電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，尤其是一種電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置。本實(shí)用新型提供了一種可靠性高且占用空間小的風(fēng)電變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括輪轂、變槳軸承外圈和變槳軸承內(nèi)圈，所述變槳軸承外圈設(shè)置在輪轂上，所述變槳軸承內(nèi)圈與所述變槳軸承外圈轉(zhuǎn)動(dòng)配合，還包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連桿，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端固定于輪轂上；所述連桿的一端與直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉸接，連桿的另一端與變槳軸承內(nèi)圈鉸接。用直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的直線運(yùn)動(dòng)，通過連桿、安裝架轉(zhuǎn)化為變槳軸承內(nèi)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、可靠，占用的空間小，且制造難度低，成本低。
【專利說明】電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，尤其是一種電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 全球商業(yè)化運(yùn)行的兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均采用了變槳距技術(shù)。變槳距技術(shù)與 變頻技術(shù)相配合，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率和質(zhì)量，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在各種工況下都 能夠獲得最佳的性能，減少風(fēng)力對(duì)風(fēng)機(jī)的沖擊。它與變頻技術(shù)一起構(gòu)成了兆瓦級(jí)變速恒頻 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心技術(shù)。隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 優(yōu)越性越來越突出。風(fēng)力機(jī)運(yùn)行的可靠性有了大大的提高，擁有高的風(fēng)能利用系數(shù)，得到不 斷優(yōu)化的輸出功率曲線。
[0003] 其它發(fā)電方式也采用類似的技術(shù)，例如太陽能發(fā)電，需要轉(zhuǎn)動(dòng)光伏組件獲得最佳 光照角度。這些追蹤技術(shù)都與風(fēng)電變槳技術(shù)類似。
[0004] 目前風(fēng)電機(jī)組普遍采用獨(dú)立變槳距的三槳葉結(jié)構(gòu)，以往用于風(fēng)力發(fā)電的變槳驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)，通常采用下面三種方式：液壓變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)齒輪變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和同步帶變槳驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)。
[0005] 液壓變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是利用液壓油缸作為原動(dòng)機(jī)，主要由液壓泵站、控制模塊、蓄能 器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)油缸構(gòu)成。其基本原理是：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液 體的壓力能，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件（液壓缸或馬達(dá)）把液體 壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓缸的一端鉸 接于風(fēng)機(jī)葉片的輪轂上，另一端鉸接于回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈。通過液壓缸的伸縮實(shí)現(xiàn)槳距角的 改變。液壓變槳系統(tǒng)響應(yīng)頻率快、轉(zhuǎn)矩大、重量輕，定位精確，便于集中布置，能快速準(zhǔn)確的 把葉片調(diào)整到預(yù)定節(jié)距。但是液壓變槳控制過程較為復(fù)雜，存在液壓油泄露的風(fēng)險(xiǎn)，受溫度 變化影響大（不宜在高溫或低溫下運(yùn)行）。為了避免液壓系統(tǒng)漏出的油進(jìn)入風(fēng)機(jī)內(nèi)部，影響 電氣設(shè)備的工作和腐蝕電線，需要定期對(duì)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)維護(hù)，并且需要對(duì)液壓系統(tǒng)定期換油，從 而大大增加了維護(hù)和檢修成本。
[0006] 電動(dòng)齒輪變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要由動(dòng)力源伺服電動(dòng)機(jī)、控制模塊、蓄電池與執(zhí)行機(jī)構(gòu) 減速器、齒輪組成，其結(jié)構(gòu)原理是用電動(dòng)機(jī)作為變槳?jiǎng)恿?，通過伺服驅(qū)動(dòng)器控制電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 減速機(jī)的輸出軸齒輪旋轉(zhuǎn)，輸出軸齒輪與槳葉根部回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)側(cè)齒輪嚙合，帶動(dòng)槳葉變 槳。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、能對(duì)槳葉進(jìn)行單獨(dú)控制，精度高，但其動(dòng)態(tài)性相對(duì)較差。由于驅(qū)動(dòng)的扭 矩大，傳動(dòng)過程中接觸的齒數(shù)較少，齒間容易發(fā)生應(yīng)力集中導(dǎo)致齒輪壽命縮短。驅(qū)動(dòng)過程中 較大的慣性不易控制且頻繁的進(jìn)行變槳調(diào)節(jié)容易產(chǎn)生過量的熱負(fù)荷。
