專利名稱：中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的用于中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)主要為液壓變槳距機(jī)構(gòu)。而液壓變槳距機(jī)構(gòu)普遍存在有響應(yīng)速度慢、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷；并且由于采用了液壓油作為傳遞動(dòng)力的介質(zhì)，受到液壓油黏溫特性的影響，液壓變槳距機(jī)構(gòu)的環(huán)境適應(yīng)能力差，對(duì)于在不同緯度使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，還需要增加加熱或冷卻裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的各個(gè)機(jī)械執(zhí)行單元，該系統(tǒng)以電機(jī)驅(qū)動(dòng)代替了液壓驅(qū)動(dòng)，使得響應(yīng)速度快、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、成本低，且在機(jī)械執(zhí)行單元的協(xié)同作用下，槳距變換過程中的各個(gè)葉片的槳距角始終保持一致。技術(shù)方案一種中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括葉片、風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸和發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述無級(jí)槳距變換系統(tǒng)包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺紋副、拔叉、拔叉支撐、導(dǎo)軸套、軸承、變槳滑槽機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述螺紋副的一端相連，所述螺紋副將驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿螺紋副軸線的直線運(yùn)動(dòng)，所述螺紋副的軸線平行于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的軸線，所述螺紋副的另一端與所述拔叉的上端通過垂直于所述螺紋副軸線的第一銷軸相連，所述拔叉的下端與所述軸承的外圈相連，所述拔叉的中部與固定的拔叉支撐通過第二銷軸相連，所述拔叉可繞所述第二銷軸旋轉(zhuǎn)，其中所述導(dǎo)軸套套接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸上，且所述導(dǎo)軸套可隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)并可沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸向移動(dòng)，所述軸承的內(nèi)圈過盈安裝在導(dǎo)軸套的外壁上，所述變槳滑塊機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)軸套固定連接，其中所述變槳滑塊機(jī)構(gòu)包括有以風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的中心軸線為中心而繞該中心均勻分布的對(duì)應(yīng)于葉片數(shù)量的若干個(gè)滑槽，所述滑槽的槽道均垂直于風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的軸線,所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有對(duì)應(yīng)于葉片數(shù)量的若干個(gè)曲柄滑塊,所述每個(gè)曲柄滑塊包括有滑塊和曲柄，所述滑塊安裝在滑槽內(nèi)且可在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，所述曲柄的近端與滑塊通過銷軸連接，所述曲柄的遠(yuǎn)端與葉片軸固定連接。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和螺紋副位于所述發(fā)電機(jī)的上方。所述螺紋副包括有帶有外螺紋的輸出軸、帶有內(nèi)螺紋的驅(qū)動(dòng)軸套和固定的驅(qū)動(dòng)軸套卡槽，所述輸出軸與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連且在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動(dòng)軸套后部的內(nèi)螺紋與所述輸出軸的外螺紋相配合，所述驅(qū)動(dòng)軸套的前部穿過所述驅(qū)動(dòng)軸套卡槽，所述驅(qū)動(dòng)軸套前部的橫截面為非圓形，所述驅(qū)動(dòng)軸套卡槽的橫截面與所述驅(qū)動(dòng)軸套前部的橫截面相適配使得驅(qū)動(dòng)軸套在驅(qū)動(dòng)軸套卡槽的約束下僅可沿螺紋副的軸向移動(dòng)。[0008]所述拔叉的上端為一對(duì)U型叉，所述第一銷軸的凸出驅(qū)動(dòng)軸套的兩端分別位于兩個(gè)U型叉內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)軸套的軸向移動(dòng)可通過第一銷軸和一對(duì)U型叉帶動(dòng)拔叉的上端繞所述第二銷軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而拔叉的下端通過軸承外圈帶動(dòng)所述軸承和導(dǎo)軸套在沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的方向上產(chǎn)生位移。所述拔叉的下端上銷接有一對(duì)卡槽，所述一對(duì)卡槽分布在所述軸承的左右兩側(cè)，所述卡槽的前、后側(cè)面分別卡住所述軸承外圈的前端面和后端面。所述導(dǎo)軸套和所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸之間通過平鍵連接，所述平鍵與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸上的鍵槽等長(zhǎng)，且所述平鍵過盈安裝在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽內(nèi)，所述導(dǎo)軸套的鍵槽長(zhǎng)度小于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽長(zhǎng)度，且所述導(dǎo)軸套的鍵槽與所述平鍵間隙配
