專利名稱：用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風力發(fā)電領(lǐng)域，具體地說，本實用新型涉及一種用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置。
背景技術(shù)：
風力發(fā)電機一般安裝于開闊地帶或山地，風力發(fā)電機組遭受雷擊的概率較大，且隨著風電機組的塔筒越來越高、葉片的長度越來越長，機組遭受雷擊成為影響風力發(fā)電機組的一個重要因素。因此，風力發(fā)電機的防雷系統(tǒng)成為防止風力發(fā)電機損壞的一個重要組成部分。目前，如圖1所示，安裝在風力發(fā)電機上的避雷線路一般都將引雷線直接或間接地接在軸承的內(nèi)圈102或外圈101上。雷電流通過引入線104流經(jīng)軸承后從引出線103輸出，雷電流一旦流經(jīng)軸承，在軸承的接觸面上極易產(chǎn)生電弧，而電弧的熱效應(yīng)會引起軸承的局部金屬熔化，使軸承融合在一起，或者產(chǎn)生大量的灼蝕斑點，甚至嚴重影響軸承的使用壽命O另外，現(xiàn)有技術(shù)中還存在另一種技術(shù)方案:使用能夠?qū)щ姷拈_放式金屬刷或碳刷動態(tài)地摩擦和導(dǎo)引雷電流，在葉片等處設(shè)置引雷線并將雷電流接到碳刷或金屬刷，再將引出線接在金屬刷或碳刷動態(tài)摩擦的軸承座或底板上。在上述方案中由于存在部件與部件之間的摩擦，會產(chǎn)生一定的粉末，從而影響機組的作業(yè)環(huán)境，甚至發(fā)電機的絕緣效果，導(dǎo)致發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子的損壞。此外，還存在一種技術(shù)方案:采用密封平盤式導(dǎo)雷裝置，電刷在環(huán)形導(dǎo)軌上動態(tài)地摩擦傳導(dǎo)雷電流。但是，此結(jié)構(gòu)所占用的空間較大，不適合空間狹小的環(huán)境，且環(huán)形導(dǎo)軌較大，在環(huán)形導(dǎo)軌與電刷之間的接觸面不平整時，容易導(dǎo)致電刷與滑軌不能完全地接觸，影響導(dǎo)雷效果。因此，提供一種能有效地實現(xiàn)風力發(fā)電機的防雷效果，改善風力發(fā)電機的作業(yè)環(huán)境是本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置，以高效地完成導(dǎo)流作業(yè)，使該導(dǎo)雷裝置與軸承脫離，避免雷電流對軸承的損壞。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置，所述導(dǎo)雷裝置包括具有封閉的內(nèi)腔的箱體、橫穿所述箱體的摩擦軸以及位于所述箱體內(nèi)并與所述箱體固定連接的電刷，所述電刷與所述摩擦軸緊密接觸，且所述電刷和所述摩擦軸中的一個能夠相對于另一個轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，所述摩擦軸和所述箱體中的一個固定連接到所述風力發(fā)電機的固定部件，所述摩擦軸和所述箱體中的另一個固定連接到所述風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)部件。優(yōu)選地，所述摩擦軸的一端通過第一固定法蘭和第一緊固件與所述固定部件和所述旋轉(zhuǎn)部件中的一個連接，所述箱體通過第二固定法蘭和第二緊固件與所述旋轉(zhuǎn)部件和所述固定部件中的另一個連接。優(yōu)選地，所述電刷通過間隙板固定連接在所述箱體上，所述間隙板一端固定到所述箱體的內(nèi)壁，另一端位于所述摩擦軸的外圍，并與所述摩擦軸的外表面之間設(shè)置有預(yù)定的間隙。優(yōu)選地，所述間隙板的另一端形成有齒槽。優(yōu)選地，所述導(dǎo)雷裝置還包括引入線和引出線，所述引入線與所述電刷和所述摩擦軸中的一個連接，所述引出線與所述電刷和所述摩擦軸中的另一個連接。優(yōu)選地，在所述箱體和所述摩擦軸之間設(shè)置有密封件，以密封所述內(nèi)腔。優(yōu)選地，所述導(dǎo)雷裝置還包括固定連接的壓簧和刷握，通過所述壓簧使所述電刷與所述摩擦軸緊密接觸。