專利名稱：風力發(fā)電機的變槳距機構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電機，具體講是一種風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)。
背景技術：
現(xiàn)有風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)普遍采用液壓變漿距機構(gòu)或者電機獨立變漿距機構(gòu)。所 述液壓變漿距機構(gòu)響應速度慢，結(jié)構(gòu)復雜，制造和維護成本高，因為使用液壓油作為傳遞 動力的介質(zhì)，所以環(huán)境適應能力差，比如在溫度低的環(huán)境中，液壓油容易被凍結(jié)而使所述 液壓變漿距機構(gòu)癱瘓，如果強行啟動，風力發(fā)電機有被破壞的風險。所述電機獨立變漿距 機構(gòu)指的是風力發(fā)電機的每個葉片的變槳距均由獨立的一個電機驅(qū)動相應減速箱來實現(xiàn)， 所述電機獨立變漿距機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜，制造和維護成本高，事實上，由于電機和減速箱本身 的制造差異，在變槳距過程中，要保證每個葉片的漿距角保持一致是非常困難的，雖然在 安裝初期可以對風力發(fā)電機作準確調(diào)試，但是，經(jīng)過一段時間后，因為所述電機獨立變漿 距機構(gòu)零部件多，連接關系復雜，磨損后各零部件間的誤差積累被放大，所以所述電機獨 立變漿距機構(gòu)再無法在變漿距過程中使每個葉片的漿距角保持一致。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種響應快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、環(huán)境適應能力強、 在變漿距過程中各葉片的漿距角始終一致的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)。
本發(fā)明的技術方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，它包括輪 轂、動力組件、多個變漿距軸承，所述輪轂由圍繞所述輪轂的軸線所形成的曲面、垂直所 述輪轂的軸線的前蓋和后蓋構(gòu)成，所述變漿距軸承的外圈與所述輪轂的曲面固定連接，所 述變漿距軸承均勻分布在所述輪轂的曲面上，它還包括螺旋傳動組件、同步安裝架、連接 件、轉(zhuǎn)動組件；所述螺旋傳動組件分別與所述前蓋和所述后蓋的中心孔可轉(zhuǎn)動配合，所述 螺旋傳動組件與所述動力組件連接；所述螺旋傳動組件與所述動力組件連接的部分位于所
述輪轂的外部，所述螺旋傳動組件的余下部分位于所述輪轂的內(nèi)部，所述同步安裝架、連 接件、轉(zhuǎn)動組件都位于所述輪轂的內(nèi)部，每個所述變漿距軸承對應一個轉(zhuǎn)動組件，每個所
述轉(zhuǎn)動組件對應一個連接件；所述螺旋傳動組件與所述同步安裝架固定連接；所述同步安 裝架與每個所述連接件的一端可轉(zhuǎn)動連接，所述連接件均勻分布在以所述同步安裝架的中 心為圓心的圓周上，所述圓周所在的平面與所述輪轂的軸線相垂直；所述連接件的另一端 與所述轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動組件與所述變漿距軸承的內(nèi)圈固定連接。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點因為本發(fā)明沒有液壓結(jié)構(gòu)，
而是采用純機械結(jié)構(gòu)，所以避免了液壓系統(tǒng)固有的響應慢和環(huán)境適應能力差的缺陷，即本 發(fā)明響應快、環(huán)境適應能力強；因為采用同步安裝架，所以螺旋傳動組件帶動同步安裝架 移動，所述同步安裝架就會帶動所有的連接件同時移動，因為所述連接件均勻分布在以所 述同步安裝架的中心為圓心的圓周上，所述圓周所在的平面與所述輪轂的軸線相垂直，所 述連接件的另一端與所述轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動組件與所述變槳距軸承的內(nèi)圈固 定連接，所述變槳距軸承的外圈與所述輪轂的曲面固定連接，所述變漿距軸承均勻分布所 述輪轂的曲面上，所以各個連接件的運動軌跡一樣，各個轉(zhuǎn)動組件的運動軌跡一樣，這樣 