本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置、方法及風力發(fā)電機組。
背景技術(shù):
風力發(fā)電機是一種將風能轉(zhuǎn)換為機械能,機械能轉(zhuǎn)換為電能的電力設(shè)備。風力發(fā)電的原理是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn),來促使發(fā)電機發(fā)電。
風力發(fā)電機包括機艙、發(fā)電機、葉片等主要部件。發(fā)電機包括轉(zhuǎn)子和定子,轉(zhuǎn)子的主軸設(shè)置有輪轂,葉片安裝于轉(zhuǎn)子的輪轂用來接受風力并帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,進而帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,發(fā)電機的定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。
葉片的數(shù)量至少為一個,一般優(yōu)先為三個,當葉片數(shù)量多于一個時,需要改變輪轂的位置以滿足不同葉片的組裝需求。即當完成一個葉片的組裝后,輪轂需要從該位置轉(zhuǎn)動一定角度至另一位置,然后再進行另一葉片的組裝。并且,當葉片進行維修或維護時,也需要調(diào)節(jié)葉片于適當角度。
目前,葉片位置的調(diào)節(jié)主要依靠設(shè)置于風力發(fā)電機中的轉(zhuǎn)動裝置進行驅(qū)動實現(xiàn),轉(zhuǎn)動裝置設(shè)置于機艙內(nèi)部或者部分設(shè)置于機艙外部,轉(zhuǎn)動裝置可以驅(qū)動轉(zhuǎn)子相對定子轉(zhuǎn)動,進而帶動連接轉(zhuǎn)子軸的輪轂轉(zhuǎn)動,以實現(xiàn)葉片位置的調(diào)節(jié)。
現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)動裝置與風力發(fā)電機的機艙為一體式結(jié)構(gòu),增加了機艙的重量,并且不利于風力發(fā)電機整體布局。
因此,如何改進現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)動裝置,在實現(xiàn)葉片位置可靠變換的前提下減輕機艙重量,且便于轉(zhuǎn)動裝置的安裝,是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置,包括:
抱片,其包括側(cè)壁,所述側(cè)壁設(shè)置有平行于風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸向的銷孔;
銷體,用于連接所述抱片的側(cè)壁的銷孔和所述轉(zhuǎn)子的蓋板上的銷孔;
安裝座,設(shè)置有與風力發(fā)電機的機座配合可拆卸連接的定位部;
齒傳動組件,包括驅(qū)動部件,以及相互嚙合配合的第一嚙合齒結(jié)構(gòu)和第二嚙合齒結(jié)構(gòu);所述驅(qū)動部件支撐于所述安裝座,所述第一嚙合齒結(jié)構(gòu)連接所述驅(qū)動部件的動力輸出軸,所述第二嚙合齒結(jié)構(gòu)固定于所述抱片。
可選的,所述抱片還包括自所述側(cè)壁的上緣向外彎折的橫壁,所述抱片為環(huán)形結(jié)構(gòu),所述環(huán)形結(jié)構(gòu)具有朝向所述轉(zhuǎn)子的開口,并且所述抱片的側(cè)壁與橫壁圍成的安裝腔的內(nèi)壁與所述轉(zhuǎn)子的外緣部相匹配。
可選的,所述驅(qū)動部件的驅(qū)動軸平行所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸,所述第一嚙合齒結(jié)構(gòu)包括主齒輪,所述主齒輪的輸入軸連接所述驅(qū)動部件的輸出軸;所述第二嚙合齒結(jié)構(gòu)為與所述主齒輪配合嚙合的同步帶。
可選的,所述第二嚙合齒結(jié)構(gòu)為形成于所述橫壁的外表面的齒條。
可選的,所述第二嚙合齒結(jié)構(gòu)包括齒條帶,所述齒條帶沿所述橫壁的外表面環(huán)形布置,并且其兩端分別固定于所述橫壁的兩端部。
可選的,還包括位于所述主齒輪兩側(cè)的兩個限位齒輪,其軸向平行于所述主齒輪,兩所述限位齒輪均設(shè)置于所述主齒輪和所述橫壁的外表面之間,兩所述限位齒輪的齒輪軸均固定于所述安裝座;各所述限位齒輪與所述齒條帶的上表面嚙合,并且各所述限位齒輪和所述主齒輪交錯布置于所述齒條帶的兩側(cè)。