優(yōu)選地，所述箱體上設(shè)置有出粉口以及密封所述出粉口的密封件。優(yōu)選地，所述箱體的至少一側(cè)為透明側(cè)，且能夠從所述箱體上拆卸下來。優(yōu)選地，所述摩擦軸的一端伸入于所述箱體內(nèi)部，且在該端形成有垂直于所述摩擦軸的軸線的平板，所述電刷與所述平板緊密接觸。優(yōu)選地，所述導(dǎo)雷裝置包括多個沿所述摩擦軸的周向均勻分布的電刷。優(yōu)選地，所述導(dǎo)雷裝置還包括分別與所述多個電刷固定連接的多個間隙板。本實用新型所提供的導(dǎo)雷裝置與風力發(fā)電機上的軸承完全地脫離，避免了雷電流流經(jīng)軸承，為雷電流建立了獨立的通道，從而避免了雷電流對軸承的損壞，高效地完成了導(dǎo)雷作業(yè)，提高了軸承的使用壽命。此外，整個導(dǎo)雷裝置處于密封的作業(yè)環(huán)境，避免了電刷和摩擦軸之間的摩擦產(chǎn)生的粉末泄漏至外部，改善了風力發(fā)電機的作業(yè)環(huán)境。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)雷路徑示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型的實施例的導(dǎo)雷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示的導(dǎo)雷裝置沿A-A線的剖視示意圖；圖4是圖2所示的導(dǎo)雷裝置的變型的電刷和摩擦軸的布置示意圖；圖5是根據(jù)本實用新型的另一實施例的導(dǎo)雷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置，使該導(dǎo)雷裝置與軸承脫離，能夠高效地完成導(dǎo)流作業(yè)，避免雷電流對軸承的損壞。為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本實用新型，下面通過結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述，其中，相同的標號始終表示相同部件。參照圖2至圖4，圖2是根據(jù)本實用新型的實施例的導(dǎo)雷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示的導(dǎo)雷裝置沿A-A線的剖視圖；圖4是圖2所示的導(dǎo)雷裝置的變型的電刷和摩擦軸的布置示意圖。根據(jù)本實用新型的一個實施例，提供一種用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置。參照圖2，該導(dǎo)雷裝置包括內(nèi)部具有封閉的內(nèi)腔的箱體3、橫穿所述箱體的摩擦軸10以及位于箱體3的內(nèi)部并與所述箱體3固定連接的電刷5。電刷5與所述摩擦軸10的外表面緊密接觸，且電刷5與摩擦軸10之間存在相對轉(zhuǎn)動，即，電刷5相對于摩擦軸10繞摩擦軸10的外表面旋轉(zhuǎn)。摩擦軸10可從箱體3的一側(cè)面伸入箱體3內(nèi)部，且伸入箱體3內(nèi)部的一端可以延伸至與所述側(cè)面相對的另一側(cè)面上，而另一端位于箱體3的外部。此外，摩擦軸10可以為實心軸也可以為空心軸。為了保證箱體3中的內(nèi)腔密封，在摩擦軸10和箱體3的接觸面之間設(shè)置有密封件9。優(yōu)選地，可以使摩擦軸10固定連接到風力發(fā)電機的固定部件，如發(fā)電機的定子，而箱體3固定連接到風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)部件。具體地說，摩擦軸10可以通過第一固定法蘭2和第一緊固件15與固定部件連接，箱體3通過第二固定法蘭8和第二緊固件11與旋轉(zhuǎn)部件連接。需要說明的是，第一固定法蘭2和第二固定法蘭8都采用絕緣材料制成，并具有一定的連接強度。當然，本實用新型并不限于此，摩擦軸10和箱體3與風力發(fā)電機的連接方式不一定要按照上述連接形式進行。例如，還可以將摩擦軸10與風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)部件固定連接，將箱體3與風力發(fā)電機的固定部件固定連接。