一种直齿条式风轮叶片调节机构

摘要

本发明涉及风力发电设备技术领域，具体的说是一种直齿条式风轮叶片调节机构。现有齿轮技术的调节机构存在需要调节机构扭矩大、可靠性差、叶片角度难以控制等问题。本发明包括驱动电机固定盘、机舱圆筒壁、齿条固定前盘、齿条固定后盘、前压盘、后压盘、齿轮齿条机构、丝杠螺母机构、滑杆轴承座、滑杆轴承、滑杆。前压盘连接在驱动电机固定盘上，三个滑杆轴承座均匀布置在后压盘上，叶片轴通过轴承安装在机舱圆筒壁上，齿轮固定在机舱圆筒壁内侧的叶片轴端部与齿条形成啮合，螺母固定于齿条固定前盘中央，丝杠与螺母形成配合并与动力单元的输出机构连接。本发明通过改变叶片调节机构的结构，改变传动方式，提高了传动的稳定性和准确度。

权利要求

1.一种直齿条式风轮叶片调节机构，包括主轴水平设置的动力单元(16)和调节机构整体(17)；其特征在于：包括驱动电机固定盘(2)、机舱圆筒壁(6)、齿条固定前盘(4)、齿条固定后盘(12)、前压盘(1)、后压盘(8)、齿轮(14)、齿条(15)、丝杠(3)、螺母(5)、滑杆轴承座(9)、滑杆轴承(10)、滑杆(11)、叶片轴(7)；

机舱圆筒壁(6)呈正十二边形筒，前压盘(1)连接在驱动电机固定盘(2)上，机舱圆筒壁(6)安装在前压盘(1)和后压盘(8)之间，机舱圆筒壁(6)上设有十二个均匀布置的装配叶片轴(7)的孔，三个滑杆轴承座(9)均匀布置在后压盘(8)上，三根均匀布置的滑杆(11)通过滑杆轴承(10)穿过滑杆轴承座(9)并固定在齿条固定前盘(4)和齿条固定后盘(12)上，十二根齿条(15)均匀固定于齿条固定前盘(4)和齿条固定后盘(12)之间，叶片轴(7)通过轴承安装在机舱圆筒壁(6)上，齿轮(14)固定在机舱圆筒壁(6)内侧的叶片轴(7)端部与齿条(15)形成啮合，螺母(5)固定于齿条固定前盘(4)中央，丝杠(3)与螺母(5)形成配合并与动力单元(16)的输出机构连接，其中，所述叶片调节机构的动力单元采用电动机，所述电动机动力输出通过带动丝杠(3)转动，带动齿条固定前盘(4)、齿条固定后盘(12)、各齿条(15)和滑杆(11)在水平方向运动，进而实现各齿轮(14)和叶片轴(7)的转动，调节控制叶片转动，改变迎风角度；当风力较大时，能够将叶片迎风角度调至最小，减小风阻，保证风机满负荷运行。

2.根据权利要求1所述的一种直齿条式风轮叶片调节机构，其特征在于：所述叶片调节机构的可调节叶片个数不限于12个。

说明书

一种直齿条式风轮叶片调节机构

技术领域

[0001] 本发明涉及风力发电设备技术领域，具体的说是一种直齿条式风轮叶片调节机构。

背景技术

[0002] 风力发电机叶片调节机构通过与动力单元连接，带动主传动件运动，经过传动机构的传动来调节叶片迎风角度。

[0003] 目前，风力发电机叶片有的为固定角度安装，有的为叶片角度独立调节。叶片角度独立调节同步性差。

[0004] 另外，发明专利申请号  201410561011.7的发明专利与实用新型专利ZL 201420608931.5公开的一种单框架式叶轮的齿轮结构在叶片角度控制方面也不理想。导致总体运行及单位发电成本仍不理想。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种直齿条式风轮叶片调节机构，克服了现有技术中的不足，改变了叶片调节方式，使叶片调节实现同步，降低了日常维护成本，使风速可利用范围大幅增宽，提高了发电效率。

[0006] 本发明的技术方案包括主轴水平设置的动力单元；还包括驱动电机固定盘、机舱圆筒壁、齿条固定前盘、齿条固定后盘、前压盘、后压盘、齿轮齿条机构、丝杠螺母机构、滑杆轴承座、滑杆轴承、滑杆；