[0007] 同步帶變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要由減速電機(jī)、小帶輪、張緊輪，同步帶，大帶輪等組成， 其原理是減速電機(jī)固定在輪轂支架上，小帶輪安裝在減速電機(jī)上，張緊輪安裝在支架上，通 過同步帶將小帶輪與大帶輪連接在一起實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是，柔性連接，能緩和沖擊載荷， 無需潤(rùn)滑與維護(hù)。其缺點(diǎn)為，壽命受機(jī)構(gòu)運(yùn)行環(huán)境影響非常大。一旦橡膠老化，同步帶就會(huì) 變形（拉長(zhǎng)和開裂等），這時(shí)容易出現(xiàn)跳齒現(xiàn)象。由于同步帶受的載荷大，在后期維護(hù)中拉 長(zhǎng)現(xiàn)象較為常見，增加變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)張緊的次數(shù)。當(dāng)同步帶到達(dá)使用壽命時(shí)更換同步帶也 比較困難。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0008] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可靠性高且占用空間小的風(fēng)電變槳 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0009] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，包括輪轂、變槳 軸承外圈和變槳軸承內(nèi)圈，所述變槳軸承外圈設(shè)置在輪轂上，所述變槳軸承內(nèi)圈與所述變 槳軸承外圈轉(zhuǎn)動(dòng)配合，還包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連桿，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端固定于輪轂上； 所述連桿的一端與直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉸接，連桿的另一端與變槳軸承內(nèi)圈鉸接，從而形成曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)。直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使得連桿帶動(dòng)變槳軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí) 現(xiàn)變槳的目的。
[0010] 進(jìn)一步的是，還包括安裝架，所述安裝架固定安裝在變槳軸承內(nèi)圈上，所述連桿通 過與安裝架鉸接從而實(shí)現(xiàn)與變槳軸承內(nèi)圈的聯(lián)動(dòng)。安裝架可以方便連桿的鉸接，也能避免 連桿直接與變槳軸承內(nèi)圈接觸，減少變槳軸承內(nèi)圈的磨損。
[0011] 進(jìn)一步的是，所述安裝架橫跨于變槳軸承內(nèi)圈，并兩端固定于變槳軸承內(nèi)圈。也就 是安裝架為條狀或者其它形狀，沿軸承內(nèi)圈的直徑布設(shè)。
[0012] 進(jìn)一步的是，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和絲杠，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子為中空狀設(shè)置 有螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或中空狀轉(zhuǎn)子與螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，所述絲杠的兩端固定安裝在輪轂上， 所述絲杠與螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)相互配合，所述電機(jī)的機(jī)座與所述連桿一端鉸接。
[0013] 進(jìn)一步的是，所述螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括螺母和至少兩根滾柱，所述螺母同軸固定設(shè) 置在轉(zhuǎn)子內(nèi)，所述滾柱上設(shè)置有螺旋齒，滾柱、螺母和絲杠三者的齒形相互匹配，所述滾柱 設(shè)置在絲杠與螺母之間使得三者配合傳動(dòng)。滾柱、螺母和絲杠三者形成行星滾柱絲杠副。
[0014] 進(jìn)一步的是，還包括絲杠防塵罩，所述絲杠防塵罩安裝在絲杠上。
[0015] 進(jìn)一步的是，還包括變頻器、編碼器和制動(dòng)器，所述變頻器與編碼器均與電機(jī)電連 接以控制電機(jī)，所述制動(dòng)器設(shè)置在電機(jī)的尾部或側(cè)面。
[0016] 進(jìn)一步的是，所述制動(dòng)器為塊式制動(dòng)器。當(dāng)然，也可以采用其它類型的制動(dòng)器。
[0017] 進(jìn)一步的是，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有至少兩個(gè)，所有的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均勻陣列 或以變槳軸承內(nèi)圈的中心線對(duì)稱，且所有直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)共同實(shí)現(xiàn)變槳軸承內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。驅(qū)動(dòng)方向相同是指在圓周方向上的驅(qū)動(dòng)方向，即所有直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均是順時(shí)針驅(qū)動(dòng)或 者逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)。
[0018] 進(jìn)一步的是，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在輪轂內(nèi)，所述連桿與變槳軸承內(nèi)圈的內(nèi)壁 鉸接。變槳軸承內(nèi)圈的內(nèi)壁就是位于輪轂內(nèi)的壁，這使得直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和連桿均位于輪轂 內(nèi)。所述的所有的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)都構(gòu)建都在輪轂內(nèi)，不需要在輪轂上開孔或單獨(dú)伸出支架。