入
口 O所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有三個(gè)葉片，所述變槳滑槽機(jī)構(gòu)包括有三個(gè)滑槽，所述三個(gè)滑槽相連且呈正三角形框架結(jié)構(gòu)；相應(yīng)地，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有三個(gè)曲柄滑塊。所述三個(gè)滑槽兩兩之間設(shè)置有連接條，以形成一體的六邊形框架結(jié)構(gòu)的變槳滑槽機(jī)構(gòu)。 所述導(dǎo)軸套的靠近變槳滑槽機(jī)構(gòu)的一側(cè)上設(shè)置有凸緣，所述凸緣與所述連接條之間固定連接。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有兩個(gè)葉片，所述變槳滑槽機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)滑槽，相應(yīng)地，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)曲柄滑塊；或所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有四個(gè)葉片，所述變槳滑槽機(jī)構(gòu)包括有四個(gè)滑槽，相應(yīng)地，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有四個(gè)曲柄滑塊。所述軸承為雙列角接觸球軸承。技術(shù)效果本實(shí)用新型提供一種中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳距。該無級(jí)槳距變換系統(tǒng)包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺紋副、拔叉、拔叉支撐、導(dǎo)軸套、軸承、變槳滑槽機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要調(diào)節(jié)槳距時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，螺紋副將驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿螺紋副軸線的直線運(yùn)動(dòng)，螺紋副的另一端帶動(dòng)拔叉上端繞第一銷軸旋轉(zhuǎn),此時(shí)拔叉的下端撥動(dòng)軸承的外圈沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸移動(dòng)并帶動(dòng)導(dǎo)軸套和變槳滑槽機(jī)構(gòu)沿軸向移動(dòng)，各個(gè)滑槽通過滑塊和曲柄將滑槽的軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)換成繞葉片軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)槳距變換功能，并能夠保證在槳距變換過程中各個(gè)葉片的槳距角始終保持一致。驅(qū)動(dòng)電機(jī)和螺紋副設(shè)置在發(fā)電機(jī)的上方，以便于整體無級(jí)槳距變換系統(tǒng)的位置設(shè)計(jì)。螺紋副包括輸出軸和驅(qū)動(dòng)軸套以及驅(qū)動(dòng)軸套卡槽，由于驅(qū)動(dòng)軸套前部的橫截面為非圓形，驅(qū)動(dòng)軸套卡槽的橫截面與驅(qū)動(dòng)軸套前部的橫截面相適配，因此，驅(qū)動(dòng)軸套在驅(qū)動(dòng)軸套卡槽的約束下只能做軸向的移動(dòng)，當(dāng)輸出軸和驅(qū)動(dòng)軸套相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸套并不旋轉(zhuǎn)而只沿軸向移動(dòng)，以進(jìn)而帶動(dòng)拔叉繞第一銷軸旋轉(zhuǎn)。其中的拔叉的上端為一對(duì)U型叉，一對(duì)U型叉分別位于驅(qū)動(dòng)軸套的左、右兩側(cè)，第一銷軸的兩端分別位于對(duì)應(yīng)的U型叉內(nèi)，驅(qū)動(dòng)軸套前后移動(dòng)時(shí)，第一銷軸隨之前后移動(dòng)，第一銷軸通過U型叉帶動(dòng)拔叉上端運(yùn)動(dòng)。拔叉的下端上銷接有一對(duì)卡槽,卡槽從左右兩側(cè)分別卡在軸承的外圈上，當(dāng)卡槽隨拔叉移動(dòng)時(shí)，卡槽撥動(dòng)軸承外圈，從而帶動(dòng)軸承、導(dǎo)軸套和變槳滑槽機(jī)構(gòu)沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸方向上產(chǎn)生位移，軸承為雙列角接觸球軸承，可沿軸向雙向受力。優(yōu)選地，導(dǎo)軸套和風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸之間通過平鍵連接，平鍵與風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸上的鍵槽等長(zhǎng)，導(dǎo)軸套的鍵槽長(zhǎng)度小于風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽長(zhǎng)度，平鍵過盈安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽上，導(dǎo)軸套的鍵槽與平鍵之間間隙配合，使得導(dǎo)軸套在隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還可以沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的軸向移動(dòng)，同時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽的長(zhǎng)度是由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂的軸套后端面和位于發(fā)電機(jī)前方的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的軸肩限定的，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽長(zhǎng)度決定了導(dǎo)軸套的軸向運(yùn)動(dòng)范圍，以避開機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)。