[0007] 机舱圆筒壁呈正十二边形筒，前压盘连接在驱动电机固定盘上，机舱圆筒壁安装在前压盘和后压盘之间，机舱圆筒壁上设有十二个均匀布置的装配叶片轴的孔，三个滑杆轴承座均匀布置在后压盘上，三根均匀布置的滑杆通过滑杆轴承穿过滑杆轴承座并固定在齿条固定前盘和齿条固定后盘上，十二根齿条均匀固定于齿条固定前盘和齿条固定后盘之间，叶片轴通过轴承安装在机舱圆筒壁上，齿轮固定在机舱圆筒壁内侧的叶片轴端部与齿条形成啮合，螺母固定于齿条固定前盘中央，丝杠与螺母形成配合并与动力单元的输出机构连接。

[0008] 进一步，所述叶片调节装置的动力单元采用电动机。

[0009] 本发明具有以下有益效果：本发明采用丝杠螺母机构和齿轮齿条传动机构，改变了叶片调节方式，使叶片角度调节同步，并使叶片的调节角度容易控制与稳定，可同时满足低风速及高风速区域的使用，提高了风机的风能利用效率，增大了整机输出功率，从而降低了单位发电功率的成本；解决了现有技术三叶片水平轴风力发电机输出功率难以进一步增大、风机可利用风速范围较窄、叶片角度调节异步等问题。本发明技术特征结构紧凑，体积小、重量轻、传动比大，改进了叶片调节机构，结构简单合理，损耗较小，降低了故障率，方便日常维护、维修。

[0010] 下面结合附图及实施例对本发明的发明内容作进一步的描述。

附图说明

[0011] 图1为本发明实施例的结构示意图；

[0012] 图2为本发明实施例的结构三视图；

[0013] 图3为本发明实施例的剖视图；

[0014] 图4为本发明实施例的直齿条式风轮叶片调节机构内部结构图；

[0015] 图5为本发明实施例的立体结构图。

具体实施方式

[0016] 图中：1、前压盘，2、驱动电机固定盘，3、丝杠，4、齿条固定前盘，5、螺母，6、机舱圆筒壁，7、叶片轴，8、后压盘，9、滑杆轴承座，10、滑杆轴承，11、滑杆，12、齿条固定后盘，13、轴承，14、齿轮，15、齿条,，16 、动力单元，17、调节机构整体。实施例

[0017] 由图1～图5可知，本发明的技术方案包括主轴水平设置的动力单元16、驱动电机固定盘2、机舱圆筒壁6、齿条固定前盘4、齿条固定后盘12、前压盘1、后压盘8、齿轮14、齿条15、丝杠3、螺母5、滑杆轴承座9、滑杆轴承10、滑杆11、叶片轴7，轴承13；动力单元16置于调节机构整体17的驱动电机固定盘一侧；

[0018] 调节机构整体17为齿轮齿条式调节机构；本实施例调节控制叶片角度的动力单元16采用一台电动机；调节机构整体17的机舱圆筒壁6呈正十二边形筒，前压盘1连接在驱动电机固定盘2上，机舱圆筒壁6安装在前压盘1和后压盘8之间，机舱圆筒壁6上设有十二个均匀布置的装配叶片轴7的孔，三个滑杆轴承座9均匀布置在后压盘8上，三根均匀布置的滑杆
11通过滑杆轴承10穿过滑杆轴承座9并固定在齿条固定前盘4和齿条固定后盘12上，十二根齿条15均匀固定于齿条固定前盘4和齿条固定后盘12之间，叶片轴7通过轴承安装在机舱圆筒壁6上，齿轮14固定在机舱圆筒壁6内侧的叶片轴7端部与齿条15形成啮合，螺母5固定于齿条固定前盘4中央，丝杠3与螺母5形成配合并与动力单元16的动力输出机构连接。电动机动力输出通过带动丝杠3转动，带动齿条固定前盘4、齿条固定后盘12,、各齿条15和滑杆11在水平方向运动，进而实现各齿轮14和叶片轴7的转动，调节控制叶片转动，改变迎风角度；
当风力较大时，可将叶片迎风角度调至最小，减小风阻，保证风机满负荷运行。

[0019] 根据风机体积、重量，中型风机可使用多台电动机控制叶片角度，各台电动机的输出轴均与丝杠3连接配合并传输动力。

[0020] 应当指出，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。