[0019] 本實(shí)用新型的有益效果是：利用直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的直線運(yùn)動(dòng)，通過連桿、安裝架 轉(zhuǎn)化為變槳軸承內(nèi)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、可靠，占用的空間小，且制造難度低，成本 低。其中直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端固定于輪轂內(nèi)側(cè)，避免了懸臂結(jié)構(gòu)，使直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、剛 度大大增加。安裝架兩端裝配于軸承內(nèi)圈上，驅(qū)動(dòng)力通過連桿、安裝架傳遞，使軸承內(nèi)圈受 力均勻。對(duì)稱受力對(duì)軸承起到了保護(hù)作用。整個(gè)機(jī)構(gòu)完全在輪轂內(nèi)部，避免在輪轂上開孔， 也避免在輪轂外側(cè)伸出支架，保證了輪轂的整體剛性。直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在采用本實(shí)用新型優(yōu) 選的方案時(shí)，其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)：能適應(yīng)各種高低溫環(huán)境且能保證產(chǎn)品可靠性和壽命。 采用電能作為消耗能源，相應(yīng)速度快，更加環(huán)保。機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率高。簡(jiǎn)單的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)， 大大減小故障率。產(chǎn)品維護(hù)簡(jiǎn)單：只需按周期對(duì)絲杠、軸承、鉸接處自動(dòng)加注潤(rùn)滑脂，不需要 專門的維護(hù)工人。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是單推風(fēng)力發(fā)電變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖；
[0022] 圖3是雙推風(fēng)力發(fā)電變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖；
[0023] 圖4是滾柱、螺母和絲杠三者的爆炸圖；
[0024] 圖中零部件、部位及編號(hào)：1-輪轂、2-變槳軸承外圈、3-變槳軸承內(nèi)圈、4-直線驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)、5-連桿、6-銷軸總成、7-安裝架、8-螺栓、9-螺母、10-第一絲杠座、11-螺栓、12-防 塵罩、13-第二絲杠座、14-滾柱、15-螺母、16-絲杠。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0026] 風(fēng)機(jī)的葉片是三個(gè)，一整套變槳系統(tǒng)需要三個(gè)本實(shí)用新型所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電 變槳裝置（下面簡(jiǎn)稱變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)），每一個(gè)本實(shí)用新型的變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)葉片，且 三個(gè)電變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按120度均勻的布置于輪轂內(nèi)。為了使描述簡(jiǎn)潔，僅對(duì)單個(gè)的變槳驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行介紹，三者的聯(lián)動(dòng)可通過中央控制器控制。
[0027] 本實(shí)用新型包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、連桿5、安裝架7、輪轂1、變槳軸承外圈2和變槳 軸承內(nèi)圈3。所述變槳軸承外圈3固定在輪轂1上，所述變槳軸承內(nèi)圈3與所述變槳軸承外 圈2之間為轉(zhuǎn)動(dòng)配合。所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4,兩端分別通過第一絲杠座10和第二絲杠座13 固定于輪轂1上，可通過第一絲杠座10和第二絲杠座13調(diào)整安裝位置和間隙。直線驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)4與連桿5鉸接，連桿5與固定在軸承內(nèi)圈3上的安裝架7鉸接。直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4通 常設(shè)置在輪轂1內(nèi)，以減少空間占用，當(dāng)然也可以設(shè)置在輪轂外。
[0028] 在風(fēng)力發(fā)電需要變槳時(shí)，需要轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈3來帶動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn)。此時(shí)啟動(dòng)直線驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)4,利用其往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過連桿5、安裝架7帶動(dòng)軸承內(nèi)圈3轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型采用簡(jiǎn) 單的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，大大減小故障率，且產(chǎn)品維護(hù)簡(jiǎn)單。直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4可以采用多種方式 實(shí)現(xiàn)，如液壓缸?？紤]到環(huán)境適應(yīng)性和維護(hù)成本等原因，電機(jī)采用低轉(zhuǎn)速大扭矩永磁同步直 驅(qū)伺服電機(jī)技術(shù)，并結(jié)合了行星滾柱絲杠副技術(shù)而形成上述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4。