪。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的描述：

本發明的一種風力發電機組葉片4變槳機構，實現了在葉片4與變槳軸承2外圈連接的情況下，從葉片4內部進行變槳驅動的功能。

如圖1所示，其具體結構包括輪轂1、變槳軸承2、葉片4、內齒圈5和與內齒圈5相嚙合的變槳驅動齒輪6。在現有結構上增加了轉接法蘭3，轉接法蘭3夾在變槳軸承2與葉片4之間，轉接法蘭3包括一體的外連接沿3.1和內翼環板3.2。變槳軸承采用四點接觸球軸承，中間鑲嵌滾珠，單排或雙排均可，也就是內圈和外圈可以相對獨立地轉動，承輪轂1與變槳軸承2的內圈通過螺栓連接，變槳軸承2的外圈、轉接法蘭3的外連接沿3.1和葉片4通過長螺栓相連，內翼環板3.2位于內齒圈5端面上方并通過螺栓相連接。