可選的,所述抱片的弧度在170度至220度范圍內(nèi)。
可選的,所述抱片和所述安裝座兩者相對的表面上其中一者設(shè)置有滾輪。
可選的,所述安裝座包括立板,所述驅(qū)動部件支撐于所述立板的上端平臺,所述立板的下端部具有與機座的外輪廓配合安裝的弧形結(jié)構(gòu)。
可選的,所述安裝座也設(shè)置有與所述銷體配合的銷孔,并且所述安裝座上的銷孔與所述抱片的側(cè)壁上的銷孔軸向平行,所述安裝座和所述抱片通過所述銷體組成整體結(jié)構(gòu)。
可選的,所述驅(qū)動部件的數(shù)量至少為兩個,所述裝置還包括檢測部件和控制器;
所述檢測部件,用于檢測當前狀態(tài)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度;
所述控制器,根據(jù)檢測的當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度控制當前工作的所述驅(qū)動部件的數(shù)量。
可選的,所述定位部為水平設(shè)置的銷孔或者銷軸,所述銷軸或銷孔為左右分布的兩組,所述控制器還進一步控制處于工作狀態(tài)的各所述驅(qū)動部件的整體相對兩組所述銷軸或者銷孔的縱向中心面對稱布置。
可選的,所述驅(qū)動部件為電機或者馬達,所述電機或者馬達的數(shù)量至少為兩個,每一個所述電機或者馬達的驅(qū)動軸連接有一個所述主齒輪,各所述主齒輪均與所述第二嚙合齒結(jié)構(gòu)嚙合。
可選的,還包括鎖定裝置,所述鎖定裝置為設(shè)置于風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子和定子之間的鎖定銷。
另外,本發(fā)明還提供了一種使用上述任一項所述的裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動的方法,該方法包括:
利用銷體將抱片固定于轉(zhuǎn)子上,將安裝座與風力發(fā)電機的機座固定;
控制齒傳動部件的驅(qū)動部件動作,通過第一嚙合齒結(jié)構(gòu)和第二嚙合齒結(jié)構(gòu)的嚙合傳動驅(qū)動轉(zhuǎn)子相對機座轉(zhuǎn)動一定角度;
當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置后,鎖定轉(zhuǎn)子的位置;
將銷體脫離抱片和轉(zhuǎn)子的銷孔以解鎖抱片和轉(zhuǎn)子,驅(qū)動驅(qū)動部件向相反方向轉(zhuǎn)動,帶動抱片恢復(fù)至初始狀態(tài)。
再者,本發(fā)明還提供了一種使用上述任一項所述的裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動的方法,該方法包括:
利用銷體將抱片固定于轉(zhuǎn)子上,將安裝座與風力發(fā)電機的機座固定;
實時檢測當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度;
根據(jù)檢測的當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度控制當前工作的所述驅(qū)動部件的數(shù)量;
控制各驅(qū)動部件動作,通過第一嚙合齒結(jié)構(gòu)和第二嚙合齒結(jié)構(gòu)的嚙合傳動驅(qū)動轉(zhuǎn)子相對機座轉(zhuǎn)動一定角度;
當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置后,鎖定轉(zhuǎn)子的位置;
將銷體脫離抱片和轉(zhuǎn)子的銷孔以解鎖抱片和轉(zhuǎn)子,驅(qū)動驅(qū)動部件向相反方向轉(zhuǎn)動,帶動抱片恢復(fù)至初始狀態(tài)。
可選的,所述控制器根據(jù)以下條件選擇工作的驅(qū)動部件:處于工作狀態(tài)的各所述驅(qū)動部件的整體相對安裝座的左右兩組銷軸或者銷孔的縱向中心面對稱布置。
可選的,所述第一嚙合齒結(jié)構(gòu)和所述第二嚙合齒結(jié)構(gòu)完成一個周期傳動動作,驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度為120°。
此外,本發(fā)明還提供了一種風力發(fā)電機,包括轉(zhuǎn)子、機座;還包括上述任一項所述的用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置,所述轉(zhuǎn)子的蓋板周向開設(shè)有若干銷孔,所述銷體連接所述抱片的銷孔和所述轉(zhuǎn)子的銷孔;所述安裝座通過定位部固定所述機座。