當(dāng)葉片為三個(gè)時(shí)，變槳滑槽機(jī)構(gòu)可以為三個(gè)滑槽組成的整體正三角形框架結(jié)構(gòu)，還可以是三個(gè)滑槽和三個(gè)連接條相間分布組成的六邊形框架結(jié)構(gòu)。其中，當(dāng)變槳滑槽機(jī)構(gòu) 為六邊形框架結(jié)構(gòu)時(shí)，可以使變槳滑槽機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)變得緊湊、質(zhì)量變得較小。

圖I為帶有無級(jí)槳距變換系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的示意圖；圖2為圖I中的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)軸套的前部的截面圖；圖3為圖I中的安裝有滑塊的變槳滑槽機(jī)構(gòu)的示意圖；圖4為圖I中的撥叉和撥叉支撐的示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)示例如下I-輪轂，2-曲柄滑塊，2-1-滑塊，2-2-曲柄，3_變槳滑槽機(jī)構(gòu)，3_1_滑槽，4_葉片，4-1-葉片軸，5-導(dǎo)軸套，5-1-凸緣，6-軸承，6-1-內(nèi)圈，6-2-外圈，7-撥叉支撐，7-1-第二銷軸，8-撥叉，8-1-U型叉，8-2-卡槽，9-螺紋副，9-1-輸出軸，9-2-驅(qū)動(dòng)軸套，9_3驅(qū)動(dòng)軸套卡槽，9-4-第一銷軸，10-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，11-風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸，12-發(fā)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I所示為帶有無極槳距變換系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖。現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)均包括有風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11，套接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11上的輪轂1，葉片4，葉片所在的軸即葉片軸4-1，和發(fā)電機(jī)12。在風(fēng)的作用下，葉片4旋轉(zhuǎn)，葉片4帶動(dòng)輪轂I旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11旋轉(zhuǎn)，使得發(fā)電機(jī)12發(fā)電。本實(shí)用新型的無極槳距變換系統(tǒng)安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，用于控制葉片4的槳距角。由于中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)比大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)小，因此，要求用于中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無極槳距變換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。如圖，無極槳距變換系統(tǒng)包括有變槳滑槽機(jī)構(gòu)3、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軸套5、軸承6、撥叉8、撥叉支撐7、螺紋副9和驅(qū)動(dòng)電機(jī)10。具體地，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10和螺紋副9固定在發(fā)電機(jī)12的上方位置，變槳滑槽機(jī)構(gòu)3、導(dǎo)軸套5位于輪轂I和發(fā)電機(jī)12之間的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11上。螺紋副9包括有輸出軸9-1、驅(qū)動(dòng)軸套9-2和驅(qū)動(dòng)軸套卡槽9-3，其中的輸出軸9-1與驅(qū)動(dòng)電機(jī)10相連，驅(qū)動(dòng)軸套9-2的后部的開有螺紋孔，所述輸出軸9-1的外螺紋與驅(qū)動(dòng)軸套9-2的螺紋孔相配合，驅(qū)動(dòng)軸套9-2的前部的橫截面為非圓形(如圖2)，且驅(qū)動(dòng)軸套卡槽9-3的橫截面與驅(qū)動(dòng)軸套9-2的前部的橫截面相適配，驅(qū)動(dòng)軸套9-2前部穿過驅(qū)動(dòng)軸套卡槽9-3，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)10工作時(shí)，輸出軸9-1在驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，輸出軸9-1的外螺紋和驅(qū)動(dòng)軸套9-2的螺紋孔的內(nèi)螺紋之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸套9-2在驅(qū)動(dòng)軸套卡槽9-3的約束下，沿驅(qū)動(dòng)軸套9-2的軸向前后運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸套9-2的軸向平行于風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的軸向。