如圖1和2所 示，本實(shí)用新型推薦的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括電機(jī)和絲杠16,所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子為中空狀與螺 紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接或直接在中空狀的轉(zhuǎn)子上設(shè)置有螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述絲杠16與螺紋驅(qū)動(dòng) 結(jié)構(gòu)相互配合。所述電機(jī)殼與連桿5 -端鉸接，并通過安裝架7帶動(dòng)軸承內(nèi)圈3轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)直接集成在電機(jī)內(nèi)，節(jié)省了空間。通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向，即可使電機(jī)相對(duì)于絲杠 16作雙向直線運(yùn)動(dòng)。并且直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4具有自鎖功能，保證了整套變槳機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。 配合電機(jī)制動(dòng)器，能可靠的實(shí)現(xiàn)快速、快頻率的啟停。
[0029] 為了便于安裝電機(jī)，如圖1所示，還包括安裝架7,所述安裝架7兩端通過螺栓固定 于軸承內(nèi)圈3上。
[0030] 螺紋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與絲杠16形成行星滾柱絲杠副?？梢灾苯硬捎脙?nèi)螺紋實(shí)現(xiàn)，推薦采 用以下結(jié)構(gòu)：所述螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括螺母15和至少兩根滾柱14,所述螺母15同軸固定設(shè) 置在轉(zhuǎn)子內(nèi)，所述滾柱14上設(shè)置有螺旋齒，滾柱14、螺母15和絲杠16三者的齒形相互匹 配，所述滾柱14設(shè)置在絲杠16與螺母15之間使得三者配合傳動(dòng)。當(dāng)螺母15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾柱 14自轉(zhuǎn)的同時(shí)也在公轉(zhuǎn)，電機(jī)安裝架公轉(zhuǎn)，這樣就能保證滾柱14在螺母15內(nèi)部只有徑向運(yùn) 動(dòng)沒有軸向移動(dòng)，絲杠16的齒形與螺母15、滾柱14配合，保證最佳的傳動(dòng)比和傳動(dòng)效率。 拉桿一端鉸接處設(shè)計(jì)有減震器，實(shí)現(xiàn)吸振、調(diào)隙作用。
[0031] 為了獲得較好的防塵效果，還包括絲杠防塵罩12,所述絲杠防塵罩12安裝在絲杠 16上。確保絲杠16的表面清潔度。實(shí)現(xiàn)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4免維護(hù)。
[0032] 電機(jī)可通過電氣設(shè)備進(jìn)行控制，例如變頻器、編碼器，所述變頻器與編碼器均與電 機(jī)電連接以控制電機(jī)。采用了變頻器對(duì)整個(gè)變槳機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。采用了編碼器對(duì)電機(jī) 轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行精確控制，編碼器可以是增量式編碼器，也可以是絕對(duì)式編碼器。
[0033] 上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同樣可以運(yùn)用到其它類型發(fā)電中作為發(fā)電跟蹤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只需將輪 轂1更替換為固定盤即可，例如在太陽能發(fā)電中，利用該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)光伏組件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而 獲得最佳的光照角度。
[0034] 具體來說變槳的工作過程為：
[0035] 當(dāng)風(fēng)機(jī)的變槳作業(yè)為正常運(yùn)行時(shí)的連續(xù)變槳和停止（緊急停止）狀態(tài)下的全順 槳。風(fēng)機(jī)開始起動(dòng)時(shí)變槳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)槳葉由90°向0°方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及并網(wǎng)發(fā)電時(shí)槳葉 在0°附近的調(diào)節(jié)都屬于連續(xù)變槳。變槳系統(tǒng)的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在連續(xù)變槳過程中是由變頻 器和編碼器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向來進(jìn)行位置和速度控制的。
[0036] 當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)或緊急情況時(shí)，為了迅速停止風(fēng)機(jī)，變槳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)槳葉快速轉(zhuǎn)動(dòng) 到90°，一是讓風(fēng)向與槳葉平行，使槳葉失去迎風(fēng)面；二是利用槳葉橫向拍打空氣來進(jìn)行 制動(dòng)，以達(dá)到迅速停機(jī)的目的，這個(gè)過程叫做全順槳。新變槳系統(tǒng)的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在全順槳 過程中是由電機(jī)變頻器和編碼器同時(shí)動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)快速順槳控制的。
[0037] 本實(shí)用新型的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)，例如以下方式：
