[實用新型]一種風力發(fā)電機組葉片變槳機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420759109.9
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN204283729U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于良峰;何金海;趙磊;田家斌;閆興存;代魯平
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所 37218
• 代理人: 肖健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電機組葉片變槳機構(gòu)，尤其涉及一種應(yīng)用于兆瓦級風輪發(fā)電機組上的葉片變槳系統(tǒng)。

背景技術(shù)

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(huán)保。風能發(fā)電因此具有安全、清潔的特點，可為人類提供長期穩(wěn)定的能源供應(yīng)。目前，主要發(fā)達國家、發(fā)展中國家，都已經(jīng)將發(fā)展風能發(fā)電技術(shù)作為國策和應(yīng)對新世紀能源挑戰(zhàn)的重要手段。

風輪系統(tǒng)是風力發(fā)電機組的核心部分，而風輪的變槳系統(tǒng)直接決定了風力發(fā)電機組的可靠性，變槳驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是風力發(fā)電機組的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)外風力發(fā)電機組的變槳驅(qū)動系統(tǒng)主要分為電動變槳方式和液壓變槳方式，本發(fā)明主要針對電動變槳驅(qū)動方式。葉片電動變槳根據(jù)變槳驅(qū)動布置方式又可分為兩種：外置驅(qū)動變槳方式和內(nèi)置驅(qū)動變槳。外置驅(qū)動變槳可實現(xiàn)較大扭矩輸出、葉片安裝效率高、輪轂設(shè)計緊湊等優(yōu)點，但驅(qū)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(huán)境的風險，同時變槳驅(qū)動用齒輪箱也存在潤滑油泄漏，有污染機組或環(huán)境的風險，此外，由于變槳驅(qū)動的動力系統(tǒng)安裝于輪轂的前端，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，更換或維護較為困難。內(nèi)置驅(qū)動變槳的變槳驅(qū)動系統(tǒng)都安裝于輪轂內(nèi)部，即便有油污泄漏也都存在于輪轂內(nèi)部，被輪轂封閉起來，不會對環(huán)境造成污染，但由于其結(jié)構(gòu)特點，葉片安裝與變槳軸承的內(nèi)圈，輪轂與變槳軸承的外圈相聯(lián)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(guān)鍵的是，不論是外置驅(qū)動方式還是內(nèi)置驅(qū)動方式，驅(qū)動葉片的齒輪均和變槳軸承設(shè)計為一體，根據(jù)目前風力發(fā)電機組的設(shè)計標準，機組的壽命設(shè)計均在20年以上，一旦在壽命期限內(nèi)出現(xiàn)驅(qū)動齒圈磨損或損壞，均無法對驅(qū)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(fā)明內(nèi)容

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

本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種風力發(fā)電機組葉片變槳機構(gòu)，包括輪轂、變槳軸承、葉片、內(nèi)齒圈和與內(nèi)齒圈相嚙合的變槳驅(qū)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(nèi)圈通過螺栓連接，所述變槳軸承與葉片之間夾有轉(zhuǎn)接法蘭，所述轉(zhuǎn)接法蘭包括一體的外連接沿和內(nèi)翼環(huán)板，變槳軸承的外圈、轉(zhuǎn)接法蘭的外連接沿和葉片通過長螺栓相連，所述內(nèi)翼環(huán)板位于內(nèi)齒圈端面上方并通過螺栓相連接，所述變槳驅(qū)動齒輪位于輪轂內(nèi)部。

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

上述轉(zhuǎn)接法蘭的內(nèi)翼環(huán)板內(nèi)圈部分上圓周均布有大直徑圓孔。

本發(fā)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(jié)構(gòu)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(nèi)損壞，可通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)齒圈并改變其與轉(zhuǎn)接法蘭的連接位置，從而改變內(nèi)齒圈與變槳驅(qū)動齒輪配合面的方式進行調(diào)整，大大降低維修成本和維修時間。

附圖說明

圖1?為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1輪轂，2變槳軸承，3轉(zhuǎn)接法蘭，3.1外連接沿，3.2內(nèi)翼環(huán)板，4葉片，5內(nèi)齒圈，6變槳驅(qū)動齒輪。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的描述：

本發(fā)明的一種風力發(fā)電機組葉片4變槳機構(gòu)，實現(xiàn)了在葉片4與變槳軸承2外圈連接的情況下，從葉片4內(nèi)部進行變槳驅(qū)動的功能。

如圖1所示，其具體結(jié)構(gòu)包括輪轂1、變槳軸承2、葉片4、內(nèi)齒圈5和與內(nèi)齒圈5相嚙合的變槳驅(qū)動齒輪6。在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上增加了轉(zhuǎn)接法蘭3，轉(zhuǎn)接法蘭3夾在變槳軸承2與葉片4之間，轉(zhuǎn)接法蘭3包括一體的外連接沿3.1和內(nèi)翼環(huán)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(nèi)圈和外圈可以相對獨立地轉(zhuǎn)動，承輪轂1與變槳軸承2的內(nèi)圈通過螺栓連接，變槳軸承2的外圈、轉(zhuǎn)接法蘭3的外連接沿3.1和葉片4通過長螺栓相連，內(nèi)翼環(huán)板3.2位于內(nèi)齒圈5端面上方并通過螺栓相連接。