當本發(fā)明中的裝置應(yīng)用于葉片安裝或維修時,首先,可以預(yù)組裝安裝座和齒傳動組件于一體,然后將抱片以及組裝于一體的安裝座和齒傳動組件吊裝至風力發(fā)電機機座的適當位置。然后,將安裝座的定位部固定連接風力發(fā)電機的機座,將抱片利用銷體固定于轉(zhuǎn)子,也就是將銷體同時設(shè)于抱片側(cè)壁的銷孔與轉(zhuǎn)子側(cè)壁的銷孔內(nèi)部;接下來,控制齒傳動部件的驅(qū)動部件動作,通過第一嚙合齒結(jié)構(gòu)和第二嚙合齒結(jié)構(gòu)的嚙合傳動驅(qū)動轉(zhuǎn)子相對機座轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動從而帶動固定于轉(zhuǎn)子軸上的輪轂轉(zhuǎn)動,最終轉(zhuǎn)動至適合葉片安裝或維修的位置。
本發(fā)明中所提供的裝置通過齒配合傳動,轉(zhuǎn)子和機座可以實現(xiàn)自動鎖定,并且可以通過設(shè)置多個連接于抱片與轉(zhuǎn)子之間的銷軸,實現(xiàn)可靠鎖定,多個銷軸鎖定轉(zhuǎn)子,大大增加了抱片與轉(zhuǎn)子的接觸面積,載荷分布比較均勻,轉(zhuǎn)子局部受力比較小,在轉(zhuǎn)動過程中可以減小轉(zhuǎn)子變形量。
并且,通過控制驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動方向,既可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動,又可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的逆時針轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動位置發(fā)生偏差時,有利于方便快速進行修正。
再者,齒傳動形成可以不受限制,可以為0至360度任一角度,即對于三個葉片的風力發(fā)電機而言,本文所提供的裝置一次周期傳動可以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動120°,即本發(fā)明所提供的裝置可以通過一次周期傳動轉(zhuǎn)動至下一葉片的安裝位置,大大提高了裝配效率。
當葉片安裝或維修結(jié)束后,因定位部與機座可拆卸地連接,可以將安裝座從機座上拆卸,并且將銷體自轉(zhuǎn)子的銷孔中脫出,即可實現(xiàn)銷體和抱片與轉(zhuǎn)子的分離,最終實現(xiàn)整個裝置與風力發(fā)電機的分離,并將其提升到機艙外部。即本文中用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置獨立于風力發(fā)電機,可以降低風力發(fā)電機的整體重量。
所述風機發(fā)電機具有上述用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置,故也具有該裝置的上述技術(shù)效果。
同理,上述方法是依賴上述用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置實施的,故也具有上述裝置的上述技術(shù)效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種實施例中用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1所示裝置另一方位的三維視圖;
圖3為本發(fā)明中用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置安裝于風力發(fā)電機上局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3另一方位的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5本發(fā)明所提供的安裝座的正視示意圖;
圖6為本發(fā)明一種具體實施例中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程所受載荷的變化示意圖。
其中,圖1至圖5中:
齒傳動組件,10;第一電機,11;第二電機,12;第三電機13;齒條帶,14;主齒輪,15;第一主齒輪151;第二主齒輪,152;第三主齒輪,153;抱片,20;側(cè)壁,21;銷孔,21a;橫壁,22;安裝座,30;第一銷孔,31;第二銷孔,32;鎖定銷,33;銷體,40;轉(zhuǎn)子,50;機座,60;第一限位齒輪71;第二限位齒輪72;檢測部件,80;吊座,90;滾輪,100。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合裝置、方法、附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