也就保證了所述變漿距軸承的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動的方向和角度都是一樣的，即在變漿距過程中各葉 片的漿距角始終一致，同步性高；與背景技術所描述結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的零部件少，零部 件之間的連接關系簡單，所以本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，磨損后各零部件間的誤差積累被放大的現(xiàn) 象被大大減輕，這樣也就決定了本發(fā)明工作的穩(wěn)定性要比原有結(jié)構(gòu)好；因為本發(fā)明零部件 少，連接關系簡單，維護成本低，性能又有相應的提高，所以本發(fā)明成本低。
作為改進，它還包括導向桿和導向桿安裝座，所述導向桿的軸線與所述輪轂的軸線平 行；所述導向桿與導向桿安裝座的通孔滑配合；所述導向桿的一端被固定安裝在所述前蓋 上，所述導向桿的另一端被固定安裝在所述后蓋上；所述導向桿安裝座與所述同步安裝架 通過螺釘固定連接。這樣可以保證所述同歩安裝架在所述輪轂的軸線方向移動，優(yōu)化所述 同步安裝架的受力情況。
作為進一步改進，所述螺旋傳動組件為滾珠絲杠副，該滾珠絲杠副的絲杠的軸線與所 述輪轂的軸線為同一直線；所述螺旋傳動組件分別與所述前蓋和所述后蓋的中心孔相配合 是指所述滾珠絲杠副的絲杠的光桿部分與安裝在所述前蓋和所述后蓋的中心孔內(nèi)的軸承 的內(nèi)圈過盈配合；所述螺旋傳動組件與所述動力組件連接是指所述滾珠絲杠副的絲杠與所 述動力組件連接。因為所述滾珠絲杠副不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且可以實現(xiàn)較大的傳動比，傳動 平穩(wěn)精確，所以對于本發(fā)明性能的提高十分有益。
作為進一步改進，所述同步安裝架擁有多個相同的叉臂的叉架，每個叉臂安裝一個連 接件，所述相鄰叉臂的夾角相等，所述叉臂的端部開有一條沿所述絲杠的軸線方向的貫通 槽；所述螺旋傳動組件與所述同步安裝架固定連接是指，所述滾珠絲杠副的螺母與所述同 步安裝架的中心孔間隙配合，在所述同步安裝架的中心孔的兩側(cè)安裝有壓蓋；所述螺母的 長度略小于或等于所述同步安裝架的中心孔的長度；所述壓蓋與所述滾珠絲杠副的絲杠間 隙配合，所述壓蓋與所述同步安裝架通過螺釘固定連接；所述同步安裝架與每個所述連接 件的一端可轉(zhuǎn)動連接是指所述同步安裝架的叉臂的貫通槽與連接件的一端通過銷軸可轉(zhuǎn)
動連接，所述銷軸的兩端與所述貫通槽的槽壁上的通孔間隙配合。采用叉臂的結(jié)構(gòu)可以去 除多余的金屬，使所述同步安裝架結(jié)構(gòu)緊湊，大量減輕整個機構(gòu)的重量，而又不喪失所述 同步安裝架所要求的力學性能，所以對于本發(fā)明性能的提高十分有益。
作為進一步改進，所述轉(zhuǎn)動組件包括曲軸和轉(zhuǎn)盤，所述曲軸與所述轉(zhuǎn)盤通過焊接固定 在一起，所述曲軸垂直所述轉(zhuǎn)盤；所述連接件的另一端與所述轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接是指所 述連接件的另一端與所述曲軸可轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動組件與所述變漿距軸承的內(nèi)圈固定連 接是指所述轉(zhuǎn)盤與所述變漿距軸承的內(nèi)圈通過螺釘固定連接。因為采用了曲軸，所以連接 件對于所述轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動力臂增大，從而使轉(zhuǎn)動力矩更大，有利于傳動，提高了傳動效率高。
作為進一步改進，所述連接件為連桿。因為連桿結(jié)構(gòu)簡單，連接可靠，所以對于本發(fā) 明性價比的提高十分有益。
圖1是本發(fā)明風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)的主視圖。
圖2是本發(fā)明風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)的剖視圖。
圖3是本發(fā)明風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)的右視圖。
圖4是本發(fā)明風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)的轉(zhuǎn)動組件主視圖。