在這種情況下，摩擦軸10隨旋轉(zhuǎn)部件相對于箱體3旋轉(zhuǎn)，同樣也可以實現(xiàn)摩擦軸10和箱體3之間能夠相對旋轉(zhuǎn)的連接關(guān)系，進而實現(xiàn)導(dǎo)雷的效果。在電刷5和箱體3之間可以進一步固定連接有間隙板4，該間隙板4的一端可以與箱體3的內(nèi)壁固定連接，而另一端可以設(shè)置在摩擦軸10的外圍，并與摩擦軸10的外表面之間具有一定的間隙，避免間隙板4與摩擦軸10的直接接觸。具體地說，間隙板4可以通過緊固螺栓13與箱體3固定連接，另一端通過緊固螺栓22與電刷5固定連接。當然，電刷5和間隙板4都應(yīng)該為導(dǎo)體，電流能夠在兩者之間流動。此外，參照圖3，在間隙板4的底端可以形成齒槽型結(jié)構(gòu)，以便在雷電流較大、超出電刷5的傳導(dǎo)極限時，能夠通過齒尖放電擊穿較小的空間而泄放雷電流。間隙板4與電刷5和箱體3均無相對運動，電刷5與摩擦軸10的接觸面為弧形，保證電刷5與摩擦軸10充分接觸，可有效地傳導(dǎo)較大的電流。若摩擦軸10的外表面不平，則電刷5可以在摩擦軸10的徑向隨其表面的不平結(jié)構(gòu)做輕微的伸縮運動。本實用新型所提供的導(dǎo)雷裝置還包括引入線18和引出線1，引入線18可以與電刷5和摩擦軸10中的一個連接，而引出線I可以與電刷5和摩擦軸10中的另一個連接。例如，引入線18可以通過接線端子19和間隙板4連接到電刷5，進而電流可通過間隙板4流向電刷5。引出線I連接在摩擦軸10的位于箱體3外部的一端上。這樣，從葉片、導(dǎo)流罩或機艙罩等流入的雷電流，通過引入線18可傳導(dǎo)至電刷5，再通過電刷5傳導(dǎo)至摩擦軸10，最后由引出線I接入大地。此外，導(dǎo)雷裝置還包括相互固定連接的壓簧6和刷握7，壓簧6同時接觸到電刷5，能夠從電刷5的上端沿摩擦軸10的徑向緊緊壓住電刷5，以保證電刷5緊密接觸到摩擦軸10。此外，在電刷5和摩擦軸10相對運動的過程中，會產(chǎn)生一定的粉末，因此，在箱體3的側(cè)壁上可以開設(shè)出粉口和密封該出粉口的密封件，所述密封件可以具體為螺栓21和密封圈20。當然，該密封件能夠在需要進行出粉時拆卸下來。此外，箱體3的至少一個側(cè)壁可以采用透明的材料制成，且能夠從箱體3上拆卸下來，以便工作人員監(jiān)測導(dǎo)雷情況并對導(dǎo)雷裝置進行維護作業(yè)等。本實施例并不限于此，可以在摩擦軸10的周向均勻地布置多個電刷5以及與電刷5固定連接的間隙板4，如圖4所示，可以設(shè)置4個，以增大電刷5與摩擦軸10之間的接觸面積，提聞導(dǎo)雷效果。根據(jù)本實用新型的另一實施例，所述導(dǎo)雷裝置的具體形式可以參照圖5，在該實施例中，摩擦軸10的一端位于箱體3內(nèi)部，所述摩擦軸10還包括形成在該端并垂直于摩擦軸10的軸線的平板23，而電刷5緊密接觸到平板23。當然，該平板23為導(dǎo)體，能夠傳導(dǎo)電流。通過電刷5相對于平板23的旋轉(zhuǎn)運動，將雷電流引導(dǎo)入地，實現(xiàn)防雷效果。本實用新型所提供的導(dǎo)雷裝置為雷電流建立了獨立的導(dǎo)流通道，高效地完成了導(dǎo)流作業(yè)，避免了通過風力發(fā)電機的軸承進行導(dǎo)流，從而避免了對軸承的損壞，提高了軸承的使用壽命。此外，導(dǎo)流裝置的電刷5和摩擦軸10始終處于密封的狀態(tài)進行導(dǎo)流，因此，避免了在作業(yè)過程中產(chǎn)生的粉末對風力發(fā)電機作業(yè)環(huán)境的影響，同時，還可以方便地對粉末進行處理。另外，導(dǎo)流裝置的各個部件大都采用緊固螺栓進行連接，能夠方便地對箱體3內(nèi)的部件進行維護和更換。