正如背景技術(shù)所述,風力發(fā)電機包括機艙、轉(zhuǎn)子、定子,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上連接有輪轂,輪轂上安裝有葉片,葉片至少為一個,一般葉片的數(shù)量優(yōu)選為三個。風力發(fā)電機中轉(zhuǎn)子和定子的布置型式主要有兩種:其一為內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子型式;其二為外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子型式。本文以外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子型式發(fā)電機為例繼續(xù)介紹技術(shù)方案,當然,也不排除本文技術(shù)方案在內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子型式發(fā)電機中的應(yīng)用。
轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁周向排布有永磁體磁鋼,定子的外周壁設(shè)置有繞組,定子安裝于轉(zhuǎn)子的內(nèi)部。定子固定安裝于定子支架上,定子支架固定連接塔筒上端。
請參考圖1至圖5,圖1為本發(fā)明一種實施例中用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1所示裝置另一方位的三維視圖;圖3為本發(fā)明中用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置安裝于風力發(fā)電機上局部結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖3另一方位的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5本發(fā)明所提供的安裝座的正視示意圖。
本發(fā)明提供了一種用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置,該裝置包括抱片20、銷體40、安裝座30和齒傳動組件10。抱片20包括側(cè)壁21,側(cè)壁21設(shè)置有沿軸向的銷孔21a,該銷孔21a用于與轉(zhuǎn)子50蓋板上的銷孔配合安裝,抱片20側(cè)壁21上銷孔21a的數(shù)量至少為一個,一般設(shè)置數(shù)量大于等于兩個。銷體40穿過抱片20側(cè)壁21的銷孔21a和轉(zhuǎn)子50蓋板上的銷孔,從而實現(xiàn)將抱片20與轉(zhuǎn)子50的連接。
抱片20可以有多種具體結(jié)構(gòu),抱片20可以進一步包括橫壁22,橫壁22連接于側(cè)壁21的上緣并且向外彎折,需要說明的是,本文將靠近機座60的一側(cè)為內(nèi),相應(yīng)地,遠離機座60的一側(cè)為外。
抱片20優(yōu)選為環(huán)形結(jié)構(gòu),側(cè)壁21上的銷孔21a可以沿周向均勻布置。環(huán)形結(jié)構(gòu)具有朝向轉(zhuǎn)子50的開口,抱片20的側(cè)壁21與橫壁22圍成的安裝腔的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子50的外緣部相匹配。這樣有利于抱片20與轉(zhuǎn)子50的安裝。優(yōu)選地,抱片20的弧度在170度至220度范圍。不限于此,抱片20的弧度在90度至360度范圍內(nèi),只要能夠滿足第二嚙合齒結(jié)構(gòu)的設(shè)置,提供足夠的轉(zhuǎn)動行程滿足驅(qū)動轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動要求即可。
安裝座30設(shè)置有與風力發(fā)電機的機座60配合拆卸的定位部,該定位部可以為銷軸或者銷孔,相應(yīng)地,機座60上設(shè)置有銷孔或者銷軸,安裝座30可以通過銷軸與銷孔的配合固定于機座60上。當然定位部可以為其他結(jié)構(gòu),例如螺栓連接或者鉚接等。