圖5是本發(fā)明風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)的轉(zhuǎn)動組件與變漿距軸承連接后的主視圖。 圖6是本發(fā)明風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)的關于一個變漿距軸承的機構(gòu)運動簡圖。 圖中所示，1、變漿距軸承，1.1、內(nèi)圈，1.2、外圈，2、叉架，3、輪轂，4、螺母， 5、軸承，6、絲杠，7、導向桿，8、銷軸，9、連桿，10、曲軸，11、前蓋，12、電機， 13、電機安裝座，14、聯(lián)軸器，15、后蓋，16、壓蓋，17、轉(zhuǎn)盤，18、導向桿安裝座，19、 叉臂。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示是本發(fā)明風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)的主視圖。
所述風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)包括輪轂3、動力組件、多個變槳距軸承l(wèi)，所述輪轂3 由圍繞所述輪轂3的軸線所形成的曲面、垂直所述輪轂3的軸線的前蓋11和后蓋15構(gòu)成， 所述變漿距軸承1的外圈1. 2與所述輪轂3的曲面固定連接，所述變漿距軸承1均勻分布 在所述輪轂3的曲面上，它還包括螺旋傳動組件、同步安裝架、連接件、轉(zhuǎn)動組件；所述 螺旋傳動組件分別與所述前蓋11和所述后蓋15的中心孔可轉(zhuǎn)動配合，所述螺旋傳動組件 與所述動力組件連接；所述螺旋傳動組件與所述動力組件連接的部分位于所述輪轂3的外的余下部分位于所述輪轂3的內(nèi)部，所述同步安裝架、連接件、轉(zhuǎn) 動組件都位于所述輪轂3的內(nèi)部，每個所述變漿距軸承1對應一個轉(zhuǎn)動組件，每個所述轉(zhuǎn) 動組件對應一個連接件；所述螺旋傳動組件與所述同步安裝架固定連接；所述同步安裝架 與每個所述連接件的一端可轉(zhuǎn)動連接，所述連接件均勻分布在以所述同步安裝架的中心為 圓心的圓周上，所述圓周所在的平面與所述輪轂3的軸線相垂直；所述連接件的另一端與 所述轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動組件與所述變漿距軸承l(wèi)的內(nèi)圈l.l固定連接。具體 結(jié)構(gòu)如圖2所示。
所述變漿距軸承1的外圈1. 2與所述輪轂3的曲面固定連接是指所述變漿距軸承1的 外圈1. 2與所述輪轂3的曲面通過螺釘固定連接。所述變漿距軸承1均勻分布在所述輪轂 3的曲面上是指各個所述變漿距軸承1的中心線相交于同一點，該點位于所述輪轂3的軸 線上，并且相鄰所述變漿距軸承l(wèi)的中心線的夾角相等，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
如圖2所示，它還包括導向桿7和導向桿安裝座18，所述導向桿7的軸線與所述輪轂 3的軸線平行；所述導向桿7與導向桿安裝座18的通孔滑配合；所述導向桿7的一端被固 定安裝在所述前蓋ll上，所述導向桿7的另一端被固定安裝在所述后蓋15上；所述導向 桿安裝座18與所述同步安裝架通過螺釘固定連接。
所述螺旋傳動組件為滾珠絲杠副，該滾珠絲杠副的絲杠6的軸線與所述輪轂3的軸線 為同一直線，所述滾珠絲杠副的型號為CDM4008-3;所述螺旋傳動組件分別與所述前蓋ll 和所述后蓋15的中心孔相配合是指所述滾珠絲杠副的絲杠6的光桿部分與安裝在所述前 蓋11和所述后蓋15的中心孔內(nèi)的軸承5的內(nèi)圈過盈配合，所述滾珠絲杠副的絲杠6的光 桿部分位于所述絲杠6的兩端，所述絲杠6的螺紋位于所述光桿部分之間；所述螺旋傳動 組件與所述動力組件連接是指所述滾珠絲杠副的絲杠6與所述動力組件連接。具體結(jié)構(gòu)如 圖2所示。
所述動力組件包括電機12、電機安裝座13和聯(lián)軸器14;所述電機安裝座13安裝在 所述前蓋11上，所述螺旋傳動組件與所述動力組件連接是指所述螺旋傳動組件與所述聯(lián) 軸器14連接。
所述同步安裝架擁有多個相同的叉臂19的叉架2，每個叉臂19安裝一個連接件，所 述相鄰叉臂19的夾角相等，所述叉臂19的端部開有一條沿所述絲杠6的軸線方向的貫通 槽;所述螺旋傳動組件與所述同步安裝架固定連接是指，所述滾珠絲杠副的螺母4與所述 同步安裝架的中心孔間隙配合，在所述同步安裝架的中心孔的兩側(cè)安裝有壓蓋16;所述螺 母4的長度略小于或等于所述同步安裝架的中心孔的長度；所述壓蓋16與所述滾珠絲杠
