[實用新型]一種風電裝置用扭矩限幅變槳裝置

有效

• 申請號: 201420338722.3
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN204024910U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 王陳建
• 申請（專利權）人: 無錫韋伯風能技術有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本實用新型屬于中小型風電領域，尤其涉及了一種風電裝置用扭矩限幅變槳裝置。

背景技術

傳統的中小風電裝置的變槳系統通常分為離心式機械變槳和帶有控制回路的電動變槳兩大類。

離心變槳系統是一種通過安裝在葉片根部的離心裝置在超過設定的轉速后使葉片槳角發生變化的機械裝置，屬于轉速敏感系統，在小型風電機組上有廣泛應用。由于離心裝置改變葉片槳角的驅動動力來自于離心力，離心力的表達式為：

F=mw²r

其中，F：離心力???m：質量??w：角速度?r：質心距

所以為了獲得足夠的離心力，就需要增加旋轉質量m以及質心半徑r，這對于旋轉體的動態平衡校核增加了難度。

另外，對于使用異步電機的定速風電裝置，由于其轉速變化范圍很有限，離心變槳裝置顯然很難發揮作用，而扭矩限幅裝置就更加適合。電動變槳依賴一套風機狀態檢測回路來調節葉片槳角，必須依賴機艙電氣系統的介入才能實現，這給風電設備的耐惡劣氣候條件的能力提出了要求，增加了系統復雜度。

發明內容

本實用新型針對現有技術存在的缺陷，提供了一種結構簡單，不需要額外增加旋轉部件質量，以轉矩敏感的方式實現變槳動作，工作安全可靠的風電裝置用扭矩限幅變槳裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：

一種風電裝置用扭矩限幅變槳裝置，包括葉片、主軸、發電機、設置在主軸一端的制動碟、與制動碟相配合的制動器夾頭，還包括葉片輪轂，所述葉片安裝在葉片輪轂上，所述葉片輪轂與主軸之間設置有滾動軸承，使這兩者之間能夠產生相對的角度位移；所述主軸上遠離制動碟的一端設置有主軸端面法蘭，所述主軸上設置有扭力彈簧，扭力彈簧的一端與主軸端面法蘭相連，扭力彈簧的另一端與葉片輪轂連接，所述主軸端面法蘭與葉片輪轂之間設置有變槳拉桿，主軸端面法蘭通過變槳拉桿與葉片輪轂相連接。當葉片輪轂和主軸之間發生相對角度位移的時候，葉片槳角向趨于順槳方向變化，可實現功率的自動調節。

作為優選，所述的葉片輪轂與主軸之間設置有阻尼器，所述阻尼器的一端與主軸相連，另一側與葉片輪轂連接。為了防止由于彈簧裝置帶來的振蕩，在輪轂和主軸之間裝有阻尼器，可有效抑制變槳調節過程中的振蕩。???

作為優選，所述的葉片輪轂上設置有葉根法蘭，所述葉片通過葉根法蘭安裝于葉片輪轂上。

作為優選，所述的變槳拉桿上設置有關節軸承，根據需要合理設置變槳拉桿的具體位置，保證其與主軸端面法蘭、葉片輪轂連接的穩定性。

本實用新型專利的輪轂和主軸之間增加了滾動軸承和扭力彈簧兩組零件，設定扭力彈簧的預緊扭矩等于發電機的額定扭矩，這樣，在額定風速以下，輪轂向主軸傳遞的扭矩小于額定扭矩，輪轂帶動主軸一起旋轉，而當風速大于額定風速的時候，輪轂向主軸傳遞的扭矩超過了扭力彈簧的預緊扭矩，輪轂相對于主軸產生旋轉角度位移，使葉片趨于順槳，這將有效改變葉片攻角，使葉輪轉速降低，形成有效的負反饋機制，限制了風機的輸出功率，使風機工作在安全的轉速范圍內。

本實用新型由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：

本實用新型結構簡單，保證風機在安全的轉速范圍內工作，以轉矩敏感的方式實現變槳動作，不需要額外增加旋轉部件質量，具有很高的實用性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1與實施例對本實用新型作進一步詳細描述：

實施例1

一種風電裝置用扭矩限幅變槳裝置，如圖1所示，包括葉片1、主軸2、發電機3、設置在主軸2一端的制動碟4、與制動碟4相配合的制動器夾頭5，還包括葉片輪轂6，葉片輪轂6上設置有葉根法蘭61，所述葉片1通過葉根法蘭61安裝于葉片輪轂6上，所述葉片輪轂6與主軸2之間設置有滾動軸承7；葉片輪轂6與主軸2之間還設置有阻尼器71，所述阻尼器71的一端與主軸2相連，另一側與葉片輪轂6連接。所述主軸2上遠離制動碟4的一端設置有主軸端面法蘭8，所述主軸2上設置有扭力彈簧9，扭力彈簧9可實現預緊扭矩大于等于發電機的額定扭矩，扭力彈簧9的一端與主軸端面法蘭8相連，扭力彈簧9的另一端與葉片輪轂6連接，所述主軸端面法蘭8與葉片輪轂6之間設置有變槳拉桿10，變槳拉桿10上設置有關節軸承11，主軸端面法蘭8通過變槳拉桿10與葉片輪轂6相連接。當葉片輪轂6和主軸2之間發生相對角度位移的時候，葉片槳角向趨于順槳方向變化，可實現功率的自動調節，保證風機在安全的轉速范圍內工作。