本發(fā)明中的齒傳動組件10主要包括驅(qū)動部件以及相互嚙合配合的第一嚙合齒結(jié)構(gòu)和第二嚙合齒結(jié)構(gòu),驅(qū)動部件支撐于安裝座30,第一嚙合齒結(jié)構(gòu)連接驅(qū)動部件的動力輸出軸,第二嚙合齒結(jié)構(gòu)固定于抱片20,具體地,第二嚙合齒結(jié)構(gòu)可以固定于抱片20的橫壁22,關(guān)于第二嚙合齒結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)下文將詳細介紹。
當本發(fā)明中的裝置應(yīng)用于葉片安裝或維修時,首先,可以預(yù)組裝安裝座30和齒傳動組件10于一體,然后將抱片20以及組裝于一體的安裝座30和齒傳動組件10吊裝至風力發(fā)電機機座60的適當位置。然后,將安裝座30的定位部固定連接風力發(fā)電機的機座60,將抱片20利用銷體40固定于轉(zhuǎn)子50,也就是將銷體40同時設(shè)于抱片20側(cè)壁21的銷孔21a與轉(zhuǎn)子50側(cè)壁的銷孔內(nèi)部;接下來,控制齒傳動部件的驅(qū)動部件動作,通過第一嚙合齒結(jié)構(gòu)和第二嚙合齒結(jié)構(gòu)的嚙合傳動驅(qū)動轉(zhuǎn)子50相對機座60轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動從而帶動固定于轉(zhuǎn)子50軸上的輪轂轉(zhuǎn)動,最終轉(zhuǎn)動至適合葉片安裝或維修的位置。
本發(fā)明中所提供的裝置通過齒配合傳動,轉(zhuǎn)子50和機座60可以實現(xiàn)自動鎖定,并且可以通過設(shè)置多個連接于抱片20與轉(zhuǎn)子50之間的銷軸,實現(xiàn)可靠鎖定,多個銷軸鎖定轉(zhuǎn)子50,大大增加了抱片20與轉(zhuǎn)子50的接觸面積,載荷分布比較均勻,轉(zhuǎn)子50局部受力比較小,在轉(zhuǎn)動過程中可以減小轉(zhuǎn)子50變形量。
并且,通過控制驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動方向,既可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子50順時針轉(zhuǎn)動,又可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子50的逆時針轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動位置發(fā)生偏差時,有利于方便快速進行修正。
再者,齒傳動形成可以不受限制,可以為0至360度任一角度,即對于三個葉片的風力發(fā)電機而言,本文所提供的裝置一次周期傳動可以使轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動120°,即本發(fā)明所提供的裝置可以通過一次周期傳動轉(zhuǎn)動至下一葉片的安裝位置,大大提高了裝配效率。
當葉片安裝或維修結(jié)束后,因定位部與機座60可拆卸地連接,可以將安裝座30從機座60上拆卸,并且將銷體40自轉(zhuǎn)子50的銷孔中脫出,即可實現(xiàn)銷體40和抱片20與轉(zhuǎn)子50的分離,最終實現(xiàn)整個裝置與風力發(fā)電機的分離,并將其提升到機艙外部。即本文中用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置獨立于風力發(fā)電機,可以降低風力發(fā)電機的整體重量。
在一種具體實施方式中,驅(qū)動部件的驅(qū)動軸平行轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動軸,第一嚙合齒結(jié)構(gòu)包括主齒輪15,主齒輪15的輸入軸連接驅(qū)動部件的輸出軸,第二嚙合齒結(jié)構(gòu)為與主齒輪15配合嚙合的同步帶。同步帶例如可以為齒條、齒條帶14或者鏈條。即第二嚙合齒結(jié)構(gòu)可以直接形成于抱片20的橫壁22的外表面,也就是說,第二嚙合齒結(jié)構(gòu)為形成于橫壁22外表面的齒條。第二嚙合齒結(jié)構(gòu)也可以與抱片20相互獨立,其可以為齒條帶14或者鏈條,只要能與主齒輪15可靠嚙合實現(xiàn)動力傳輸即可。本文以第二嚙合齒結(jié)構(gòu)為齒條帶14為例進一步介紹技術(shù)方案。
上述實施例中的驅(qū)動部件可以為電機,也可以為馬達。齒條帶14沿橫壁22外表面環(huán)形布置,其兩端分別固定于橫壁22的兩端部。以驅(qū)動轉(zhuǎn)子50向右轉(zhuǎn)動為例,使用上述裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)子50進行轉(zhuǎn)動的方法為:
S1、將銷體40插入抱片20側(cè)壁的銷孔21a和轉(zhuǎn)子50的銷孔內(nèi)部,將安裝座30與風力發(fā)電機的機座60固定;
S2、控制驅(qū)動部件帶動第一嚙合齒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動,以使齒條帶14的左端逐漸靠近安裝座30,進而帶動轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動一定角度;
S3、當轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置后,鎖定轉(zhuǎn)子50的位置;
其中,轉(zhuǎn)子50位置的鎖定可以利用風力發(fā)電機自身的鎖定裝置,即設(shè)置于轉(zhuǎn)子50和定子之間的鎖定銷,可以通過插入風力發(fā)電機自身的鎖定銷使轉(zhuǎn)子50保持位置不變;當然,轉(zhuǎn)子50位置的鎖定還可以利用專門設(shè)置的鎖定裝置。
S4、將銷體40脫離抱片20和轉(zhuǎn)子50的銷孔以解鎖抱片20和轉(zhuǎn)子50,驅(qū)動部件向相反方向轉(zhuǎn)動,帶動抱片20向左轉(zhuǎn)動,恢復(fù)至初始狀態(tài)。
步驟S1之前還可以進行準備步驟S0、初始安裝時,先控制驅(qū)動部件帶動第一嚙合齒結(jié)構(gòu)向右轉(zhuǎn)動,以將第一嚙合齒結(jié)構(gòu)移動至齒條帶14的右端;
一般地,驅(qū)動部件和主齒輪15的高度高于抱片20,這樣,自齒條帶14的固定端至主齒輪15位置,齒條帶14與抱片20外表面之間的間距越來越大,不利于傳動,針對以上問題,本發(fā)明進一步設(shè)置如下。
本發(fā)明中的裝置進一步包括位于主齒輪15兩側(cè)的兩個限位齒輪,其軸向平行于主齒輪15,兩限位齒輪均設(shè)置于主齒輪15和橫壁22的外表面之間,兩限位齒輪的齒輪軸均固定于安裝座30;各限位齒輪與齒條帶14的上表面嚙合,各限位齒輪和主齒輪15交錯布置于齒條帶14的兩側(cè)。為了描述技術(shù)方案的簡潔,本文將兩個限位齒輪定義為第一限位齒輪和第二限位齒輪。齒輪帶的左端固定于抱片20的左端,其右端自第一限位齒輪的下方穿入,然后從主齒輪15的上方穿入,最后從第二限位齒輪的下方穿出,最后固定于抱片20的右端。
同時,第一限位齒輪和第二限位齒輪也有利于張緊齒條帶14,進一步有利于齒條帶14的平穩(wěn)可靠傳動。
上述各實施例中,電機或者馬達的數(shù)量可以至少為兩個,每一個電機或者馬達的驅(qū)動軸連接有一個所述主齒輪15,各主齒輪15均與第二嚙合齒結(jié)構(gòu)嚙合。本發(fā)明給出了驅(qū)動部件為三個電機的具體實施方式,三個電機分別定義為:第一電機11、第二電機12和第三電機13;相應(yīng)地,主齒輪15也為三個,分別為:第一主齒輪151、第二主齒輪152和第三主齒輪153。第一限位齒輪71、第一主齒輪151、第二主齒輪152和第三主齒輪153和第二限位齒輪72交錯布置于齒條帶14的兩側(cè)。
如上文所述安裝座30的定位部可以為銷軸或者銷孔,即安裝座30通過銷軸定位于機座60上。圖中示出了定位部為銷孔的具體實施方式,銷孔具體為兩個分別為第一銷孔31和第二銷孔32。通常安裝座30通過左右兩組銷軸定位于機座60上,每一組可以為一個,也可以為兩個或者多個,本文給出了一組包括一個銷軸或者銷孔的實施方式,即立板左右兩側(cè)分別設(shè)置一個銷軸,在轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動時,為了盡量使兩個銷軸所受的扭矩相等,處于工作狀態(tài)的各電機或者馬達構(gòu)成的整體優(yōu)選相對于兩銷軸的縱向中心面對稱布置。
上述各實施例中,安裝座具體可以包括立板,驅(qū)動部件支撐于立板的上端平臺,立板的下端部具有與機座60的外輪廓配合安裝的弧形結(jié)構(gòu)。
通過大量試驗證實,轉(zhuǎn)子50在轉(zhuǎn)動過程中,載荷會相應(yīng)發(fā)生變化,以逆時針為例,隨著轉(zhuǎn)動角度增加,彎矩載荷逐漸減小,載荷變化趨勢可以參考圖6,其中橫坐標表示轉(zhuǎn)動角度,縱坐標表示彎矩。當轉(zhuǎn)子50在0°至40°區(qū)間范圍時,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子50所需的彎矩最大;當轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動至40°至60°區(qū)間范圍時,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子50所需的彎矩相對減?。划斵D(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動至60°至120°區(qū)間范圍時,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子50所需的彎矩最小。