副的絲杠6間隙配合，所述壓蓋16與所述同步安裝架通過螺釘固定連接；這樣所述壓蓋
16就把所述螺母4壓緊在所述同步安裝架的中心孔內(nèi)，保證所述螺母4與同步安裝架的中 心孔沒有相對的位移，也就是說所述螺母4的移動將帶動同步安裝架可靠移動，所述螺母 4與同步安裝架不會有相對運動；所述同步安裝架與每個所述連接件的一端可轉(zhuǎn)動連接是 指所述同步安裝架的叉臂19的貫通槽與連接件的一端通過銷軸8可轉(zhuǎn)動連接，所述銷軸8 的兩端與所述貫通槽的槽壁上的通孔間隙配合。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
所述轉(zhuǎn)動組件包括曲軸10和轉(zhuǎn)盤17，所述轉(zhuǎn)盤17開有中心孔，所述曲軸10與所述 轉(zhuǎn)盤17通過焊接固定在一起，所述曲軸10垂直所述轉(zhuǎn)盤17;所述連接件的另一端與所述 轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接是指所述連接件的另一端與所述曲軸10可轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動組件 與所述變漿距軸承1的內(nèi)圈1. 1固定連接是指所述轉(zhuǎn)盤17與所述變槳距軸承1的內(nèi)圈1. 1 通過螺釘固定連接。具體結(jié)構(gòu)如圖2、 4、 5所示。
所述連接件為連桿9。如圖2所示，所述連桿9兩端開有通孔，所述連桿9的兩端通 過所述通孔分別與所述叉臂19、所述曲軸IO可轉(zhuǎn)動連接。
所述叉臂19、連桿9、曲軸10和轉(zhuǎn)盤17構(gòu)成典型的曲柄滑塊機構(gòu)，機構(gòu)運動簡圖如 圖6所示。當所述滾珠絲杠副的螺母4軸向移動時，所述螺母4帶動所述叉架2軸向移動， 也就是叉臂19直線移動，所述叉臂19的直線移動通過所述曲柄滑塊機構(gòu)帶動所述轉(zhuǎn)盤17 轉(zhuǎn)動。本實施例為具有三個變漿距軸承1的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，所以有三個相同的 所述曲柄滑塊機構(gòu)。
當需要對風力發(fā)電機變漿距時，電機12轉(zhuǎn)動，所述滾珠絲杠副的螺母4將軸向移動， 所述螺母4帶動所述叉架2軸向移動，那么所述叉架2的叉臂19就直線移動，所述變漿 距軸承1的內(nèi)圈1. 1就通過上述曲柄滑塊機構(gòu)的傳動而轉(zhuǎn)動，本實施例為具有三個變漿距 軸承1的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，那么三個變漿距軸承1的內(nèi)圈1. 1將按相同方向同時 轉(zhuǎn)過一個角度，因為風力發(fā)電機的葉片與所述變漿距軸承1的內(nèi)圈1. 1固定連接，所以所 述變漿距軸承1的內(nèi)圈1. 1將帶動風力發(fā)電機的葉片同時轉(zhuǎn)動，這樣就實現(xiàn)了風力發(fā)電機 的變漿距，并且在變漿距過程中各葉片的漿距角始終一致。
以上僅就本發(fā)明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明 的結(jié)構(gòu)可以有其他變化，不局限于上述結(jié)構(gòu)，比如所述螺旋傳動組件可以為滑動絲杠副。 總之，凡在本發(fā)明產(chǎn)品獨立權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，它包括輪轂(3)、動力組件、多個變漿距軸承(1)，所述輪轂(3)由圍繞所述輪轂(3)的軸線所形成的曲面、垂直所述輪轂(3)的軸線的前蓋(11)和后蓋(15)構(gòu)成，所述變漿距軸承(1)的外圈(1.2)與所述輪轂(3)的曲面固定連接，所述變漿距軸承(1)均勻分布在所述輪轂(3)的曲面上，其特征在于它還包括螺旋傳動組件、同步安裝架、連接件、轉(zhuǎn)動組件；所述螺旋傳動組件分別與所述前蓋(11)和所述后蓋(15)的中心孔可轉(zhuǎn)動配合，所述螺旋傳動組件與所述動力組件連接；所述螺旋傳動組件與所述動力組件連接的部分位于所述輪轂(3)的外部，所述螺旋傳動組件的余下部分位于所述輪轂(3)的內(nèi)部，所述同步安裝架、連接件、轉(zhuǎn)動組件都位于所述輪轂(3)的內(nèi)部，每個所述變漿距軸承(1)對應一個轉(zhuǎn)動組件，每個所述轉(zhuǎn)動組件對應一個連接件；所述螺旋傳動組件與所述同步安裝架固定連接；所述同步安裝架與每個所述連接件的一端可轉(zhuǎn)動連接，所述連接件均勻分布在以所述同步安裝架的中心為圓心的圓周上，所述圓周所在的平面與所述輪轂(3)的軸線相垂直；所述連接件的另一端與所述轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動組件與所述變漿距軸承(1)的內(nèi)圈(1.1)固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，其特征在于它還包括導向桿 (7)和導向桿安裝座(18)，所述導向桿(7)的軸線與所述輪轂(3)的軸線平行；所述導向桿(7)與導向桿安裝座(18)的通孔滑配合；所述導向桿(7)的一端被固定安裝在 所述前蓋(11)上，所述導向桿(7)的另一端被固定安裝在所述后蓋(15)上；所述導 向桿安裝座(18)與所述同步安裝架通過螺釘固定連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，其特征在于所述螺旋傳動組件為滾珠絲杠副，該滾珠絲杠副的絲杠(6)的軸線與所述輪轂(3)的軸線為同一直線；所述螺旋傳動組件分別與所述前蓋(11)和所述后蓋(15)的中心孔相配合是指所述滾珠 絲杠副的絲杠(6)的光桿部分與安裝在所述前蓋(11)和所述后蓋(15)的中心孔內(nèi)的 軸承(5)的內(nèi)圈過盈配合；所述螺旋傳動組件與所述動力組件連接是指所述滾珠絲杠副 的絲杠(6)與所述動力組件連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，其特征在于所述同步安 裝架擁有多個相同的叉臂(19)的叉架(2)，每個叉臂(19)安裝一個連接件，所述相鄰 叉臂(19)的夾角相等，所述叉臂(19)的端部開有一條沿所述絲杠(6)的軸線方向的 貫通槽；所述螺旋傳動組件與所述同步安裝架固定連接是指，所述滾珠絲杠副的螺母(4) 與所述同步安裝架的中心孔間隙配合，在所述同步安裝架的中心孔的兩側(cè)安裝有壓蓋(16);所述螺母(4)的長度略小于或等于所述同步安裝架的中心孔的長度；所述壓蓋(16)與所述滾珠絲杠副的絲杠(6)間隙配合，所述壓蓋(16)與所述同步安裝架通過螺釘固 定連接;所述同步安裝架與每個所述連接件的一端可轉(zhuǎn)動連接是指所述同步安裝架的叉臂 (19)的貫通槽與連接件的一端通過銷軸(8)可轉(zhuǎn)動連接，所述銷軸(8)的兩端與所述 貫通槽的槽壁上的通孔間隙配合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，其特征在于所述轉(zhuǎn)動組件包 括曲軸(10)和轉(zhuǎn)盤(17)，所述曲軸(10)與所述轉(zhuǎn)盤(17)通過焊接固定在一起，所 述曲軸(10)垂直所述轉(zhuǎn)盤(17);所述連接件的另一端與所述轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接是指 所述連接件的另一端與所述曲軸(10)可轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動組件與所述變槳距軸承(1) 的內(nèi)圈(1.1)固定連接是指所述轉(zhuǎn)盤(17)與所述變漿距軸承(1)的內(nèi)圈(1.1)通過 螺釘固定連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風力發(fā)電機的變漿距機構(gòu)，其特征在于所述連接件為連 桿(9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風力發(fā)電機的變槳距機構(gòu)，它包括輪轂、動力組件、多個變槳距軸承，所述輪轂由圍繞所述輪轂的軸線所形成的曲面、垂直所述輪轂的軸線的前蓋和后蓋構(gòu)成，變槳距軸承的外圈與輪轂的曲面固定連接，變槳距軸承均勻分布在輪轂的曲面上，它還包括螺旋傳動組件、同步安裝架、連接件、轉(zhuǎn)動組件；螺旋傳動組件分別與前蓋和后蓋的中心孔可轉(zhuǎn)動配合，螺旋傳動組件與動力組件連接；螺旋傳動組件與同步安裝架固定連接；同步安裝架與每個連接件可轉(zhuǎn)動連接，連接件均勻分布在以所述同步安裝架的中心為圓心的圓周上，該圓周所在的平面與輪轂的軸線相垂直；所述連接件還與轉(zhuǎn)動組件可轉(zhuǎn)動連接；轉(zhuǎn)動組件與變槳距軸承的內(nèi)圈固定連接。
文檔編號F03D7/02GK101392726SQ20081012193
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者羅郁梅 申請人:寧波欣達(集團)有限公司