上面對本實用新型所提供的用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置進行了詳細描述，雖然已表示和描述了本實用新型的一些實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本實用新型的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行修改和完善，這些修改和完善也應(yīng)在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，包括具有封閉的內(nèi)腔的箱體、橫穿所述箱體的摩擦軸以及位于所述箱體內(nèi)并與所述箱體固定連接的電刷，所述電刷與所述摩擦軸緊密接觸，且所述電刷和所述摩擦軸中的一個能夠相對于另一個轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述摩擦軸和所述箱體中的一個固定連接到所述風力發(fā)電機的固定部件，所述摩擦軸和所述箱體中的另一個固定連接到所述風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述摩擦軸的一端通過第一固定法蘭和第一緊固件與所述固定部件和所述旋轉(zhuǎn)部件中的一個連接，所述箱體通過第二固定法蘭和第二緊固件與所述旋轉(zhuǎn)部件和所述固定部件中的另一個連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述電刷通過間隙板固定連接在所述箱體上，所述間隙板一端固定到所述箱體的內(nèi)壁，另一端位于所述摩擦軸的外圍，并與所述摩擦軸的外表面之間設(shè)置有預(yù)定的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述間隙板的另一端形成有齒槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述導(dǎo)雷裝置還包括引入線和引出線，所述引入線與所述電刷和所述摩擦軸中的一個連接，所述引出線與所述電刷和所述摩擦軸中的另一個連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，在所述箱體和所述摩擦軸之間設(shè)置有密封件，以密封所述內(nèi)腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述導(dǎo)雷裝置還包括固定連接的壓簧和刷握，通過所述壓簧使所述電刷與所述摩擦軸緊密接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述箱體上設(shè)置有出粉口以及密封所述出粉口的密封件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述箱體的至少一側(cè)為透明側(cè)，且能夠從所述箱體上拆卸下來。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一項所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述摩擦軸的一端伸入于所述箱體內(nèi)部，且在該端形成有垂直于所述摩擦軸的軸線的平板，所述電刷與所述平板緊密接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一項所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述導(dǎo)雷裝置包括多個沿所述摩擦軸的周向均勻分布的電刷。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)雷裝置，其特征在于，所述導(dǎo)雷裝置還包括分別與所述多個電刷固定連接的多個間隙板。
專利摘要本實用新型公開了一種用于風力發(fā)電機的導(dǎo)雷裝置，所述導(dǎo)雷裝置包括具有封閉的內(nèi)腔的箱體、橫穿所述箱體的摩擦軸以及位于所述箱體內(nèi)并與所述箱體固定連接的電刷，所述電刷與所述摩擦軸緊密接觸，且所述電刷和所述摩擦軸中的一個能夠相對于另一個轉(zhuǎn)動。本實用新型所提供的導(dǎo)雷裝置高效地完成了導(dǎo)流作業(yè)，并避免了雷電流通過風力發(fā)電機的軸承進行導(dǎo)流，避免了軸承的損壞。
文檔編號F03D11/00GK203067193SQ20132001856
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者王延利 申請人:北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司