[0038] 如圖2所示，在本實(shí)施方式中，僅設(shè)置有一個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，變槳過程僅需控制這 一個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)即可。
[0039] 如圖3所示，在本實(shí)施方式中，設(shè)置有兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在圓 周方向的驅(qū)動(dòng)方向是相同的，即電機(jī)在絲杠16上的初始位置相同，可以稱為雙推式。但不 限于雙推式，可以在軸承內(nèi)圈上陣列機(jī)構(gòu)（如三推式）形成多推式。這種方式使變槳軸承 內(nèi)圈3受力平衡。可以使單個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的受力減半（或成倍減?。?，相應(yīng)的機(jī)構(gòu)尺寸和規(guī)格 可以大大減?。ò姍C(jī)、絲杠、制動(dòng)器、連桿等），降低了制造難度和成本。廣泛適用于各 兆瓦級(jí)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，特別適用于大兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
[0040] 上述僅是本實(shí)用新型幾種典型的實(shí)現(xiàn)方式，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行應(yīng) 用。
【權(quán)利要求】
1. 電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，包括輪轂（1)、變槳軸承外圈（2)和變槳軸承內(nèi)圈（3)， 所述變槳軸承外圈（2)設(shè)置在輪轂（1)上，所述變槳軸承內(nèi)圈（3)與所述變槳軸承外圈（2) 轉(zhuǎn)動(dòng)配合，其特征在于：還包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4)、連桿（5)，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4)兩端固 定于輪轂（1)上；所述連桿（5)的一端與直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4)鉸接，連桿（5)的另一端與變槳 軸承內(nèi)圈（3)鉸接，從而形成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：還包括安裝架（7)，所 述安裝架（7)固定安裝在變槳軸承內(nèi)圈（3)上，所述連桿（5)通過與安裝架（7)鉸接從而 實(shí)現(xiàn)與變槳軸承內(nèi)圈（3)的聯(lián)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：所述安裝架（7)橫跨 于變槳軸承內(nèi)圈（3)，并兩端固定于變槳軸承內(nèi)圈（3)。
4. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4) 包括電機(jī)和絲杠（16)，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子為中空狀設(shè)置有螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或中空狀轉(zhuǎn)子與螺紋 驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，所述絲杠（16)的兩端固定安裝在輪轂（1)上，所述絲杠（16)與螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié) 構(gòu)相互配合，所述電機(jī)的機(jī)座與所述連桿（5) -端鉸接。
5. 如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：所述螺紋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包 括螺母和至少兩根滾柱（14)，所述螺母同軸固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子內(nèi)，所述滾柱（14)上設(shè)置有螺 旋齒，滾柱（14)、螺母和絲杠（16)三者的齒形相互匹配，所述滾柱（14)設(shè)置在絲杠（16)與 螺母之間使得三者配合傳動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：還包括絲杠防塵罩 (12)，所述絲杠防塵罩（12)安裝在絲杠（16)上。
7. 如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：還包括變頻器、編碼器 和制動(dòng)器，所述變頻器與編碼器均與電機(jī)電連接以控制電機(jī)，所述制動(dòng)器設(shè)置在電機(jī)的尾 部或側(cè)面。
8. 如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：所述制動(dòng)器為塊式制 動(dòng)器。
9. 如權(quán)利要求1至8任一權(quán)利要求所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：所 述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4)設(shè)置有至少兩個(gè)，所有的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4)均勻陣列或以變槳軸承內(nèi) 圈（3)的中心線對(duì)稱，且所有直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4)共同實(shí)現(xiàn)變槳軸承內(nèi)圈（3)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求1至8任一權(quán)利要求所述的電動(dòng)直驅(qū)式風(fēng)電變槳裝置，其特征在于：所 述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（4)設(shè)置在輪轂（1)內(nèi)，所述連桿（5)與變槳軸承內(nèi)圈（3)的內(nèi)壁鉸接。
【文檔編號(hào)】F03D7/00GK203847326SQ201420243481
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】盧曉蓉, 馬奔, 周小平, 肖平 申請(qǐng)人:成都瑞迪機(jī)械實(shí)業(yè)有限公司