針對以上發(fā)現(xiàn),本文進一步對裝置進行了以下改進。
本發(fā)明中的用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置進一步包括檢測部件80和控制器。檢測部件80用于檢測當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動角度,檢測部件80可以為角度傳感器,角度傳感器可以安裝于轉(zhuǎn)子50上。
控制器根據(jù)檢測的當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動角度控制當前工作的驅(qū)動部件的數(shù)量。
以上述驅(qū)動部件為三個為例,當控制器判斷當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動角度位于0°至40°范圍時,可以控制三個驅(qū)動部件(電機或者馬達)同時工作,以共同驅(qū)動轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動;即第一電機11、第二電機12和第三電機13同時工作;
當控制器判斷當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動角度位于40°至60°范圍時,可以控制兩個驅(qū)動部件同時工作,以共同驅(qū)動轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動;兼顧上述所述的對稱設(shè)計原理,優(yōu)選第一電機11和第三電機13同時工作;
當控制器當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動角度位于40°至60°范圍時,可以控制一個驅(qū)動部件工作,以驅(qū)動轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動。優(yōu)選位于中間的第二電機12單獨工作。
相應(yīng)地,本發(fā)明上述控制方法在步驟S2之前還可以增加步驟S12和步驟S13,具體為:
S12、實時檢測當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動角度;
S13、根據(jù)檢測的當前狀態(tài)轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動角度控制當前工作的所述驅(qū)動部件的數(shù)量。
在傳動過程中,抱片20有可能向安裝座30相對靠近,為了避免二者接觸磨損,可以在抱片20和安裝座30兩者相對的兩表面其中一者上設(shè)置滾輪100,滾輪100的數(shù)量可以為多個,優(yōu)選設(shè)置于安裝座30上。這樣,即使抱片20向安裝座30相對移動時,兩者可以通過滾輪100滾動接觸,避免發(fā)生干涉等現(xiàn)象。
為了提高吊裝效率,安裝座30還設(shè)置有鎖定銷33,鎖定銷33可松開的連接抱片20的側(cè)壁21上的銷孔21a,即安裝座30通過鎖定銷33可鎖定或解鎖與抱片20的位置。這樣,吊裝時僅通過依次吊裝就可以將安裝座30和抱片20提升至風力發(fā)電機的相應(yīng)位置。并且只需在安裝座30和抱片20其中一者上設(shè)置吊座90,文中給出了在安裝座30上設(shè)置吊座90,大大簡化整體裝置的結(jié)構(gòu)。
當然,上述兩實施方式中安裝座30與機座60上不局限于螺栓、銷軸連接,還可以為其他形式的連接形式。例如利用夾具固定等方式。
本發(fā)明的實施例還提供一種風力發(fā)電機組,包括轉(zhuǎn)子50、機座60,以及上文所述的用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置,轉(zhuǎn)子50的蓋板周向開設(shè)有若干銷孔,銷體40連接抱片20的銷孔和轉(zhuǎn)子50的銷孔;安裝座30通過定位部固定機座60。
以上對本發(fā)明所提供的一種用于轉(zhuǎn)動風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的裝置、方法及風力發(fā)電機組進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。