驅(qū)動(dòng)軸套9-2的前端上設(shè)置有垂直于驅(qū)動(dòng)軸套9-2的軸線的第一銷軸9-4。見圖I和4，撥叉支撐7被固定在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的框架上或其它固定結(jié)構(gòu)上，撥叉支撐7與撥叉8的中部之間通過兩個(gè)第二銷軸7-1相連。撥叉8為上、下U型支架組成的一體結(jié)構(gòu)，上U型支架的每個(gè)支腿均為一個(gè)U型叉8-1，兩個(gè)U型叉8-1分別位于驅(qū)動(dòng)軸套9-2的左右兩側(cè)，第一銷軸9-4的左右兩端分別位于兩個(gè)U型叉8-1內(nèi)；下U型支架的上部即為撥叉8的中部用于通過第二銷軸7-1與撥叉支撐7銷接，下U型支架的兩個(gè)支腿分布在軸承6的左右兩側(cè)且每個(gè)支腿的內(nèi)側(cè)上銷接有卡槽8-2，卡槽8-2的前后兩側(cè)分別卡住軸承6外圈6-2的前端面和后端面上。即，撥叉8可繞第二銷軸7-1旋轉(zhuǎn)，當(dāng)撥叉上端的U型叉8-1在驅(qū)動(dòng)軸套9-2的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)，撥叉下端做相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，且撥叉下端上銷接的卡槽8-2通過軸承外圈6-2帶動(dòng)軸承6沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的軸向運(yùn)動(dòng)。軸承6的內(nèi)圈6-1過盈安裝在導(dǎo)軸套5的外壁上，導(dǎo)軸套5與風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11之間通過平鍵連接，平鍵與風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11上的鍵槽等長(zhǎng)，導(dǎo)軸套5的鍵槽長(zhǎng)度小于風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的鍵槽長(zhǎng)度，平鍵過盈安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的鍵槽上，導(dǎo)軸套5的鍵槽與平鍵之間間隙配合，使得導(dǎo)軸套5可以隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還可沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11軸向移動(dòng)，并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的鍵槽的長(zhǎng)度是由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂I的軸套后端面和位于發(fā)電機(jī)前方的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的軸肩限定的，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的鍵槽長(zhǎng)度決定了導(dǎo)軸套的軸向運(yùn)動(dòng)范圍，以避開機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)。導(dǎo)軸套5的遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)12的一側(cè)還設(shè)置有凸緣5-1用于與變槳滑槽機(jī)構(gòu)3固定連接?？梢姡S承6的軸向移動(dòng)通過過盈配合帶動(dòng)導(dǎo)軸套5沿軸向移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)變槳滑槽機(jī)構(gòu)3沿軸向移動(dòng)。變槳滑槽機(jī)構(gòu)3為中空結(jié)構(gòu)，通過與凸緣5-1固定連接，可隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11旋轉(zhuǎn)，變槳滑槽機(jī)構(gòu)3包括有對(duì)應(yīng)于葉片4的數(shù)量的滑槽3-1，每個(gè)滑槽3-1的槽道均垂直于風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的軸線,相應(yīng)地，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有相同數(shù)量的曲柄滑塊2，曲柄滑塊2包括有滑塊2-1和曲柄2-2，滑塊2-1安裝在滑槽3-1內(nèi)，曲柄2-2的近端與滑塊2_1通過銷軸連接，曲柄2-2的遠(yuǎn)端與葉片軸4-1固定相連?？梢?，當(dāng)變槳滑塊機(jī)構(gòu)3沿軸向移動(dòng)時(shí)，各個(gè)滑槽3-1通過滑塊2-1和曲柄2-2將滑槽的軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)變成繞葉片軸4-1的轉(zhuǎn)動(dòng)，使葉片4旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)槳距變換功能，并能夠保證在槳距變換過程中各個(gè)葉片4的槳距角始終保持一致。通常情況下，中、小功率的發(fā)電機(jī)采用2-4個(gè)葉片，本實(shí)用新型以三個(gè)葉片的情況為代表進(jìn)行說明。對(duì)應(yīng)于三個(gè)葉片4，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有三個(gè)曲柄滑塊2，變槳滑槽機(jī)構(gòu)3包括有三個(gè)滑槽3-1，三個(gè)曲柄滑塊2的每個(gè)滑塊2-1安裝在一個(gè)對(duì)應(yīng)的滑槽3-1內(nèi)，每個(gè)曲柄2-2的遠(yuǎn)端與葉片軸4-1固定相連。