CN102644561A - 风力发电机偏航传动机构 - Google Patents

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余绍清
陶友传
汤文兵
董兴林
李波
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CSIC (CHONGQING) HAIZHUANG WINDPOWER EQUIPMENT Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种风力发电机偏航传动机构，偏航轴承的轴承内圈与机架固定连接，偏航轴承的轴承外圈与塔筒固定连接，偏航轴承的轴承外圈为偏航涡轮，还包括与偏航涡轮啮合的蜗杆，蜗杆的驱动端与设置于机架上的偏航驱动电机传动连接。本发明提供的风力发电机偏航传动机构，偏航驱动电机带动蜗杆旋转，从而带动偏航涡轮旋转，由于偏航涡轮为偏航轴承的外圈与塔筒固定连接，偏航轴承的内圈与机架固定连接，使得塔筒与机架相对转动，完成偏航动作。由于蜗杆传动的传动比大，偏航涡轮转动速度较小且与蜗杆的转动同步，无需在偏航转动机构中设置减速器和制动器，从而简化了偏航传动机构的结构，降低了维护成本，降低了机构运行时的振动和噪音。

Description

风力发电机偏航传动机构
技术领域
本发明涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种风力发电机偏航传动机构。
背景技术
风力发电机偏航传动机构用于风力发电机对风作用，当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地转动塔筒对准风向，以便风轮获得最大的风能。
目前，一般风力发电机采用电动的偏航传动机构来调整风轮并使其对准风向。偏航传动机构一般包括感应风向的风向标，偏航电机，减速器，偏航轴承等。
请参考图1，图1为现有技术中的一种风力发电机偏航传动机构的结构示意图。
风向标作为感应元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机1的控制回路的处理器里，经过比较后处理器给偏航电机1发出顺时针或逆时针的偏航命令，为了减少偏航时的陀螺力矩，偏航电机1的转速通过同轴联接的减速器2减速后，传递到与减速器2连接的传动齿轮3上，将偏航力矩作用在与传动齿轮3啮合的偏转轴承5内圈上，从而带动与偏转轴承5内圈连接的塔筒相对于与偏转轴承5外圈连接的机架旋转，进行偏航对风，当对风完成后，偏航电机1停止工作，最后由偏航制动器4进行制动，使机架与塔筒相对静止，偏航过程结束。这种偏航传动机构的结构复杂且不易控制，维护成本较高，偏航制动过程易造成装置振动，噪音较大。
因此，如何简化风力发电机的偏航传动机构，降低维护成本的同时降低装置的振动和噪音，是本技术领域工作人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种风力发电机偏航传动机构，以简化风力发电机的偏航传动机构，降低维护成本的同时降低装置的振动和噪音。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种风力发电机偏航传动机构，包括偏航驱动电机和偏航轴承，所述偏航轴承的轴承内圈与机架固定连接，所述偏航轴承的轴承外圈与塔筒固定连接，其重点在于，所述偏航轴承的轴承外圈为偏航涡轮，还包括与所述偏航涡轮啮合的蜗杆，所述蜗杆的驱动端与设置于所述机架上的所述偏航驱动电机传动连接。
优选的，所述蜗杆为包络蜗杆。
优选的，所述偏航涡轮为包络涡轮。
优选的，所述偏航涡轮的轴心与所述蜗杆的轴心垂直。
优选的，至少包括两个与所述偏航涡轮啮合的所述蜗杆。
优选的，所述蜗杆与所述偏航驱动电机键连接。
优选的，所述偏航轴承的轴承内圈与所述机架通过螺栓固定连接。
