[實用新型]葉片變槳限位結構以及風力發電機

有效

• 申請號: 201420022190.2
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN203670115U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張曉;朱長錄;陳文
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉奕晴;全成哲

技術領域

本實用新型涉及風力發電技術領域，特別涉及一種風力發電機葉片變槳的限位結構以及采用該限位結構的風力發電機。

背景技術

變槳系統是風力發電機的重要組成部分，變槳系統根據風機控制策略的要求，使葉片通過變槳執行機構被限定在某個角度。在實際應用中，可以設定發電角度的范圍在0°～5°之間（即槳距角在發電角度范圍內風機正常發電），順槳停機角度的范圍在87°～90°之間。

在風力發電機中通常依靠旋轉編碼器來檢測葉片的實際位置（槳距角），但是由于葉片的上述兩個位置的重要性，變槳系統還設置有變槳距風力發電機葉片變槳限位功能，以根據運行需要將葉片限定在某個角度。

現有的風力發電機的葉片變槳限位功能是在變槳執行機構可以正常工作的條件下實現的，例如，在變槳執行機構能夠正常工作時，通過擋塊觸發傳感器檢測葉片位置信息，傳感器將位置信息傳遞給變槳控制系統，葉片位置信息作為執行變槳動作的依據。

然而，在風力發電機運行過程中，可能會出現變槳執行機構故障，例如，變槳電機制動失效，采用齒輪變槳形式的變槳齒輪軸斷裂，采用同步齒形帶變槳形式的齒形帶斷裂，采用液壓變槳形式的驅動單元故障等。發生這些故障時，不但風機不能正常工作，還將導致葉片失控，葉片繞軸線360°自由旋轉。葉片正常的變槳角度一般在0°～90°之間，葉片轉到非正常角度范圍，將會帶來其他零部件的附加損害，極端情況葉片葉尖部位掃到塔筒，導致葉片折斷，造成重大損失。然而，現有的風力發電機葉片的變槳限位結構不適用于變槳執行機構發生故障時，葉片角度超出正常范圍的情況。

隨著風電行業的發展，對風力發電機的安全提出了更高的要求。變槳執行機構故障發生的概率雖然較低，但一旦發生，有可能給風力發電機帶來很大的損害。

實用新型內容

因此，本實用新型的目的在于提供一種能夠在變槳執行機構發生故障的情況下也能將葉片限位在特定角度范圍內的限位結構，以及采用該限位結構的風力發電機。

此外，本實用新型的葉片變槳的限位結構還具有鎖定功能，當將葉片限位在特定位置時，還能將葉片鎖定在該位置。

根據本實用新型的一方面，提供了一種用于風力發電機的葉片變槳限位結構，所述葉片變槳限位結構包括設置在變槳軸承動圈或葉片法蘭上的動擋塊以及設置在變槳軸承固定圈上的靜擋塊，當變槳執行機構出現故障而葉片旋轉超過正常工作角度范圍時，靜擋塊與動擋塊相接觸而阻止葉片進一步旋轉。

所述靜擋塊可具有朝向動擋塊的傾斜表面，所述傾斜表面與變槳軸承動圈或葉片法蘭之間可形成楔形空間，并且所述動擋塊具有朝向靜擋塊的傾斜表面，當靜擋塊阻擋動擋塊時，所述動擋塊進入所述楔形空間而被鎖定。

所述變槳軸承固定圈為變槳軸承內圈，所述靜擋塊形成在變槳軸承內圈上。

所述變槳軸承固定圈為變槳軸承外圈，所述靜擋塊形成在變槳軸承外圈上。

所述動擋塊為彈性塊，所述靜擋塊具有擋邊，當動擋塊被靜擋塊阻擋時，所述動擋塊被所述擋邊擋住，而不能反向移動。

所述動擋塊包括間隔預定角度設置的第一動擋塊和第二動擋塊，所述靜擋塊位于第一動擋塊和第二動擋塊之間，所述第一動擋塊和第二動擋塊均具有朝向靜擋塊的傾斜表面，所述靜擋塊與制動環或葉片法蘭相面對的表面的兩端為分別朝向第一擋塊和第二擋塊的傾斜表面。

所述靜擋塊包括間隔預定角度設置的第一靜擋塊和第二靜擋塊，所述動擋塊位于第一靜擋塊和第二靜擋塊之間，所述第一靜擋塊和第二靜擋塊均具有朝向動擋塊的傾斜表面，所述動擋塊與變槳軸承固定圈相面對的表面的兩端為分別朝向第一靜擋塊和第二靜擋塊的傾斜表面。

所述靜擋塊通過螺栓安裝在變槳軸承固定圈。

所述靜擋塊和/或動擋塊的表面上設置有彈性墊。

所述動擋塊與變槳軸承動圈或葉片法蘭之間形成有切割口，從而是動擋塊具有彈性。

根據本實用新型的另一方面，還提供了一種具有上述葉片變槳限位結構的風力發電機。

根據本實用新型的技術方案，即使在變槳執行機構出現故障的情況下，也能將葉片槳距角限制在特定范圍內，從而防止葉片失控旋轉而帶來的損害。

附圖說明

通過下面結合附圖對實施例進行的描述描述，本實用新型的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中：

圖1是根據本實用新型的一個示例性實施例的風力發電機葉片變槳的限位結構的主視圖；

圖2是圖1的限位結構的局部立體示圖；

圖3是圖1的限位結構的局部放大示圖；