變槳滑槽機(jī)構(gòu)3的三個(gè)滑槽3-1以風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11的中心軸線為中心，形成了繞中心均勻分布的中空的正三角形結(jié)構(gòu)，使得在曲柄2-2帶動(dòng)葉片軸4-1旋轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)葉片軸4-1旋轉(zhuǎn)的角度相同，以保證在槳距變換過程中各個(gè)葉片4的槳距角始終保持一致。在變槳滑槽機(jī)構(gòu)3為正三角形的情況下，每個(gè)滑槽3-1的槽道的兩端為滑塊2-1不會(huì)滑到的區(qū)域，帶來了機(jī)構(gòu)的不緊湊，這樣，在保證三個(gè)滑槽3-1的、情況下，縮短每個(gè)滑槽3-1的長(zhǎng)度，并在兩兩滑槽3-1之間固定有連接條，以形成中空的六邊形框架結(jié)構(gòu)(優(yōu)選地為一體結(jié)構(gòu)，見圖3)，這樣在保證變槳滑槽機(jī)構(gòu)3實(shí)現(xiàn)自身功能的前提下，使得結(jié)構(gòu)更緊湊、質(zhì)量更小，更適用于中、小功率的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。當(dāng)然，在葉片為2個(gè)時(shí)，容易想到，設(shè)置有包括兩個(gè)滑槽的變槳滑槽機(jī)構(gòu)和包括兩個(gè)曲柄滑塊的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；在葉片為4個(gè)時(shí)，容易想到，設(shè)置有包括四個(gè)滑槽的變槳滑槽機(jī)構(gòu)和包括有四個(gè)曲柄滑塊的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。另外，軸承6優(yōu)選為雙列角接觸球軸承，該軸承可沿軸向雙向受力。該無極槳距變換系統(tǒng)的工作過程如下當(dāng)需要調(diào)節(jié)槳距時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10工作，螺紋副9將驅(qū)動(dòng)電機(jī)10輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿螺紋副9軸線的直線運(yùn)動(dòng)，螺紋副的另一端帶動(dòng)拔叉上端的U型叉8-1繞第一銷軸 9-4旋轉(zhuǎn)，此時(shí)拔叉的下端的卡槽8-2撥動(dòng)軸承的外圈6-2沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸11移動(dòng)并帶動(dòng)導(dǎo)軸套5和變槳滑槽機(jī)構(gòu)3沿軸向移動(dòng)，各個(gè)滑槽3-1通過滑塊2-1和曲柄2-2將滑槽3-1的軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)換成繞葉片軸4-1的轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片4旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)槳距變換功能，并能夠保證在槳距變換過程中各個(gè)葉片4的槳距角始終保持一致。
權(quán)利要求1.一種中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括葉片、風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸和發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述無級(jí)槳距變換系統(tǒng)包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺紋副、拔叉、拔叉支撐、導(dǎo)軸套、軸承、變槳滑槽機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述螺紋副的一端相連，所述螺紋副將驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿螺紋副軸線的直線運(yùn)動(dòng)，所述螺紋副的軸線平行于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的軸線，所述螺紋副的另一端與所述拔叉的上端通過垂直于所述螺紋副軸線的第一銷軸相連，所述拔叉的下端與所述軸承的外圈相連，所述拔叉的中部與固定的拔叉支撐通過第二銷軸相連，所述拔叉可繞所述第二銷軸旋轉(zhuǎn)，其中所述導(dǎo)軸套套接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸上，且所述導(dǎo)軸套可隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)并可沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸向移動(dòng)，所述軸承的內(nèi)圈過盈安裝在導(dǎo)軸套的外壁上，所述變槳滑塊機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)軸套固定連接，其中所述變槳滑塊機(jī)構(gòu)包括有以風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的中心軸線為中心而繞該中心均勻分布的對(duì)應(yīng)于葉片數(shù)量的若干個(gè)滑槽，所述滑槽的槽道均垂直于風(fēng)力發(fā)電機(jī) 