优选的，所述偏航涡轮与所述塔筒通过螺栓固定连接。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的风力发电机偏航传动机构，将与蜗杆传动连接的偏航驱动电机设置于机架上，当偏航驱动电机转动时带动蜗杆旋转，从而带动与蜗杆啮合的偏航涡轮旋转，由于偏航涡轮为偏航轴承的外圈且与塔筒固定连接，偏航轴承的内圈与机架固定连接，在蜗杆传动的作用下使偏航轴承的外圈与其内圈相对转动，从而使得塔筒与机架相对转动，完成偏航动作。由于蜗杆传动的传动比大，偏航涡轮转动速度较小且与蜗杆的转动同步，无需在偏航转动机构中设置减速器和制动器，从而简化了偏航传动机构的结构，降低了维护成本，降低了机构运行时的振动和噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种风力发电机偏航传动机构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的风力发电机偏航传动机构的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种风力发电机偏航传动机构，以简化风力发电机的偏航传动机构，降低维护成本的同时降低装置的振动和噪音。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图2，图2为本发明实施例提供的风力发电机偏航传动机构的结构示意图。
本发明实施例提供了一种风力发电机偏航传动机构，包括偏航驱动电机和偏航轴承，偏航轴承的轴承内圈与机架固定连接，偏航轴承的轴承外圈与塔筒固定连接，其重点在于，偏航轴承的轴承外圈为偏航涡轮6，还包括与偏航涡轮6啮合的蜗杆7，蜗杆7的驱动端与设置于所述机架上的偏航驱动电机传动连接。
本发明实施例提供的风力发电机偏航传动机构，将与蜗杆传动连接的偏航驱动电机设置于机架上，当偏航驱动电机转动时带动蜗杆7旋转，从而带动与蜗杆7啮合的偏航涡轮6旋转，由于偏航涡轮6为偏航轴承的外圈且与塔筒固定连接，偏航轴承的内圈与机架固定连接，在蜗杆传动的作用下使偏航轴承的外圈与其内圈相对转动，从而使得塔筒与机架相对转动，完成偏航动作。由于蜗杆传动的传动比大，偏航涡轮6转动速度较小且与蜗杆7的转动同步，无需在偏航转动机构中设置减速器和制动器，从而简化了偏航传动机构的结构，降低了维护成本，降低了机构运行时的振动和噪音。
由于涡轮7和偏航涡轮6啮合，齿面易发生点蚀，严重时甚至需要更换涡轮7或偏航涡轮6，使得设备维护成本较高。为了降低维护成本，本实施例中的蜗杆7和偏航涡轮6的齿面均做包络处理，使蜗杆7为包络蜗杆，偏航涡轮6为包络涡轮。
如图2所示，偏航涡轮6的轴心与蜗杆7的轴心垂直。也可以根据具体装配需要使蜗杆7的轴心与偏航涡轮6的轴心平行或使蜗杆7以一定角度与偏航涡轮6啮合传动，具体结构不做限定。
为了提高蜗杆传动的稳定性，本发明实施例提供的风力发电机偏航传动机构至少包括两个与偏航涡轮6啮合的蜗杆7。这两个蜗杆7可以平行设置，将偏航涡轮6夹在平行间距中间，也可以将两个蜗杆7以一定夹角设置。在确保两个蜗杆7都与偏航涡轮6啮合的情况下同步传动，提高了偏航涡轮6的转动平稳性。
在本发明实施例提供的风力发电机偏航传动机构中，蜗杆7与偏航驱动电机键连接，通过键连接使蜗杆7以一定的速度转动。也可以将偏航驱动电机的输出轴加工为蜗杆结构，使其与偏航涡轮6直接啮合。
为了使机架与塔筒的转动稳定，方便安装维护，本实施例中的偏航轴承的轴承内圈与机架通过螺栓固定连接，偏航涡轮6与塔筒通过螺栓固定连接。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种风力发电机偏航传动机构，包括偏航驱动电机和偏航轴承，所述偏航轴承的轴承内圈与机架固定连接，所述偏航轴承的轴承外圈与塔筒固定连接，其特征在于，所述偏航轴承的轴承外圈为偏航涡轮(6)，还包括与所述偏航涡轮(6)啮合的蜗杆(7)，所述蜗杆(7)的驱动端与设置于所述机架上的所述偏航驱动电机传动连接。
2.如权利要求1所述的风力发电机偏航传动机构，其特征在于，所述蜗杆(7)为包络蜗杆。
3.如权利要求1所述的风力发电机偏航传动机构，其特征在于，所述偏航涡轮(6)为包络涡轮。
4.如权利要求1所述的风力发电机偏航传动机构，其特征在于，所述偏航涡轮(6)的轴心与所述蜗杆(7)的轴心垂直。
5.如权利要求1所述的风力发电机偏航传动机构，其特征在于，至少包括两个与所述偏航涡轮(6)啮合的所述蜗杆(7)。
6.如权利要求1所述的风力发电机偏航传动机构，其特征在于，所述蜗杆(7)与所述偏航驱动电机键连接。
7.如权利要求1所述的风力发电机偏航传动机构，其特征在于，所述偏航轴承的轴承内圈与所述机架通过螺栓固定连接。
8.如权利要求1所述的风力发电机偏航传动机构，其特征在于，所述偏航涡轮(6)与所述塔筒通过螺栓固定连接。
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