[發明專利]風力發電機組葉片變槳裝置、變槳方法及風力發電機組

有效

• 申請號: 201710546447.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN109209763B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 古雅琦;朱兵
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 11258 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 娜拉<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明提供了一種風力發電機組葉片變槳裝置、變槳方法及風力發電機組，其中的變槳裝置，包括：盤式驅動結構，與變槳軸承的軸線垂直，在盤式驅動結構上設有環繞變槳軸承的軸線布置軌道；第一線性伸縮驅動機構，通過可夾持在軌道上的第一夾持部件與軌道連接，第一線性伸縮驅動機構與第一夾持部件通過鉸接的方式連接；第二線性伸縮驅動機構，通過可夾持在軌道上的第二夾持部件與軌道連接，第二線性伸縮驅動機構與第二夾持部件通過鉸接的方式連接。本發明提供的風力發電機組葉片變槳裝置，替代現有整體式齒輪驅動的變槳系統，實現了風力發電機組的分段變槳，從而克服了變槳過程中驅動齒輪與變槳軸承的齒面之間的摩擦損耗，延長了變槳軸承的使用壽命。

技術領域

本發明涉及風力發電設備領域，具體地說是一種風力發電機組葉片變槳裝置、變槳方法及風力發電機組。

背景技術

風力發電機組變槳系統用于調節葉片槳距角，使得風力發電機組能處于最佳的工作狀態，同時也是風力發電機組上安全系統的重要組成部分，能夠保證風力發電機組能夠正常啟停機和特殊情況的緊急停機。風力發電機組約70％的工作時間處于小角度變槳，需要變槳系統精度高，變槳機構執行行程短；風力發電機組約30％的工作時間處于大變槳角度，需要變槳系統響應快，變槳機構執行行程長。

現有齒輪驅動的變槳系統為一套變槳執行機構，其中變槳電機驅動變槳減速機，變槳減速機帶動變槳輸出齒輪轉動，變槳輸出齒輪驅動變槳軸承轉動，變槳軸承帶動葉片變槳。變槳驅動輪為外齒，變槳軸承為內齒，葉片通過螺栓與變槳軸承固定。采用齒輪驅動變槳軸承時，在變槳輸出齒輪與變槳軸承在小角度變槳時磨損軸承某個齒，導致變槳軸承內齒過渡磨損，發生齒輪疲勞失效，直至發生齒輪折斷損壞。變槳軸承齒輪損壞將導致變槳異常，需要更換新的變槳軸承，這將增加風力發電機組的維護成本。

發明內容

本發明提供了一種風力發電機組葉片變槳裝置、變槳方法及風力發電機組，解決現有技術風力發電機組采用齒輪驅動系統在小角度變槳時導致傳動齒磨損嚴重的問題。

第一方面，本發明實施例提供一種風力發電機組葉片變槳裝置，用于控制轉動安裝在輪轂上的葉片的槳距角，所述葉片通過變槳軸承安裝在所述輪轂上，所述風力發電機組葉片變槳裝置，包括：

盤式驅動結構，固定安裝于所述葉片，并與所述變槳軸承的軸線垂直，在所述盤式驅動結構上設有環繞所述變槳軸承的軸線布置軌道；

第一線性伸縮驅動機構，一端鉸接在所述輪轂上，另一端通過可夾持在所述軌道上的第一夾持部件與所述軌道連接，所述第一線性伸縮驅動機構與所述第一夾持部件通過鉸接的方式連接；

第二線性伸縮驅動機構，一端鉸接在所述輪轂上，另一端通過可夾持在所述軌道上的第二夾持部件與所述軌道連接，所述第二線性伸縮驅動機構與所述第二夾持部件通過鉸接的方式連接。

可選擇地，還包括控制器，用于控制所述第一線性伸縮驅動機構驅動所述盤式驅動結構時，所述第一夾持部件夾持所述軌道，所述第二夾持部件脫開所述軌道；以及，用于控制所述第二線性伸縮驅動機構驅動所述盤式驅動結構時，所述第一夾持部件脫開所述軌道，所述第一夾持部件夾持所述軌道。

可選擇地，所述盤式驅動結構固定安裝在所述變槳軸承中與葉片固定連接的內圈或外圈上。

可選擇地，所述變槳軸承的外圈與所述葉片固定連接，或者所述變槳軸承的內圈與所述葉片固定連接。

可選擇地，所述軌道為單軌，或者所述軌道為雙軌，其中第一線性伸縮驅動機構與雙軌中的一個連接，第二線性伸縮驅動機構與雙軌中的另一個連接。

可選擇地，所述第一線性伸縮驅動機構，包括第一伸縮部件和第一驅動機構，所述第一驅動機構驅動所述第一伸縮部件做伸縮運動，其中第一驅動機構與所述輪轂鉸接，所述第一伸縮部件與所述第一夾持部件鉸接。

可選擇地，第一驅動機構為直線電機、液壓缸或正反轉電機。