主軸的軸線，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有對(duì)應(yīng)于葉片數(shù)量的若干個(gè)曲柄滑塊，所述每個(gè)曲柄滑塊包括有滑塊和曲柄，所述滑塊安裝在滑槽內(nèi)且可在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，所述曲柄的近端與滑塊通過銷軸連接，所述曲柄的遠(yuǎn)端與葉片軸固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和螺紋副位于所述發(fā)電機(jī)的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述螺紋副包括有帶有外螺紋的輸出軸、帶有內(nèi)螺紋的驅(qū)動(dòng)軸套和固定的驅(qū)動(dòng)軸套卡槽，所述輸出軸與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連且在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動(dòng)軸套后部的內(nèi)螺紋與所述輸出軸的外螺紋相配合，所述驅(qū)動(dòng)軸套的前部穿過所述驅(qū)動(dòng)軸套卡槽，所述驅(qū)動(dòng)軸套前部的橫截面為非圓形，所述驅(qū)動(dòng)軸套卡槽的橫截面與所述驅(qū)動(dòng)軸套前部的橫截面相適配使得驅(qū)動(dòng)軸套在驅(qū)動(dòng)軸套卡槽的約束下僅可沿螺紋副的軸向移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述拔叉的上端為一對(duì)U型叉，所述第一銷軸的凸出驅(qū)動(dòng)軸套的兩端分別位于兩個(gè)U型叉內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)軸套的軸向移動(dòng)可通過第一銷軸和一對(duì)U型叉帶動(dòng)拔叉的上端繞所述第二銷軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而拔叉的下端通過軸承外圈帶動(dòng)所述軸承和導(dǎo)軸套在沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的方向上產(chǎn)生位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述拔叉的下端上銷接有一對(duì)卡槽，所述一對(duì)卡槽分布在所述軸承的左右兩側(cè)，所述卡槽的前、后側(cè)面分別卡住所述軸承外圈的前端面和后端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軸套和所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸之間通過平鍵連接，所述平鍵與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸上的鍵槽等長(zhǎng)，且所述平鍵過盈安裝在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽內(nèi)，所述導(dǎo)軸套的鍵槽長(zhǎng)度小于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸的鍵槽長(zhǎng)度，且所述導(dǎo)軸套的鍵槽與所述平鍵間隙配口 o
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有三個(gè)葉片，所述變槳滑槽機(jī)構(gòu)包括有三個(gè)滑槽，所述三個(gè)滑槽相連且呈正三角形框架結(jié)構(gòu)；相應(yīng)地，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有三個(gè)曲柄滑塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述三個(gè)滑槽兩兩之間設(shè)置有連接條，以形成一體的六邊形框架結(jié)構(gòu)的變槳滑槽機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軸套的靠近變槳滑槽機(jī)構(gòu)的一側(cè)上設(shè)置有凸緣，所述凸緣與所述連接條之間固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有兩個(gè)葉片，所述變槳滑槽機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)滑槽，相應(yīng)地，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)曲柄滑塊；或所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有四個(gè)葉片，所述變槳滑槽機(jī)構(gòu)包括有四個(gè)滑槽，相應(yīng)地，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有四個(gè)曲柄滑塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承為雙列角接觸球軸承。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種中、小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無級(jí)槳距變換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺紋副、拔叉、拔叉支撐、導(dǎo)軸套、軸承、變槳滑槽機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，螺紋副將驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿螺紋副軸線的直線運(yùn)動(dòng)，螺紋副與拔叉的上端相連，拔叉的下端與軸承的外圈相連，拔叉的中部與固定的拔叉支撐通過第二銷軸相連，其中導(dǎo)軸套套接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸上，變槳滑塊機(jī)構(gòu)與導(dǎo)軸套固定連接，變槳滑塊機(jī)構(gòu)包括若干個(gè)滑槽，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括有若干個(gè)曲柄滑塊，滑塊安裝在滑槽內(nèi)。該系統(tǒng)以電機(jī)驅(qū)動(dòng)代替了液壓驅(qū)動(dòng)，使得響應(yīng)速度快、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、成本低，且在機(jī)械執(zhí)行單元的協(xié)同作用下，槳距變換過程中的各個(gè)葉片的槳距角始終保持一致。
文檔編號(hào)F03D7/00GK202381256SQ201120551368
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者常東來, 李卿韶, 賀琦 申請(qǐng)人:中科恒源科技股份有限公司